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本文聚焦信息意識培養(yǎng)視角下小學(xué)生數(shù)據(jù)概念的形成過程，通過分析“身邊的數(shù)據(jù)”教學(xué)單元，從認(rèn)知心理學(xué)、建構(gòu)主義角度明晰信息意識與數(shù)據(jù)概念的內(nèi)涵，從背景分析、目標(biāo)設(shè)定、實踐探究和量化評估四個方面開展數(shù)據(jù)概念形成的實踐研究，旨在為信息科技課程教學(xué)提供新的思路和策略。
數(shù)據(jù)，數(shù)字化時代的“基本粒子”，驅(qū)動著科技與社會的發(fā)展，是人工智能教育的基本抓手。對于小學(xué)生而言，培養(yǎng)良好的信息意識，理解并掌握數(shù)據(jù)概念，不僅有助于他們適應(yīng)未來社會，更有助于他們在學(xué)習(xí)和生活中做出更加明智的決策。然而，由于小學(xué)生的認(rèn)知水平和生活經(jīng)驗有限，如何有效地引導(dǎo)他們形成數(shù)據(jù)概念成為信息科技課程教學(xué)中的一大挑戰(zhàn)。 本文選取蘇科版信息科技四年級上冊“身邊的數(shù)據(jù)”單元作為研究案例，從信息意識與數(shù)據(jù)概念的內(nèi)涵出發(fā)，結(jié)合四年級學(xué)生的認(rèn)知特點，深入探討如何通過實踐活動、情境創(chuàng)設(shè)等多種教學(xué)手段，有效引導(dǎo)學(xué)生形成數(shù)據(jù)概念，培養(yǎng)他們的信息意識。
信息意識與數(shù)據(jù)概念
1.信息意識的內(nèi)涵及其培養(yǎng)價值
信息意識是指個體對信息的敏感度和對信息價值的判斷力。對于小學(xué)生而言，培養(yǎng)信息意識不僅能夠幫助他們更好地適應(yīng)數(shù)字化學(xué)習(xí)環(huán)境，提高學(xué)習(xí)效率，還能夠激發(fā)他們對信息技術(shù)的好奇心和探索欲，為未來的學(xué)習(xí)和生活奠定堅實的基礎(chǔ)。
信息意識的培養(yǎng)價值主要體現(xiàn)在以下幾方面：它有助于提升小學(xué)生的信息素養(yǎng)，使他們能夠主動獲取、分析并利用信息，成為信息社會的積極參與者；它能夠讓學(xué)生把握數(shù)據(jù)的真實性，以及其出處來源和存續(xù)期；它還能夠增強小學(xué)生的社會責(zé)任感，引導(dǎo)他們在信息社會中做出負(fù)責(zé)任的決策和行為。
2.數(shù)據(jù)概念形成的理論基礎(chǔ)
①認(rèn)知心理學(xué)視角下的數(shù)據(jù)概念建構(gòu)?！读x務(wù)教育信息科技課程標(biāo)準(zhǔn)（2022年版）》（以下簡稱《課標(biāo)》）強調(diào)，在教學(xué)過程中應(yīng)注重生活實例的引入，讓學(xué)生在真實情境中感知數(shù)據(jù)無處不在的特性。這一做法遵循了認(rèn)知心理學(xué)中的“情境認(rèn)知”理論，即通過創(chuàng)設(shè)與學(xué)習(xí)內(nèi)容相關(guān)的生活化情境，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，促進(jìn)學(xué)生對數(shù)據(jù)概念的直觀感受和理解。
②建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論下的數(shù)據(jù)概念內(nèi)化?！?a class="keyword-search" >課標(biāo)》中提及的善于利用信息科技協(xié)同創(chuàng)新、原創(chuàng)精神、自主動手解決問題等，符合建構(gòu)主義 學(xué)習(xí)理論。由此可知，數(shù)據(jù)概念的形成是教師指導(dǎo)學(xué)生開展實踐活動，引導(dǎo)其收集分析的過程。
