高中信息技術(shù)課堂實(shí)現(xiàn)跨學(xué)科融合教學(xué)的實(shí)踐與探索

汪文才

摘? 要? 信息技術(shù)學(xué)科課堂教學(xué)要始終堅(jiān)持以發(fā)展核心素養(yǎng)，提升學(xué)生綜合素質(zhì)為主要目標(biāo)。采取任務(wù)驅(qū)動(dòng)和層層遞進(jìn)的教學(xué)策略，引導(dǎo)學(xué)生采用自主、合作、探究的學(xué)習(xí)方式，開展教學(xué)活動(dòng)，進(jìn)行交流展示，提升核心素養(yǎng)。同時(shí)，將愛國(guó)主義教育和生命安全教育潛移默化地滲透到課堂教學(xué)中，實(shí)現(xiàn)跨學(xué)科間融合教學(xué)。

關(guān)鍵詞? 核心素養(yǎng)；數(shù)據(jù)可視化；信息技術(shù)

中圖分類號(hào)：G633.67? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：B

文章編號(hào)：1671-489X（2023）01-0096-03

1? 案例思想

隨著新課程改革不斷深入，信息技術(shù)課程在普通高中課程體系中的重要地位和特殊價(jià)值體現(xiàn)越來越明顯。信息技術(shù)學(xué)科課堂教學(xué)要始終堅(jiān)持以發(fā)展核心素養(yǎng)，提升學(xué)生綜合素質(zhì)為主要目標(biāo)。本節(jié)課緊緊圍繞Excel電子表格數(shù)據(jù)圖表呈現(xiàn)為主要內(nèi)容開展教學(xué)，通過任務(wù)驅(qū)動(dòng)和層層遞進(jìn)的教學(xué)策略，引導(dǎo)學(xué)生采用自主、合作、探究的學(xué)習(xí)方式，開展相關(guān)教學(xué)活動(dòng)，通過課堂交流展示，提升學(xué)生的語(yǔ)言表達(dá)和溝通協(xié)調(diào)能力，使學(xué)生在分析問題、解決問題和交流協(xié)作的過程中，培養(yǎng)信息意識(shí)、計(jì)算思維、數(shù)字化學(xué)習(xí)與創(chuàng)新能力等學(xué)科核心素養(yǎng)。同時(shí)，利用“中國(guó)GDP增長(zhǎng)動(dòng)態(tài)圖”微視頻和“南丁格爾玫瑰圖”等具體案例，將愛國(guó)主義教育和生命安全教育等德育內(nèi)容無(wú)形地滲透到信息技術(shù)課堂教學(xué)中，實(shí)現(xiàn)跨學(xué)科間融合教學(xué)。

2? 案例背景

本節(jié)課的學(xué)習(xí)對(duì)象是普通高中一年級(jí)學(xué)生，他們思維活躍，有一定的邏輯思維能力，動(dòng)手能力較強(qiáng)，但歸納總結(jié)能力較弱。通過前面課程的學(xué)習(xí)，他們已經(jīng)掌握了Excel電子表格數(shù)據(jù)整理的基本方法，能對(duì)表格中的數(shù)據(jù)進(jìn)行簡(jiǎn)單計(jì)算和處理。在生活中，他們經(jīng)常在各種媒體上看到各類數(shù)據(jù)以圖表形式呈現(xiàn)，但通過自己動(dòng)手將大量原始的、孤立的、零散的數(shù)據(jù)進(jìn)行有效整理并以圖形化的方式表達(dá)嘗試不多，完整的思維體系尚未形成，對(duì)數(shù)據(jù)圖表呈現(xiàn)的方法充滿了好奇。

