體驗大數(shù)據(jù)的力量

陳瀾

摘要：“數(shù)據(jù)”是義務(wù)教育階段信息科技課程中的邏輯主線之一，本文以“大數(shù)據(jù)”為一節(jié)課的核心概念，嘗試在真實的問題情境中以“大數(shù)據(jù)”的視角了解、探討、體會“數(shù)據(jù)”的來源、呈現(xiàn)以及對現(xiàn)代社會的重要意義，幫助學(xué)生深入了解“數(shù)據(jù)”“大數(shù)據(jù)”的價值，落實對學(xué)生信息意識的培養(yǎng)。

關(guān)鍵詞：大數(shù)據(jù)分析；教學(xué)案例；反思

中圖分類號：G434? 文獻標(biāo)識碼：A? 論文編號：1674-2117（2023）14-0074-03

案例背景

1.教學(xué)內(nèi)容

《大數(shù)據(jù)及其分析》一課屬于理論課，主要是對大數(shù)據(jù)基礎(chǔ)性知識的了解與認識。對于初中生來說，大數(shù)據(jù)的概念過于抽象，難以理解，并且此部分學(xué)習(xí)內(nèi)容涉及一些專業(yè)術(shù)語，較難借助實踐或者操作輔助理解。

2.學(xué)生情況

本課的授課對象是初一年級的學(xué)生，他們雖然在日常生活中經(jīng)常接觸大數(shù)據(jù)的應(yīng)用，但對“什么是大數(shù)據(jù)”“大數(shù)據(jù)分析的主要步驟”“大數(shù)據(jù)分析的意義”并不理解。

教學(xué)片段及反思

片段一

師：現(xiàn)在正是櫻花開放的時節(jié)，你們知道南京市哪個景點現(xiàn)在最火爆嗎？（生：雞鳴寺）對，這段時間去雞鳴寺賞花的游客太多，景區(qū)為了緩解游客排隊的情況，設(shè)置了“反悔門”?，F(xiàn)在我們通過一段視頻來了解一下最近的雞鳴寺風(fēng)景區(qū)到底有多火。（教師播放新聞視頻）第一個問題，你們覺得是男性游客多還是女性游客多？

生：女性游客多，因為感覺女游客更喜歡去看櫻花。

師：這位同學(xué)所說的“感覺”，其實就是指一種生活經(jīng)驗。第二個問題，你們覺得哪個年齡段的游客最多？在“19歲以下”“20～29歲”“30～39歲”和“40歲以上”中選擇。第三個問題，大家知道“20～29歲”的游客在全體游客中的比例大概是多少嗎？

生：不知道。

師：你們不知道，我也不知道。但有個“朋友”知道，它就是大數(shù)據(jù)。大數(shù)據(jù)在我們?nèi)粘Ｉ钪械膽?yīng)用已經(jīng)非常廣泛，它“懂”你想買什么樣的衣服，它推送給你想看的視頻或新聞。對雞鳴寺的游客信息它又“知道”多少呢？下面我們借助百度指數(shù)這一大數(shù)據(jù)平臺一起體驗大數(shù)據(jù)的力量。

教師演示百度指數(shù)的使用方法，布置學(xué)習(xí)任務(wù)一：①使用百度指數(shù)搜索雞鳴寺。②觀察“趨勢研究”的搜索指數(shù)趨勢線，你發(fā)現(xiàn)了什么規(guī)律？

③觀察“人群畫像”，你認為去雞鳴寺的游客中男性比例高還是女性比例高？哪一個年齡段的比例最高？

師：通過觀察“趨勢研究”，大家發(fā)現(xiàn)了什么規(guī)律？（學(xué)生回答）就如剛才同學(xué)們所說，“人群畫像”中所看到的年齡分布以及性別分布基本符合我們的日常體驗。那么，為什么百度指數(shù)可以通過用戶的搜索數(shù)據(jù)進行這樣的推測呢？這就需要我們學(xué)習(xí)大數(shù)據(jù)及分析的相關(guān)知識。

