“數(shù)據(jù)與編碼”模塊

數(shù)據(jù)組織與呈現(xiàn)（2）

本期內(nèi)容

1

課標理解

●數(shù)據(jù)展示因果關系，預測結果表達想法

——“數(shù)據(jù)組織與呈現(xiàn)”單元的教學（2）

2

教學課例+同步教學資源

●基于UbD理論的“數(shù)據(jù)與編碼”跨學科主題教學實踐

——以“數(shù)據(jù)見證我們的成長”主題學習活動為例

●基于項目式學習的小學信息科技大單元教學設計與實踐

——以“數(shù)據(jù)表達我做主”單元為例

1

課標理解

數(shù)據(jù)展示因果關系，

預測結果表達想法

——“數(shù)據(jù)組織與呈現(xiàn)”

單元的教學（2）

本文從“使用數(shù)據(jù)展示因果關系、預測結果或表達想法”出發(fā)，圍繞數(shù)據(jù)統(tǒng)計與概率預測展開，系統(tǒng)闡述了數(shù)據(jù)圖表呈現(xiàn)、分析及概率預測的相關內(nèi)容。學生通過參與數(shù)據(jù)收集、整理與分析活動，能夠有效提升解決實際問題的能力。在教學策略方面，本文強調(diào)引導學生掌握數(shù)據(jù)的組織與呈現(xiàn)方法，采用遞進式圖表訓練、跨學科學習及小組項目式學習等多元方式，將數(shù)學知識與信息數(shù)據(jù)的處理、分析及推理能力培養(yǎng)深度融合，從而培養(yǎng)學生的信息解讀能力與批判性思維，提升其數(shù)字素養(yǎng)與技能。

《義務教育信息科技課程標準（2022年版）》（以下簡稱“新課標”）要求“在學習與生活中，能用數(shù)據(jù)記錄并描述規(guī)律性發(fā)生的事件，簡單地表達自己的想法或預測結果”，“使用數(shù)據(jù)展示因果關系、預測結果或表達想法”。同樣是“數(shù)據(jù)的組織與呈現(xiàn)”，但這里關注的是“因果關系”及結果的預測，與數(shù)學中的統(tǒng)計與概率密切相關。

數(shù)據(jù)的統(tǒng)計

新課標指出：“數(shù)據(jù)的統(tǒng)計教學承載著培養(yǎng)學生邏輯思維、分析能力和實踐應用能力的重要使命?！?/p>

數(shù)據(jù)的收集是數(shù)據(jù)統(tǒng)計的首要環(huán)節(jié)，它要求學生在學習與生活中具備敏銳的觀察力和主動探索的精神。學生可以通過多種途徑獲取有效數(shù)據(jù)。例如，在研究校園內(nèi)學生的閱讀喜好時，可以設計包含不同書籍類型選項的問卷，對各個年級的學生進行問卷調(diào)查，以獲取全面且具有代表性的數(shù)據(jù)。實驗也是收集數(shù)據(jù)的重要方式，在科學實驗中，學生可以親自操作實驗器材，記錄實驗過程中的各種數(shù)據(jù)。此外，隨著互聯(lián)網(wǎng)的普及，網(wǎng)絡查詢成為一種便捷的數(shù)據(jù)收集途徑，學生可以利用搜索引擎、專業(yè)數(shù)據(jù)庫等資源，查找相關的統(tǒng)計數(shù)據(jù)和研究報告，為自己的學習和研究提供參考。

在收集到數(shù)據(jù)后，對數(shù)據(jù)進行整理也是至關重要的。運用表格、圖表等形式對數(shù)據(jù)進行分類匯總，能夠使數(shù)據(jù)更加清晰直觀。表格可以將數(shù)據(jù)按照一定的規(guī)則進行排列，方便查看和比較。例如，在統(tǒng)計班級學生的考試成績時，可以制作一個包含學生姓名、科目、成績等信息的表格，通過表格可以快速了解每個學生的成績以及各科目之間的差異。圖表則能夠以更加形象的方式展示數(shù)據(jù)的特征和關系，常見的圖表類型有條形圖、折線圖、餅圖等。條形圖適合比較不同類別之間的數(shù)據(jù)大小，折線圖可以清晰地展示數(shù)據(jù)隨時間或其他變量的變化而變化的趨勢，餅圖則能夠直觀地顯示各部分在總體中所占的比例。通過合理地運用這些圖表，學生能夠更加深入地理解數(shù)據(jù)的內(nèi)涵，發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)中隱藏的規(guī)律和趨勢。