數(shù)據(jù)概念形成的實踐研究
1.實踐背景與目標(biāo)設(shè)定
（1）實踐背景
《課標(biāo)》在學(xué)科核心素養(yǎng)的信息意識中，明確提出了評估數(shù)據(jù)來源、辨別數(shù)據(jù)的可靠性和時效性等要求，這也是對學(xué)生掌握基本的數(shù)據(jù)處理方法，并能夠在實際生活中應(yīng)用數(shù)據(jù)知識解決問題提出的要求。《課標(biāo)》雖未單列數(shù)據(jù)概念，但在其他核心素養(yǎng)內(nèi)涵中多有提及，這是“信息技術(shù)”到“信息科技”的改變，許多學(xué)生雖然掌握了信息技術(shù)的基本技能，但在面對實際問題時，卻缺乏運用數(shù)據(jù)思維進(jìn)行分析和決策的能力。因此，“身邊的數(shù)據(jù)”單元旨在彌補這一教學(xué)空白，幫助學(xué)生建立起對數(shù)據(jù)的基本認(rèn)識，形成初步的數(shù)據(jù)概念。
（2）目標(biāo)設(shè)定
在“身邊的數(shù)據(jù)”單元中，基本的三維目標(biāo)對數(shù)據(jù)概念、呈現(xiàn)及交流方式，數(shù)據(jù)處理、協(xié)作分享等都提出了明確的要求。為了實現(xiàn)上述目標(biāo)，筆者借鑒建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論的基本觀點，充分激發(fā)學(xué)生自主意愿以及對核心知識的探究渴望。
2.目標(biāo)細(xì)化與實踐策略
（1）目標(biāo)細(xì)化
“身邊的數(shù)據(jù)”單元的總體目標(biāo)是讓學(xué)生建立起對數(shù)據(jù)的基本概念，理解數(shù)據(jù)在日常生活中的作用，并初步掌握數(shù)據(jù)收集、整理和分析的基本方法。為了達(dá)成這一總體目標(biāo)，筆者將其細(xì)化為以下幾個具體目標(biāo)：認(rèn)知目標(biāo)——能識別不同類型的數(shù)據(jù)（如數(shù)值數(shù)據(jù)、文本數(shù)據(jù)、圖像數(shù)據(jù)等），理解數(shù)據(jù)的來源和存在的形式。技能目標(biāo)——掌握至少兩種數(shù)據(jù)收集方法（如問卷調(diào)查、實地觀察等），學(xué)會使用簡單工具（如在線騰訊文檔、問卷星等）進(jìn)行數(shù)據(jù)整理和基本分析。應(yīng)用目標(biāo)——運用所學(xué)知識，針對實際問題設(shè)計簡單的數(shù)據(jù)收集方案，并通過數(shù)據(jù)分析得出初步結(jié)論。
（2）實踐策略
為了達(dá)成上述細(xì)化目標(biāo)，筆者采取實驗法進(jìn)行數(shù)據(jù)采集和分析。將A學(xué)校1、2班和B學(xué)校3、4班分別作為實驗組和對照組，并通過量化數(shù)據(jù)來評估其效果。
