“數(shù)據(jù)管理與分析”模塊教學(xué)案例的甄選策略

楊波

摘 要：數(shù)據(jù)管理與分析技術(shù)作為近年來比較熱門的新興技術(shù)，已經(jīng)被引入高中信息技術(shù)課程的教學(xué)中，在課標(biāo)中專門設(shè)置了數(shù)據(jù)管理與分析這一選擇性必修課程模塊。而案例教學(xué)法作為課標(biāo)中明確的“數(shù)據(jù)管理與分析”模塊的重要教學(xué)方法，目的是通過生動形象的案例，使抽象的數(shù)據(jù)管理與分析知識變得淺顯易懂，進(jìn)而降低學(xué)生學(xué)習(xí)相關(guān)知識的難度。基于此，本文以“數(shù)據(jù)管理與分析”模塊教學(xué)案例的甄選問題為主要研究方向，通過查閱有關(guān)文獻(xiàn)資料、實地調(diào)查走訪等方式對當(dāng)前中學(xué)數(shù)據(jù)管理與分析模塊案例甄選和應(yīng)用的具體情況進(jìn)行了解分析，并提出當(dāng)前在該模塊教學(xué)過程中案例甄選和設(shè)計存在的主要問題和原因，并就案例甄選策略進(jìn)行了論述，以期通過本文的研究為解決“數(shù)據(jù)管理與分析”模塊教學(xué)過程中的案例教學(xué)問題提供有意義的思考和借鑒意義。

關(guān)鍵詞：案例教學(xué)；高中信息技術(shù)；數(shù)據(jù)管理與分析

數(shù)據(jù)管理與分析技術(shù)已經(jīng)被引入高中信息技術(shù)課程的教學(xué)中，《普通高中信息技術(shù)課程標(biāo)準(zhǔn)》（2017年版），以下簡稱《課標(biāo)》）中專門設(shè)置了數(shù)據(jù)管理與分析這一選擇性必修課程模塊。作為“數(shù)據(jù)管理與分析”教學(xué)的重要方法之一，案例教學(xué)法通過生動形象的案例，使較為抽象的數(shù)據(jù)管理與分析知識變得容易理解，在一定程度上打破了學(xué)生對接受該部分知識可能遇到的壁壘，降低了學(xué)習(xí)難度，提高學(xué)習(xí)效率和效果。而在具體案例教學(xué)設(shè)計的過程中，案例的好壞與恰當(dāng)與否往往決定了案例教學(xué)的效果，因而教師作為具體案例教學(xué)的設(shè)計者和組織者，需要根據(jù)教學(xué)需求，結(jié)合受眾甄選恰當(dāng)合適的教學(xué)案例，才能確保在“數(shù)據(jù)管理與分析”模塊的教學(xué)中發(fā)揮案例教學(xué)法的作用。

一、“數(shù)據(jù)管理與分析”模塊教學(xué)要求

“數(shù)據(jù)管理與分析”這一模塊是中學(xué)信息技術(shù)課程框架內(nèi)的選擇性必修模塊?！墩n標(biāo)》規(guī)定了該模塊的具體教學(xué)內(nèi)容包括三個具體的單元，分別是數(shù)據(jù)需求分析、數(shù)據(jù)管理、數(shù)據(jù)分析。《課標(biāo)》要求，在針對這三個單元的教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行教學(xué)的過程中，應(yīng)當(dāng)結(jié)合豐富的案例資源來進(jìn)行，教師要甄選那些能夠直接與學(xué)生的現(xiàn)實學(xué)習(xí)生活息息相關(guān)、比較貼近的案例。比如：校園高手大賽數(shù)據(jù)管理、圖書借閱數(shù)據(jù)管理等[1]。此外，在確定了合適案例的基礎(chǔ)上，要積極引導(dǎo)學(xué)生運(yùn)用數(shù)據(jù)分析思維對有關(guān)數(shù)據(jù)管理和對象屬性進(jìn)行分析研究，確定具體的數(shù)據(jù)解決方案。而縱觀目前在審定的、在用的教材中，在該部分內(nèi)容的教授上，都是采用了具體項目案例輔助和驅(qū)動的方式，基于此，可以明確地指導(dǎo)在本模塊的教學(xué)過程中，其基本要求是精選案例、立足應(yīng)用。

