溯數(shù)據(jù)之源，強(qiáng)信息意識(shí)
——基于UbD理論的數(shù)據(jù)大單元教學(xué)策略設(shè)計(jì)與實(shí)踐

金高苑 浙江省杭州市勝利小學(xué)

浙江攝影出版社出版的《小學(xué)信息技術(shù)（2020版）》中，新增了數(shù)據(jù)與大數(shù)據(jù)的學(xué)習(xí)內(nèi)容。筆者在開(kāi)展五年級(jí)上第二單元“數(shù)據(jù)處理”教學(xué)時(shí)，發(fā)現(xiàn)課堂中存在如下問(wèn)題：①目標(biāo)模糊，運(yùn)用不多，只為“交差”。學(xué)生在進(jìn)行數(shù)據(jù)獲取時(shí)，目的不明確，未能意識(shí)到獲取數(shù)據(jù)是為了進(jìn)行有價(jià)值信息的提煉。設(shè)置的問(wèn)卷題目指向性弱，難以遷移至其他領(lǐng)域應(yīng)用于生活。②教授方法單一，趣味不足，僅求“速度”。教師的教學(xué)設(shè)計(jì)未進(jìn)行“一體化”的設(shè)計(jì)，偏重于技能訓(xùn)練，忽略現(xiàn)實(shí)問(wèn)題解決與信息意識(shí)的培養(yǎng)。學(xué)生僅按照教師設(shè)置的程序框架進(jìn)行，看似掌握實(shí)則模仿。③評(píng)價(jià)過(guò)于形式化，內(nèi)容空洞，弱化“生成”。學(xué)生面對(duì)情境問(wèn)題打開(kāi)搜索引擎，對(duì)所獲內(nèi)容不加辨證就直接上交，數(shù)據(jù)更是未經(jīng)加工無(wú)法有效支持觀點(diǎn)呈現(xiàn)。

學(xué)習(xí)不能只局限于表面，需要溯源尋根方能深刻領(lǐng)會(huì)信息的本質(zhì)內(nèi)涵，歸納出規(guī)律，從而激發(fā)深度學(xué)習(xí)，構(gòu)筑知識(shí)體系。美國(guó)著名課程改革專家格蘭特·威金斯和杰伊·麥克泰格針對(duì)活動(dòng)導(dǎo)向和灌輸式的教學(xué)，提出了“為理解而教、為理解而學(xué)”的理念，即“追求理解的教學(xué)設(shè)計(jì)”（Understanding by Design，簡(jiǎn)稱UbD），也稱為逆向教學(xué)設(shè)計(jì)。該理論強(qiáng)調(diào)教學(xué)應(yīng)幫助學(xué)生獲得對(duì)核心概念深入持久的理解，筆者認(rèn)為，數(shù)據(jù)大單元的教學(xué)不僅是數(shù)據(jù)的簡(jiǎn)單獲取處理，還應(yīng)增強(qiáng)信息意識(shí)，從數(shù)據(jù)源頭培養(yǎng)學(xué)生的信息敏感度，體現(xiàn)學(xué)科本位，落實(shí)信息素養(yǎng)。因此，筆者以UbD理論為指導(dǎo)對(duì)數(shù)據(jù)大單元進(jìn)行教學(xué)設(shè)計(jì)，并以培養(yǎng)學(xué)生核心素養(yǎng)為目標(biāo)總結(jié)出三項(xiàng)教學(xué)策略。

●追根溯源，目標(biāo)體系縱橫有度

教師需以項(xiàng)目化的思維處理教材，進(jìn)而優(yōu)化教學(xué)知識(shí)結(jié)構(gòu)，精選學(xué)科教學(xué)內(nèi)容。

