高中信息技术项目学习双主线设计

张钰

2017版高中信息技术课程标准倡导项目教学，项目的来源必须基于（模仿）生产和生活的实际，且具有实际应用价值；项目规模较大，通常需要多个课时完成；项目以实际需求为出发点，往往打破固有的知识体系。那么，如何在课堂教学中兼顾项目活动和知识两个体系的完整，成为新形势下有价值的研究课题。下面，我就以《数据分析与表达》一课为例谈一谈如何进行项目学习的活动与知识的双主线设计。

知识主线的设计

《数据分析与表达》课题选自2017版课标的必修一《数据与计算》，具体的课程内容要求：①通过典型的应用实例，了解数据采集、分析和可视化表达的基本方法。②根据任务需求，选用恰当的软件工具或平台处理数据，完成分析报告，理解对数据进行保护的意义。

学生基于生活经验和初中信息课的学习内容，对数据分析有初步的认识。高中课程将提升学生对该部分知识系统的理解，形成对应的知识链条，并强调数据分析能力的培养。据此，本课题的核心知识包含数据分析的基本方法、数据可视化表达的基本方法和数据分析报告的撰写等。教学实施如下。

1.数据分析的基本方法

师：小明每天乘坐公交车往返于家和学校之间。他7∶00乘坐27路公交车去学校，17∶00左右放学回家。他觉得每天往返途中，公交车上并不拥挤，而妈妈每天8∶00乘坐49路公交车出发去上班，18∶00下班，却总是抱怨乘车者太多。

事实是不是如此呢？让我们根据数据来说话。首先依据小明和妈妈的感受我们可以提出初步的假设。

生：假设小明乘坐的公交线路乘车人数大于妈妈乘坐的公交车。

师：收集相关的数据。由于乘车人数在不断变化，怎么处理该问题？

生：求平均乘车人数。

师：给出乘车人数表（如表1），请同学们进行分析。

学生进行对比分析。部分学生可能会用图表来进行对比分析，如图1所示。

师：依据刚才的分析，得出什么样的结论？

生：6∶00-19∶00，49路客流量>

27路客流量。早高峰一般出现于7∶00-9∶00和17∶00-19∶00。

师：根据分析目标提出假设，然后收集有关数据，选择恰当的分析方法进行分析，验证假设是否正确，继而得出相应的结论。同学们刚才经历了一个完整的数据分析过程。

小结：数据分析，数据分析的一般过程，数据分析的基本方法——对比分析和平均分析。

2.数据可视化表达

师：同学们用图表展现小明和妈妈所乘车辆的客流量对比，更加直观形象。同时通过图表发现早高峰和晚高峰出现的时间，有利于发现事物的规律。我们将这种以图形、图像和动画等方式更加直观生动地呈现数据及数据分析结果，揭示数据之间的关系、趋势和规律等的表达方式称为数据可视化表达。数据可视化的应用范围很广，如国家统计局公布分析结果，手机记录健康数据等。如果只需要基本的图表类型，如柱状图或折线图，Excel完全可以满足。如需创建表现形式更为丰富或具有互动功能的图表，可以借助专业性的工具，如百度echarts等，但这些工具往往需要编程语言的支持。通过小明和妈妈乘车的客流量表你还能看出什么规律，用图表说明。

学生完成图表。

3.数据分析报告撰写

师：虽然图表在表达数据分析结果时直观形象，但是单一的表现形式仍有局限性。我们需要结合文字，用数据分析报告的形式完整地体现分析结论和建议。那么如何撰写数据分析报告呢？例如，每半年由中国互联网络信息中心（CNNIC）发布的《中国互联网络发展状况统计报告》、范例《穿衣指数在本班范围内吻合度调查》。请讨论数据分析报告需要包含哪些栏目。