二、“數(shù)據(jù)管理與分析”模塊教學(xué)設(shè)計特點(diǎn)

（一）遵照事物認(rèn)知規(guī)律

在如今的時代，數(shù)據(jù)管理與分析相關(guān)的技術(shù)已經(jīng)被廣泛地運(yùn)用到了學(xué)習(xí)生活的方方面面，不僅在很大程度上改變著人們的生活工作，同時也為更多復(fù)雜問題的解決提供了便捷科學(xué)的方式方法?；诖?，教師在對本模塊的教學(xué)設(shè)計過程中，要遵循真實問題解決的邏輯線索，強(qiáng)調(diào)案例設(shè)計和教學(xué)過程與日常工作、學(xué)習(xí)和生活中的真實問題緊密結(jié)合[2]。要求教師通過對本模塊內(nèi)容的教授，使學(xué)生初步了解和掌握數(shù)據(jù)管理分析的技術(shù)，同時具備從實際的生活問題中抽取需求，運(yùn)用數(shù)據(jù)管理分析的思維形成相應(yīng)的解決方案的能力。此外，還要求學(xué)生能夠熟悉并了解相關(guān)的數(shù)據(jù)庫管理工具，具備初步根據(jù)數(shù)據(jù)管理分析應(yīng)用場景選擇數(shù)據(jù)庫管理工具的能力，并在學(xué)習(xí)和應(yīng)用的過程中逐步形成關(guān)于數(shù)據(jù)管理、數(shù)據(jù)價值、數(shù)據(jù)分析等方面的意識。

（二）突出信息技術(shù)學(xué)科特色

《課標(biāo)》要求在對本模塊教學(xué)案例進(jìn)行設(shè)計的過程中絕不僅是針對單純的學(xué)科知識及操作方法實現(xiàn)用技術(shù)服務(wù)生活和學(xué)習(xí)的目的，而是更突出信息技術(shù)學(xué)科思維，讓學(xué)生理解、感悟數(shù)據(jù)管理與分析過程中的科學(xué)原理、思維方法，感受信息技術(shù)學(xué)科的魅力。其中，《課標(biāo)》對本模塊的教學(xué)特別提出“認(rèn)識數(shù)據(jù)丟失的風(fēng)險，利用實時備份與定時備份、全備份、增量備份與差異備份等多種方法進(jìn)行數(shù)據(jù)備份”，這在一定程度上體現(xiàn)從預(yù)防、保護(hù)、冗余、容錯、糾錯等閉環(huán)計算思維。因而在對本模塊進(jìn)行教學(xué)設(shè)計的過程中，不僅要引導(dǎo)學(xué)生將單純的學(xué)科知識及操作方法轉(zhuǎn)換為技術(shù)服務(wù)生活和學(xué)習(xí)，更要突出信息技術(shù)學(xué)科思維，讓學(xué)生理解、感悟數(shù)據(jù)管理與分析過程中的科學(xué)原理、思維方法，感受信息技術(shù)學(xué)科的魅力。

（三）著力培育學(xué)科核心素養(yǎng)

對學(xué)科育人來說，學(xué)科核心素養(yǎng)往往被視為最能體現(xiàn)育人價值的衡量指標(biāo)。根據(jù)課標(biāo)的要求，對高中信息技術(shù)這一學(xué)科來說，《課標(biāo)》要求培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)科核心素養(yǎng)，具體包括：信息社會責(zé)任、計算思維、信息意識、數(shù)字化學(xué)習(xí)與創(chuàng)新等四個方面。而具體到“數(shù)據(jù)管理與分析”該模塊的教學(xué)，則主要突出對學(xué)生計算思維、數(shù)字化學(xué)習(xí)與創(chuàng)新思維、信息意識等學(xué)科核心素養(yǎng)的培育和塑造。其中信息意識主要是指要培養(yǎng)學(xué)生通過對數(shù)據(jù)的管理分析提取有價值信息的能力。而計算思維則主要是指學(xué)生能夠?qū)θ粘Ｉ詈蛯W(xué)習(xí)中的實際問題進(jìn)行業(yè)務(wù)需求抽取，能夠?qū)ΤＲ妶鼍爸械臄?shù)據(jù)進(jìn)行抽象、分類、模型化處理的能力。數(shù)字化學(xué)習(xí)與創(chuàng)新則主要是指學(xué)生要能夠根據(jù)具體問題的處理和解決方案，獨(dú)立運(yùn)用數(shù)據(jù)管理分析技術(shù)提出關(guān)于具體問題的創(chuàng)新性解決方法。