對數(shù)據(jù)進行初步的分析是數(shù)據(jù)統(tǒng)計的核心環(huán)節(jié)。學生要從整理好的數(shù)據(jù)中提取有價值的信息，運用所學的統(tǒng)計知識和方法，對數(shù)據(jù)進行計算、比較和推理。例如，通過計算平均數(shù)、中位數(shù)、眾數(shù)等統(tǒng)計量，了解數(shù)據(jù)的集中趨勢；通過計算方差、標準差等，了解數(shù)據(jù)的離散程度。同時，學生還要學會從數(shù)據(jù)中發(fā)現(xiàn)問題、提出問題，并嘗試運用數(shù)據(jù)來解決問題。例如，在分析校園內(nèi)學生的閱讀喜好的數(shù)據(jù)時，學生可以發(fā)現(xiàn)某些類型的書籍更受大家歡迎，從而提出增加這類書籍在圖書館藏量的建議。通過這樣的分析過程，學生不僅能夠提高自己的數(shù)據(jù)分析能力，還能夠培養(yǎng)解決實際問題的能力，為后續(xù)的概率預測以及解決更復雜的信息科技問題奠定堅實的基礎。

在我們的生活中，很多事情的發(fā)生都有不確定性，如：明天會不會下雨？拋硬幣時會出現(xiàn)正面還是反面？這些充滿不確定性的問題，其實都可以用數(shù)學中的“概率”來研究。

概率就像一個“可能性計數(shù)器”，用來表示某個事件發(fā)生的機會大小。它的數(shù)值在0到1之間：如果概率是0，說明這件事絕對不會發(fā)生；如果概率是1，說明這件事一定會發(fā)生；如果概率是0到1之間的小數(shù)或分數(shù)，就表示事件發(fā)生的可能性有多大。用統(tǒng)計數(shù)據(jù)預測概率，常用實驗法和調(diào)查法。①實驗法：從重復操作中找規(guī)律。例如，四年級（2）班的學生做了一個拋硬幣實驗，他們每人拋10次硬幣，記錄正面朝上的次數(shù)，全班30人共拋了300次，其中正面朝上148次，反面朝上152次。用“正面朝上次數(shù)÷總次數(shù)”就能算出概率，即148÷300≈0.493，這個結果非常接近理論上的0.5。②調(diào)查法：從已有數(shù)據(jù)中找答案。例如，學校食堂想知道同學們最喜歡的菜品，對全校800名學生進行了調(diào)查，結果顯示喜歡紅燒肉的有320人。那么“隨機問一名同學喜歡紅燒肉”的概率就是320÷800=0.4，也就是40%。食堂可以根據(jù)這個概率來安排每周紅燒肉的供應次數(shù)。此外，生活中的概率事件，常常會影響我們的決策。例如，在超市的抽獎活動中，一等獎1名，二等獎10名，三等獎100名，總獎券1000張。抽中一等獎的概率是1/1000，抽中三等獎的概率是100/1000=1/10。當了解這些概率后，我們就能理性看待抽獎活動。

在概率預測的過程中應注意數(shù)據(jù)的真實、實驗次數(shù)的足量、數(shù)據(jù)抽樣的隨機等要求。①數(shù)據(jù)要真實。統(tǒng)計時不能隨便編造數(shù)據(jù)，如拋硬幣時要認真記錄每一次結果，否則預測會不準確。②次數(shù)要足夠。只拋3次硬幣，可能出現(xiàn)3次正面，這時候算出來的概率是1，但這并不代表硬幣正面朝上的真實概率，需要增加實驗次數(shù)。③排除干擾。在統(tǒng)計喜歡的書籍類型時，要讓同學們獨立選擇，避免互相影響，這樣數(shù)據(jù)才能反映真實情況。

