初中信息技术七年级：数据排序与筛选探究

初中信息技术七年级：数据排序与筛选探究一、教学内容分析

本课内容隶属《义务教育信息科技课程标准（2022年版）》“数据与编码”模块，是学生从数据感知、收集迈向数据分析与可视化的关键枢纽。在知识图谱上，它上承单元格格式、公式计算等数据整理基础，下启图表生成与初步的数据分析思维，是数据处理链条中的核心操作环节。核心概念聚焦于“排序”与“筛选”两项关键操作技能，认知要求从“识记”操作步骤，提升至在具体情境中“理解”其逻辑差异并“应用”以解决实际问题。课标强调的学科思想方法——计算思维，在本课具体化为通过形式化、模型化、自动化的方式（即排序与筛选指令）处理数据，引导学生从海量信息中提炼有效模式的思维路径。其素养价值在于培育学生的“数字化学习与创新”素养，即通过工具的有意识运用，提升信息处理的效率与精准度；同时，在分析数据、得出结论的过程中，亦渗透着“科学精神”中对客观事实的尊重与基于证据的理性分析态度。本课难点在于引导学生超越对菜单命令的机械记忆，理解排序依据（关键字段）和筛选条件（逻辑关系）的本质，实现从“操作工”到“策略师”的思维跃迁。

从学情诊断来看，七年级学生已具备电子表格软件的基本操作经验，如数据录入、简单计算，对数据的行列结构有直观认识。然而，他们的认知往往停留在“所见即所得”的层面，对于数据背后隐藏的关系、规律缺乏主动探查的意识与工具。潜在的认知误区可能包括：将“排序”误解为单纯地“整理好看”，而非基于特定字段的规律性重组；将“筛选”视为“隐藏”无关数据，而忽略其“聚焦”目标数据的核心功能。为动态把握学情，本节课将设计“前测”性任务（如对杂乱数据进行快速寻值），以暴露学生的原始解决策略；在新授过程中，通过观察学生操作流程、聆听小组讨论观点、分析任务完成度进行形成性评价。教学调适上，将为操作熟练者设计“效率挑战”（如使用自定义排序、复杂条件筛选），为暂时困难者提供“操作指南卡”和同伴协助机会，确保所有学生都能在“最近发展区”内获得提升。二、教学目标

（一）知识目标：学生能准确表述数据“排序”与“筛选”的核心概念，理解“关键字”在排序中的决定性作用和“条件”在筛选中的逻辑规则；能清晰区分二者在数据处理目的与结果形态上的本质差异，并能在给定的生活或学习场景中，正确选择应用排序或筛选来解决特定的信息查找与规律发现需求。

（二）能力目标：学生能够独立、规范地完成单关键字、多关键字的升序/降序排序操作，以及基于单一条件和组合条件的数据筛选操作。在面对一份真实、略显杂乱的数据集时，能够规划分析步骤，综合运用排序与筛选功能，快速定位目标信息、归纳数据特征或发现潜在问题。

（三）情感态度与价值观目标：在小组合作探究任务中，学生能主动分享操作技巧，耐心倾听同伴思路，共同面对并解决技术难题，体验协作增效的乐趣。通过对班级活动数据等真实材料的分析，增强用数据说话的意识，初步体会数据驱动决策的理性价值。

（四）学科思维（计算思维）目标：重点发展学生的“算法思维”与“模式识别”能力。引导他们将“找出最高分”、“筛选某类项目”等自然语言描述的需求，转化为“按‘成绩’列降序排序”、“设置‘项目’等于…”等形式化、可执行的机器指令序列，体验将复杂问题分解、抽象并自动化解决的计算思维过程。

（五）评价与元认知目标：学生能够依据清晰的操作量规（如：步骤完整性、条件设置准确性、结果有效性）对自我或同伴的任务成果进行评价。在课堂小结阶段，能够回顾并梳理出解决一类数据分析问题的通用策略（先定位需求→再选择工具→后执行并验证），反思自己从“不会”到“会”的学习路径。三、教学重点与难点

（一）教学重点：掌握数据排序与筛选的基本操作方法，并能在具体情境中正确选用。其确立依据在于，这两项技能是《课程标准》在“数据处理”部分明确要求的基础性、支柱性操作，是后续进行数据汇总、统计分析和图表制作不可或缺的前提。从能力立意看，无论是学业水平测试还是实际应用，能否根据问题需求灵活、准确地使用排序与筛选，是衡量个体信息处理能力的关键指标。