三、“數(shù)據(jù)管理與分析”模塊案例甄選與使用存在的問題

筆者實地調(diào)查走訪了當(dāng)?shù)?0所開設(shè)了信息技術(shù)課程，進(jìn)行過數(shù)據(jù)管理與分析模塊教學(xué)研究的學(xué)校，對54名信息技術(shù)課程負(fù)責(zé)教師在該模塊教學(xué)過程中的案例甄選和應(yīng)用情況進(jìn)行了調(diào)查了解。從調(diào)查的情況來看，所有有關(guān)課程負(fù)責(zé)教師均在課程教學(xué)的過程中應(yīng)用了案例教學(xué)法，較好地發(fā)揮了案例在帶動學(xué)生理解知識，提高技術(shù)能力等方面的作用，但是在具體的案例甄選和實施的過程中，發(fā)現(xiàn)目前還存在以下共性問題，影響了案例教學(xué)效果。

（一）案例解釋性欠缺

案例是為了佐證理論、深化理論、解構(gòu)理論，如果案例本身不能起到這些應(yīng)有的作用，那它就不具備較好的解釋力度。而在實際的調(diào)查走訪過程中發(fā)現(xiàn)，有35%的教學(xué)案例對課程教學(xué)內(nèi)容和要求來說理論性不強(qiáng)，解釋性欠佳，與具體的教學(xué)目標(biāo)和課程要求貼合不緊密。許多教師把一句話、一幅圖片、一件實物或一個問題很隨意地當(dāng)作案例，并不考慮這樣的“案例”是否可以創(chuàng)設(shè)合適的情境、是否具備反映客觀事實的內(nèi)涵、是否符合教學(xué)內(nèi)容的實際需求。這些案例不能幫助學(xué)生更好地學(xué)習(xí)理論、理解理論、應(yīng)用理論，無疑是徒勞的[3]。

（二）案例真實性存疑

案例的真實性在很大程度上決定著案例教學(xué)的效果，對該模塊的教學(xué)亦是如此，在實際調(diào)查走訪過程中發(fā)現(xiàn)，有47%的教學(xué)案例在甄選設(shè)計的過程中脫離了基礎(chǔ)的現(xiàn)實依據(jù)，案例的時間、地點(diǎn)、過程、體量、方法等的真實性均存在一定的捏造和夸大的痕跡，這種案例可能在短期教學(xué)中能夠發(fā)揮一些作用，但是長此以往不僅會影響教學(xué)過程的嚴(yán)謹(jǐn)性，同時還會對學(xué)生的學(xué)風(fēng)造成消極影響，同時也因為在一定程度上打破了真實案例的邏輯鏈條導(dǎo)致教授的相關(guān)知識出現(xiàn)內(nèi)容上的偏差和認(rèn)識上的誤解。

（三）案例時效性較差

信息技術(shù)和工具迭代更新非?？?，數(shù)據(jù)管理與分析模塊作為其一個組成部分，在實際的教學(xué)過程中，案例的甄選一定要特別注重創(chuàng)新性和時效性。在調(diào)查中發(fā)現(xiàn)，有超過70%的教師已經(jīng)連續(xù)4年沒有對教學(xué)設(shè)計中的案例進(jìn)行更新，僅有11位教師每年對授課中的案例進(jìn)行更新和重新設(shè)計，整體上該模塊的教學(xué)案例呈現(xiàn)出遲滯、老舊、落后等基本情況，嚴(yán)重制約了案例教學(xué)在數(shù)據(jù)管理與分析模塊教學(xué)中的作用發(fā)揮。

（四）案例處置方式失當(dāng)

在教學(xué)實踐中，由于對同一個案例各人切入的角度不一樣，最終對之認(rèn)識就會有所不同，使得教學(xué)案例不斷被延伸、擴(kuò)展、遷移、升華。學(xué)生思維的敏捷性、靈活性、深刻性和批判性不斷得到強(qiáng)化。但在調(diào)查中發(fā)現(xiàn)有的部分模塊，授課教師習(xí)慣于單方面的灌輸，以教授者為中心將某一案例進(jìn)行全方位、立體化的描述、展示，繪聲繪色、唾沫橫飛，但是局限于學(xué)生的聆聽、觀閱，缺少了應(yīng)有的師生共同評價、一道解讀的環(huán)節(jié)。