在教學(xué)片段一中，筆者選擇“為什么通過搜索指數(shù)可以推斷去雞鳴寺的游客性別分布以及年齡分布？”這一問題作為真實問題情境的原因是：學(xué)生都很熟悉百度搜索，并且搜索指數(shù)背后所使用的大數(shù)據(jù)技術(shù)與本節(jié)課的教學(xué)內(nèi)容緊密相關(guān)。每年三月中下旬都會有無數(shù)游客前往雞鳴寺賞花，新聞熱度很高，并且南京的學(xué)生們絕大部分有過去雞鳴寺賞花的經(jīng)歷。用此問題作為真實的問題情境有利于學(xué)生將自己的生活經(jīng)驗與本節(jié)課的學(xué)習(xí)內(nèi)容產(chǎn)生勾連，便于學(xué)生體會大數(shù)據(jù)技術(shù)在生活中的運用，感受數(shù)據(jù)對現(xiàn)代社會的重要意義。

片段二

教師布置學(xué)習(xí)任務(wù)二：①閱讀教材第56頁或瀏覽視頻《2分鐘帶你了解什么是大數(shù)據(jù)》，了解大數(shù)據(jù)的概念以及大數(shù)據(jù)的特征。②閱讀教材第57頁，或使用網(wǎng)絡(luò)搜索了解大數(shù)據(jù)分析的四個主要步驟，結(jié)合百度指數(shù)的應(yīng)用體驗對照理解。

……

師：通過剛才的自主學(xué)習(xí)和小組討論，我們了解了大數(shù)據(jù)分析的四個主要步驟?，F(xiàn)在請大家結(jié)合百度指數(shù)的應(yīng)用體驗說說對每個步驟的理解。第一個步驟，百度指數(shù)如何進行大數(shù)據(jù)的收集？第二個步驟，導(dǎo)入與預(yù)處理該如何理解？第三個步驟，統(tǒng)計與分析怎么理解？第四個步驟，大數(shù)據(jù)挖掘怎么理解？

學(xué)生討論、回答。

在教學(xué)片段二開始前，學(xué)生按照任務(wù)要求，主要通過閱讀教材、與同學(xué)討論、使用互聯(lián)網(wǎng)搜索，盡可能地了解大數(shù)據(jù)分析的主要步驟，并填寫在學(xué)習(xí)任務(wù)單中。大部分學(xué)生通過學(xué)習(xí)后會對此部分內(nèi)容產(chǎn)生一定程度的認識。

在教學(xué)片段二中，教師將學(xué)生需要學(xué)習(xí)的內(nèi)容與所創(chuàng)設(shè)的真實情境緊密結(jié)合。大數(shù)據(jù)分析的第一步—大數(shù)據(jù)采集，具體到真實情境中就是在用戶使用百度搜索雞鳴寺時，相關(guān)的數(shù)據(jù)就已經(jīng)被系統(tǒng)自動收集；大數(shù)據(jù)分析的第二步—導(dǎo)入與預(yù)處理，具體到真實情境中就是百度指數(shù)所呈現(xiàn)的與雞鳴寺相關(guān)數(shù)據(jù)并不是最新的全部數(shù)據(jù)，并以搜索生物機械進行補充說明；大數(shù)據(jù)分析的第三步—統(tǒng)計與分析，具體到真實情境中就是百度指數(shù)對與雞鳴寺相關(guān)的海量數(shù)據(jù)進行分類和匯總，以了解十年以來用戶百度搜索雞鳴寺的相關(guān)情況；大數(shù)據(jù)分析的第四步—數(shù)據(jù)挖掘，具體到真實情境中就是通過數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)確定使用百度搜索雞鳴寺用戶中的性別分布和年齡分布。

通過從抽象的過程到具體步驟一一進行對比學(xué)習(xí)，幫助學(xué)生了解、認識一些相對抽象和陌生的術(shù)語或概念。

片段三

師：接下來請觀看“抖音南京大數(shù)據(jù)報告”，請從以下不同人物角色設(shè)定出發(fā)，回答相關(guān)問題。（教師播放“抖音南京大數(shù)據(jù)報告”視頻，學(xué)生觀看）