生：数据分析报告中包含数据分析的目的和背景、数据来源、数据分析的思路、方法、分析过程、结论和建议等。

项目活动的主线设计

项目学习要求學生基于真实情境的探究活动，实现问题的解决，在任务完成的过程中，自主学习完成知识的构建。它通常包含以下环节。

1.项目任务布置

由于项目的来源通常基于真实情境，因此项目任务具有真实性、价值性和复杂性等特点。然而考虑到高中学生的生活经验和知识储备，项目任务还需要兼顾趣味性和可行性。根据“数据分析与表达”的学习目标，项目任务设计如下。

项目主题：某市公共自行车使用情况调查分析报告。

项目说明：某市第一期建设了50个公共自行车站点，主要布局在居民生活工作区、公交车站附近等地。1240个锁车柱已经全部建成，1000辆自行车也已经配备到位。在一段使用时间之后，相关管理部门对公共自行车使用数据进行采集，详见“某市公共自行车一月份运营数据.xls”。同时，对使用者进行了访谈。受访者均表达了公共自行车方便了自己的出行，但也提出了很多问题，如自行车损坏严重、借不到车、还车桩满等问题。

项目要求：①学生4人一组，阅读整理相关文字和表格数据资料；②对资料进行分析，发现该市公共自行车使用中存在的问题，为二期工程建设提出合理化建议；③将分析结果以分析报告的形式提交。

2.项目规划和实施

规划环节，各项目小组应根据项目进行需求分析，了解项目的目标和存在的问题，形成项目的实施方案。实施环节则需要小组成员分工合作共同完成项目要求，达成目标。与传统教学相比，这两个环节均强调以学习者为中心，注重学生在项目规划和实施过程中应用知识，而非接受知识的系统传授。这就给教师的课堂设计带来了困难，一方面要遵循项目学习的自主学习要求，另一方面要保证学生知识建构的完整性。这也就是项目活动实施和知识学习双主线设计提出的初衷。

3.项目评价与交流

项目学习的目的是避免单纯关注学生知识获得的局面，全面提升学生信息素养，使学生真正地完成“真学习”。因此，评价应贯穿学习的全过程，不仅要关注学生学习的最终结果，还需关注学生学习过程、实践能力、创新精神、合作意识以及态度和习惯等综合素质。

项目活动评价可以采用的方法多种多样。依据项目活动的实际内容和设定的预期目标，可选择不同的评价手段，如笔试、作品评价、成果展示、评价量规、项目规划成果报告书、访谈、课堂观察等。表2是公共自行车项目的评价量规表。

项目和知识的双主线设计

项目的实施和知识体系的建立并不是两件独立的事情。项目的实施需要知识基础，知识需要在项目中应用，因此以项目学习为主体方案，在项目规划和实施环节嵌入知识的学习成为有效的途径之一。《数据分析与表达》进行了3课时的双主线教学整体设计，具体见图2。

首先教师提出关于公共自行车的项目任务，学习小组基于以往的学习经验，理解项目任务，进行项目规划，初步进行数据分析。由于学生缺乏系统的数据分析知识和经验，分析结果往往单一而且缺乏深度。然后教师以“小明和妈妈乘车体验”引导学生理解数据分析和可视化表达的基本方法。此处没有用项目中的数据，是避免学生在项目实施中模仿分析结果范例，造成项目学习目标达成度降低。接下来重新转入项目实施环节，学生利用习得的理论知识指导分析结论的得出。结论得出后，教师将通过案例分析指导学生了解数据分析报告的构成，并应用项目学习结果——某市公共自行车使用情况调查分析报告。最后进行项目评价交流。

在项目中保证知识体系的完整有多种方法，例如，可以采用微课教学帮助学生在项目实施中进行自主学习，或者在项目实施之前进行集中教学，或者以项目任务为引导带领学生进行全过程模仿。在本案例中，教师采用项目实施和知识教学相互穿插的方式，而且以非项目案例作为知识线索，对学生要求较高。实际效果显示，学生的思维活跃度很高，分析报告的结果丰富多彩，教学效果良好。