四、“數(shù)據(jù)管理與分析”模塊案例甄選與使用問題原因剖析

（一）對案例教學(xué)的重視程度不足

造成上述案例甄選和使用過程中存在問題的一個關(guān)鍵原因在于，目前仍有相當(dāng)一部分的教師在實際的教學(xué)過程中對案例教學(xué)法的重視程度不足，這些教師仍然習(xí)慣于運(yùn)用傳統(tǒng)的理論講授、算法實驗等方法對該模塊的教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行教授，僅將案例教學(xué)視為對理論講授的輔助方式，在甄選和設(shè)計教學(xué)案例的過程中，并沒有投入主要精力，在主觀能動性方面的缺失直接導(dǎo)致了目前案例甄選效果不佳，教學(xué)效果有限等問題的出現(xiàn)[4]。

（二）部分教師專業(yè)素養(yǎng)還有所欠缺

數(shù)據(jù)管理分析模塊的教學(xué)內(nèi)容往往不同于信息技術(shù)課程中其他內(nèi)容的教學(xué)，在教學(xué)內(nèi)容、深度、形式等方面的要求都更為嚴(yán)格，對教師的專業(yè)素養(yǎng)要求也更高，因而在實際的案例甄選和設(shè)計的過程中，不僅要求教師要熟練掌握案例教學(xué)的技巧和方法，同時也要具備較高的數(shù)據(jù)分析的素養(yǎng)，才能保證案例甄選準(zhǔn)確有效，案例運(yùn)用有的放矢。此外，在當(dāng)前自媒體伴隨互聯(lián)網(wǎng)高速發(fā)展的時代背景下，某些領(lǐng)域的知識半衰期嚴(yán)重縮短，案例中相關(guān)理論、知識、觀點(diǎn)、數(shù)據(jù)更容易喪失時效性，如果沒有過硬的教師專業(yè)素養(yǎng)作為支撐，那么案例甄選的過程往往會變得更加難以把握。

（三）缺乏高質(zhì)量案例的甄選意識

在具體數(shù)據(jù)管理與分析模塊的教學(xué)活動中，對授課教師來說，往往不容易在互聯(lián)網(wǎng)或者其他一些公開的渠道找到直接可用的支撐案例，因而在教學(xué)案例的甄選過程中，往往缺乏有效的參照和意識，只能依托自己的教學(xué)經(jīng)驗，結(jié)合一些傳統(tǒng)信息技術(shù)課程教授過程中的案例，進(jìn)行改造和加工，用以支撐數(shù)據(jù)管理與分析模塊的教學(xué)，甚至還有一些教師在具體甄選案例的過程中不進(jìn)行深入的研究，粗略地選擇一些似是而非的案例來湊數(shù)，這就會導(dǎo)致課程教學(xué)質(zhì)量受到消極的影響。

五、數(shù)據(jù)管理與分析模塊案例甄選策略

（一）要符合培養(yǎng)目標(biāo)要求

隨著時代的演變，科技發(fā)展已經(jīng)成為國際競爭的焦點(diǎn)，數(shù)據(jù)管理與分析技術(shù)作為科技前沿技術(shù)，越來越多的國家開始投入對數(shù)據(jù)管理與分析等技術(shù)的研究和應(yīng)用中，我國也在政策文件中多次倡導(dǎo)要推動數(shù)據(jù)分析技術(shù)發(fā)展，結(jié)合《課標(biāo)》的要求，數(shù)據(jù)管理與分析模塊教學(xué)目標(biāo)主要可以概括為三個方面：第一，推動數(shù)據(jù)分析技術(shù)與教育的融合，即運(yùn)用數(shù)據(jù)分析技術(shù)建設(shè)更公平、更高質(zhì)量的學(xué)習(xí)的教學(xué)體系；第二，重視數(shù)據(jù)分析技術(shù)與其他學(xué)科（物理學(xué)、心理學(xué)等）的交叉融合，培養(yǎng)復(fù)合應(yīng)用型的創(chuàng)新人才；第三，構(gòu)建多層次的教育體系，高校和中小學(xué)開設(shè)完善的數(shù)據(jù)分析相關(guān)課程，推動數(shù)據(jù)分析教育的普及。