A校1班采用情境教學(xué)法：學(xué)生置身于一個虛擬的超市環(huán)境中，分別扮演超市經(jīng)理與顧客的角色。超市經(jīng)理要密切關(guān)注顧客的購物行為，以便優(yōu)化商品布局與促銷策略。為了收集數(shù)據(jù)，學(xué)生會詳細(xì)記錄每一筆交易信息，包括購買的商品、數(shù)量以及價格，之后，會利用教師提供的在線表格進(jìn)行數(shù)據(jù)輸入，并對這些數(shù)據(jù)進(jìn)行整理，分析銷售趨勢和顧客偏好。 通過這個過程，學(xué)生不僅能深入理解數(shù)據(jù)收集與分析的實際操作，還能體驗到數(shù)據(jù)在商業(yè)決策中的關(guān)鍵作用。 最終，各組將展示各自的分析結(jié)果，發(fā)現(xiàn)收集過程中的準(zhǔn)確率至關(guān)重要，同時討論不同策略對超市經(jīng)營可能產(chǎn)生的影響，從而加深對數(shù)據(jù)驅(qū)動決策的理解。 從模擬超市購物活動中學(xué)生數(shù)據(jù)收集準(zhǔn)確率統(tǒng)計圖（如圖1）不難看出，學(xué)生在操作中的整體準(zhǔn)確率較高，達(dá)到86.5%，造成錯誤的主要原因是學(xué)生尚不熟悉電子表格的操作，所以在采用手工統(tǒng)計時產(chǎn)生一定的計算問題。
圖1 模擬超市購物活動中學(xué)生數(shù)據(jù)收集準(zhǔn)確率統(tǒng)計圖
A校2班采用項目式學(xué)習(xí)：教師布置一項調(diào)查植物多樣性的學(xué)習(xí)任 務(wù)，學(xué)生們化身為植物學(xué)家，在校園內(nèi)進(jìn)行調(diào)查。學(xué)生被分成若干小組，選好組長，細(xì)分各自任務(wù)。學(xué)生們需要仔細(xì)觀察并記錄區(qū)域內(nèi)植物的種類、數(shù)量、生長狀態(tài)以及分布位置。為了更直觀地展示調(diào)查成果，他們還會拍攝植物的照片作為輔助資料。在收集完數(shù)據(jù)后，學(xué)生根據(jù)之前的組內(nèi)分工，使用電子表格進(jìn)行整理，并通過數(shù)據(jù)分析揭示校園內(nèi)植物多樣性的現(xiàn)狀。該項目主要鍛煉學(xué)生的觀察力和數(shù)據(jù)整理能力，學(xué)生發(fā)現(xiàn)不同數(shù)據(jù)收集方法對項目結(jié)論準(zhǔn)確性的影響（如圖2），更重要的是部分學(xué)生采取多種方法結(jié)合來收集數(shù)據(jù)，結(jié)果發(fā)現(xiàn)多樣化方法準(zhǔn)確率為88%，單一方法準(zhǔn)確率為69%。同時結(jié)合跨學(xué)科理念，增強了學(xué)生對自然環(huán)境的保護(hù)意識。作為提升，學(xué)生需合作撰寫調(diào)查報告，分享調(diào)查成果，并提出校園綠化和植物保護(hù)的建議。
圖2 不同數(shù)據(jù)收集方法對項目結(jié)論準(zhǔn)確性的影響統(tǒng)計圖
A校1、2班技術(shù)的融合教學(xué)：利用信息技術(shù)工具輔助教學(xué)，提高數(shù)據(jù)處理的效率和準(zhǔn)確性。筆者引導(dǎo)學(xué)生使用在線文檔和問卷星收集數(shù)據(jù)（家中嘗試），并利用問卷星自帶功能演示數(shù)據(jù)分析（課堂展示）。通過對比使用傳統(tǒng)紙質(zhì)問卷與在線表單的數(shù)據(jù)收集效率，發(fā)現(xiàn)數(shù)字化工具的使用將數(shù)據(jù)收集時間縮短了約75%，同時降低了數(shù)據(jù)錄入的錯誤率。
（3）量化數(shù)據(jù)
數(shù)據(jù)概念理解測試成績：實驗組加權(quán)平均分為85.5分，對照組平均分為73分，t檢驗結(jié)果顯示差異顯著（p＜0.05）。數(shù)據(jù)處理能力測試成績：實驗組加權(quán)平均分為82.5分，對照組平均分為69.5分，t檢驗結(jié)果顯示差異顯著（p＜0.05）。這些數(shù)據(jù)表明，“身邊的數(shù)據(jù)”單元在幫助學(xué)生形成數(shù)據(jù)概念、提高數(shù)據(jù)處理能力方面具有顯著的效果。
3.實踐改進(jìn)與量化分析
（1）實踐改進(jìn)
