数据素养视域下的小学信息技术教学

施燕

数据素养即“解读、处理、分析和反思数据的能力”，是对统计素养和信息素养的延伸和扩展，其至少包含对数据的敏感性、数据的收集能力、数据的分析及处理能力、利用数据进行决策的能力、对数据的批判性思维等五个方面的维度。无论是从社会的长远发展，还是从学生个体的成长来看，拥有良好的数据素养对学生未来发展意义重大。

一、数据素养是新时代公民的基本素养

大数据时代已经来临，人工智能渐渐步入人类生活。数据已经和水、电一样成为当下重要的产能资源，逐渐成为驱动社会进步发展的新型生产资料。可以说，数据素养正成为大数据时代公民的基本素养之一。一个具备数据素养的公民能有意识地利用各种工具，查询工作满意度排名、就业机会、申请学校、购买商品、网上就诊、申请贷款、证券投资、各种评论等，并根据这些数据提出问题，运用恰当的方式进行数据表述、数据分析和数据交流。只有拥有良好的数据素养，才能更好地适应数字经济时代的生活与工作。

二、数据素养有利于提升学生学习品质

现如今，社会对个人的能力要求越来越高，不仅需要专一型人才，更需要复合型人才。数据素养是一个相对系统化的能力，它涉及不同领域的各个方面，数据素养的形成过程对应着学生系统化学习能力的提升过程。小学生正处于智力发育和思维养成的关键时期，从小就让孩子形成良好的数据素养，让孩子从获取数据源头开始，经历数据转换、筛选、整理、表述、交流、批判、改进的过程，掌握数据工具进行有效运用，进而有意识地利用数据去开展其他活动，能极大地提高学生的学习品质，实现思维的拓展。

小学信息技术课程一定要做好阶段性目标，并做出相应的计划。如低年级培养获取数据的意识，中年级培养分析处理数据的能力，高年级培养数据决策能力及数据整合思维。信息技术课堂应当将培养、提升学生数据素养作为重要目标，教师需要深入研究与之对应的教学策略。

（一）培养数据意识

数据意识是数据素养的先决条件，它是指客观存在的数据在人们脑中的能动反映。建立数据意识首先要提升数据敏感度。数据敏感度犹如人体对温度的敏感。数据敏感高的人，看到数字，两眼冒光，早已在脑中盘算。而对数据不敏感的人看到数字，则晃晃脑袋，目光发散，心里嘀咕。数据敏感度可以看作是数据意识与数据能力两者的综合结果。虽然一定程度上有先天因素存在，但经后天训练也会有所提高。

例如在教学PPT图表时，可以以《本地的天气》为主题，在课前安排学生去收集各种类型的数据，如每天的温度、湿度，每月的晴好天气数量、pm2.5数值等，然后将这些数据以表格对比、条形统计图等方式展现在PPT中。看完统计图后，教师提出以下问题：1.今天和昨天有何变化，这周与上周相比有何变化？2.这个变化说明了什么？为什么会产生变化？通过这样的形式，有意识地让学生感知数据，并且用身体感受进行比对，加深对数据的理解和体会，提升数据思维的敏捷性。

其次是能随时建立数据与现实之间的联系。以《超声波传感器的使用》为例，教师引入生活中常见的倒车雷达，揭示超声波的工作原理。学生在XDing软件中，拖动相应的程序控件，就可以在串口输出窗口中读出超声波传感器的值，同时使用测量工具将传感器与障碍物的真实距离与传感器值进行对比并记录，学生很快就发现这些数据可以通过映射进行相互转换。整个过程中，数据是连接虚拟世界和现实世界的唯一桥梁。