1.縱向剖析教材，單元承啟延伸

教師在進(jìn)行教材分析時(shí)應(yīng)加強(qiáng)縱向延伸，重視知識(shí)的啟承轉(zhuǎn)合。浙攝版小學(xué)信息技術(shù)教材中的數(shù)據(jù)大概念知識(shí)從數(shù)據(jù)到信息是層級(jí)遞進(jìn)、螺旋上升的關(guān)系。五年級(jí)學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)核心概念的學(xué)習(xí)目標(biāo)是運(yùn)用電子表格初步了解數(shù)據(jù)采集分析表達(dá)的基本方法。通過(guò)第一單元的學(xué)習(xí)，學(xué)生已了解“信息”的概念及內(nèi)涵，感受到數(shù)據(jù)與生活息息相關(guān)，并影響著社會(huì)的進(jìn)步與發(fā)展。在第二單元中，學(xué)生了解利用計(jì)算機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)分析的一般流程，體驗(yàn)“用數(shù)據(jù)支持觀點(diǎn)”的研究策略，形成運(yùn)用數(shù)據(jù)思考、分析問(wèn)題的意識(shí)，為第三單元學(xué)習(xí)“程序設(shè)計(jì)與算法”初步體驗(yàn)計(jì)算機(jī)處理信息的高級(jí)方式做了認(rèn)知鋪墊。五、六年級(jí)教材中數(shù)據(jù)與大數(shù)據(jù)內(nèi)容的梳理如右表所示。

2.橫向聯(lián)系需求，拓寬學(xué)科互聯(lián)

如果不同學(xué)科之間缺乏聯(lián)系，則很難在育人價(jià)值上實(shí)現(xiàn)真正的統(tǒng)整。在進(jìn)行數(shù)據(jù)教學(xué)時(shí)，教師應(yīng)打破學(xué)科的界限，加強(qiáng)學(xué)科間的聯(lián)系，還應(yīng)理清“數(shù)據(jù)”與“信息”的概念，從依據(jù)經(jīng)驗(yàn)做事轉(zhuǎn)變?yōu)橐罁?jù)數(shù)據(jù)做事，用數(shù)據(jù)支持自己的觀點(diǎn)。

3.契合思維規(guī)律，突破傳統(tǒng)認(rèn)知

教材中的每張插圖背后都有故事，教師需從目標(biāo)分析入手，融入信息素養(yǎng)，深入分析并巧用教材插圖。例如，第1課《生活在信息中》和第5課《數(shù)據(jù)與信息》中的插圖（如右圖）說(shuō)明了“數(shù)據(jù)”類型豐富多樣，突破了傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)概念認(rèn)識(shí)——數(shù)據(jù)不單指數(shù)字，還應(yīng)該包括其他計(jì)算機(jī)識(shí)別、存儲(chǔ)和加工的對(duì)象，如音頻、視頻等。

●整體設(shè)計(jì)，學(xué)教方式項(xiàng)目引領(lǐng)

五上 第二單元 數(shù)據(jù)處理 六上 第一單元 數(shù)據(jù)與大數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)的種類及獲取方式用Excel 整理、分析數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)編碼存儲(chǔ)大數(shù)據(jù)應(yīng)用影響數(shù)據(jù)安全第1 課 數(shù)據(jù)與信息 第1 課 走進(jìn)數(shù)據(jù)第2 課 數(shù)據(jù)的獲取 第2 課 數(shù)制第3 課 數(shù)據(jù)的整理 第3 課 數(shù)據(jù)編碼第4 課 數(shù)據(jù)的計(jì)算 第4 課 認(rèn)識(shí)大數(shù)據(jù)第5 課 數(shù)據(jù)表的美化 第5 課 大數(shù)據(jù)的應(yīng)用第6 課 用圖表呈現(xiàn)數(shù)據(jù) 第6 課 數(shù)據(jù)可視化第7 課 數(shù)據(jù)解讀與分析 第7 課 數(shù)據(jù)安全

信息技術(shù)不是技能的教學(xué)，教師應(yīng)運(yùn)用項(xiàng)目化學(xué)習(xí)的實(shí)施要素進(jìn)行教學(xué)，培養(yǎng)學(xué)生解決實(shí)際問(wèn)題的能力。

