智慧教育環(huán)境下高中信息技術(shù)大單元教學(xué)實踐

徐歡

一、教學(xué)內(nèi)容

“初始數(shù)據(jù)與計算”是高中信息技術(shù)課程的一個重要單元。本節(jié)課通過引導(dǎo)學(xué)生理解數(shù)據(jù)、信息、知識和智慧之間的關(guān)系，體驗數(shù)字化學(xué)習(xí)過程，學(xué)會使用數(shù)字化計算工具，并以“健康體檢”項目活動為載體，讓學(xué)生利用所學(xué)知識分析、比較數(shù)據(jù)，從而培養(yǎng)學(xué)生的計算能力和思維能力。同時，在活動的參與中，學(xué)生還將理解數(shù)據(jù)隱私保護的重要性。

二、教學(xué)目標(biāo)

幫助學(xué)生理解數(shù)據(jù)、信息、知識和智慧之間的關(guān)系，體驗數(shù)字化學(xué)習(xí)過程，并學(xué)會選擇適合的數(shù)字化計算工具。通過“健康體檢”項目活動，學(xué)生將感受到數(shù)字化學(xué)習(xí)工具和網(wǎng)絡(luò)資源的優(yōu)勢，并掃除數(shù)據(jù)和計算的誤區(qū)和盲區(qū)。

在本單元教學(xué)中采用項目式教學(xué)的方式，將學(xué)科知識構(gòu)建、技能培養(yǎng)和學(xué)科思維發(fā)展融入智慧教育環(huán)境下的課堂自主學(xué)習(xí)、科學(xué)探究和協(xié)作交流研討活動中，同時以數(shù)字化學(xué)習(xí)工具和網(wǎng)絡(luò)資源為載體，融入身體健康相關(guān)數(shù)據(jù)信息，讓學(xué)生利用所學(xué)知識進行數(shù)據(jù)分析、數(shù)據(jù)比較，培養(yǎng)學(xué)生的計算能力和思維能力。在活動的參與中，有助于學(xué)生理解數(shù)據(jù)隱私保護的重要性。

三、教學(xué)重難點

教學(xué)重點：理解數(shù)據(jù)、信息、知識和智慧之間的關(guān)系，掌握數(shù)字化計算工具的使用方法，能夠進行數(shù)據(jù)分析和處理。

教學(xué)難點：如何引導(dǎo)學(xué)生進行深入的數(shù)據(jù)分析和處理，以及如何幫助學(xué)生將所學(xué)知識應(yīng)用到實際生活。此外，如何確保每個學(xué)生都能在有限的課堂時間內(nèi)充分參與并展示自己的成果。

四、教學(xué)過程

師：同學(xué)們，大家好。在我們每天的生活中，數(shù)據(jù)無處不在。從早晨起床查看天氣預(yù)報，決定穿什么衣服，到出門前查看交通狀況，選擇最合適的出行路線，數(shù)據(jù)都在默默地影響著我們的決策。今天，我們就來一起探究數(shù)據(jù)是如何影響我們的生活，并且如何運用數(shù)據(jù)來指導(dǎo)我們的健康生活。

（借助PPT，展示一張北京當(dāng)前的天氣狀況圖）

師：大家看，這是北京當(dāng)前的天氣狀況。我們可以通過各種天氣軟件，獲取到溫度、濕度、空氣質(zhì)量等各種各樣的數(shù)據(jù)。這些數(shù)據(jù)，經(jīng)過處理和分析，就變成我們可以理解的信息，如“今天天氣晴朗，適合外出活動”或者“空氣質(zhì)量較差，建議減少戶外活動”。這就是數(shù)據(jù)到信息的轉(zhuǎn)化過程。

師：現(xiàn)在，我請大家利用網(wǎng)絡(luò)渠道，查找并記錄你們所在地的氣象生活指數(shù)，完成表1的填寫。

（學(xué)生活動：查找并記錄氣象生活指數(shù)）

師：通過這些數(shù)據(jù)，我們可以了解到今天的天氣狀況，以及對應(yīng)的生活建議。這就是數(shù)據(jù)給我們帶來的便利。

師：那么，數(shù)據(jù)還可以幫助我們了解什么呢？比如，我們每天早晨吃的早餐，大家有沒有想過，早餐吃什么才能更好地補充身體營養(yǎng)呢？

（學(xué)生討論并分享自己的早餐）

師：看來大家的早餐選擇都很豐富。那么，有沒有一種方法，可以幫助我們判斷早餐是否營養(yǎng)均衡呢？其實，科學(xué)家已經(jīng)通過大量的研究，得出一些關(guān)于早餐與身體健康關(guān)系的數(shù)據(jù)。如國家教育質(zhì)量監(jiān)測中心首席專家、北京師范大學(xué)中國教育創(chuàng)新研究院院長劉堅就做了一個非常有趣的實驗。

