聚焦真實數(shù)據(jù) 發(fā)展計算思維

王威晗

計算思維是信息科技四大核心素養(yǎng)之一。《義務教育信息科技課程標準（2022年版）》（以下簡稱“新課標”）指出，教師要在教學中注重關聯(lián)學生的數(shù)字生活經(jīng)驗和現(xiàn)實社會信息的科技應用情境，引導學生認識信息科技的價值和作用。如何按照新課標的要求培養(yǎng)學生的計算思維呢？筆者結合信息科技課程六條邏輯主線之一的“數(shù)據(jù)”，以“我是護眼小衛(wèi)士——初識數(shù)據(jù)”的教學為例，做具體闡釋。

一、創(chuàng)設生活情境，激發(fā)探究興趣

來源于生活的真實問題情境能使信息科技課程的學習與實際生活勾連起來，從而激發(fā)學生的學習興趣，使學生產(chǎn)生內(nèi)在的學習動力。筆者教學《數(shù)據(jù)處理》單元時，創(chuàng)設了貫穿整個單元的“護眼”情境，其中“我是護眼小衛(wèi)士——初識數(shù)據(jù)”是起始課，旨在引導學生初步感知數(shù)據(jù)處理的一般過程。

上課初始，筆者以預防近視公益廣告引入，讓學生感知好視力對他們的生活和學業(yè)發(fā)展等起關鍵作用，如視力不好會限制高考志愿填報等。這樣導入，把學生帶入生活化的問題情境和數(shù)據(jù)背景中，讓學生明白了擁有好視力的重要性，自然引出課題“我是護眼小衛(wèi)士——初識數(shù)據(jù)”。接著，筆者讓學生說一說什么是數(shù)據(jù)，一名學生說“數(shù)字是數(shù)據(jù)”，筆者肯定了學生的理解，并補充：“數(shù)字只是數(shù)據(jù)的一種表現(xiàn)形式，數(shù)據(jù)還有文本、音頻、視頻、圖形圖像等表現(xiàn)形式?！睂W生對數(shù)據(jù)有了初步認識后，筆者設計了一個“選一選”小游戲，幫助學生鞏固對數(shù)據(jù)表現(xiàn)形式的認知。在出示的數(shù)據(jù)中，學生都能快速分辨出視力檢測表上有數(shù)字和圖形圖像兩種數(shù)據(jù)表現(xiàn)形式、播放的愛眼宣傳錄音屬于音頻數(shù)據(jù)等。最后，筆者引導學生暢談愛眼護眼的相關數(shù)據(jù)，如兒童要定期檢查遠視儲備、眼軸、角膜曲率，小學3年級是近視高發(fā)期等。以上教學，教師創(chuàng)設的情境貼近學生的現(xiàn)實生活，使學生感受到數(shù)據(jù)在生活中無處不在，為學生計算思維的培養(yǎng)奠定了基礎。

二、親歷數(shù)據(jù)處理，感知數(shù)字化工具的便利

教師將學生的學習過程盡可能還原為實際問題的解決過程，有利于學生從真實情境和實際操作中獲得啟發(fā)，進而深度分析問題、理解新知、發(fā)展自主學習與合作探究能力。

在“用眼我知曉”環(huán)節(jié)，筆者設置了“在座的24名學生中有幾名學生近視？”問題情境。學生通過現(xiàn)場調(diào)查，發(fā)現(xiàn)有6名同學近視。筆者提問：“你認為導致近視的原因有哪些？”學生紛紛舉手發(fā)言，筆者指名部分學生發(fā)表了想法。為進一步分析、歸納結論，筆者引導學生想辦法分類統(tǒng)計全班學生的所有想法。學生認為現(xiàn)場一個一個調(diào)查的方式很耗費時間，而借助數(shù)字化手段統(tǒng)計能提高效率。筆者乘機教學生使用“問卷星”收集信息并整理數(shù)據(jù)。學生興致很高，很快掌握了“問卷星”的使用方法，并進行了實際的統(tǒng)計操作。結果顯示，本班級學生認為“在太強或太暗的光線下閱讀、寫字”“看書、寫字姿勢不端正”“長時間看電子產(chǎn)品”是導致近視的重要原因。通過“用中學”，學生親身體驗到數(shù)字化工具給學習和生活帶來的便利。