3? 案例主題

通過本節(jié)課的學(xué)習(xí)，學(xué)生能深入理解數(shù)據(jù)圖表呈現(xiàn)的重要意義，并掌握數(shù)據(jù)圖表呈現(xiàn)的一般過程，能根據(jù)數(shù)據(jù)圖表分析數(shù)據(jù)，并發(fā)現(xiàn)事物的性質(zhì)及變化規(guī)律。學(xué)生在經(jīng)歷數(shù)據(jù)圖表呈現(xiàn)的過程中，進(jìn)一步認(rèn)識(shí)到數(shù)據(jù)分析的重要性，逐步形成數(shù)據(jù)信息處理能力，在完成具體任務(wù)中學(xué)會(huì)知識(shí)遷移，從而提升信息意識(shí)和數(shù)字化學(xué)習(xí)創(chuàng)新能力，形成一定的可視化思維。本次課學(xué)習(xí)的重點(diǎn)是讓學(xué)生理解數(shù)據(jù)圖表呈現(xiàn)的重要意義，掌握數(shù)據(jù)圖表呈現(xiàn)的一般過程，學(xué)習(xí)難點(diǎn)則是如何對(duì)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析并選擇對(duì)應(yīng)的圖表類型來直觀明了的呈現(xiàn)數(shù)據(jù)，達(dá)到數(shù)據(jù)可視化的效果。

4? 案例過程

4.1? 激情導(dǎo)入，引入課題

導(dǎo)入是一節(jié)課的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。本節(jié)課首先讓學(xué)生觀看“中國(guó)GDP增長(zhǎng)動(dòng)態(tài)圖”（見圖1）微視頻，在看完視頻后，引導(dǎo)學(xué)生開展問題討論，讓學(xué)生談一談?dòng)^后感，有的學(xué)生表示：“中國(guó)GDP快速增長(zhǎng)，綜合國(guó)力不斷增強(qiáng)，作為中國(guó)人，感到無(wú)比自豪”，還有的學(xué)生認(rèn)為：“數(shù)據(jù)呈現(xiàn)的方式直觀明了，信息的表現(xiàn)形式豐富多樣”。進(jìn)一步引發(fā)學(xué)生思考，這樣一個(gè)非常震撼、炫麗的動(dòng)態(tài)圖是如何做出來的呢？表格中的數(shù)據(jù)能以圖形化的方式顯現(xiàn)嗎？從而以問題討論的形式逐步引入本次課的學(xué)習(xí)主題。

通過觀看視頻的方式來吸引學(xué)生的注意力，從而達(dá)到激發(fā)學(xué)生主動(dòng)探索數(shù)據(jù)圖表呈現(xiàn)過程的興趣，這不僅讓學(xué)生體驗(yàn)了數(shù)據(jù)可視化工具組織和存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的強(qiáng)大功能，還讓學(xué)生感受到偉大祖國(guó)綜合國(guó)力實(shí)現(xiàn)不斷超越的輝煌歷程，從而激發(fā)學(xué)生的愛國(guó)精神，進(jìn)一步堅(jiān)定理想信念，通過信息技術(shù)課堂有效進(jìn)行了一次愛國(guó)主義教育。

4.2? 積極探究，掌握新知

4.2.1? 觀察圖表，了解圖表類型

引導(dǎo)學(xué)生積極探究新問題，掌握新知識(shí)。通過課前預(yù)習(xí)，學(xué)生已經(jīng)了解電子表格中常見的圖表類型有柱形圖、條形圖、餅圖、折線圖等。接下來給學(xué)生展示兩幅圖片，“南丁格爾玫瑰圖”（見圖2）和“2020全球疫情防控形勢(shì)分析”，讓學(xué)生仔細(xì)觀察并在小組內(nèi)討論，說出這兩幅圖是什么類型的圖表。有的學(xué)生說有點(diǎn)像餅圖但又不是餅圖，還有學(xué)生說長(zhǎng)得像雷達(dá)圖又非雷達(dá)圖，很是奇怪。學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣再次被點(diǎn)燃。

