大数据时代用计算思维让数据说话

崔晓蓬

大数据时代：课例设计背景

在大数据时代，以“互联网+”、大数据技术、人工智能、云计算等为核心的新一代信息技术手段正融入社会生活，也悄然改变着教育的发展。基于大数据构建一套促进学生个性发展的教育教学体系是学校发展的一种趋势，变“一刀切”模式下的统一课堂教学为针对学生个性化发展的因材施教模式，可以培养出具有多样性、个性化，团队意识强，有国际视野的创新型综合类人才。

笔者所在学校引进了云教学系统，学生人手一台平板电脑用于课堂的学习，平板电脑自动存储学生在学习过程中产生的各种数据。教师可以在服务器上获取这些数据，精确地分析每位学生的学习习惯、个性特征，以及对知识体系的掌握情况等，从而对每个学生的不同情况给予精确的教学辅导，促进其个性化发展。

笔者开设的“美妙课堂”公开课——《表格数据的处理》，其整节课的教学设计正是基于大数据时代背景衍生出来的，通过展示图片（如右图）引入本节课，学生看了图片后，思考幸福是什么。学生回答：“幸福就是拥有一个健康的体魄。”

用计算思维：学会问题解决

计算思维是指运用计算机科学的基础概念进行问题求解的过程，通过算法的思想（具有一定顺序的操作步骤）来识别、分析解决问题的方案，从而形成适宜用计算机来处理问题的解决方法。计算思维类似于阅读能力、写作能力等，是大数据时代背景下学生学习解决问题的一种普通技能，每个人都应该学习和应用这种思维。其主要特征体现为抽象化和自动化，倡导应用计算机科学进行问题求解，而不是简单的编程，它要求像计算机科学家一样充分利用计算机强大的计算能力进行思维。

教学设计：体验表格数据处理的魅力。

（1）组织数据，判断一个人的胖瘦程度，建立全班学生的体质健康状况表格，需要采集哪些数据呢？咨询一下“度娘”，如何计算身体的质量，学生得出BMI指数。

BMI=体重（kg）/〔身高（m）×身高（m）〕

计算思维：可以将抽象的问题数据化，让数据说话。将抽象的信息（一个人的胖瘦程度）用数据（BMI值）计算出来，可以让学生一目了然，并将计算思维学习应用到生活和学习中。

根据云教学系统中体育教师提供的体质健康相关数据，导出全班学生的身高、体重等一系列数据，并分发给学生，让学生观看微视频，复习Excel中的基本操作。

（2）计算BMI值，简单介绍Excel中计算的方法（利用公式计算、利用函数计算、自动计算），本题只适用公式计算法=E2/（D2*D2），学有余力的学生可以尝试=E2/D2/D2或者=E2/D2^2。

计算思维：寻找自动化的解决方案在Excel中实现。

（3）排序。

a.快速地找出谁的BMI值最高（快速排序）。

b.将性别设置为主要关键字，BMI值为次要关键字降序排序（一般排序）。

c.根据自己的需要进行自定义排序，参照课本第73页。

（4）筛选，根据体重指数（BMI）单项评分表（如下表）找出肥胖人员名单。

拓展：如果要同时显示肥胖和低体重人员名单应该怎么操作？（自定义筛选大于等于23.2或者小于等于16.4）

（5）分类汇总，分类汇总出男女生的BMI平均值。

注：分类汇总之前必须按照汇总字段对现有数据进行排序。

（6）拓展，用rank函数排序。

让数据说话：学以致用

笔者利用表格数据加工的方式对社会和日常生活中的热点问题进行了处理和分析，学生领会了表格数据加工的基本思想和方法，并将这种思想和方法延伸到课堂之外，用到学习和生活中。

通过这节课的学习，学生知道了表格是处理数据的常用而有效的工具，通过对表格数据的计算、排序、筛选和分类汇总等操作，可以了解到更多信息，对事物各方面有更深刻的认识。学生还领悟到，每个人都要有良好的饮食习惯，有一个健康的体魄。

教学反思

本节课有以下优点值得借鉴：生活中的课堂，课堂中的生活，把生活和课堂紧密联系起来;知识、能力与情感并重;充分运用新课程的教学理念，遵循以学生为主体，从教师为主导的教学原则，借助微课资源，培养学生的动手操作能力;自主探究，在做中学，在“合作中学习”，培养学生的团队合作精神;将计算思维的概念与方法渗透到课堂教学中，运用计算思维的方法求解问题，全面提升学生对计算思维的理解。

作為一名年轻的信息技术教师，笔者还需要不断地学习有关计算思维、核心素养等最先进的理论知识，要在课堂教学的实践中主动地多构建基于计算思维的课程内容，并将计算思维的理论与方法渗透到教学过程中，为培养学生的计算思维能力而努力。