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文档简介

数据的可视化表达:图表的制作与初步分析(初中信息技术七年级)一、教学内容分析  《义务教育信息科技课程标准(2022年版)》强调数据在信息社会中的核心价值,要求学生在感知数据的基础上,学会用计算工具处理数据,并初步利用数据进行分析、预测与表达。本课隶属于“数据处理与可视化”模块,是学生在掌握了数据收集与整理(第1课时)之后的关键进阶。从知识技能图谱看,本课的核心在于理解图表作为数据可视化工具的本质,掌握根据数据特征与表达需求选择并制作合适图表(如柱形图、折线图、饼图)的关键操作流程。这不仅是软件操作技能的习得,更是将抽象数据转化为直观信息,进而支撑观点表达的思维训练过程。其承上启下作用显着:向上,为后续的数据分析与报告撰写奠定可视化基础;向下,深化了对前期所整理数据价值的认知。过程方法上,本课蕴含了“数据可视化思维”这一核心学科思想方法。课堂将通过“问题驱动—图表匹配—制作实践—解读表达”的探究路径,引导学生经历从数据到图表,再从图表回到信息的意义建构过程。素养价值层面,本课是培育学生“计算思维”(通过抽象、建模形成问题解决方案)和“信息意识”(认识到数据的价值及恰当表达的重要性)的绝佳载体。通过制作与解读图表,学生能够初步体会用数据说话的科学精神,养成严谨、客观的信息表达态度。  学情研判需立足七年级学生的认知特点。他们已具备Windows操作系统及办公软件(如或Office)的基本操作经验,对表格数据有初步接触,但普遍将“制作图表”视为一项孤立的软件操作任务,对“为何选择此图表而非彼图表”缺乏深入思考,即“知其然,而不知其所以然”。兴趣点在于图表直观、美观的视觉呈现,潜在障碍则在于从数据关系中抽象出图表类型的逻辑思维,以及从完成图表到解读图表信息的认知跨越。教学对策上,我将以高度情境化、贴近学生生活的数据集(如班级兴趣爱好调查、运动成绩追踪)驱动学习,在关键决策点(如图表类型选择)设置对比与讨论,暴露并矫正前概念。通过设计分层任务单(基础操作、类型选择、创意表达),配合课堂巡视中的个别指导与小组协作中的同伴互助,动态评估学生从模仿到理解再到应用的进程,为不同起点的学生提供“操作步骤支持卡”、“思维提示卡”等差异化脚手架,确保全体学生在挑战中获得成功体验。二、教学目标  知识目标:学生能够阐述柱形图、折线图、饼图三种基本图表的核心功能与适用场景,理解“数据关系决定图表类型”的基本原则;能准确复述在常用办公软件中插入并编辑图表的关键步骤序列,包括数据源选取、图表类型选择、基础元素(标题、坐标轴、图例)的设置与调整。  能力目标:学生能够根据给定的表达目的(如比较数量、显示趋势、反映占比)和数据特点,独立决策并制作出恰当的图表;能对生成的图表进行初步的美化与调整,使其清晰、规范;能够围绕自己制作的图表,用一两句话口头阐述其揭示的主要数据信息或结论。  情感态度与价值观目标:在图表制作过程中,学生能体验到数据可视化在信息传达中的独特魅力,形成主动运用图表让数据“说话”的意愿;在小组讨论图表选择时,能认真倾听同伴观点,并以数据为依据进行友好辩论,形成求真务实的科学态度。  科学(学科)思维目标:重点发展学生的“数据可视化思维”与“批判性思维”。通过对比不同图表对同一数据集的表现效果,引导学生建立“形式服务于内容”的模型选择意识;通过初步的图表解读,训练学生从可视化图形中提取关键信息、并审视其可能存在的误导性的思维能力。  评价与元认知目标:引导学生依据“图表选择恰当性、信息表达清晰度、版面设计美观性”等简易量规,对自身或同伴的作品进行初步评价;鼓励学生在任务完成后,回顾并总结“从数据到图表”过程中的关键决策点与易错步骤,反思“如何让我的图表更有说服力”。三、教学重点与难点  教学重点是依据数据特征与分析目的,选择合适的图表类型并进行正确制作。