摘要：本文以“認(rèn)識(shí)數(shù)據(jù)”為例，從兒童立場(chǎng)出發(fā)，明確教學(xué)起點(diǎn)，以“數(shù)據(jù)”學(xué)科大概念為指引，落實(shí)具體可行的課時(shí)目標(biāo)和實(shí)踐活動(dòng)，使得“素養(yǎng)”在學(xué)習(xí)發(fā)生的過(guò)程中逐漸形成。

關(guān)鍵詞：核心素養(yǎng)；學(xué)科大概念；信息科技

中圖分類號(hào)：G434 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 論文編號(hào)：1674-2117（2024）19-0071-03

案例背景

《義務(wù)教育信息科技課程標(biāo)準(zhǔn)（2022年版）》（以下簡(jiǎn)稱“新課標(biāo)”）圍繞“數(shù)據(jù)”這條邏輯主線，在小學(xué)四年級(jí)設(shè)置了“數(shù)據(jù)與編碼”模塊，當(dāng)執(zhí)教第一部分內(nèi)容“認(rèn)識(shí)數(shù)據(jù)”時(shí)，筆者不禁陷入深深的思考：尚未拿到新教材，就一個(gè)“數(shù)據(jù)”名詞，究竟教什么、如何教？于是，筆者設(shè)計(jì)了《身邊的數(shù)據(jù)》一課，以“數(shù)據(jù)”這一學(xué)科大概念為指引，嘗試從兒童的視角出發(fā)，尋找適合小學(xué)生的學(xué)習(xí)路徑。

案例描述

片段一：數(shù)據(jù)在身邊

師：我們身邊有各種各樣的數(shù)據(jù)，下面這些生活場(chǎng)景中包含哪些數(shù)據(jù)呢？請(qǐng)你們找一找，圈畫(huà)出數(shù)據(jù)的部分。（出示交通出行相關(guān)場(chǎng)景圖片，如高鐵票、車次表、地鐵站臺(tái)、道路路口）哪個(gè)小組（兩人1組）來(lái)說(shuō)說(shuō)你們?nèi)Τ隽四男?/p>

組1：我們認(rèn)為出發(fā)時(shí)間、價(jià)格、車廂位置、動(dòng)車車次、身份證號(hào)碼、出發(fā)站、價(jià)格，還有最下面的一長(zhǎng)串的數(shù)字字母都是數(shù)據(jù)。

組2：所有的車次、站臺(tái)、當(dāng)前的日期時(shí)間都是數(shù)據(jù)。

組3：S1號(hào)線、首班車末班車時(shí)間、站臺(tái)名稱都是數(shù)據(jù)。

組4：限速40、30屬于數(shù)據(jù)。

師：大家圈出的這些部分都屬于數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)無(wú)處不在，除了這些生活場(chǎng)景，我們的日?；顒?dòng)也在產(chǎn)生數(shù)據(jù)，今天這節(jié)課我們就一起來(lái)研究身邊的數(shù)據(jù)。

設(shè)計(jì)意圖：對(duì)小學(xué)生而言，“數(shù)據(jù)”的概念是陌生的，他們不能明確地說(shuō)出什么是數(shù)據(jù)，但能感受到生活中處處是數(shù)據(jù)。以“感知數(shù)據(jù)”導(dǎo)入，緊扣“身邊”二字，讓學(xué)生發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)的存在，并借助“圈數(shù)據(jù)”的活動(dòng)，將學(xué)生已有的“數(shù)據(jù)認(rèn)知”轉(zhuǎn)化成具體的實(shí)踐活動(dòng)。

片段二：什么是數(shù)據(jù)

師（出示符號(hào)“10”）：大家看，這是剛剛?cè)Τ鰜?lái)的部分?jǐn)?shù)據(jù)，現(xiàn)在我們單獨(dú)看它，你能告訴我它表示什么嗎？

