項目活動設計在高中信息技術教學中的實踐應用

白珍　李辛

摘 要：以《數據的統計與分析》為教學內容，讓學生在項目活動中學會利用調查問卷、評價量表和目標優化矩陣等方法進行數據的采集、統計與分析，在實踐中促進學生信息意識、數字化學習以及計算思維等核心素養的形成。同時，通過對項目的設計與實施，探討了項目活動設計在實際教學中的運用方法。

關鍵詞：項目設計；信息技術；教學實踐

中圖分類號：G434 文獻標志碼：A 文章編號：1673-8454（2018）04-0040-04

“數據的統計與分析”是對數據進行采集、加工、處理和分析的完整過程：通過實驗、觀察、測量、調查或其他方式獲得原始數據，再采用適當的統計方法，對原始數據進行加工和處理，分析計算結果，以獲得有價值、有意義的結論，并以此為依據對問題產生深刻的理解和認識，找出科學的對策和辦法，校正并指導個體的思想和行為。在以往的教學中，往往只注重數據的計算、排序、篩選、生成圖表等簡單加工，忽視對原始數據的采集、處理和對結果的分析等重要環節，而這些環節恰恰是體現“認識數據在信息社會中的重要價值，合理處理與應用數據，根據任務需求選用恰當的數據處理軟件處理數據，解決生活與學習中的問題”等學科核心素養的關鍵。以“哪些不良因素在影響你的學習成績”項目為依托，創設“設計調查問卷”、“統計并分析調查結果”等適合學生認知特征項目活動的《數據的統計與分析》教學設計，能讓學生在一系列獨特的、相對復雜的并相互關聯的活動中，通過方案設計、新知學習和實踐探究，理解學習內容的科學內涵，建立完整的知識體系，并能夠運用概念、原理、策略和方法解決實際問題。

一、《數據的統計與分析》項目活動設計

1.主題設計

在實際生活中，每個學生在學習態度和學習方法上，或多或少都存在一些影響學習成績的不良因素，不同因素對學習成績影響的程度有所不同。學生在多年的學習過程中，對自身的學習條件、學習狀態和學習特征了解的比較清楚，但對于哪些因素比較關鍵，對學習成績影響的程度比較大，卻只具有感性的模糊認識。如果通過對大樣本數據的統計與分析，讓學生自己找到影響學習成績的不良因素，確定它們的權重，那么，對自我端正學習態度，修正學習方法，校正學習行為會有顯著的幫助。同時，在明晰影響學習因素過程中，學習能夠體驗數據的統計與分析的科學意義，認識數據在現實社會中的作用和價值。對于親身經歷的事情，學生會有相應的經驗和體驗，具備對事情進行深度分析、獲得有效結論的條件和能力。鑒于此，為了經歷采集、統計、計算、分析等環節在內的完整的數據處理過程，將“哪些不良因素在影響你的學習成績”確定為《數據的統計與分析》項目活動主題。

2.實施方案設計

教師的知識傳授、原理介紹和方法演示，對學生的學習效果起著重要作用。因此，本項目實施采用課堂學習與課外活動相結合的形式，由教師與學生密切配合、協同完成。

首先，教師為學生創造數字化學習環境，利用“項目活動指導”和微視頻等，幫助學生自主學習“調查問卷設計方法”和“數據的處理與分析”等基礎知識。其中，“調查問卷設計方法”用于了解調查問卷的設計方法；“數據的處理與分析”講述常用的數據統計與分析的算法。對于學生來說，這兩項學習任務是完成項目活動的基礎。

隨后，學生的主要任務是進行實地調查，數據采集，通過自主探究來“嘗試—驗證—修正”，直到解決問題。教師則轉為向學生提供指導、督促和服務，維持學習環境。

最后，利用信息共享平臺進行成果交流，對學習成果、學習過程和學習態度進行評價。項目實施具體方案如表1所示。

二、項目活動指導

項目活動指導是教師提供給學生的文字性資料，其作用是講解與項目有關的概念、原理和方法，向學生提出學習建議和學習要求。它是教師指導學生進行自主學習的重要條件，使學生在項目活動中有章可循，有據可依，避免盲目和低效。項目活動中的每個關鍵環節都應該有與之對應的項目活動指導。

（一）項目活動指導一：調查問卷的設計

本環節主要學習如何設計調查問卷，以及對數據進行統計計算的方法。

1.學習目標

（1） 能夠根據實際情況，分析、提取出調查問卷的主體，即影響學習成績的不良因素；

（2）掌握評價量表和目標優化矩陣的計算方法；

（3）小組成員相互協作，設計出合理、準確、實用的調查問卷。

2.學習內容

（1）設置調查問卷題目

按照以下原則，對影響學習成績的各種不良因素進行篩選，從中抽取出具有代表性的關鍵因素組成調查問卷。首先，關鍵因素應該是對學習成績有重要影響的一些“事實性”問題，如“聽課不專心”、“不按時完成作業”等。其次，關鍵因素個數不宜太多，但要存在于大多數同學身上；最后，每個問題都單獨起作用，不與其他問題產生關聯或相互影響。關鍵因素應具有典型性、重要性、普遍性和獨立性。

（2）處理調查問卷數據

在設計調查問卷時，應預先確定數據處理的算法，設計出與之對應的問卷格式和答題要求，使被調查者在回答問題時，能夠按照符合算法的數據類型和數據格式進行回答。此外，還要用恰當的方法將調查結果數字化。這里建議用權重系數來表示各個因素影響的程度大小。