三、探索科學規(guī)律，深入探究

經(jīng)過前面的學習，學生已經(jīng)在生活情境中對數(shù)據(jù)有了一定的認識和理解。究竟什么樣的光源環(huán)境適合讀書、寫字？為解決這個問題，筆者設置了“護眼講科學”環(huán)節(jié)，引導學生用實驗法探究不同光源環(huán)境下的光照強度，借助數(shù)據(jù)進行推理和判斷。

課堂上，學生在筆者的引導下以小組為單位做實驗，他們先根據(jù)筆者提供的如下表格，了解不同光源環(huán)境下的光照強度參考值等數(shù)據(jù)信息。

接著，他們使用平板電腦上的“照度計”APP收集“室內(nèi)無照明、臺燈下、桌子下、衣服下、臺燈被遮擋”五種不同光源環(huán)境下的光照強度數(shù)據(jù)，并將數(shù)據(jù)記錄在如下學習單上。

實驗過程中，小組成員分工明確、人人參與，有的當測量員，有的當記錄員，還有的當場景布置員。整理數(shù)據(jù)后，小組成員共同分析，得出相關結論。

然后，筆者引導各小組交流實驗結果。第一小組匯報：“我們小組收集到臺燈下的光照強度數(shù)據(jù)為862Lux，對照光照強度參考值，我們得出的結論是臺燈下適宜讀寫?！钡诙〗M補充匯報：“我們用同樣的方式探究，發(fā)現(xiàn)室內(nèi)無照明、桌子下、衣服下、臺燈被遮擋四種光源環(huán)境不適宜讀寫?！弊詈?，筆者適時引導學生總結他們是如何得出結論的。學生回答：“我們組是將做實驗得來的數(shù)據(jù)與光照強度參考值作對比，通過分析數(shù)據(jù)得出結論的?！睂W生還結合實驗結論和自己的生活經(jīng)驗做出預測，如“我的哥哥經(jīng)常躲在被子里用手電筒看書，時間長了，他很可能會近視”等，初步感知到預測要基于科學探究得出的數(shù)據(jù)。

四、提出解決方法，有效遷移

在上述問題的解決過程中，學生經(jīng)歷了數(shù)據(jù)處理的一般過程。為使學生將學到的知識應用于生活中，筆者設計了“愛眼有方法”環(huán)節(jié)。

教學中，筆者先引導學生觀看“防控近視”系列視頻——《我是愛眼小衛(wèi)士》，從中找出愛眼好方法，并做好關于讀寫姿勢、飲食搭配、使用電子設備時長、戶外運動時長等方面數(shù)據(jù)的記錄。然后，筆者出示問題“你有什么愛眼護眼好方法？”學生提出不少想法，如“如果我是家長，我會在網(wǎng)上找一些有益于視力健康的食譜，按食譜做飯菜給孩子吃”“如果我是研發(fā)人員，我會研發(fā)一種筆，坐姿不端正時筆就不出墨水”等。有了前面的相關數(shù)據(jù)做支撐，學生可以依據(jù)問題解決的需要對數(shù)據(jù)進行分析，并意識到要基于數(shù)據(jù)提出觀點，很好地發(fā)展了計算思維。最后，筆者借助《大數(shù)據(jù)是什么》視頻，適時介紹大數(shù)據(jù)的概念，并拓展數(shù)據(jù)在衣、食、住、行等方面的體現(xiàn)和應用案例?？赐暌曨l，學生認識到生活中處處都有數(shù)據(jù)，以及數(shù)據(jù)在數(shù)字時代的重要作用，感受到大數(shù)據(jù)讓生活更加便利、美好。

（作者單位：襄陽市晨光小學）

責任編輯? 劉佳