生1：是1、2、3……7、8、9、10的10。

生2：是學(xué)號(hào)10號(hào)。

生3：可以表示10個(gè)蘋果。

師：可不可以看成1和0？

生：可以！

師：可以是表示數(shù)量的數(shù)據(jù)，也可以是表示學(xué)號(hào)、數(shù)字等信息的數(shù)據(jù)……單純地看不能表達(dá)具體的含義，它只是對(duì)客觀事物的記錄。數(shù)據(jù)只有在具體的場(chǎng)景下才有意義，如10路公交車、紅燈等待10秒……?；蛘呓?jīng)過(guò)計(jì)算處理后，數(shù)據(jù)才能表達(dá)具體內(nèi)容，如這個(gè)“10”就代表著車速10千米/小時(shí)。

上述都是數(shù)字、文字形式的數(shù)據(jù)，在互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代，數(shù)據(jù)形式也在發(fā)生改變。我們一起來(lái)看短片《堵車》，里面用不同的數(shù)據(jù)形式展現(xiàn)路況的擁堵。請(qǐng)你仔細(xì)觀看里面有哪些數(shù)據(jù)形式。

哪組同學(xué)說(shuō)說(shuō)你們的發(fā)現(xiàn)？

生1：明明和歡歡聊天互相發(fā)的是文字內(nèi)容。

生2：導(dǎo)航軟件上顯示的是圖片，還有明明拍的照片。

生3：道路監(jiān)控的實(shí)時(shí)錄像是視頻。

生4：我們聽(tīng)到了一段廣播的聲音。

師：同一內(nèi)容，可以使用不同形式的數(shù)據(jù)來(lái)表達(dá)。常見(jiàn)的數(shù)據(jù)形式有數(shù)字、文本、圖像、音頻、視頻等。隨著信息科技的發(fā)展，數(shù)據(jù)的形式也變得多種多樣，越來(lái)越豐富。

設(shè)計(jì)意圖：認(rèn)識(shí)數(shù)據(jù)是本課的難點(diǎn)也是重點(diǎn)，數(shù)據(jù)的概念比較抽象，這里沒(méi)有直接出示定義，而是借助具體案例，讓學(xué)生理解數(shù)據(jù)是對(duì)客觀事物的記錄，再通過(guò)趣味性的短片分析，讓學(xué)生突破原有認(rèn)知，感知數(shù)據(jù)的表現(xiàn)形式多種多樣。

片段三：數(shù)據(jù)有價(jià)值

師：都要經(jīng)過(guò)環(huán)城西路和環(huán)城北路這段線路的三個(gè)人，已知的這段路口數(shù)據(jù)，對(duì)他們而言，有什么不同的作用呢？請(qǐng)你從他們的角度思考，可以做出哪些決策？

學(xué)生兩人一組，完成學(xué)習(xí)單，并匯報(bào)交流。

師：相同的數(shù)據(jù)，對(duì)于不同的人，具有不同的作用。國(guó)家交通部門，還能夠采集更多的交通出行數(shù)據(jù)、車輛軌跡數(shù)據(jù)等，并對(duì)海量數(shù)據(jù)進(jìn)行整合、挖掘和分析，從而提升城市交通管理水平，這正是數(shù)據(jù)的作用和價(jià)值體現(xiàn)。

設(shè)計(jì)意圖：數(shù)據(jù)在信息社會(huì)中具有重要作用，這里緊扣本課情境主題，以多種身份角色思考數(shù)據(jù)的作用。

片段四：合理用數(shù)據(jù)

師：以前人們到一個(gè)新的城市，可能會(huì)購(gòu)買當(dāng)?shù)刈钚掳娴牡貓D，照著地圖上的路線出行。現(xiàn)在你們還會(huì)購(gòu)買紙質(zhì)地圖嗎？你會(huì)怎么規(guī)劃自己的出行？

生1：我用過(guò)爸爸手機(jī)上的高德地圖來(lái)導(dǎo)航。

生2：我的平板上還有百度地圖。

師：沒(méi)錯(cuò)，現(xiàn)在有了電子地圖，借助導(dǎo)航數(shù)據(jù)還可以規(guī)劃出行路線。例如，從學(xué)校去南京博物院該怎么走呢？現(xiàn)在就請(qǐng)大家打開(kāi)百度地圖，搜索發(fā)現(xiàn)有價(jià)值的數(shù)據(jù)，記錄在學(xué)習(xí)單上，然后選擇你們的出行方式。（學(xué)生操作，填寫學(xué)習(xí)單，小組匯報(bào)）