結(jié)合之前的實踐，筆者又設(shè)計了一系列改進(jìn)后的教學(xué)活動。此次不再設(shè)立實驗組和參照組。
首先，通過引入生活中的實例，如學(xué)校圖書館的借閱量、學(xué)生的日常消費記錄等，讓學(xué)生通過自我描述進(jìn)行實踐調(diào)研，直觀地感受到數(shù)據(jù)的無處不在及其重要性。
其次，組織了數(shù)據(jù)收集活動，要求學(xué)生分組進(jìn)行，每組負(fù)責(zé)一個具體的數(shù)據(jù)收集項目，如“校內(nèi)部分活動場域固定時間人流量統(tǒng)計”“每日作業(yè)完成時間統(tǒng)計”等，此次并沒有明確提示收集類目。在數(shù)據(jù)收集過程中，學(xué)生不僅相互協(xié)作或在尋求指導(dǎo)下使用各種工具（如計數(shù)器、在線表格、在線問卷工具等）進(jìn)行數(shù)據(jù)采集，還能結(jié)合實際生活，體會數(shù)據(jù)收集過程中的準(zhǔn)確性和嚴(yán)謹(jǐn)性。
再次，進(jìn)一步對數(shù)據(jù)進(jìn)行整理分析。在原本初步呈現(xiàn)統(tǒng)計報表的基礎(chǔ)上，通過觀察電子表格軟件（如Excel）進(jìn)行數(shù)據(jù)錄入、排序、篩選和圖表制作，讓學(xué)生感受將雜亂無章的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為清晰直觀的信息圖表。在這一過程中，筆者特別強調(diào)了數(shù)據(jù)分析的重要性，鼓勵學(xué)生從數(shù)據(jù)中發(fā)現(xiàn)規(guī)律、提出問題，并嘗試用數(shù)據(jù)來解答這些問題。
例如，通過分析“校內(nèi)部分活動場域固定時間人流量統(tǒng)計”數(shù)據(jù)，學(xué)生發(fā)現(xiàn)男生和女生的活動場域存在差異，并探討了可能的原因，如運動量、活動內(nèi)容或習(xí)慣等，“作業(yè)時間統(tǒng)計”更是讓他們不斷刷新自己對專心、速率、正確率方面的認(rèn)知。
為了進(jìn)一步加深學(xué)生 對數(shù)據(jù)概念的理解，筆者還組織了一次“高仿”的報告交流會，該報告區(qū)別于之前的調(diào)研報告，主要針對發(fā)現(xiàn)的問題談看法，而不只是停留在問題的描述上。每個小組均展示他們的數(shù)據(jù)收集過程、分析方法以及得出的詳細(xì)結(jié)論。在報告會上，學(xué)生們積極交流、分享經(jīng)驗，不僅鍛煉了自己的表達(dá)能力和團(tuán)隊合作精神，還從其他同學(xué)那里學(xué)到了新的數(shù)據(jù)處理技巧和分析方法。
（2）量化數(shù)據(jù)與成效分析
為了客觀評估“身邊的數(shù)據(jù)”單元的實施效果，筆者采用量化數(shù)據(jù)的方式進(jìn)行了成效分析。通過前后測對比，發(fā)現(xiàn)學(xué)生在數(shù)據(jù)概念理解、數(shù)據(jù)收集與整理、數(shù)據(jù)分析等方面均取得了顯著進(jìn)步。
在單元教學(xué)開始前，對全體學(xué)生進(jìn)行了一次前測，結(jié)果顯示僅有約30%的學(xué)生能夠準(zhǔn)確解釋“數(shù)據(jù)”的含義，約20%的學(xué)生能夠獨立完成簡單的數(shù)據(jù)收集任務(wù)，而了解數(shù)據(jù)分析工具進(jìn)行數(shù)據(jù)分析的學(xué)生更是寥寥無幾。