（展示劉堅院長的實驗數(shù)據(jù)圖表）

師：大家看，這是劉堅院長對“每周吃早餐不同次數(shù)的學(xué)生的平均成績”進行統(tǒng)計的結(jié)果。你們發(fā)現(xiàn)了什么？

生A：我發(fā)現(xiàn)，每周吃早餐次數(shù)較多的學(xué)生，相比不規(guī)律吃早餐的學(xué)生，每天都吃早餐的學(xué)生表現(xiàn)出更好的學(xué)習(xí)成績，并且這種關(guān)系呈現(xiàn)出均衡的上升趨勢。

師：很好，你觀察得很仔細。確實，我們可以看出，吃早餐的次數(shù)與學(xué)生的學(xué)習(xí)成績之間存在一定的關(guān)聯(lián)。這并不是偶然現(xiàn)象，《健康報》也曾發(fā)布過類似的數(shù)據(jù)，顯示學(xué)生經(jīng)常吃早餐，能開發(fā)大腦功能、增強其記憶力，有效提高其學(xué)習(xí)成績。

（學(xué)生思考并討論早餐的重要性）

師：所以，同學(xué)們，不要小看我們每天的那一頓早餐哦！它可是關(guān)系到我們的身體健康和學(xué)習(xí)成績的。從今天開始，我們都要養(yǎng)成吃早餐的好習(xí)慣，并且盡量選擇營養(yǎng)豐富、均衡的食物。這樣，我們才能擁有健康的身體和充沛的精力去迎接每天的挑戰(zhàn)！

師：同學(xué)們，我們不僅要吃早餐，還要吃好。你們知道嗎，每種食物的熱量和營養(yǎng)素都是不同的。比如，油條雖然香酥可口，但是因為高溫烹飪，其中的營養(yǎng)被破壞，反而熱量很高。所以，如果我們將油條作為早餐的主食，長期下來可能并不利于我們的身體健康。

師：相反，豆?jié){作為優(yōu)質(zhì)的飲品，長期飲用可以補充人體所需營養(yǎng)。但是，很多同學(xué)都喜歡在豆?jié){中加糖，這樣雖然口感更好了，但熱量也會相應(yīng)增加。所以，在選擇早餐的時候，我們需要均衡考慮各種食物的營養(yǎng)價值和熱量含量。

（學(xué)生紛紛點頭表示理解）

師：好，現(xiàn)在我們來討論。通過剛才我們講的天氣指數(shù)及生活建議、調(diào)研數(shù)據(jù)和熱量數(shù)據(jù)圖（如圖1），你們對數(shù)據(jù)、信息、知識和智慧有怎樣的理解呢？

（學(xué)生思考了一會兒后，開始發(fā)表自己的看法）

生A：我認為數(shù)據(jù)就像是收集到的具體數(shù)字或觀察結(jié)果，如天氣指數(shù)和熱量數(shù)據(jù)。而信息是對這些數(shù)據(jù)進行整理、加工和傳達的過程，通過信息我們能夠獲取更深層次的意義和價值。

師：很好，A同學(xué)對數(shù)據(jù)和信息的理解很到位。那么，知識和智慧又是什么呢？

生A：知識是在獲取信息的基礎(chǔ)上通過學(xué)習(xí)和理解形成系統(tǒng)化、結(jié)構(gòu)化的認識。而智慧則是在運用知識的基礎(chǔ)上，通過創(chuàng)新思維解決復(fù)雜的問題。

師：非常棒！A同學(xué)對知識和智慧的解釋也很準(zhǔn)確。確實，數(shù)據(jù)、信息、知識和智慧是層層遞進的關(guān)系，它們在我們的學(xué)習(xí)和生活中都扮演著非常重要的角色。我們要學(xué)會搜集數(shù)據(jù)、整理信息、獲取知識，并運用智慧去解決問題。

師：同學(xué)們，我們現(xiàn)在來進行一個活動。請大家以不記名的方式，將自己的身高和體重寫在紙上，然后交給我。

（學(xué)生紛紛寫下自己的身高和體重交給教師）

師：好，現(xiàn)在老師手里有了大家的身高和體重數(shù)據(jù)。那么，同學(xué)們，你們知道怎么樣才算是身體健康嗎？世界衛(wèi)生組織提出一個身體質(zhì)量指數(shù)（BMI）的概念，用來衡量人體胖瘦程度以及是否健康。但是，什么是BMI呢？如何計算身體質(zhì)量指數(shù)呢？請同學(xué)們借助網(wǎng)絡(luò)查找，并根據(jù)公式計算出自己的身體BMI數(shù)值。

（學(xué)生開始上網(wǎng)查找BMI的概念和計算公式，并動手計算自己的BMI數(shù)值）

師：同學(xué)們，你們剛才計算自己的BMI時，采用了什么方法呢？

生A：我是用手工計算的方法，根據(jù)公式算出自己的BMI數(shù)值。

師：嗯，手工計算是一種方法。但是，如果現(xiàn)在老師想要計算全班同學(xué)的BMI呢？你們有什么更方便快捷的方法嗎？

生B：老師，您可以用電子表格軟件，將同學(xué)們的身高、體重數(shù)據(jù)輸入進去，然后利用軟件自帶的函數(shù)功能，直接計算出每位同學(xué)的BMI數(shù)值。