确立依据在于,这是数据可视化表达的逻辑起点与核心环节,直接决定了后续分析的有效性与科学性。课标中“通过数据可视化,探索数据蕴含的信息和规律”的要求,必须建立在图表类型选择恰当的基础上。从能力立意看,这是区分机械操作与理解应用的关键,是信息科技学科核心素养——计算思维(建模)的具体体现。若此环节缺失或错位,则图表制作沦为无意义的图形游戏。  教学难点在于引导学生从“制作出图表”到“解读出信息”,实现从操作技能到分析思维的跃迁。预设难点成因有二:其一,七年级学生的抽象概括与语言表达能力尚在发展之中,从直观图形中归纳信息并清晰表述存在挑战;其二,学生容易满足于图表的视觉呈现,缺乏主动挖掘数据背后意义的意识。突破方向在于,教师需设计有梯度、引导性的问题链(如:“从这张图里,你第一眼看到的最突出信息是什么?”“你能用一个词概括这组数据的变化趋势吗?”),并提供规范的分析句式作为“语言支架”,让学生在“看图说话”的实践中逐步提升信息解读能力。四、教学准备清单1.教师准备  1.1媒体与教具:交互式多媒体教学系统、教学课件(内含图表对比案例、分步操作微视频)、网络机房确保学生机软件环境统一(或Office)。  1.2学习资源:两份贴近学生生活的Excel/表格数据源(如“班级图书角借阅情况统计.xlsx”、“我校近五年校园树木种类增长记录.xlsx”)、分层学习任务单(含基础任务、进阶任务与挑战任务)、课堂评价量规卡片。  1.3环境预设:黑板或白板划分区域,用于张贴关键步骤要点与学生生成性问题。2.学生准备  2.1知识预备:复习上节课数据整理内容,熟悉电子表格基本操作界面。  2.2物品准备:笔记本和笔,用于记录关键步骤与心得。五、教学过程第一、导入环节  1.情境创设与对比呈现:“同学们,上节课我们共同整理了班级同学最喜欢的运动项目数据。现在,老师用两种方式展示它。”首先,屏幕显示原始数据表格(罗列着项目名称和数字)3秒钟。随后,切换到一张根据相同数据生成的、色彩鲜明的柱形图。“请大家快速告诉我,哪种方式让你一眼就看出哪个项目最受欢迎?”  1.1学生直观反馈与教师引导:预期学生齐声回答“柱形图”。教师顺势点评:“看来,图形比数字罗列更有冲击力!这就是数据可视化的魔力——它让复杂的数据关系变得一目了然。”  2.核心问题提出:“但是,是不是所有数据用柱形图展示都是最好的呢?如果我们想展示一个人一个月体重的变化,或者想看看班费支出中各项的比例,又该用什么图?”展示折线图和饼图的简单示例,引发学生思考。“今天,我们的核心任务就是:成为数据‘翻译官’,学会根据数据的‘脾气’和你想说的‘话’,为它量身定制最合适的‘外衣’——也就是图表。”  3.路径明晰:“这节课,我们将沿着‘认识图表家族—学会正确选择—动手制作体验—尝试解读信息’的路线,一步步掌握让数据‘自己说话’的本领。大家准备好了吗?让我们首先走进图表的奇妙世界。”第二、新授环节  本环节采用支架式教学,通过五个环环相扣的任务,引导学生主动建构知识体系。任务一:图表“三剑客”——认识基本图表类型  教师活动:首先,通过课件动画生动介绍柱形图、折线图、饼图,将其比喻为数据世界的“三剑客”。随后,展示三组典型数据情境:(1)各品牌运动鞋在班级的拥有量对比;(2)小明同学连续五次的数学单元测试成绩变化;(3)班级本月班费支出的各项占比。不直接给出答案,而是提问:“大家觉得,这三组数据分别请哪位‘剑客’出马最合适?说说你的理由。”在学生讨论时,教师巡听,捕捉有代表性的观点和可能的混淆(如将占比比较误用为数量比较)。最后,引导学生共同总结出核心口诀:“比多少,找柱形;看趋势,用折线;知占比,选饼图”。并在屏幕上用表格清晰对比三者的核心功能和适用场景。  学生活动:观察教师展示的图表动画,形成初步印象。围绕三组数据情境,与同桌进行短暂讨论,尝试将数据情境与图表类型进行匹配。