（二）教学难点：理解多条件筛选的逻辑关系（“与”、“或”），并能够依据复杂需求正确设置筛选条件。难点成因在于，学生需从具体的、零散的条件描述中，抽象出逻辑结构，并在软件界面中进行准确映射，这一过程涉及逻辑思维与软件操作的双重转换。常见错误表现为混淆“与”（同时满足）和“或”（满足其一）的应用场景，导致筛选结果与预期不符。突破方向在于创设阶梯性任务，从单一条件过渡到复合条件，并通过大量对比、验证，让逻辑关系在操作结果中“可视化”。四、教学准备清单1.教师准备

1.1媒体与教具：多媒体课件、交互式电子白板、投影设备。

1.2学习资源：

（1）《班级图书借阅记录.xlsx》（数据半结构化，包含书名、借阅人、借阅日期、归还状态等字段）。

（2）《校园运动会成绩表.xlsx》（数据完整，包含项目、姓名、班级、成绩、名次等字段）。

（3）分层学习任务单（含基础任务、挑战任务指引）。

（4）“操作锦囊”微视频（针对排序和筛选的关键步骤）。2.学生准备

复习电子表格基本操作；按小组就座，便于合作探究。3.环境准备

机房网络通畅，电子表格软件运行正常；预先将学习资源分发至学生机。五、教学过程第一、导入环节（5分钟）

1.情境创设与问题驱动：“同学们，我们班级的图书角有近两百本书，这是上个月的借阅记录。”教师在屏幕上展示未加整理的原始借阅表。“现在，老师想知道哪本书最受欢迎？哪些同学是‘借阅达人’？还有哪些书借出后尚未归还？面对这密密麻麻的数据，我们怎么能快速又准确地找到答案呢？大家有什么好办法？”（等待学生思考并说出“一个个找”、“用眼睛看”等方法，制造认知冲突）。

1.1引出核心问题：“手动查找不仅慢，还容易出错。其实，我们的电子表格软件里藏着两位‘智能助手’，能让我们像拥有‘魔法’一样，命令数据自动排队、自动筛选。今天，我们就来认识这两位助手——‘排序’与‘筛选’，看看它们如何帮我们拨开数据迷雾，让信息一目了然。”

1.2明确学习路径：“这节课，我们将先从为数据‘排队’开始，找出之最；再学习‘筛选’术，精准定位目标。最后，我们要像侦探一样，综合运用这两种本领，破解几个数据小谜题。”第二、新授环节（30分钟）

任务一：初探数据表，明确分析需求

教师活动：引导学生打开《班级图书借阅记录.xlsx》。首先提问：“观察这份表格，它由哪些部分组成？（标题行、数据记录）”接着，指向具体需求：“如果我们要‘找出最受欢迎的书’，应该关注哪一列数据？（书名）‘找出借阅达人’呢？（借阅人）‘查看未归还的书’？（归还状态）”通过连续追问，让学生明确分析目标总是与特定的“列”（字段）相关联。然后说：“好，目标锁定！接下来，我们就请第一位助手‘排序’来帮忙。”

学生活动：观察数据表结构，回答教师提问，识别出“书名”、“借阅人”、“归还状态”等关键字段。理解数据分析的第一步是“明确目标字段”。

即时评价标准：1.能否快速定位并说出与问题相关的数据列名。2.能否清晰表达“分析哪方面的问题，就要看哪一列的数据”这一初步意识。

形成知识、思维、方法清单：

★字段（列）是数据分析的锚点：任何排序或筛选操作，都必须基于一个或多个明确的字段进行。这是将现实问题转化为可操作指令的第一步。

★分析需求决定操作选择：想找“最大值/最小值”或“排名”，考虑排序；想“只看某一类”数据，考虑筛选。先想清楚“要什么”，再决定“用什么”。

任务二：助手一：让数据有序“排队”——排序

教师活动：演示如何对“借阅次数”（虚拟添加的列）进行降序排序，找出最受欢迎的书。“看，点击‘数据’选项卡下的‘排序’，选择‘借阅次数’作为主要关键字，次序选‘降序’，一点确定，神奇的事情发生了！”数据瞬间按借阅次数从高到低排列。提问：“如果我想在借阅次数相同的情况下，再按书名拼音顺序排呢？”引出“添加条件”进行多关键字排序。强调：“主要关键字’是优先排队依据，‘次要关键字’是在主关键相同情况下的排序依据。”布置基础操作练习：“请大家打开《运动会成绩表》，尝试找出每个项目的第一名（按‘项目’分类，对‘成绩’降序排序）。”