需要注意的是，概率預測只是可能性的大小，不是絕對的結果。例如，天氣預報降水概率90%，也有可能當天沒下雨；概率1%的事件，也有可能發(fā)生，就像彩票中獎雖然概率低，但總有人能中獎。概率幫助我們做更合理的決策，但不能保證百分百正確。

教學策略

在數(shù)字素養(yǎng)培育過程中，引導學生掌握數(shù)據(jù)組織與呈現(xiàn)的核心方法，是培養(yǎng)其信息解讀能力與批判性思維的關鍵環(huán)節(jié)。教師需通過系統(tǒng)化教學策略，幫助學生理解數(shù)據(jù)背后的邏輯關系，學會運用圖表工具揭示因果聯(lián)系、預測發(fā)展趨勢，并清晰表達基于數(shù)據(jù)的見解。

數(shù)據(jù)呈現(xiàn)的核心在于將抽象的數(shù)字轉化為直觀的圖形，教師應引導學生超越簡單的數(shù)據(jù)羅列，掌握多維度對比分析的可視化方法。以數(shù)學學科“統(tǒng)計與概率”模塊為基礎，可設計遞進式圖表訓練：首先，指導學生使用折線圖、柱狀圖等基礎工具呈現(xiàn)單組數(shù)據(jù)的變化趨勢，如某城市近十年空氣質量指數(shù)波動；其次，引入對比維度，在同一坐標系中疊加多組關聯(lián)數(shù)據(jù)，通過圖形疊加直觀揭示變量間的相關性。

針對數(shù)據(jù)差異分析，可教授進階可視化技巧。在展示班級某次數(shù)學測試成績分布時，要求學生在柱狀圖基礎上疊加“與平均分差值”的誤差線，用正負方向清晰呈現(xiàn)各分數(shù)段偏離平均水平的程度，或在折線圖中增設“與最小值差值”的輔助線，幫助觀察數(shù)據(jù)序列中的相對增長幅度。這種多圖層數(shù)據(jù)呈現(xiàn)方式，能有效訓練學生從“數(shù)據(jù)表象”到“差異本質”的分析能力，為后續(xù)因果推斷奠定基礎。

打破學科壁壘是提升數(shù)據(jù)應用能力的重要途徑。教師可圍繞“真實問題解決”設計跨學科數(shù)據(jù)項目，引導學生在生態(tài)、醫(yī)療、社會科學等領域收集與分析數(shù)據(jù)。在生態(tài)主題中，組織學生分組監(jiān)測校園周邊環(huán)境數(shù)據(jù)——記錄不同區(qū)域（如操場、樹林、停車場）的溫度、濕度、噪音值及植物種類，使用散點圖分析“植被覆蓋率與微氣候”的相關性，或通過雷達圖對比不同區(qū)域的生態(tài)指數(shù)差異，形成“校園生態(tài)優(yōu)化建議”報告。在醫(yī)療健康領域可結合學生體檢數(shù)據(jù)開展項目式學習。收集全班學生的身高、體重、肺活量等指標，運用箱線圖分析不同性別、年齡組的體質差異；引入時間維度，對比近三年同年級學生的視力不良率變化，結合問卷調(diào)查的“每日屏幕使用時長”數(shù)據(jù)，通過熱力圖呈現(xiàn)兩者的關聯(lián)性。在社會科學領域，可指導學生收集社區(qū)人口結構數(shù)據(jù)（年齡、職業(yè)、教育程度）與商業(yè)網(wǎng)點分布信息，用氣泡圖（以氣泡大小表示人流量）分析“人口特征與商業(yè)類型匹配度”，培養(yǎng)其基于數(shù)據(jù)的社會觀察能力。