主动或被动分享自己的匹配理由,在倾听教师和其他同学观点后,修正或完善自己的理解,并记录下核心口诀。  即时评价标准:1.参与讨论的积极性:学生是否能主动与同伴交流自己的想法。2.匹配的逻辑性:学生在分享理由时,是否能联系数据的特点(如比较项目、关注趋势还是比例)进行说明,而非盲目猜测。3.倾听与修正:能否在听到不同意见或教师总结后,反思并调整自己的初始判断。  形成知识、思维、方法清单:★核心概念:柱形图、折线图、饼图是三种最基本、最常用的数据图表类型,它们有各自明确的“职责范围”。▲应用实例与易错点:柱形图擅长比较不同类别的数据大小;折线图擅长显示数据随时间或有序类别的变化趋势;饼图擅长展示同一整体内各部分的占比关系。教学提示:强调“没有最好的图表,只有最合适的图表”,选择取决于“你想表达什么”。任务二:数据与图表的“相亲会”——为数据选择合适的图表  教师活动:分发学习任务单,上面提供23个新的数据表格(如“校园艺术节各节目得票数”、“近一周每日最高气温记录”)。提出驱动问题:“请为每份数据推荐一位‘图表嘉宾’,并写下你的‘推荐理由’。”这是对任务一知识的直接应用和检测。教师巡视,重点观察学生是否生搬硬套口诀,是否能准确描述数据关系。对于普遍困惑点,进行集中点拨。挑选一份典型数据,请持不同选择意见的学生进行微型辩论:“你认为用折线图好还是柱形图好?为什么?”教师最后进行仲裁,强调根据“表达重点”进行决策。  学生活动:独立审阅任务单上的数据表格,分析数据特点,结合刚学的知识,为每份数据选择认为合适的图表类型,并简要书写理由。参与课堂微型辩论,陈述己方观点,倾听反方意见。  即时评价标准:1.选择的准确性:学生能否根据数据的核心关系(比较、趋势、占比)做出正确选择。2.理由的充分性:书写的推荐理由是否清晰、准确,是否准确使用了“比较”、“变化趋势”、“比例”等关键术语。3.辩论的思辨性:在辩论中,能否抓住对方逻辑的漏洞,或为自己的观点提供更有力的数据特征依据。  形成知识、思维、方法清单:★关键技能:选择图表的核心步骤是:第一步,读懂数据,明确有哪些数据项;第二步,问自己,我想通过图表突出表达什么信息(是比较、看趋势还是看比例)?第三步,根据表达目的,对照图表类型的功能进行匹配。▲学科方法:这是一个简单的“建模”过程,即用最合适的可视化模型(图表)来表征特定的数据关系。任务三:小试牛刀——在/Excel中制作你的第一个图表  教师活动:“光说不练假把式,现在让我们打开软件,亲手为‘班级图书角借阅情况统计’数据制作一张柱形图。”教师通过广播教学,清晰地演示核心四步曲:1.选中数据区域:“一定要‘告诉’软件你想用哪些数据来作图,所以先要精准框选。”2.插入图表:“在‘插入’选项卡中找到‘图表’,点击后选择‘柱形图’。”3.图表生成与初步调整:“看,图表瞬间出现了!如果位置不合适,我们可以拖动它;如果觉得样式不好看,这里有很多预设样式可以一键美化。”4.修改图表标题:“默认标题是‘图表标题’,我们要把它改成有意义的名字,比如‘班级图书角借阅情况统计图’。”演示后,解除广播,让学生动手操作。教师巡视,对操作困难的学生进行一对一指导,或让已完成的学生充当“小老师”帮助邻座。  学生活动:跟随教师演示,观察每一步的操作位置和效果。在自己的计算机上打开指定数据文件,模仿教师的步骤,尝试独立完成柱形图的插入与标题修改。遇到问题时,先尝试通过回忆或查看教材/帮助卡片解决,再举手向教师或同伴求助。  即时评价标准:1.操作的规范性:数据区域选择是否准确(是否包含了类别和数值,又未选中无关数据)。2.步骤的完整性:是否完成了从插入、调整到修改标题的全过程。3.问题解决的主动性:遇到困难时,是立即放弃求助,还是能进行有依据的尝试(如查看菜单、回忆步骤)。  形成知识、思维、方法清单:★核心操作流程:制作图表的标准流程为“选数据→插图表→调位置/样式→改元素(如标题)”。