数据可视化,发展新定位

1、数据可视化，发展新定位 国家中长期教育改革和发展规划纲要（20102020年） 明确提出， “要在普通高中建立学生发展指导制度， 加强对学生 理想、心理、学业等多方面的指导”。随后，针对高中学生的发 展指导应运而生， 但目前我国很多高中学校尚未形成学生发展指 导的理论构建和体系建设， 特别是在学科融合、 学生发展指导方 面比较缺乏。 学科教学渗透学生发展指导的功能意义 2018年 1 月 1 6日， 普通高中课程标准 （2017版）公布， 新的课程方案无论是在培养目标还是在课程实施与评价上都将 加强学生发展指导提上了更具体的日程， 它指出学校应建立学生 发展指导制度， 采用专职教师与兼职教师相

2、结合的方式， 切实加 强对学生理想、心理、学业、生活、生涯规划等方面的指导。 在学科教学中渗透学生发展指导， 目前有三种路径： 第一种 是利用“学科与专业链接宣讲会”开讲本学科对应大学相关专 业或前沿职业发展前景，以利于学生高考选科的指导; 第二种是 利用“学科文化与名人故事汇”来启发学生发展指导; 第三种是 运用学科日常教学渗透学生发展指导， 从点滴教学中充实学生内 心，做到“润物细无声”，提升学生的发展核心素养。 高中 信息技术新课程与学生发展指导制度的融合分析 普通高中信息技术课程标准（ 2017 年版）改革和修 ?了 信息技术课程中陈旧过时的教学内容， 回归以信息为核心， 以学 科核心

3、素养和学科大概念为目标，强调用学科的方法解决问题， 以项目学习整合原理知识、学科方法、工具选择为教学方式，形 成全面提升学生信息素养、 让全体学生成为具备较高信息素养的 中国公民的课程目标。 在高中信息技术课堂教学中渗透学生发展指导不仅可以在 前两种路径中选择， 作为技术性与人文性相统一的教学更为第三 种路径提供更多可能性。 高中信息技术教学能将学生发展中遇到 的真实问题进行转化与迁移， 教师可以借助高中信息技术新课程 日常教学内容创设学生发展指导过程中的各种真实情境， 可以通 过“数据-信息-知识-智慧”的DIKW层次模型，以及具体的信息 处理与挖掘来进行信息的呈现及表达， 制订基于真实问题

4、情境的 项目实施进行教学， 达到学科知识技能和学生发展指导的双重培 养目标，促进学科教学与学生发展指导的有效融合（如图1）。 “数据可视化，发展新定位”项目实施背景 1. 教学内容分析 课标指出， “学生应认识数据分析和数据可视化， 了解数据 分析的基本方法和工具，了解数据可视化的呈现方式和基本工 具，能选用恰当的软件工具对数据进行分析和可视化表达”。 本 项目案例是选自高中信息技术必修一 数据与计算 第三章“数 据处理与应用”单元的内容，学生通过经历项目范例的探究活 动，形成从数据到信息，再到知识，最后上升到智慧的“ DIKW 层次模型”阶梯式逻辑思维。 2. 教学对象分析 (1) 学习对象

5、分析确定合适的教学起点 本项目的教学对象为高一学生， 他们经历了义务教育阶段的 信息技术课程学习， 能形成独立自主的信息技术学习过程， 但还 未形成深度学习的意识， 学习的深度和广度有待加强。 在高中信 息技术教学中， 教师通过有意识的教学使学生形成更高阶的学科 思维、学科大概念、学科核心素养，让他们能在高一就开始明确 学生发展指导意识， 打通高中信息技术课程与学生发展指导的桥 梁。 (2) 学习内容分析选择合适的教学内容 学生通过项目范例“优秀高中生发展核心素养的数据分 析”的学习过程， 经历基于项目学习的探究活动， 提升对数据的 认识和可视化表达，学会利用恰当的工具对数据进行分析和呈 现。

6、探究活动是从原始数据和数据分析的对比中激发学生原有经 验情境与个体提升发展之间的矛盾， 使其经历对原始数据进行清 洗和加工， 进而对数据进行可视化表达， 尝试从个人与集体的角 度，对照学生发展核心素养进行各层面分析及总体分析， 领悟用 数据可视化工具来处理问题的优势及意义。 “数据可视化， 发展新定位”项目实施理念 1. 实施依据 根据霍华德 ?加德纳的“多元智能理论”和大数据时代环境 下的数据分析技术理论， 依据“中国学生发展核心素养”， 促使 学生具备人文底蕴、 科学精神、 学会学习、健康生活、 责任担当、 实践创新等六大核心素养， 制订数据来源问卷。 教师要结合中学 生发展核心素养内容，

