“数据与数据结构”模块“数据及其价值”单元教学的策划
熊雪亭
高中信息技术选择性必修模块1“数据与数据结构”包括“数据及其价值”“数据结构”“数据结构应用”三部分内容。“数据及其价值”是模块的起始内容,是后续学习的基础。要想策划和实施好这一部分的教与学可以从备课、实施和评价三方面入手。
● 备课建议
备课是实现有效教学的关键,尤其是在新一轮课程改革刚刚实施的时候,备课工作显得更为关键和必要。
1.研读课标,用好教材与教参
(1)学科课程标准是备课的总依据
《普通高中信息技术课程标准(2017年版2020修订)》(以下简称《课标》)是规定学科的课程性质、课程目标、内容目标、实施建议的教学指导性文件,是教师备课的总依据。
(2)新教材及教辅资料是备课时的重要参考
《课标解读》是对课标的解释和说明,是对《课标》的有力补充。《高中信息技术课标解读》共分为九章,从高中信息技术课程发展的国际背景谈起,涉及国际国内现状、课程设计思路、各模块的详细分析、课程的评价目标、实施建议及展望等,其中提供了丰富的教学案例、详尽的建议等。学习《课标解读》有助于深入理解《课标》,有助于教学实施的有效进行。
教材是《课标》与教学现实之间的桥梁。全国高中信息技术教材有多个版本,不同版本的教材具有不同的编写体例、切入视角、呈现方式、内容选择。备课过程中,教师除了熟读自己区域所选的教材外,还应该对比参考其他几套教材,集多版本之长。
除此之外,教材配套光盘会提供电子书、案例源代码。教师用書会提供单元知识点详细分析、多种教学实施建议、习题答案与解析;教师用书配套光盘会提供教学案例、课程PPT课件、工具软件及扩展阅读包。充分利用这些资源,可以节省备课时间,提高备课效率。
2.分析教学内容,熟悉知识结构
本模块由三部分内容组成,依次解决“为什么?”“是什么?”“怎么用?”三个问题。第一部分“数据及其价值”主要解决的问题是为什么,即为什么学习数据,数据具有哪些价值。
《课标》对本模块提出的内容要求有8条,与本部分对应的内容要求主要有1.1和1.2两条。本部分主要内容是数字、数值和数据的基本含义,数据的价值与意义。数据的基本含义达到理解层级;数据的价值达到认识层级。认识属于认知程度中较为基础的一个认知层级,而理解要比认识高出一个层级。
另外,备课时需要注意的是此部分内容与必修模块1“感知数据”的内容有重叠和交叉。必修1与选择性必修1都是以数据开篇,但由于学生基础不同,学习要求也不会相同。本部分内容是必修模块1的延续,是必修模块的提升,是在必修模块基础上的进一步学习。教学中如何体现出这种不同,需要教师认真思考。
3.学情分析
学生是教学活动的主体,备课时要充分考虑学生的基本情况及学习情况。备课中,应以学生的兴趣和经验为基础,找准学生的现实起点,从学生的现实需要和未来发展出发,以学生学习和生活中接触到的自然事物和现象为主进行设计。
对于本部分内容来说,大部分学生的知识基础来自必修模块的学习。在必修模块中,学生对数据及其价值的认识都是浅层次的、较为感性的,通过本部分的学习,力求引导学生对数据及其价值有更进一步的认识和更深入的思考。
● 教学实施建议
教学实施过程中,教师要根据教学内容和教学对象的不同,结合育人目标和内容的特点,精心选择活动形式,用心设计活动内容。根据本部分内容偏理论化的特点,可以采取案例教学法、举例教学法、体验式活动、基于项目的学习等多种教学活动形式。
1.案例教学法与举例教学法
本部分围绕数据的概念和数据的价值展开,内容偏理论,也比较抽象。教学时选择鲜活的、具体的案例来分析和研究比较适合。一般来说,实例与实践联系较为紧密,学生更容易接受,同时还能避免抽象的说教,能够增强观点的说服力和提高课堂生动性。
实例的选择非常关键,要尽量选择真实的贴近学生实际生活的典型案例。实例的呈现方式也是多种多样的,如纯文字呈现、声音呈现、图文混合呈现、视频呈现等。教学时根据实际情况进行选择,多种形式可以穿插和变化着呈现,以保持教学的新鲜感。实例的分析方式也有多种,如教师陈述分析讲解、学生个人收集自行研究分析、学生小组收集分析等。
(1)案例教学法
案例教学法是在教师的引导下,学生对选定的典型案例进行有针对性的分析和讨论,并做出自己的判断和评价,进而达到教学内容的学习和教学目标的实现的教学方法。
例如,教师在教授“数据及其价值”这部分内容时,以“C919大型客机翱翔蓝天”为案例,让学生采取小组自主学习的方式,根据导学案自行分析讨论数据在航空领域的应用,认识数据的价值,体会数据挖掘在发现数据价值过程中的作用。
(2)举例教学法
举例教学法是指在教学中用事例来证明自己的观点,即人们常说的“摆事实、讲道理”。举例教学一般是在教师已讲述理论原理的基础上,通过实例来肯定教师讲授理论知识的正确性,加深学生对知识的理解。
2.体验式活动
体验式教学活动是让学生亲自参与实践活动,在活动中以自主独特的方式认识、思考、体验、感悟周围世界,最终构建属于自己的知识意义,以实现教学目标和学生的自我教育的活动。体验式活动重在让学生在活动中感受、发现,通过活动思考和成长。
例如,教师在教授“数据及其价值”这部分内容时,可以利用智能手机自带的多种传感器,收集周边环境数据,如噪音指数,有效分析居住环境的现状,感受数据在生活中的价值。这种体验式活动由学生亲自参加,亲自操作,亲自收集分析数据,亲自分享成果,学生参与度进一步加强,真正体现了学生的主体地位。
3.项目学习方式
在课程改革的当下,项目式学习因其独特的优势,得到了广大教育工作者的认可。《课标》建议要把握项目学习本质,以项目整合课堂教学。基于真实情境的项目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。在完成项目的过程中需要学生综合运用各种能力,这样有助于促进学生信息技术学科核心素养的形成。