在單元教學(xué)結(jié)束后進(jìn)行的后測中，發(fā)現(xiàn)能夠準(zhǔn)確解釋“數(shù)據(jù)”含義的學(xué)生比例提升至約85%，能夠獨立完成數(shù)據(jù)收集任務(wù)的學(xué)生比例提升至約70%，而能夠看懂或者主動要求嘗試數(shù)據(jù)分析工具進(jìn)行數(shù)據(jù)分析的學(xué)生比例也大幅提升至約60%。
此外，筆者還通過訪談方式收集了學(xué)生對“身邊的數(shù)據(jù)”單元學(xué)習(xí)的反饋意見。結(jié)果顯示，大多數(shù)學(xué)生能用自己的語言對身邊的數(shù)據(jù)進(jìn)行描述，對氣象、GDP、公交線路等信息關(guān)注度增加，并能談到這些數(shù)據(jù)對生活的影響，這無形中為下節(jié)課的知識學(xué)習(xí)做了鋪墊。
（3）反饋收集與迭代優(yōu)化
為了深入評估“身邊的數(shù)據(jù)”單元的實際效果，筆者設(shè)計并實施了一套系統(tǒng)性的反饋收集機制，旨在通過多維度、多層次的反饋數(shù)據(jù)，為后續(xù)的迭代優(yōu)化提供科學(xué)依據(jù)。
首先，采用問卷調(diào)查的方式，針對參與教學(xué)活動的學(xué)生進(jìn)行了反饋收集。問卷內(nèi)容涵蓋學(xué)生對教學(xué)內(nèi)容的理解程度、學(xué)習(xí)過程中的困難與挑戰(zhàn)、對教學(xué)方法的滿意度等多個方面，當(dāng)然也進(jìn)一步加深了學(xué)生對數(shù)據(jù)采集、應(yīng)用場景等的印象。通過統(tǒng)計分析，筆者發(fā)現(xiàn)學(xué)生對數(shù)據(jù)的基本概念和應(yīng)用場景有了較為清晰的認(rèn)識，但在數(shù)據(jù)收集和處理的具體操作上仍存在一定的困惑。 例如，有65%的學(xué)生表示能夠理解數(shù)據(jù)的概念，但仍有40%的學(xué)生在數(shù)據(jù)收集時對分類、非常態(tài)的統(tǒng)計干擾因素等有一定疑問。
其次，組織教師研討會，邀請參與教學(xué)活動的教師分享教學(xué)經(jīng)驗和心得，并針對教學(xué)過程中的問題進(jìn)行深入討論。通過教師反饋，了解到部分教師在數(shù)據(jù)教學(xué)方法的選擇和應(yīng)用上存在不足，特別是在如何引導(dǎo)學(xué)生主動參與數(shù)據(jù)收集和處理方面缺乏有效策略。同時，教師也提出了一些寶貴的建議，如增加更多模仿語文學(xué)科“下水作文”的數(shù)據(jù)案例、引入更多的“多樣態(tài)”數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)或標(biāo)準(zhǔn)的實踐活動等。
結(jié) 語
本研究的實施，不僅讓筆者了解了“身邊的數(shù)據(jù)”單元的實際教學(xué)效果，還為后續(xù)的改進(jìn)和優(yōu)化提供了有力的數(shù)據(jù)支持。筆者相信，在不斷的迭代與優(yōu)化中，教師的教學(xué)活動將更加貼近學(xué)生的實際需求，更有效地提升學(xué)生的數(shù)據(jù)素養(yǎng)和實踐能力。
本文作者：
王佳
江蘇省無錫市尚賢教育集團(tuán)
文章刊登于《中國信息技術(shù)教育》2025年第1期
原標(biāo)題：信息意識視閾下小學(xué)生數(shù)據(jù)概念形成探究——以“身邊的數(shù)據(jù)”教學(xué)單元為例
引用請注明參考文獻(xiàn)：
王佳.信息意識視閾下小學(xué)生數(shù)據(jù)概念形成探究——以“身邊的數(shù)據(jù)”教學(xué)單元為例[J].中國信息技術(shù)教育，2025（01）：49-52.
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