学生活动：观察教师演示，理解“关键字”就是排序的依据列。模仿操作，完成对单关键字（成绩）的排序。尝试添加次要关键字，体验多级排序的效果。完成教师布置的基础练习。

即时评价标准：1.操作步骤是否规范（是否先选中数据区域）。2.能否正确设置主、次关键字及排序次序。3.排序结果是否符合题目要求。

形成知识、思维、方法清单：

★排序的本质是重组：它不增减数据，而是根据指定规则（关键字）对所有行进行重新排列，便于观察极值和规律。

★关键字是排序的“尺子”：排序前必须明确按哪一列（关键字）的什么顺序（升序/降序）排。数字、日期、文本各有其排序规则。

▲多级排序解决“并列”问题：当主要关键字值相同时，可以指定次要、第三关键字来进一步细化排序，使结果更精准。

任务三：助手二：让目标数据“现身”——筛选

教师活动：回到图书表，提出新问题：“现在，我只想查看所有‘未归还’的图书，怎么办？”演示启用筛选功能：点击“数据”选项卡下的“筛选”，列标题旁会出现下拉箭头。点击“归还状态”列箭头，只勾选“否”，然后说：“瞧，其他行被暂时隐藏了，屏幕上只留下我们关心的‘未归还’记录。这就是筛选——它像一个大筛子，只留下符合条件的数据。”让学生对比筛选与排序结果的不同：“筛选后，行的顺序变了吗？总行数显示呢？”（顺序可能不变，总数减少）。

学生活动：观察教师演示，理解筛选功能的启用与基本操作。动手尝试筛选出《运动会成绩表》中“班级”为“七年级2班”的所有记录。对比筛选与排序在结果呈现上的差异。

即时评价标准：1.能否正确启用和取消筛选功能。2.能否通过勾选特定项目完成单一条件筛选。3.能否清晰说出筛选是“显示符合条件的，隐藏其他的”。

形成知识、思维、方法清单：

★筛选的本质是聚焦：它根据设定的条件，暂时隐藏不满足条件的行，只显示目标数据，便于集中分析和提取。

★条件是指令的核心：筛选条件直接决定了哪些数据能被“看见”。条件可以基于文本、数字或日期。

★筛选与排序的直观区别：排序改变所有行的顺序；筛选不改变可见行的原有顺序，但会减少显示的行数。一个用于“找规律排名”，一个用于“找特定对象”。

任务四：筛选进阶：理解“与”和“或”的逻辑

教师活动：提出复杂需求：“现在，我想找出七年级2班，在田径项目中获得了前三名的同学。这需要几个条件？”引导学生分析：条件1：班级=“七年级2班”；条件2：项目包含“田径”；条件3：名次<=3。这三个条件必须同时满足。“在筛选里，‘同时满足’叫做‘与’关系。”演示在“数字筛选”或“文本筛选”中设置多个条件。然后变换需求：“如果想找出‘所有田径项目’或‘所有球类项目’的记录呢？”指出此时是“或”关系。通过对比操作和结果，让学生直观感受“与”（结果范围缩小）和“或”（结果范围扩大）的差异。说：“‘与’是必须全部通过，条件越来越严；‘或’是满足一个就行，选择更多。”

学生活动：跟随教师引导，分析复杂需求中包含的多个条件及其逻辑关系。观察教师演示“与”、“或”条件的设置方法。尝试完成一个“与”条件筛选任务（如：班级=1班且成绩>90分）和一个“或”条件筛选任务（如：项目=“跳远”或项目=“铅球”），并对比结果差异。

即时评价标准：1.能否将自然语言描述的需求分解为多个明确的字段条件。2.能否根据“必须同时满足”和“满足其一即可”的判断，选择“与”或“或”逻辑。3.操作中能否正确在筛选对话框中配置逻辑关系。