1.單元整體設(shè)計(jì)，體現(xiàn)綜合學(xué)習(xí)

結(jié)合單元整體實(shí)踐與信息技術(shù)學(xué)科教學(xué)的思考分析可知，五年級(jí)的教學(xué)應(yīng)適度關(guān)注項(xiàng)目學(xué)習(xí)、信息社會(huì)責(zé)任、學(xué)生的學(xué)習(xí)需求。在教學(xué)過(guò)程中，要為學(xué)生創(chuàng)設(shè)數(shù)字化學(xué)習(xí)與創(chuàng)新的環(huán)境與機(jī)會(huì)，讓學(xué)生實(shí)現(xiàn)聽(tīng)中學(xué)、做中學(xué)、創(chuàng)中學(xué)。

2.核心問(wèn)題引領(lǐng)，任務(wù)分層驅(qū)動(dòng)

教師在課前應(yīng)明確需要解決的關(guān)鍵問(wèn)題，將信息意識(shí)有效落實(shí)，并針對(duì)問(wèn)題情境進(jìn)行需求分析，以更好地實(shí)現(xiàn)教學(xué)目標(biāo)。教材中只著眼于認(rèn)知水平發(fā)展的一般規(guī)律，教師可以針對(duì)學(xué)生的個(gè)性差異，采用分層預(yù)設(shè)的教學(xué)方式。例如，在第三單元《變量計(jì)數(shù)》一課中，通過(guò)與學(xué)生互動(dòng)的方式幫助學(xué)生掌握變量的概念，接著以進(jìn)階式“任務(wù)”為驅(qū)動(dòng)，逐步加大難度，在第三個(gè)關(guān)卡中通過(guò)創(chuàng)作應(yīng)用，考查學(xué)生在布魯姆目標(biāo)中的分析、評(píng)價(jià)、創(chuàng)造的能力。

3.感受數(shù)據(jù)魅力，親歷處理過(guò)程

在第二單元的教學(xué)中，學(xué)生深入體驗(yàn)、嘗試研究、確立主題、撰寫數(shù)據(jù)分析報(bào)告，體驗(yàn)了數(shù)據(jù)分析的全過(guò)程。例如，在《用圖表呈現(xiàn)數(shù)據(jù)》一課中，學(xué)生依據(jù)教材很快成功繪制出圖表，但是經(jīng)拖動(dòng)后圖表遭到了破壞，原因是學(xué)生沒(méi)有深刻理解數(shù)據(jù)處理知識(shí)點(diǎn)。因此，筆者利用電子表格的即時(shí)生成特點(diǎn)引導(dǎo)學(xué)生思考繪制數(shù)據(jù)圖表的流程，從而提升了學(xué)生的計(jì)算思維。此外，教師應(yīng)明確，在搜集目標(biāo)時(shí)要具體化，把搜集目的、范圍、意圖轉(zhuǎn)化為具體行為目標(biāo)，即可操作、可測(cè)量的目標(biāo)（近、小、實(shí)）。教材中沒(méi)有規(guī)定數(shù)據(jù)處理軟件必須用Excel，因此教師可拓展講述多種電子表格軟件，同時(shí)在教學(xué)中應(yīng)盡量減少軟件本身對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)的干擾。例如，在《數(shù)據(jù)的計(jì)算》一課中為了避免自動(dòng)填充時(shí)出現(xiàn)絕對(duì)引用與相對(duì)引用的干擾，教師在教學(xué)演示時(shí)可輸入公式“=B3/240”，同時(shí)，由于Excel各版本界面不同，教師要提供合適的圖示引導(dǎo)。

●遷移創(chuàng)新，素養(yǎng)層級(jí)多元評(píng)價(jià)