“南丁格爾玫瑰圖”——一個(gè)美麗的名字悄然走進(jìn)了學(xué)生的心里，這里有著一段為敬畏生命而存的歷史，接下來教師向?qū)W生介紹南丁格爾的英雄事跡和玫瑰圖的由來，教育引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)南丁格爾不怕困難、不怕吃苦、無(wú)私奉獻(xiàn)的敬業(yè)精神。同時(shí)，結(jié)合當(dāng)前國(guó)際疫情防控形勢(shì)，數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)專家再次用到南丁格爾的數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)方法，用玫瑰圖直觀形象地展示全球疫情防控形勢(shì)，使學(xué)生進(jìn)一步感受到中國(guó)政府的強(qiáng)大治理能力，增強(qiáng)了幸福感、安全感，強(qiáng)化生命安全意識(shí)。

通過對(duì)這兩幅圖的討論，再次引導(dǎo)學(xué)生深刻認(rèn)識(shí)數(shù)據(jù)可視化的重要意義。同時(shí)，還將英語(yǔ)學(xué)科知識(shí)、生命安全教育、德育等內(nèi)容融入課堂教學(xué)中，和學(xué)科教學(xué)進(jìn)行無(wú)形滲透和有效整合。

4.2.2? 任務(wù)驅(qū)動(dòng)，完成圖表創(chuàng)建

課堂的最終目標(biāo)是讓學(xué)生掌握知識(shí)和技能，通過任務(wù)驅(qū)動(dòng)，實(shí)踐操作，讓學(xué)生完成圖表創(chuàng)建。任務(wù)如下：根據(jù)2012—2016年部分省區(qū)市國(guó)內(nèi)生產(chǎn)總值數(shù)據(jù)表（見表1），分析和展現(xiàn)2012—2016年北京市、天津市、上海市三地國(guó)內(nèi)生產(chǎn)總值的變化情況。

1）分析數(shù)據(jù)。通過對(duì)表格數(shù)據(jù)分析，北京市、天津市、上海市三地國(guó)內(nèi)生產(chǎn)總值的數(shù)據(jù)包含時(shí)間趨勢(shì)和大小比較兩層關(guān)系，因此圖表類型選擇折線圖。當(dāng)數(shù)據(jù)沿著某個(gè)方向進(jìn)行有規(guī)律變化，可以使用折線圖，它用線條將相關(guān)數(shù)據(jù)連接起來，能直觀看出隨著x軸變化，y軸是怎樣的變化趨勢(shì)。

2）小試牛刀。以小組活動(dòng)為主，在小組內(nèi)開展自主學(xué)習(xí)和合作探究，根據(jù)下發(fā)的學(xué)習(xí)任務(wù)開展小組討論，并按要求完成圖表創(chuàng)建操作。（教師開展巡視，對(duì)學(xué)生提出的問題進(jìn)行答疑和指導(dǎo)）

3）交流展示。率先完成任務(wù)的小組，選派代表通過大屏幕對(duì)操作過程進(jìn)行演示。教師對(duì)操作過程進(jìn)行點(diǎn)評(píng)，對(duì)完成任務(wù)較好的小組進(jìn)行鼓勵(lì)，同時(shí)關(guān)注對(duì)完成任務(wù)存在困難的學(xué)生，進(jìn)行有針對(duì)性的指導(dǎo)，實(shí)施分層教學(xué)。