7、 关注每个学生的发展， 在信息技术教学实 践中渗透学生发展指导， 运用合理的数据分析技术对数据进行有 效管理和分析，提取信息，形成结论，从而有效指导他们的学习 和生活。 2. 实施策略 本项目主要依据“中国学生发展核心素养”内容， 结合高中 生的现状制订问卷内容， 通过问卷星收集原始数据， 生成专属二 维码（如图 2）。笔者通过项目范例“优秀高中生发展核心素养 的数据分析”的探究活动， 促使学生在项目实施中串起整章的学 习。 遵循项目学习六大要素构成的学习流程 （如下页图 3），本项目是让学生经历了“选定项目、规划设计”两环节后， 在项目范例中进行对数据的预处理、 数据分析的三大作用、 数据

8、的收集、数据的加工、数据的存储等探究活动，旨在突破数据分 析中的可视化表达重难点， 设置数据分析的方法与过程、 数据的 可视化表达的学习内容， 从而让学生能结合自选项目的“活动探 究、作品制作、成果交流、活动评价”四个环节学习过程提供范 例和方法。 3. 目标分析 笔者根据项目学习活动过程， 结合高中生学生发展指导体系 和高中信息技术新课程学科核心素养， 制订项目学习目标 （如下 表） “数据可视化，发展新定位”项目教学实施 1. 实施环节 环节一： 情境导入。 笔者从高中生已有的切身经验进入学习 情境，以学生创业“寻找最佳合伙人”案例引出学习主题， 激发 学生兴趣， 并引起他们对数据分析和可

9、视化的关注。 学生通过学 习数据信息的处理过程，思考数据可视化表达的方式。同时，根 据数据处理的基本过程，教师引出可视化处理软件 Xcelsius ， 从而让学生了解数据分析的过程。 环节二：小组研讨。学生通过小组思考，提炼数据可视化表 达的要点，掌握数据可视化表达流程。课堂呈现原始问卷，提出 数据分析的项目模型， 从而引发数据分析与数据建模， 总结出数 据分析及可视化表达的基本流程（如图 4）。 ?h 节三：探究活动。笔者通过教学示范并点拨知识技能点， 呈现实践项目探究， 选择六大核心素养中感兴趣的一项或整体六 项，思考并确定对应栏目所占的比例， 同时按模板素材进行数据 的可视化表达，及时发

10、布学生学习材料，包括结构化问卷、操作 要点微课程等，让学生针对学习材料进行实践操作，学会 Xcelsius 刻度盘、水平进度条和量表等的技术要点，体现自主 探究实践的功能。 环节四：作品分析。学生通过作品展示，分析作品和阐述自 己的观点，提出分析要点， 如设置小栏目所占比例多少、 为什么、 班上最高分得主是哪位、有哪些突出表现、你各项目得分情况、 仍需努力的地方等思考情境，引发每位学生对子项目或总体六大 项目作品分析的思考，让学生学会利用数据展现思考结果， 明确 努力方向，学生作品截图如图 5 所示。 环节五：课堂小结。教师通过呈现学生每一项核心素养和六 大核心素养情况，并与参照数据对比，引发

11、学生对数据分析结构 化思维和学生发展指导的思考， 实现对整体数据情况的对比， 提 升数据结构化思维，实现对学生发展的指导，同时引导学生对课 后作业“最佳合伙人”的 partner 模型进行数据建模、分析，呈 现思考与练习，促使学生回归自选项目的作品制作过程。 2.项目评价 通过项目范例“优秀高中生发展核心素养的数据分析”开 展探究活动，项目最终以“项目学习评价表”和“核心素养评价 表”为评价量表，体现项目学习教学理念。评价过程以“小组成 长记录卡”为评价依据，记录评价机制由“小组成员f小组长f 科代表f教师”组成，体现公平、公正、客观以及学生参与形成 性与过程性评价相结合的评价方式。 “数据可

12、视化，发展新 定位”项目教学效果分析与思考 首先，中国学生发展核心素养是各学科核心素养的蓝本， 舒 伯生涯发展理论的“自我概念”与“中国学生发展核心素养” 有很大的契合度，目标均指向学生应具备能够适应终身发展和社 会发展需要的必备品格和关键能力。本项目实施的对象为 15 岁 左右的高一学生，他们正好处于“自我概念”逐渐明朗并发展自 我形象的时期， 利用“优秀中学生核心素养调查问卷”开展项目 学习可谓正当时。 其次，本项目采用的是 Xcelsius 作为数据信息加工与分析 工具，将数据通过 Xcelsius 导入生成“列表视图”，把不同层 面的栏目分析通过“刻度盘”工具进行直观呈现， 将不同栏目得 分情况通过“水平进度条”工具表达， 再通过“量表”工具将每 个人的总分呈现。 动态化与可视化的数据分析