1.注重思辨發(fā)展，力求知行合一

學(xué)生在教師精心設(shè)問(wèn)的指引下明確學(xué)習(xí)目標(biāo)，進(jìn)行積極有效的探索。教師通過(guò)追問(wèn)，引出學(xué)生觀點(diǎn)所需要的具體數(shù)據(jù)支撐。教學(xué)評(píng)價(jià)重點(diǎn)不在于報(bào)告的制作，而在于數(shù)據(jù)的分析與解讀，因此在教學(xué)中需要通過(guò)討論、交流甚至辯論，激發(fā)學(xué)生“用數(shù)據(jù)呈現(xiàn)觀點(diǎn)”的學(xué)習(xí)需求。

2.記錄成長(zhǎng)歷程，建立資源聯(lián)絡(luò)網(wǎng)

在信息技術(shù)教學(xué)中，教師不能只教授技術(shù)，還應(yīng)滲透數(shù)據(jù)處理軟件的內(nèi)在規(guī)律，幫助學(xué)生進(jìn)行知識(shí)的遷移，從而為整個(gè)數(shù)據(jù)處理軟件的教學(xué)服務(wù)。此外，教學(xué)評(píng)價(jià)應(yīng)基于信息技術(shù)學(xué)科素養(yǎng)展開(kāi)，即通過(guò)記錄學(xué)生的成長(zhǎng)歷程，考查學(xué)生是否能在真實(shí)情境中通過(guò)建立資源聯(lián)絡(luò)網(wǎng)解決問(wèn)題。

3.鏈接信息世界，樹(shù)立信息社會(huì)責(zé)任

通過(guò)信息技術(shù)課程的學(xué)習(xí)，學(xué)生要知道科技進(jìn)步給生活帶來(lái)的影響，知道信息技術(shù)具有兩面性，并能夠有意識(shí)地保護(hù)自己的隱私信息。此外，教學(xué)評(píng)價(jià)中還應(yīng)涉及科技創(chuàng)新，幫助學(xué)生樹(shù)立信息社會(huì)責(zé)任。

●展望未來(lái)

1.聚焦理解，主動(dòng)學(xué)習(xí)

通過(guò)對(duì)數(shù)據(jù)處理單元的學(xué)習(xí)，學(xué)生能夠?qū)⑿畔⒓夹g(shù)課堂所學(xué)的圖表知識(shí)運(yùn)用于生活，并主動(dòng)使用計(jì)算機(jī)電子表格處理科目學(xué)習(xí)的內(nèi)容。學(xué)生掌握了“數(shù)據(jù)獲取，數(shù)據(jù)處理，數(shù)據(jù)整理，數(shù)據(jù)分析”的流程體系，可以用數(shù)據(jù)提煉信息對(duì)自己的觀點(diǎn)提供強(qiáng)有力的支持。

2.培養(yǎng)能力，學(xué)以致用

在進(jìn)行作品設(shè)計(jì)時(shí)，學(xué)生會(huì)先設(shè)計(jì)相關(guān)問(wèn)卷征詢“用戶”意見(jiàn)。以《亞運(yùn)室內(nèi)導(dǎo)航器》為例，在進(jìn)行作品設(shè)計(jì)之前，學(xué)生通過(guò)問(wèn)卷調(diào)查得知作品需面對(duì)外國(guó)友人，于是，設(shè)計(jì)了圖示功能，以幫助語(yǔ)言不通的國(guó)際友人更便捷地找到公用設(shè)施。

3.拓展視野，提升素養(yǎng)

小學(xué)階段對(duì)數(shù)據(jù)的認(rèn)識(shí)是抽象的，因?yàn)閿?shù)據(jù)處理分析除了計(jì)算能力，更需要有深厚的專業(yè)背景，小學(xué)階段的信息技術(shù)教學(xué)雖然只是啟蒙，但是會(huì)埋下信息意識(shí)的種子。學(xué)生在開(kāi)闊視野提升科學(xué)精神和人文底蘊(yùn)后會(huì)發(fā)現(xiàn)自己收獲的是受益一生的數(shù)字化學(xué)習(xí)與創(chuàng)新的能力。