以小組為單位的項目式學習，能讓學生完整體驗數(shù)據(jù)工作的閉環(huán)流程。教師可設計“校園午餐滿意度優(yōu)化”課題，引導學生經(jīng)歷四個階段：首先，通過頭腦風暴確定研究問題（如“哪些因素影響午餐滿意度”），設計包含菜品口味、分量、價格等維度的問卷；其次，分工收集數(shù)據(jù)，包括問卷調(diào)查（至少覆蓋200名學生）、食堂食材采購記錄、廚余垃圾重量統(tǒng)計等；再次，運用數(shù)據(jù)清洗技巧處理無效問卷，使用交叉表分析“年級與口味偏好”“性別與分量評價”的關聯(lián)性，用餅圖呈現(xiàn)不滿意原因的分布比例；最后，形成包含數(shù)據(jù)支撐的改進方案，通過PPT、數(shù)據(jù)看板等形式向學校后勤部門匯報。在協(xié)作的過程中，教師需明確角色分工——設置數(shù)據(jù)收集員、分析師、可視化設計師、報告撰寫人等崗位，要求組內(nèi)成員定期輪換角色，全面鍛煉各項能力。針對數(shù)據(jù)分歧點，引導學生從樣本代表性、問卷設計偏差等角度進行批判性討論，培養(yǎng)“數(shù)據(jù)結論需經(jīng)得起檢驗”的科學態(tài)度。在項目結束后，通過“組間互評+教師點評”的方式，重點評估數(shù)據(jù)收集的全面性、分析的邏輯性、可視化的直觀性及團隊協(xié)作的有效性。

通過上述策略，學生不僅能掌握數(shù)據(jù)組織與呈現(xiàn)的技術方法，更能形成“用數(shù)據(jù)說話”的思維習慣。當他們能夠熟練運用折線圖揭示氣溫變化趨勢、用熱力圖分析疾病傳播路徑、用對比柱狀圖論證政策效果時，數(shù)據(jù)素養(yǎng)便真正轉化為理解世界、解決問題的核心能力。這種教學模式的運用既落實了數(shù)學學科中“統(tǒng)計與概率”的知識目標，又達成了跨學科實踐能力與協(xié)作創(chuàng)新精神的培養(yǎng)要求，為學生未來應對復雜數(shù)據(jù)環(huán)境奠定堅實基礎。

本文作者：

李維明

四川省教育科學研究院

文章刊登于《中國信息技術教育》

2025年第23期

引用請注明參考文獻：

李維明.數(shù)據(jù)展示因果關系，預測結果表達想法——“數(shù)據(jù)組織與呈現(xiàn)”單元的教學（2）[J].中國信息技術教育，2025（23）：13-15.

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教學課例+同步教學資源

基于UbD理論的

“數(shù)據(jù)與編碼”跨學科主題教學實踐

——以“數(shù)據(jù)見證我們的成長”

主題學習活動為例

作者：

吳小玉 重慶市沙坪壩區(qū)教師進修學院

鄭彬潔 重慶市沙坪壩區(qū)融匯沙坪壩小學

楊凌潔 重慶市沙坪壩區(qū)森林實驗小學

資源：

（1）教學論文：基于UbD理論的 “數(shù)據(jù)與編碼”跨學科主題教學實踐——以“數(shù)據(jù)見證我們的成長”主題學習活動為例點擊閱讀

（2）教學設計及課件：基于UbD理論的 “數(shù)據(jù)與編碼”跨學科主題教學實踐的教學資源點擊下載

課例介紹：圍繞“數(shù)據(jù)見證我們的成長”的主題展開任務，以四年級學生體質健康測試數(shù)據(jù)為真實項目背景，引導學生通過對比分析同一班級前后期體測數(shù)據(jù)，探究體育鍛煉與健康改善的內(nèi)在關系，包括數(shù)據(jù)收集與整理、數(shù)據(jù)分析與可視化、用數(shù)據(jù)“說話”。

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基于項目式學習的

小學信息科技大單元

教學設計與實踐

——以“數(shù)據(jù)表達我做主”單元為例

作者：

劉洋 山西省太原市小店區(qū)黃陵街道大吳小學校

王亞青 山西省太原市小店區(qū)黃陵街道黃陵小學校

衛(wèi)三芳 山西省太原市小店區(qū)北營小學校

資源：

（1）教學論文：基于項目式學習的小學信息科技大單元教學設計與實踐——以“數(shù)據(jù)表達我做主”單元為例點擊閱讀

（2）教學設計及課件：“數(shù)據(jù)表達我做主”單元的教學資源點擊下載

課例介紹：包括第五單元的教學設計及《展現(xiàn)數(shù)量的關系》《探尋趨勢與規(guī)律》教學設計和課件資源。

提示：在線兌換完雜志后自動解鎖本期目錄、原貌預覽、教學資源（可下載使用）。

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