方法一：評價量表法

在實際生活中，人們對某件事情的態度往往不是簡單的“是”或“非”，而是在兩者之間。可以將“是”和“非”作為評價的兩個極端值，在兩者之間劃分出若干等級，每個等級用一個數值來表示，由被調查者進行選擇，從而將調查結果數字化。假設提取了5個影響學習成績的不良因素，可以將每個因素的影響程度劃分出5個等級（如表2所示），1表示完全沒有影響，5表示影響非常大，其余的介于兩者之間，由被調查者在表格中勾選出各因素的等級數。

隨后，根據被調查者勾選的等級數，計算出各因素的權重系數。endprint

方法二：目標優化矩陣法

目標優化矩陣原理是把人腦的模糊思維，簡化為計算機的0、1式邏輯思維。即用0、1兩個數字表示不同因素間影響程度的相對大小，從而將調查結果數字化。計算方法是將縱軸上的一個因素與橫軸上的各個因素依次進行對比，如果被調查者認為縱軸上的這個因素比橫軸上的某個因素重要，那么在兩個因素交叉的格子中填寫數字1，否則填寫0。

以表2顯示的不良因素為例：首先建立矩陣，隨后由被調查者進行填寫。具體方法是；先用縱軸上的“學習無計劃性”，與橫軸上的“聽課不專心”相比較，如果認為“學習無計劃性”沒有“聽課不專心”的影響大，就填入數字0，否則輸入1；然后再將縱軸上的同一因素，分別與橫軸的“不按時完成作業”、“不預習不復習”、“有問題不及時解決”等因素逐一比較，填入數字。如表3所示。

隨后，根據被調查者填寫的數字，計算出各因素的權重系數。

可以看出，評價量表與目標優化矩陣的共同點，都是運用計算思維的理念和方法，通過“編碼”將文字描述轉換成數學表達，操作簡單、快捷。評價量表接近人腦的邏輯思維，量化粗略，主觀因素多，適合解決類型復雜、變量較多的問題，但誤差較大；目標優化矩陣偏向于程序設計的算法思維，量化精準，適合解決類型簡單、變量較少的問題，得到的結果比較精確，但需要計算的數據量比較大。

3. 學習過程

（1）以數字化學習的方式，研討教師提供的有關設計調查問卷的文字資料與微視頻；

（2）小組成員間開展討論，確定本組調查問卷的內容與形式；

（3）小組成員間協同工作，設計出一份合格的調查問卷。

4.學習時間

本環節建議用2課時完成：第1課時用于討論、生成調查問卷的題目；第2課時學習評價量表和目標優化矩陣的算法和使用方法。

（二）項目活動指導二：調查數據的統計與分析

本環節主要學習用統計分析方法對收集到的大量調查數據進行處理，計算各因素的權重系數，結合實際情況對計算結果進行分析，形成結論，以小組為單位編寫簡單的分析報告。

1.學習目標

（1）會利用Excel或其他軟件處理數據，計算各因素的權重系數；

（2）會分析計算結果，能夠根據權重系數的大小，得出相關結論；

（3）會結合實際情況，分析產生問題的原因，得到解決問題的辦法；

（4）能夠編寫出合格的簡單分析報告；

（5）通過實際工作促進數字化學習與創新、計算思維等學科核心素養的形成。

2.學習內容

（1）發放調查表，采集數據，選擇一種數據統計方法對數據進行處理。

方法一：利用網絡進行調查，使用評價量表進行數據處理。

借助網絡軟件“問卷星”制作評價量表，通過網絡進行調查，再將調查結果導出為數據表，使用Excel軟件進行統計計算。圖1為網絡上的評價量表。

將調查后得到的數據，導入到Excel表格中計算權重系數：權重系數=某因素評價等級/評價等級總數

方法二：利用Word軟件制作目標優化矩陣調查表，發放、回收后，將采集到的調查數據錄入Excel表格，計算權重系數。

將收集到的調查數據錄入如圖3所示Excel表格，利用自定義公式進行計算。其中：

權重系數=（某因素量化值+1）/（各因素量化值+1后的總和）。

按照上述方法，對所有被調查者填寫的數據進行合并，計算各因素所有權重系數的平均值，以此作為各因素的最終結果。

（2）對各因素最終結果進行分析，結合本班學習情況，編寫簡單的分析報告。

編寫分析報告時，首先按影響程度大小，對各因素進行排序；其次對這些因素進行逐條分析，判斷其屬于學習態度問題，還是屬于學習方法問題，找出并解釋原因和后果，以及應該采取的對策。

3.學習建議

（1）多用腦，多動手，在實際工作中進行學習，形成良好的工作態度和科學精神；

（2）通過練習熟練掌握Excel軟件的操作方法，提高工作效率；

（3）對計算結果進行驗證，確保結論的準確性；

（4）深入思考和分析，挖掘數據背后的本質性問題；

（5）分析報告應真實、客觀，條理清晰，邏輯性強，語句恰當，文字簡潔，沒有錯別字和病句，標點符號準確。

4.學習時間

各組根據本組具體情況，自行安排學習時間。

修訂后的高中信息技術課程標準，實現了由三維目標向核心素養的轉變，體現在由過去的注重對媒體信息的處理，轉向了對數據信息的處理，強化了對計算機科學范疇內的概念、原理和方法的理解和運用，使得信息技術學科更加符合時代發展和課程本質，這無疑對教師的教育理念、課程認識、專業素養、教學方法和教學技能，都提出了新的目標和更高的要求。同時，學科核心素養的確立和項目活動的引入，也為信息技術教學帶來了新思想、新課堂和新活力。

參考文獻：

[1]《普通高中信息技術課程標準》（征求意見稿2016）[S].教育部基礎教育課程教材專家工作委員會 普通高中課程標準修訂組，2016-09：4.（編輯：郭桂真）endprint