除了在出發(fā)前幫助我們規(guī)劃路線，出行中導(dǎo)航數(shù)據(jù)還能實(shí)時(shí)提供道路信息，幫助我們做出決策，選擇最佳路線。

設(shè)計(jì)意圖：數(shù)據(jù)已成為生活的重要組成部分，通過(guò)各種數(shù)據(jù)源可以獲取豐富的信息。因此在感受數(shù)據(jù)有價(jià)值的基礎(chǔ)上，通過(guò)實(shí)踐體驗(yàn)規(guī)劃出行方式，讓學(xué)生認(rèn)識(shí)到合理利用數(shù)據(jù)可以做出更明智的決策。

片段五：數(shù)據(jù)安全

師：你們知不知道實(shí)現(xiàn)快速定位、實(shí)時(shí)導(dǎo)航的數(shù)據(jù)和哪一項(xiàng)技術(shù)密切相關(guān)？

生：GPS。

師：那你們知道我國(guó)自行研制的全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)是什么嗎？

生：北斗衛(wèi)星。

師：沒(méi)錯(cuò)，這其中涉及大量、復(fù)雜、多樣的數(shù)據(jù)，能創(chuàng)造出巨大的財(cái)富和價(jià)值，因此這些自主可控的技術(shù)是保障國(guó)家數(shù)據(jù)安全的關(guān)鍵。隨著數(shù)據(jù)價(jià)值日益顯現(xiàn)，威脅數(shù)據(jù)安全的因素也越來(lái)越多。在日常生活中，同學(xué)們要從我做起，注重個(gè)人數(shù)據(jù)隱私的保護(hù)；從身邊做起，好好學(xué)習(xí)，為保障國(guó)家數(shù)據(jù)安全貢獻(xiàn)力量！

設(shè)計(jì)意圖：探討數(shù)據(jù)應(yīng)用背后的技術(shù)原理，引導(dǎo)學(xué)生意識(shí)到自主可控的技術(shù)是保障國(guó)家數(shù)據(jù)安全的關(guān)鍵，意識(shí)到數(shù)據(jù)安全的重要性，引導(dǎo)學(xué)生增加信息安全意識(shí)。

案例反思

1.基于兒童經(jīng)驗(yàn)，找到教學(xué)起點(diǎn)

作為“數(shù)據(jù)與編碼”模塊中數(shù)據(jù)部分的起始課，講清楚什么是數(shù)據(jù)至關(guān)重要。梳理數(shù)據(jù)內(nèi)涵，大致分為兩類：一是直接給數(shù)據(jù)下定義，二是在項(xiàng)目情境中提出數(shù)據(jù)。這兩者都是基于高中生的抽象思維特點(diǎn)和項(xiàng)目式學(xué)習(xí)經(jīng)歷，那么，小學(xué)生的認(rèn)知經(jīng)驗(yàn)在哪里？調(diào)查表明：在二年級(jí)數(shù)學(xué)課上，學(xué)生已經(jīng)通過(guò)擺小棒、寫“正”字來(lái)分類整理，這些都和“數(shù)據(jù)”相關(guān)；學(xué)生對(duì)數(shù)據(jù)的認(rèn)識(shí)是多樣的，但又狹隘得偏向于“數(shù)字”“數(shù)值”；學(xué)生對(duì)數(shù)據(jù)的概念是模糊的，但是對(duì)數(shù)字、文字、圖像、視頻的感知是存在于認(rèn)知結(jié)構(gòu)中的。因此，對(duì)于新課標(biāo)中的“感受無(wú)處不在的數(shù)據(jù)”目標(biāo)要求，如果不能將其具體化，則意味著對(duì)素養(yǎng)目標(biāo)的把握也是模糊的。結(jié)合學(xué)情分析，筆者最終將內(nèi)容細(xì)化為三點(diǎn)：身邊的很多事物可以用數(shù)據(jù)表達(dá)、數(shù)據(jù)存在多種形式、身邊很多數(shù)據(jù)具有價(jià)值。基于此，筆者以交通出行的生活場(chǎng)景為線索，幫助學(xué)生感知、認(rèn)識(shí)、利用身邊的數(shù)據(jù)。

2.基于兒童思維，理解概念本質(zhì)

