“数据管理与分析”模块“数据管理”单元教学建议
2021-09-10熊雪亭
熊雪亭
“数据管理”单元出自高中信息技术选择性必修模块3“数据管理与分析”。按照真实问题解决的逻辑线索,该模块内容分成“数据需求分析”“数据管理”“数据分析”三部分。本单元是其中第二部分内容,是整个模块的核心单元。教师在开展教学前应该认真分析单元内容,明确单元目标,科学设计单元学习活动,促进本单元深度学习的发生,有效地落实核心素养。
单元学习内容
数据管理单元主要包括数据采集、数据分类管理、数据库建立与查询、数据备份等内容。其中,数据库技术是数据管理的主流技术,是各类计算机信息系统的核心技术和重要基础。所以,本单元将重点学习数据库的相关概念、建库方法并能利用数据库实现数据的初步管理。除此之外,还要了解和学习其他的数据管理技术,如针对半结构化数据的XML或者JSON等数据管理技术等。此外,为了避免数据丢失,还会学习数据备份方法。
本单元内容大致可以分成概念类、方法类和实践操作类三大类。单元涉及噪声数据、关系数据模型、数据库系统、数据库管理系统、数据库的逻辑结构等概念。概念是单元学习的起点,是基础,也是学习重点和要点。教学中教师要重视概念的理解,重视概念之间的联系与区别,如数据库、数据库系统、数据库管理系统三个概念之间的联系与区别。方法类包括设计数据库逻辑结构的方法、数据库查询数据的方法、数据备份方法等。理论方法的学习能够促进前面概念的进一步理解,也是后面实现数据管理、动手实践解决问题的基础。理论方法的学习是单元学习的关键内容。由于理论方法较为抽象,学生不易理解、内化,因此,实际教学中要重点关注理论方法的学习。实现数据管理离不开动手实践部分,本单元动手实践类内容包括利用适当工具实现数据采集、建立关系型数据库、使用结构化查询语言进行简单的数据查询、实现数据备份等内容。只有明晰了概念,理解了方法,才能灵活地选用适合的方法解决实际问题,因此,实践操作类内容不能死记硬背和生搬硬套,而应该在理解的基础上灵活地运用。通过上述分析,可以发现本单元内容呈现出理论与实践兼具、抽象的理论方法与直观具象的实践操作齐聚的特点。
单元学习目标
在进行单元教学时,教师需要树立以核心素养为纲的信息技术课程观,有效落实学科核心素养。
通过本单元的学习,学生具备了一定的学科核心素养,具体表现在如下方面:在数据采集内容的学习过程中有意识地培养学生能够在特定的信息情境中,根据业务需要,利用多种途径采集与甄别数据;在数据组织存储过程中,培养学生能敏锐地感觉到数据的变化,并及时对数据出现的风险做出合理判断,采用有效策略应对风险等,从而提升学生的信息意识。对于采集到的数据,根据其特点建立概念模型和关系模型,建立数据库,可以有效地促进学生计算思维的培养。根据需要,选用合适的数字化平台、数字化学习工具和学习资源,自主或协作完成数据管理与分析学习任务,提高学习质量,可以有效落实数字化学习与创新。关注数据采集方式的合法性,确保数据来源的准确性和可靠性,可以渗透信息社会责任意识。
在单元学习时,教师需要把核心素养渗透到教学目标、教学内容和教学方法中,实现知识技术学习、学科思维发展、问题解决能力培养和社会责任意识养成的统一。
单元学习设计
1.单元学习内容的有效拆分与统整
在教学实施过程中一般以课时为单位开展教学。本单元知识较多,需要的课时较多,所用课时约占整个模块全部课时的二分之一。从整个单元到单课时,教师需要根据单元目标、知识关联的程度、学生的认知水平等统筹策划,将整个单元细化和拆分成多节单课时。单元学习可以按内容也可以按主题进行划分,通常2~5课时为宜。按内容可以划分成数据采集、模型建立、创建数据库、查询数据库和备份数据等;按主题可以划分成高中生未来专业规划、高中学科等级赋分制分析、百灵之声班歌MV大赛等。
不少教师在上课时,更关注单课时的落实,不太注重单元的整体性,容易出现知识的碎片化,不易构建单元以及学科整体的知识框架,从而难以建立完整的学科知识体系。如果没有对内容进行统整,学生将难以对单元和学科有整体性的认识。统整的字面意思是统合整理,就是将两个或两个以上看起来不相同却相关的概念、事物或现象组成一个有意义的整体。这其实也是学生内化自己的知识体系的过程。单课时走向单元,不是知识点整合或章节的简单合并,而是单元整体框架搭建、单元整体知识体系形成的过程。
拆分和统整的过程,需要教师将大块知识拆分成较小的知识模块以方便单课时的学习。在单课时学习后,从课时走向单元,教师需要提升到更高的单元视角或学科视角来统整内容,横向分析比较,构建知识整体框架,形成整个学科知识体系。拆分时,考虑到知识的特点和学生的接受程度,统整过程中教师需要不断引导学生关注课时之间、单元之间、模块之间甚至是学科之间的关联,建立整体大局观。单元教学需要从单元走向课时,再从课时走向单元。这个过程不是简单地往返,而是螺旋式上升的过程。单元学习,既需要俯身深入研究细节,也需要纵观全局,更需要横向纵向等多角度分析思考。
2.单元学习活动设计与开展
单元学习过程是由一组彼此关联的、结构化的系列学习活动构成的。学习活动方案的策划需要從活动主题的选择、活动任务的确定、活动的组织管理、活动的评价等方面进行精心设计。
活动主题要真实。基于真实情境的活动主题,具有各种具体的、复杂的、生动的要素,有着教育价值,能促进学生对信息问题的敏感性、对知识学习的掌控力、对问题求解的思考力的发展。
活动任务应具有挑战性。挑战性强调学生“跳一跳”够得到,有助于激发学生的好奇心和求知欲,具有适度的综合性、开放性、实践性等特点。由于这里的学生是每位教师面对的教学对象,学生的基础不同,跳一跳的高度也不尽相同,这就需要教师在充分了解所指导学生的基础上,进行符合实情的设计。
活动形式要具有多样性。本单元的内容理论与实践兼具,对于建立数据库与实现数据查询这类实践性较强的活动,可以采取引导学生自主学习,从而独立完成的方式。对于概念模型的建立等抽象且不易理解的内容,教学时可适当地引导与点拨,引导学生去寻找实体与属性之间、实体与联系之间、联系与属性之间的关系,并准确表达出来。
以上就是关于“数据管理”单元的一些思考与建议,其中当然有很多不足之处,笔者将不断对其进行探索和完善。