★易错点警告:数据区域选择错误是导致图表“面目全非”的最常见原因,务必仔细核对选中的单元格范围。教学提示:鼓励学生大胆尝试右键单击图表的不同部分(如图表区、坐标轴、数据系列),探索丰富的格式设置选项,这是个性化美化的起点。任务四:让图表“说话”——从制作到初步解读  教师活动:当大部分学生完成柱形图制作后,教师选取两三份有代表性的作品(一份规范的,一份可能有小瑕疵的)投屏展示。提问引导解读:“请大家看这张图,你能一眼看出哪类图书最受欢迎吗?它的借阅量大约是多少?”“这张图的标题写得好不好?如果让你来改进,你会怎么写?”接着,提出更高要求:“现在,请大家根据你制作的图表,用一句话向全班‘播报’一下图书角的情况,比如‘从图表可以看出,……类图书最受同学们欢迎’。”为学生提供句式模板,降低表达难度。  学生活动:观察同学的作品,根据教师提问进行思考和口头回答。对照自己的图表,尝试组织语言,用一句话概括图表反映的核心信息。在小组内或全班进行分享。  即时评价标准:1.信息提取的准确性:能否从图表中快速、准确地定位到最大值、最小值或明显趋势。2.语言表达的规范性:在口头播报时,语句是否完整、清晰,是否使用了“从图表可以看出…”、“这反映了…”等规范表述。3.批判性眼光:在评价他人作品时,是否能发现标题不当、数据标签缺失等问题。  形成知识、思维、方法清单:★关键能力:制作图表的最终目的不是为了“有张图”,而是为了“传达信息”。因此,读出图表中的关键信息(最大值、最小值、变化趋势、主要占比)并能够表达出来,是更重要的能力。▲素养渗透:这是信息意识的具体体现,即从信息载体(图表)中提取有效内容,并转化为自己的理解和表达。任务五:进阶与美化——制作第二张图表并尝试美化  教师活动:发布进阶任务:“接下来,请大家打开‘我校近五年校园树木种类增长记录’数据,这次由你们自己决定,该用折线图还是柱形图?选择并制作出来。”鼓励学生做出选择并实践。同时,提出美化挑战:“图表不仅要准确,还要清晰美观。请大家尝试调整一下你的图表:比如,改变一下颜色scheme,为坐标轴加上单位(‘种’),或者为数据点加上数值标签。看看谁能让自己图表变得更专业、更易读。”教师提供美化要点提示卡(字体清晰、配色协调、元素完整),并展示几个优秀的美化案例供参考。  学生活动:分析新数据,自主判断并选择图表类型,完成制作。在此基础上,根据兴趣和能力,探索图表工具的“格式设置”或“图表元素”选项,对图表的颜色、字体、标签等进行个性化调整和美化,努力使图表表达更清晰、视觉效果更佳。  即时评价标准:1.选择的自主性与合理性:能否在没有明确指令下,为新数据独立选择合适的图表类型。2.美化的目的性:美化调整是为了让图表更清晰易读,还是纯粹追求花哨效果。3.探索的深度:是否愿意尝试教材或提示卡之外的美化选项,表现出一定的创造性和技术探索精神。  形成知识、思维、方法清单:★原理深化:对于随时间变化的连续数据,折线图通常比柱形图更能流畅地展示趋势,这是对“数据关系决定类型”原则的深化应用。▲审美与规范:图表美化的原则是“形式服务于功能”,一切调整应以提升信息的可读性和表达的准确性为核心目标,避免过度装饰。★技术探索:熟练使用右键菜单和侧边栏的格式设置面板,是高效美化图表的关键。第三、当堂巩固训练  设计分层、变式的训练体系,及时巩固所学。  基础层(全体必做):提供一份新的、结构简单的数据表(如“小组同学家庭藏书量统计”),要求学生根据明确的指令(“请制作一张柱形图比较各同学藏书量,并为图表添加数据标签”),完整、规范地操作一遍。旨在巩固最核心的操作流程,确保技能底线。  综合层(大多数学生挑战):提供一个稍复杂的情境(如“某学生一周内各学科作业用时记录”,包含学科和用时两个字段),提问:“如果你想向老师反映你在各科作业上时间分配的情况,用哪种图表?如果你想观察自己一周内每天总作业时长的变化,又该用哪种图表?