第一個問題，如果你是計劃到南京游玩的游客，看了本段視頻后你會選擇哪些景點作為旅游的目的地？為什么這樣選擇？”

生1：我選擇去鐘山風(fēng)景區(qū)爬山，去夫子廟夜游秦淮河。因為去的人多，這里一定是值得去的旅游景點。

生2：我會去清涼山和牛首山。因為它的排名靠后，去的人相對來說較少。我不喜歡人多的地方，所以我選擇去這兩個地方。

師：第二個問題，如果你在南京經(jīng)營一家土特產(chǎn)店，看了本段視頻后，你將會對店里的商品搭配比例做怎樣的調(diào)整？為什么？

生：我會以視頻中南京土特產(chǎn)受歡迎的排名情況為依據(jù)調(diào)整商品搭配的比例。因為排名靠前的大概率會賣得更好，排名靠后的大概率賣得會差一些。

師：我很贊同你的觀點！不管是第一個選擇景點的問題還是第二個調(diào)整土特產(chǎn)店商品搭配比例的問題，同學(xué)們實際上都是根據(jù)既往大數(shù)據(jù)呈現(xiàn)的結(jié)果做了一個分析，對未來會發(fā)生的事情做了一個什么？

生：推測！

師：大數(shù)據(jù)分析的核心目的就是預(yù)測。我們接著看下一個問題，觀察百度指數(shù)搜索關(guān)鍵詞“雞鳴寺”，通過觀察與分析，給出一些你認為合理的推測。（教師打開百度指數(shù)首頁，輸入搜索關(guān)鍵詞“雞鳴寺”。教師將光標(biāo)從趨勢線上緩慢移動，提示學(xué)生趨勢線升降與周末之間的關(guān)系）

生：根據(jù)我的觀察，每到周末搜索“雞鳴寺”的量顯著增加，平常的搜索量相對減少，結(jié)合最近的新聞報道每到周末雞鳴寺人滿為患。并且最近一個月對雞鳴寺的搜索量呈上升趨勢，所以我預(yù)測這個周末雞鳴寺依然會人聲鼎沸。建議怕?lián)頂D的人就不要周末去雞鳴寺了。

師：非常好！這位同學(xué)根據(jù)大數(shù)據(jù)顯示的趨勢線，結(jié)合新聞報道對本周末雞鳴寺游覽人員數(shù)量做出了推測，推測得到底對不對，同學(xué)們可以實地考察驗證一下。我個人的觀點是，推測的內(nèi)容是準(zhǔn)確的。

推測是大數(shù)據(jù)分析的核心目的。怎樣使學(xué)生理解并認同這一觀點？最重要的是學(xué)生可以從身邊發(fā)生的事中得到驗證，進而體驗大數(shù)據(jù)的力量。

在教學(xué)片段三中，筆者將體驗大數(shù)據(jù)的力量分成了兩個層級。

第一層級是學(xué)生觀看“抖音南京大數(shù)據(jù)報告”視頻得到與南京旅游相關(guān)的數(shù)據(jù)統(tǒng)計結(jié)果后，從兩種角色的角度出發(fā)對獲取的數(shù)據(jù)進行利用，開展基于數(shù)據(jù)的推測。此處設(shè)計蘊含了數(shù)據(jù)來源的可靠性、數(shù)據(jù)的組織與呈現(xiàn)的多樣性以及數(shù)據(jù)對現(xiàn)代社會的意義。學(xué)生在回答問題的過程中受到視頻中數(shù)據(jù)的影響，不由自主地進行推測。

第二層級是學(xué)生通過閱讀百度指數(shù)搜索“雞鳴寺”后的圖表，觀察搜索量隨日期變化而出現(xiàn)的趨勢性變化。在這一問題中，數(shù)據(jù)的呈現(xiàn)方式發(fā)生了改變，需要的信息沒有直接出現(xiàn)，學(xué)生要通過具體的分析才能給出推測。此部分鍛煉學(xué)生讀懂并發(fā)掘圖表中相應(yīng)信息的能力，同時幫助學(xué)生感受數(shù)據(jù)對現(xiàn)代社會的意義。