師：B同學(xué)說得非常好！電子表格確實可以大大提高我們處理數(shù)據(jù)的效率。為了讓大家更快速地理解，老師提前在網(wǎng)絡(luò)上做了一份調(diào)研問卷，并生成了調(diào)研結(jié)果數(shù)據(jù)統(tǒng)計表?，F(xiàn)在，請同學(xué)們將自己的BMI數(shù)值填寫到這份表格中，并按照從大到小的順序進行排序。

（學(xué)生開始動手操作，將自己的BMI數(shù)值填入表格，并進行排序）

師：通過這次活動，同學(xué)們不僅了解了自己的身體健康狀況，還親身體驗了數(shù)字化工具在處理數(shù)據(jù)方面的便利性。

師：同學(xué)們，通過剛才的數(shù)據(jù)統(tǒng)計和分析，我們形成了一份份“健康體檢報告”。這些報告不僅是數(shù)字的堆砌，還是對我們身體健康狀況的一次全面檢查。那么，在這份報告中，你們獲得了哪些信息呢？

生A：老師，從這份報告中可以看到，共有50名調(diào)研對象，其中包括男生和女生。在調(diào)研中我們發(fā)現(xiàn)，大部分人的BMI都處于正常水平，BMI值極端低或高的人數(shù)相對較少。這說明我們班級的整體身體狀況還是不錯的。

生B：是的，根據(jù)我們的數(shù)據(jù)分析，正常范圍內(nèi)的人數(shù)最多，占總樣本的60%。這一數(shù)據(jù)進一步印證了A同學(xué)的觀點，說明我們班級中大部分人符合健康標(biāo)準(zhǔn)。

生C：但是，我也發(fā)現(xiàn)了問題。調(diào)研對象中約有20%的人被歸類為超重，而約5%的人被歸類為肥胖。這些數(shù)據(jù)表明，肥胖問題在我們班級中也是存在的，這部分人群需要加強健康管理。

生D：另外，我們還對不同性別的BMI數(shù)值進行了比較。發(fā)現(xiàn)在男生中，超重和肥胖的比例略高于女生，而女生中偏瘦的比例略高于男生。這可能與男女的生理差異和生活方式有關(guān)。

生E：除此之外，我們還對不同年齡段的BMI分布進行了分析。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，年輕人中超重和肥胖的比例相對較低，而隨著年齡的增長，這一比例逐漸增加。這可能與年齡引起的代謝變化、生活習(xí)慣的改變以及工作壓力增加等因素有關(guān)。因此，我們需要特別關(guān)注中老年人群的健康狀況。

師：同學(xué)們分析得非常到位！通過這份“健康體檢報告”，我們不僅了解了自己班級同學(xué)的身體狀況，還發(fā)現(xiàn)了存在的問題和需要關(guān)注的重點人群。這就是“小數(shù)據(jù)與大智慧”的魅力所在。通過收集、整理和分析數(shù)據(jù)，我們可以更加科學(xué)、全面地制訂有效的健康管理計劃。

五、教學(xué)反思

在教學(xué)過程中，我采用了項目式教學(xué)的方式，將學(xué)科知識構(gòu)建、技能培養(yǎng)和學(xué)科思維發(fā)展融入課堂自主學(xué)習(xí)、科學(xué)探究和協(xié)作交流研討活動中。同時，以數(shù)字化學(xué)習(xí)工具和網(wǎng)絡(luò)資源為載體，融入身體健康相關(guān)數(shù)據(jù)信息，讓學(xué)生進行數(shù)據(jù)分析、數(shù)據(jù)比較。通過“健康體檢”項目活動，學(xué)生不僅感受到了數(shù)字化學(xué)習(xí)工具和網(wǎng)絡(luò)資源的優(yōu)勢，還掃除了對數(shù)據(jù)和計算的誤區(qū)和盲區(qū)。

在教學(xué)過程中也發(fā)現(xiàn)了一些問題。首先，部分學(xué)生在進行BMI計算時存在困難。其次，在引導(dǎo)學(xué)生進行數(shù)據(jù)分析時，部分學(xué)生的分析能力有待提高。最后，課堂時間有限，部分學(xué)生未能充分展示和分享自己的成果。針對以上問題，我將在后續(xù)教學(xué)中采取以下改進措施：一是提前準(zhǔn)備更詳細的計算方法和步驟指導(dǎo)資料，供學(xué)生參考和學(xué)習(xí)。二是加強數(shù)據(jù)分析方法和技巧的教學(xué)，引導(dǎo)學(xué)生進行更深入的數(shù)據(jù)分析。三是合理規(guī)劃課堂時間，確保每個學(xué)生都有機會展示和分享自己的成果。

（作者單位：江蘇省梁豐高級中學(xué)）

編輯：溫雪蓮