请分别制作出来。”此任务考查学生在不同表达目的下,灵活选择和制作图表的能力。  挑战层(学有余力学生选做):提供一份包含多系列的数据(如“近三年班级男、女生平均身高对比”),鼓励学生尝试制作“簇状柱形图”来对比两组数据;或提出一个开放性问题:“除了我们学的三种,你还知道或能探索出软件中有哪些有趣的图表(如雷达图、旭日图)?尝试用它来表示一份数据,并说说它的特点。”  反馈机制:教师进行“屏幕巡视”,捕捉共性问题与优秀案例。利用教学软件的学生演示功能,邀请完成综合层任务的学生分享其双图表的制作思路;展示挑战层学生的创新作品,激发全班兴趣。对于基础层操作仍困难的学生,安排同伴互助或教师个别辅导。结合评价量规卡片,引导学生开展简短的小组互评,重点评价“图表选择是否合理”、“信息是否一目了然”。第四、课堂小结  引导学生进行结构化总结与元认知反思。  知识整合:教师通过提问引领回顾:“今天我们请来了数据世界的哪‘三剑客’?它们各自最拿手的本领是什么?”“制作一张规范的图表,一般要经历哪几个关键步骤?”鼓励学生用自己的话总结,教师板书形成简易思维导图。  方法提炼:“回顾今天的学习,当我们面对一堆数据时,决定如何将它可视化的核心思维过程是什么?”引导学生提炼出“明确目的—分析数据关系—匹配图表类型—制作并优化—解读信息”的方法链。  作业布置与延伸:“今天的旅程即将结束,但数据的奥秘远不止于此。”公布分层作业:1.必做(基础性):完成学习任务单上未完成的图表制作练习,并为你制作的至少一张图表,写下一句解读语。2.选做A(拓展性):寻找一份你感兴趣的数据(可以是你的零花钱支出、阅读书籍类型等),为其制作一份合适的图表,并准备在下节课用1分钟时间展示和解读。3.选做B(探究性):调研生活中(如新闻、报表、App中)一个你认为设计得很棒或很糟的图表案例,分析其优劣,思考如果是你如何改进。最后,预告下节课:“下周,我们将学习如何将这些图表和分析文字整合成一份有说服力的数据分析报告,让我们的数据故事讲得更完整!”六、作业设计  基础性作业(全体必做):  1.实践操作:在提供的“家庭一周用水量记录”数据表上,根据要求制作一张折线图,展示用水量的变化趋势,并将图表标题修改为规范名称。  2.知识巩固:书面回答:柱形图、折线图、饼图分别最适合表达什么样的数据关系?(各举一例说明)。  拓展性作业(鼓励大多数学生完成):  1.情境应用:假设你是班级体育委员,拥有“班级运动会各项目报名人数统计”数据。请制作一张图表向体育老师清晰地汇报报名情况,并在图表下方用23句话写出你的汇报要点(如:哪个项目最热门/最冷门?)。  2.简单分析:在制作好的图表基础上,尝试添加数据标签,并调整一种图表样式,使其更美观清晰。  探究性/创造性作业(学有余力学生选做):  1.微型项目:自主确定一个你感兴趣的小调查主题(如“同学们常用的短视频App类型”、“放学后主要的活动方式”),设计简易问卷,收集不少于10位同学的数据,进行整理后,用你认为最合适的12种图表进行可视化呈现,并撰写一份简短的“我的发现”说明(不少于100字)。  2.批判性探究:从网络或报刊上寻找一个使用了图表的数据新闻报道,尝试评价其图表使用的合理性。如果认为其图表选择或呈现方式有误导性,请指出并说明如何改进。七、本节知识清单及拓展  ★1.数据可视化:指将抽象的数据通过图形、图像等直观形式表现出来,旨在更清晰、有效地传达数据中蕴含的信息、规律和趋势。它是连接原始数据与人脑认知的桥梁。(核心概念)  ★2.图表类型选择三原则:比多少,用柱形图:适用于比较不同类别项目的数据大小。看趋势,用折线图:适用于显示数据随时间或有序类别的连续变化趋势。知占比,用饼图:适用于展示同一整体内各组成部分所占的比例关系。(核心决策依据)  ★3.图表制作通用四步骤:①选数据:准确框选包含类别和数值的数据区域。