形成知识、思维、方法清单：

★多条件筛选是逻辑思维的应用：将复杂查询需求分解为原子条件，并判断条件间的逻辑关系（与/或），是计算思维中“分解”与“抽象”的体现。

★“与”(AND)关系缩小范围：所有条件必须同时为真，结果集是各条件单独筛选结果的交集。常用于精准定位。

★“或”(OR)关系扩大范围：只要任一条件为真即可，结果集是各条件单独筛选结果的并集。常用于归类查看。

▲条件设置的准确性决定结果的正确性：务必仔细检查每个条件的字段、比较符（大于、等于、包含等）和设定值。

任务五：综合应用：我是数据分析师

教师活动：发布一个综合性的微型项目任务：“假设你是校运会数据分析师，请利用《运动会成绩表》，完成以下分析报告：1.找出全校总分最高的班级（可能需要先按班级对成绩求和或排序）。2.找出百米赛跑项目中破校纪录（假设>X秒）的运动员。3.筛选出七年级所有进入决赛（名次<=8）的选手名单。”巡视指导，鼓励学生思考操作的先后顺序（例如，是否可以先筛选再排序，或反之）。对提前完成者，提出挑战：“你能用最少的操作步骤，找出‘七年级1班在田径项目中未获得名次（无名次数据）的同学’吗？”

学生活动：阅读任务要求，独立思考或与小组成员轻声讨论解决方案。规划操作步骤，依次运用排序和筛选功能完成任务。记录下自己的分析过程和关键发现。学有余力者尝试完成挑战任务。

即时评价标准：1.能否合理规划操作流程（先做什么，后做什么）。2.能否正确组合使用排序和筛选功能解决问题。3.最终提取出的数据结果是否准确无误。

形成知识、思维、方法清单：

★实际问题往往是排序与筛选的组合拳：分析时，先明确最终目标，逆向推导所需步骤。例如，要找“最高分”，可能需要先按成绩降序排序，再筛选特定范围。

★操作顺序可能影响效率：在数据量大的情况下，先筛选（减少数据量）再排序（减少排序计算量），有时效率更高。

★验证结果至关重要：完成操作后，应通过检查数据样例、核对记录数等方式，验证结果是否符合逻辑预期，养成严谨的信息处理习惯。第三、当堂巩固训练（8分钟）

设计分层变式训练，学生根据自身情况选择完成。

基础层：给定一份“班级零花钱支出表”，要求：1.按支出金额从高到低排序，找出消费最高的三项。2.筛选出所有“食品”类支出。

综合层：在“基础层”数据上，完成：1.先筛选出“月份=5月”的记录，再按金额降序排列。2.使用多条件筛选，找出“月份=5月”且“类别=学习用品”的所有支出。

挑战层：提供一份更复杂的“图书馆藏书信息表”（含ISBN、书名、类别、出版社、价格、入库年份等）。任务：1.找出“计算机”类图书中，价格最高的前5本。2.筛选出“清华大学出版社”或“人民邮电出版社”在2020年之后入库的所有图书。

反馈机制：教师选取不同层次的典型作品进行屏幕共享讲评。对于普遍性操作错误（如排序前未选全数据区域），进行统一演示纠正。鼓励同桌之间根据评价标准互相检查操作结果，并分享不同的解题思路。提问：“刚才做挑战任务的同学，你是先排序还是先筛选的？为什么？”第四、课堂小结（5分钟）

知识整合：引导学生以思维导图形式回顾本课核心。“今天我们的探索之旅围绕哪两位‘智能助手’展开？（排序、筛选）它们各自的本领是什么？（排序：按规则排队，找极值与规律；筛选：按条件显示，聚焦目标）。它们解决问题的核心‘密码’分别是什么？（排序：关键字；筛选：条件与逻辑关系）”

方法提炼：“当我们面对一堆数据不知如何下手时，可以回想今天的‘分析三部曲’：第一步，明确目标——我想知道什么？第二步，选择工具——用排序还是筛选，或者组合使用？第三步，执行验证——动手操作，检查结果是否合理。”

作业布置与延伸：“今天的作业是分层的，请大家根据任务单完成。另外，留给大家一个小思考：我们今天用筛选找出了符合条件的数据，如果我想把这些筛选出来的结果单独复制到一张新表里，该怎么操作呢？我们下节课会探索更多数据的‘分身术’。”六、作业设计

基础性作业（必做）：完成《家庭水电燃气费用表》的数据处理。表中包含月份、水费、电费、燃气费、合计等列。要求：1.按“合计”费用升序排序，找出费用最低的月份。2.筛选出电费超过150元的月份。3.将操作步骤和结果截图整理到文档中。

拓展性作业（建议完成）：上网搜索或自行设计一份“中国十大城市近期空气质量指数（AQI）数据表”。要求：1.对AQI进行排序，找出空气质量最好和最差的三个城市。2.筛选出AQI在“良”（假设范围51100）等级的城市。3.撰写一份简短的发现报告（50100字），描述你的观察。