4）合作探究。讓學(xué)生觀察折線圖，發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)變化規(guī)律。學(xué)生通過觀察折線的走勢(shì)，發(fā)現(xiàn)北京、天津、上海三地國(guó)內(nèi)生產(chǎn)總值在2012—2016年間一直呈上升趨勢(shì)，教師幫助學(xué)生總結(jié)數(shù)據(jù)呈現(xiàn)的規(guī)律，表格所承載的信息多而密，雖然能顯示具體數(shù)值，但是不能直觀看到趨勢(shì)、比重等信息，而圖表能通過視覺的形式展示數(shù)據(jù)，使我們更容易發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)的變化規(guī)律。繼續(xù)讓學(xué)生思考，有沒有其他類型的圖表也能表現(xiàn)出此類數(shù)據(jù)的變化規(guī)律，例如柱形圖、條形圖等？讓學(xué)生嘗試用柱形圖反映三地國(guó)內(nèi)生產(chǎn)總值的變化情況，在學(xué)生完成任務(wù)后，讓學(xué)生分組討論，對(duì)比兩種類型的圖表所展現(xiàn)的數(shù)據(jù)特點(diǎn)，體會(huì)各自的優(yōu)勢(shì)。引導(dǎo)學(xué)生總結(jié)規(guī)律，柱形圖能較好地反映出數(shù)據(jù)大小的比較，但對(duì)數(shù)據(jù)變化趨勢(shì)顯現(xiàn)不明顯，折線圖的優(yōu)勢(shì)在于做趨勢(shì)分析，而柱形圖和條形圖適合做類別比較，因此，我們要學(xué)會(huì)分析數(shù)據(jù)的變化規(guī)律，從而合理地選擇圖表類型進(jìn)行數(shù)據(jù)的可視化。

通過任務(wù)驅(qū)動(dòng)的形式，讓學(xué)生在具體問題情境中進(jìn)行合作學(xué)習(xí)，培養(yǎng)協(xié)作意識(shí)，在解決問題的過程中掌握學(xué)科知識(shí)和方法。通過交流展示能很好地滿足學(xué)生的表現(xiàn)欲和求知欲，激發(fā)學(xué)習(xí)興趣，同時(shí)，還能培養(yǎng)學(xué)生的語(yǔ)言表達(dá)和溝通能力，訓(xùn)練學(xué)生的邏輯思維能力，從而有效發(fā)展學(xué)科核心素養(yǎng)。

4.3? 拓展延伸，探索組合圖表

為了讓課堂更加具有趣味性和挑戰(zhàn)性，在學(xué)生充分掌握?qǐng)D表創(chuàng)建方法的基礎(chǔ)上，下發(fā)組合圖表創(chuàng)建任務(wù)，要求在一個(gè)圖表中用折線圖和柱形圖同時(shí)反映同一數(shù)據(jù)的變化趨勢(shì)，鼓勵(lì)學(xué)有余力的學(xué)生進(jìn)行積極嘗試和探索。通過對(duì)學(xué)習(xí)內(nèi)容的拓展延伸，引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)一步探索復(fù)雜圖表的創(chuàng)建方法，滿足學(xué)生解決多種復(fù)雜問題的現(xiàn)實(shí)需求，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神和綜合信息素養(yǎng)，還可以讓學(xué)有余力的學(xué)生進(jìn)行深度學(xué)習(xí)，訓(xùn)練高階思維。

4.4? 課堂小結(jié)，布置課后練習(xí)

對(duì)課堂內(nèi)容及時(shí)總結(jié)并布置相應(yīng)的課后練習(xí)，對(duì)學(xué)習(xí)具有鞏固提升的效果。步入大數(shù)據(jù)時(shí)代，數(shù)據(jù)體量越來越大，各行各業(yè)對(duì)數(shù)據(jù)處理的要求越來越高，對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行整合、挖掘和可視化分析的需求也越來越大，我們?nèi)绾螐暮Ａ康臄?shù)據(jù)中提取到有價(jià)值的信息，以提高信息表達(dá)的精確性和有效性，是每個(gè)中學(xué)生必備的核心素養(yǎng)，也是應(yīng)對(duì)大數(shù)據(jù)時(shí)代挑戰(zhàn)的關(guān)鍵所在。教師基于大數(shù)據(jù)背景精心設(shè)計(jì)課后作業(yè)。

1）通過查閱資料，了解雷達(dá)圖、散點(diǎn)圖、氣泡圖等分別適合展現(xiàn)何種數(shù)據(jù)關(guān)系。

2）瀏覽國(guó)家官方數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)網(wǎng)站，收集感興趣的數(shù)據(jù)，使用Excel軟件進(jìn)行圖表可視化分析。