②插图表:在“插入”选项卡中选择合适的图表类型。③调样式/位置:初步调整图表外观和在工作表中的位置。④改元素:修改标题、坐标轴标签、图例等,使信息完整、准确。(核心操作流程)  ★4.图表标题:图表的名称,应简明扼要地概括图表的核心内容。切忌使用默认的“图表标题”,必须根据数据主题进行修改。如“2023年班级图书借阅情况统计图”。(关键元素规范)  ★5.数据区域选择:制作图表前最关键的准备工作。必须包含构成图表所需的全部数据(系列名称和对应的数值),且不应包含无关的空白行、列或汇总行。选择错误将直接导致图表生成错误。(最高频易错点)  ▲6.柱形图的变体——簇状柱形图:当需要同时比较多个系列(如不同年份、不同群体)在同一类别上的数据时使用。例如,比较A、B两个班级近三年语文平均分,可用簇状柱形图将两个班级每年的分数并排显示,便于对比。(知识拓展)  ★7.从图表中提取信息:制作图表的最终目的。基本方法包括:识别最大值/最小值、描述总体变化趋势(上升/下降/波动)、概括主要占比部分。这是将视觉信息转化为语言或文字信息的关键能力。(高阶思维能力)  ★8.图表美化的核心原则:清晰第一,美观第二。所有美化操作(调整颜色、字体、添加数据标签等)都应服务于更准确、更直观地传达信息,避免过度装饰导致信息干扰。例如,为柱形图添加数据标签可以免去读者费力对照坐标轴读数的麻烦。(设计思维)  ▲9.坐标轴与单位:坐标轴(尤其是数值轴)应清晰标注刻度,并务必注明单位(如“册”、“次”、“%”),这是确保图表信息准确无误、具有可读性的重要细节,常被初学者忽略。(细节规范)  ★10.图表选择中的常见误区:误区一:仅凭数据外观决定图表类型(如看到百分比就想用饼图,而不考虑是否反映整体与部分的关系)。误区二:将非连续性的类别数据(如不同品牌)用折线图连接,造成趋势误导。正确的选择永远始于“我想表达什么信息”。(批判性思维)八、教学反思  (一)教学目标达成度分析    本课预设的知识与技能目标达成度较高。通过课堂观察与随堂任务单批阅,绝大多数学生能够准确说出三种基本图表的适用场景,并独立完成从数据选择到图表生成的基础操作流程。能力目标中“根据目的选择图表”一项,在任务二与综合巩固训练中表现良好,约80%的学生能做出合理选择并简述理由。然而,“用语言初步解读图表信息”这一能力目标的达成呈现出明显层次性:约三分之一的学生能流畅、规范地表达;半数学生需依赖教师提供的句式模板;仍有部分学生停留在指出具体数值,难以进行概括性描述。这提示我,对学生“数据到语言”的转换训练需设计更细致、梯度更缓的支架,例如提供从“填空式”到“半开放式”再到“全开放式”的解读任务链。  (二)核心教学环节的有效性评估    1.导入环节:“对比呈现”策略成功制造了认知冲突,迅速聚焦了学生的注意力,明确了本课的价值。“成为数据翻译官”的比喻贯穿全课,生动地统摄了教学目标,学生反响积极。    2.新授任务链:“认识—选择—制作—解读—美化”的五步设计逻辑清晰,符合技能与思维螺旋上升的规律。其中,“任务二(图表相亲会)”的设计尤为关键,它将静态知识转化为动态的决策过程,有效暴露并纠正了学生的前概念。巡视中我发现,有学生为“每日气温”选择了柱形图,理由是“每天的温度是一个个独立的柱子”,这正是展开深度讨论(连续测量值vs.独立类别)的宝贵契机。我当时追问:“如果我们关心的是温度‘如何变化’,像过山车的轨道一样,哪个图更能体现这种连续性?”这一追问成功引导了思维转向。    3.差异化实施:分层任务单与“小老师”机制基本满足了不同层次学生的需求。但在“任务五(美化)”环节,对基础薄弱学生而言,同时面对“自主选择图表”和“探索美化”两个挑战有些吃力,导致部分学生只完成了前者。下次可调整为:基础层学生

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