探究性/创造性作业（选做）：选择自己感兴趣的一个领域（如喜爱的电影、游戏角色、球星赛季数据等），在互联网上收集一份至少包含10行、5列的数据。运用本节课所学，提出至少两个分析问题，并使用排序和筛选功能进行解答。将原始数据、分析问题、操作过程（可录屏或截图）和分析结论制作成一份简单的数字海报或分析简报。七、本节知识清单及拓展

★1.数据排序：指根据一个或多个字段（关键字）的值，对数据表中的所有行进行重新排列的操作。升序通常是从小到大（AZ，09），降序反之。它是发现数据极值（最大值、最小值）和趋势规律的基础工具。

★2.关键字：排序操作中指定的依据字段。排序结果完全由关键字列的值决定。多关键字排序时，先按“主要关键字”排，主要关键字值相同的行，再按“次要关键字”排。

★3.数据筛选：指根据设定的条件，只显示数据表中满足条件的行，暂时隐藏其他行的操作。它不改变数据的存储顺序，但改变了视图的显示范围。

★4.筛选条件：用于判断某行数据是否应被显示的逻辑表达式。条件可以基于文本（如：等于“北京”）、数字（如：大于100）或日期（如：晚于202311）。

★5.单一条件筛选：只设置一个筛选条件的操作，是最简单的筛选形式。通常通过在下拉列表中勾选特定项或输入一个值来完成。

★6.多条件筛选：设置两个或以上筛选条件，并根据条件间的逻辑关系进行组合筛选。这是解决复杂查询需求的关键。

★7.“与”(AND)逻辑：表示多个条件必须同时满足。在筛选结果上表现为范围的交集，即筛选出的数据行数通常少于任一单独条件筛选的行数。例如：“班级=1班”且“成绩>90”。

★8.“或”(OR)逻辑：表示多个条件中只要有一个满足即可。在筛选结果上表现为范围的并集，即筛选出的数据行数通常多于任一单独条件筛选的行数。例如：“城市=北京”或“城市=上海”。

▲9.通配符在筛选中的应用：在文本筛选中，有时可以使用通配符进行模糊匹配。常见的有：（代表任意多个字符）和?（代表一个字符）。例如：筛选“姓名”以“张”开头的记录，可使用条件“张”。（注：本课为拓展了解，可根据学生接受度选择介绍）。

▲10.排序与筛选的先后顺序策略：在处理大数据集时，先进行筛选以减少待处理的数据量，再进行排序，可以提高软件响应速度和操作效率。这是实践中的优化经验。

★11.清除筛选：操作完成后，需要点击“清除筛选”或取消筛选功能，以查看所有原始数据，避免后续操作基于不完整的数据视图进行。

★12.排序与筛选的核心区别总结：排序改变行的物理（或视图）顺序，用于排名和发现规律；筛选改变行的可见性，用于定位和提取子集。两者目的不同，常常配合使用。八、教学反思

（一）教学目标达成度分析。从当堂巩固训练的完成情况来看，超过85%的学生能够独立完成基础层和综合层的任务，表明“掌握基本操作，并能在简单情境中选用”的知识与能力目标基本达成。在“综合应用”任务中，约60%的学生能规划出合理步骤并得出正确结果，体现了初步的综合应用能力。然而，在情感态度与合作方面，小组讨论的深度有待加强，部分学生仍习惯于独立操作，未能充分体验协作探究的优势。元认知目标在课堂小结环节有所体现，但学生自主提炼方法的完整性和深度参差不齐，需要在后续课程中持续强化。

（二）各环节有效性评估。导入环节的“图书角”情境贴近学生生活，成功激发了探究兴趣，提出的核心问题贯穿全课，起到了良好的导向作用。新授环节的五个任务，遵循了从感知到理解、从简单到复杂、从模仿到应用的认知阶梯。特别是任务四（理解“与”“或”逻辑）的设计，通过对比性操作和形象化比喻（“与”是严关口，“或”是宽通道），有效化解了逻辑抽象的难点。心里想：“看来，把抽象逻辑和具象操作结果绑定，确实是有效的。”当堂巩固的分层设计照顾了差异性，但时间略显紧张，挑战层的展示和讲评不够充分。

（三）不同层次学生表现剖析。对于操作基础较好的学生，他们能快速掌握基本操作，并乐于尝试挑战任务，如