結(jié)合兒童的思維特點(diǎn)，筆者采用了更加具體和直觀的方式，吸引他們的注意力并促進(jìn)理解。在分析數(shù)據(jù)和信息的關(guān)聯(lián)時(shí)，借助具體的場(chǎng)景，如10路公交車、紅燈等待10秒、車速10千米/小時(shí)，逐步引導(dǎo)學(xué)生歸納數(shù)據(jù)是“符號(hào)”的本質(zhì)、客觀記錄的特征屬性。通過(guò)“出行堵車”這一真實(shí)事件，分析路況擁堵的情況，學(xué)生逐漸意識(shí)到依托信息科技發(fā)展的文本、圖像、音頻、視頻等都被納入數(shù)據(jù)的范疇，從而發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)表現(xiàn)的形式是多樣的。而僅僅停留在豐富的背景中是不夠的，還需要對(duì)概念的理解進(jìn)一步概括和抽象。因此，筆者結(jié)合兒童具象化的認(rèn)知特點(diǎn)，通過(guò)可視化的方式，圍繞數(shù)據(jù)屬性、數(shù)據(jù)形式、數(shù)據(jù)價(jià)值、數(shù)據(jù)安全四個(gè)方面，幫助學(xué)生從整體上把握數(shù)據(jù)的內(nèi)涵，形成一個(gè)完整的知識(shí)網(wǎng)絡(luò)，以更好地理解和記憶。

3.基于兒童發(fā)展，促進(jìn)素養(yǎng)提升

對(duì)于一線教師來(lái)說(shuō)，開(kāi)展任何一門課程，都要從培養(yǎng)學(xué)生學(xué)科核心素養(yǎng)出發(fā)。信息科技課程要培養(yǎng)的核心素養(yǎng)，主要包括信息意識(shí)、計(jì)算思維、數(shù)字化學(xué)習(xí)與創(chuàng)新、信息社會(huì)責(zé)任四個(gè)維度。一備時(shí)圍繞內(nèi)容線，筆者想把每個(gè)知識(shí)點(diǎn)都講清楚，對(duì)應(yīng)部分都舉例講解，但整節(jié)課呈現(xiàn)出來(lái)的是割裂、零散的狀態(tài)，沒(méi)有串聯(lián)的一條情境線；二備時(shí)保留了初稿中的《堵車》短片，并選取交通出行為情境主題，導(dǎo)入環(huán)節(jié)以及活動(dòng)設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)都選用交通出行相關(guān)的案例，希望通過(guò)認(rèn)識(shí)典型的信息科技應(yīng)用場(chǎng)景，培養(yǎng)學(xué)生的信息意識(shí)。在活動(dòng)設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)，首先，選取短片內(nèi)容中的“擁堵”圖像數(shù)據(jù)，讓學(xué)生從不同人物角度去思考、做決策，初步建立“數(shù)據(jù)是可用的、有價(jià)值的”的意識(shí)。其次，借助導(dǎo)航數(shù)據(jù)規(guī)劃出行，在這個(gè)過(guò)程中學(xué)生要依據(jù)需求借助數(shù)字設(shè)備搜索數(shù)據(jù)、記錄數(shù)據(jù)、分析數(shù)據(jù)，并形成觀點(diǎn)，鍛煉了解決問(wèn)題的能力。三稿增加了“數(shù)據(jù)安全”拓展環(huán)節(jié)，并結(jié)合交通導(dǎo)航數(shù)據(jù)引申到北斗導(dǎo)航自主可控技術(shù)，從而幫助學(xué)生樹(shù)立正確的安全觀，增強(qiáng)信息社會(huì)責(zé)任。

結(jié)束語(yǔ)

新課標(biāo)以核心素養(yǎng)和學(xué)段目標(biāo)為基準(zhǔn)，精心規(guī)劃了義務(wù)教育全學(xué)段的內(nèi)容模塊，體現(xiàn)的是循序漸進(jìn)和螺旋式發(fā)展。落實(shí)到小學(xué)階段的課程實(shí)施，教師應(yīng)當(dāng)站在兒童的立場(chǎng)思考學(xué)生需要什么、潛在誤解可能是什么，從而決定“教什么”“怎么教”，使得“素養(yǎng)”在學(xué)習(xí)發(fā)生的過(guò)程中逐漸形成。

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