（二）培養数据分析能力

数据分析能力是数据素养的核心，不会分析数据就无法掌握事物的发展方向。教师要善于开展活动，通过活动的引导，进一步激发学生分析数据的兴趣。

教学案例：在小学数学教学了《有趣的统计》一课后，针对数学课堂中因统计次数不够多而产生的数据不足现象，教师可以在Scratch编程教学中用程序实现统计的大数据，进而帮助学生更好地理解“硬币抛掷中正反面出现概率相等”这一规律。教学过程如下：首先让学生以常规抛硬币的方式统计硬币正反面出现的次数并记录在学习单上，并对抛掷的过程进行计时。学生发现：在2分钟内抛掷的次数不会超过30次，离数学家们抛掷了几千次得出结果相比，课堂的时间容量有限，无法在40分钟内完成数千次的投掷实验。教师可引导学生通过思考，得出“课堂时间过短，无法在课堂上完成数千次抛掷实验”这一矛盾后，自然而然地提出了问题：能否借助程序模拟实验数据，实现短时间内抛掷的次数足够多，正反面次数越接近这一规律。接着通过小组合作，自助探究以及教师引导，学生提出解决问题的关键，即通过创建两个变量计数器记录正反面出现的次数、引入随机数语句实现正反面随机出现的效果、通过判断语句实现正反面次数各加1，以及通过有限循环指定抛掷次数等方式解决问题。在教学活动中，教师通过建立状态的对应（0/1）、模拟数值的产生、状态的判断与统计这三个步骤，帮助学生分析程序运行的全过程。通过观察程序运行结果，学生发现只需几秒钟的时间，就可以实现数学家们的实践数据，通过加入等待时间，可以更加真实地模拟抛掷过程。整个课堂教学过程中，通过对实验产生的数据进行解读、分析，学生对于概率问题有了更深入的理解。

（三）培养数据整合思维

随着数据的多样化，学生要学会通过数据整合进一步提升数据的价值，在此过程中将数据整合、内化为自有的思维能力。

以教学《机器人的行走》为例，教材配套的是后两轮独立驱动、前轮为万向轮的三角形机器人。通过观看月球车视频，学生能初步了解行走的距离和驱动轮的速度与时间有关，于是学生很自然地解决了机器人直走的问题。但在解决机器人转弯行走的过程中，学生会发现在转弯的过程中会出现多种转弯情况，比如半径不等的转弯、原地转弯、倒退转弯等，对其进行归纳可发现，左转包括“左慢右快、左停右转、左倒右停、左停右进”，右转包括“右慢左快、右停左转、右倒左停、右停左进”。显然这8种情况对于学生来说理解较为困难，这时可以设计8种不同的转弯策略，再用“机器人行走模拟演示工具”在计算机上实现这些策略，从而把实际运行过程中不易留存的转弯轨迹在屏幕上绘制成相应的转弯状态，进而归类整合成图，具有较强的可视性。学生通过整合数据，得出结论：不论是哪种转弯策略，本质上都是利用左右轮的轮速差来实现转弯效果。

（四）培养数据批判思维

“批判”并不是单一地对错误思想、言论的怀疑和抨击，更多的是一种“去伪存真”，培养学生的独立思考能力，避免人云亦云。现实生活中的数据多数是无序、杂乱的，要学会除去冗余、错误的数据，能对错误数据进行批判，作出正确的决策，以快速自然地融入大数据时代。尤其是当下网络世界的信息泥沙俱下，纷繁复杂，更应通过数据批判思维的培养，让学生拥有良好的网络道德以及坚实的网络防护能力。例如《网络文明小公民》一课中，教师组织开展虚拟买卖。部分学生作为卖家，其余学生作为买家。当卖家们展示同一件物品后，学生通过价格比较，看到某卖家报出的价格大大低于其余卖家，于是学生纷纷选择最低价的商品。接着，教师又展示了每家店铺的好评率和差评率。当学生看到之前选择的最低价商品是所有商品中差评率最高后，纷纷放弃先前的选择，并表示就算再便宜也不会购买价低质次的产品。

三、结语

大数据时代，数据素养教育作为科学素养的一部分，是每一个公民的必备素养。青少年作为未来人工智能创新时代的生力军和主力军，除具备必要知识能力外，更应养成良好的思维力和创造力，以适应将来的社会工作环境。数据素养的养成过程是一个系统化、螺旋式的上升过程，在信息技术课堂中，教师应当向学生多渗透数据分析的思想，提供数据解决的工具，最终形成数据批判与决策的能力，为其日后的生活、生产、教育及活动奠定了良好的基础。

参考文献：

[1]李远韶.大数据时代如何培养小学生的数据素养[J].新课程研究，2017（5）.

[2]张静波.大数据时代的数据素养教育[J].科学，2014（4）.