3）通過互聯(lián)網(wǎng)查閱資料，了解幾款常用的數(shù)據(jù)可視化分析工具，并嘗試操作應(yīng)用。通過課后練習(xí)，引導(dǎo)學(xué)生通過網(wǎng)絡(luò)獲取信息，能甄別信息真假，增強(qiáng)信息意識(shí)，強(qiáng)化信息社會(huì)責(zé)任。

5? 案例總結(jié)反思

本節(jié)課通過學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)圖表的呈現(xiàn)方法，經(jīng)歷數(shù)據(jù)圖表呈現(xiàn)的一般過程，讓學(xué)生認(rèn)識(shí)到數(shù)據(jù)分析的重要性，體驗(yàn)數(shù)據(jù)圖表呈現(xiàn)的優(yōu)勢(shì)，深刻理解數(shù)據(jù)可視化的重要意義，能根據(jù)數(shù)據(jù)圖表分析數(shù)據(jù)，并發(fā)現(xiàn)事物的性質(zhì)及變化規(guī)律，嘗試用已知的方法解決具體問題，培養(yǎng)處理數(shù)據(jù)信息的能力，形成一定的可視化思維。信息技術(shù)這門學(xué)科，對(duì)于培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)精神、創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力，提高學(xué)生對(duì)信息社會(huì)的適應(yīng)能力等方面都具有重要的意義。在信息技術(shù)教學(xué)中，必須以新的教學(xué)理念和教學(xué)理論為指導(dǎo)，根據(jù)新的課程標(biāo)準(zhǔn)，探索適合信息技術(shù)課堂教學(xué)的教與學(xué)的新策略和新模式來挖掘?qū)W生潛能，提高學(xué)生素質(zhì)，尤其是其利用計(jì)算機(jī)解決實(shí)際問題的能力。同時(shí)，在教學(xué)過程中，適當(dāng)?shù)貪B透其他學(xué)科知識(shí)的學(xué)習(xí)，發(fā)揮學(xué)科間綜合育人功能，將相關(guān)學(xué)科的教育內(nèi)容有機(jī)整合，提高學(xué)生綜合分析問題、解決問題能力，是實(shí)現(xiàn)跨學(xué)科教學(xué)的一次有效探索。

通過這節(jié)課，筆者明白學(xué)生的學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)就是強(qiáng)烈的求知欲和對(duì)所學(xué)內(nèi)容的興趣。在教學(xué)過程中，要堅(jiān)持鼓勵(lì)和引導(dǎo)相結(jié)合，排除學(xué)生學(xué)習(xí)中各種心理障礙，創(chuàng)設(shè)和諧的學(xué)習(xí)氛圍，鼓勵(lì)學(xué)生學(xué)會(huì)合作學(xué)習(xí)。在學(xué)習(xí)小組中，筆者也安排了學(xué)生學(xué)習(xí)的“青藍(lán)工程”，讓優(yōu)秀的學(xué)生帶著后進(jìn)生，共同進(jìn)步，在互幫互助的過程中增進(jìn)感情，創(chuàng)造出合作學(xué)習(xí)，團(tuán)結(jié)向上的學(xué)習(xí)氛圍。在信息技術(shù)課程教學(xué)中，需要?jiǎng)?chuàng)設(shè)基于真實(shí)問題的教學(xué)情境，讓學(xué)生帶著真實(shí)的任務(wù)學(xué)習(xí)，從而讓學(xué)生擁有學(xué)習(xí)的主動(dòng)權(quán)，充分體現(xiàn)在教學(xué)過程中學(xué)生的主體地位和教師的引導(dǎo)作用，激勵(lì)學(xué)生要善于接受新事物，不斷探索新技術(shù)，培養(yǎng)創(chuàng)新思維，讓學(xué)生在知識(shí)的領(lǐng)域里，不斷超越，綻放光芒。