（二）要突出對學(xué)生信息素養(yǎng)的培養(yǎng)

《課標(biāo)》提出了關(guān)于信息技術(shù)課程對學(xué)生核心素養(yǎng)的培養(yǎng)要求，明確了學(xué)生學(xué)習(xí)信息技術(shù)課程后應(yīng)達(dá)到的必備知識、關(guān)鍵技能和正確價值觀。核心素養(yǎng)的提出強(qiáng)調(diào)教學(xué)育人的真正目的：不再以知識與技能習(xí)得為標(biāo)準(zhǔn)，而更加關(guān)注培養(yǎng)學(xué)生的多項思維方式的鍛煉和運(yùn)用所學(xué)知識解決實際問題的能力。數(shù)據(jù)管理與分析作為信息技術(shù)課程的選擇性必修內(nèi)容，其核心素養(yǎng)應(yīng)該根據(jù)信息技術(shù)核心素養(yǎng)做針對性的改進(jìn)，應(yīng)該注重培養(yǎng)學(xué)生的智能計算思維、智能學(xué)習(xí)與創(chuàng)新。在教學(xué)中教師對案例的設(shè)計不能僅停留在知識的表面，要注意關(guān)注案例能否有助于學(xué)生達(dá)成課程目標(biāo)，培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)科素養(yǎng)[5]。

（三）要符合學(xué)生已有知識和學(xué)習(xí)興趣

高中數(shù)據(jù)管理與分析模塊教學(xué)中的受教育者指高中學(xué)生，學(xué)生是教學(xué)活動的對象，學(xué)情分析是教學(xué)活動的起點(diǎn)。高中生經(jīng)過九年義務(wù)階段的學(xué)習(xí)，在知識上普遍已具備扎實的數(shù)學(xué)和物理等知識，所以高中生具備學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)管理與分析模塊的基礎(chǔ)知識，擁有學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)管理與分析模塊的能力。但是教師還是要考慮高中生認(rèn)知發(fā)展的差異，要兼顧全體學(xué)生，應(yīng)選擇難度適中的教學(xué)案例，案例過難會導(dǎo)致學(xué)生學(xué)不會、不想學(xué)，甚至打擊學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性，產(chǎn)生失落感；案例過于簡單，學(xué)生只能學(xué)會解決表面的問題，不能體會、理解、挖掘知識的本質(zhì)，起不到知識和能力培養(yǎng)的目標(biāo)。數(shù)據(jù)管理與分析模塊教學(xué)要在充分考慮學(xué)生需求和學(xué)生特點(diǎn)的基礎(chǔ)上，因材施教，并設(shè)計出適合學(xué)生的案例，所以教學(xué)中教師要分析高中生的認(rèn)知狀態(tài)、學(xué)習(xí)風(fēng)格、學(xué)習(xí)需要等，為案例的設(shè)計提供依據(jù)。

（四）要適配現(xiàn)有教育環(huán)境和媒體條件

教育媒體是指傳播信息的工具，教師在進(jìn)行案例設(shè)計時要依據(jù)現(xiàn)有的教學(xué)環(huán)境和媒體條件。由于高中數(shù)據(jù)管理與分析模塊教育還處于起步階段，大部分學(xué)校沒有達(dá)到滿足開設(shè)數(shù)據(jù)管理與分析模塊的設(shè)備標(biāo)準(zhǔn)，所以，教師在進(jìn)行教學(xué)案例設(shè)計時要充分依據(jù)學(xué)?，F(xiàn)有的軟硬件設(shè)備，將其配置數(shù)據(jù)管理與分析模塊教學(xué)設(shè)備，充分合理地運(yùn)用網(wǎng)絡(luò)上可以獲取的數(shù)據(jù)分析與數(shù)據(jù)挖掘的相關(guān)資源，如一些數(shù)據(jù)分析在線平臺和開源軟件等，不僅能夠節(jié)省教育成本，而且能夠增強(qiáng)學(xué)生的創(chuàng)新意識和數(shù)字化學(xué)習(xí)能力。

結(jié)束語

教師要在案例設(shè)計中巧妙發(fā)揮案例的重要作用，運(yùn)用具體案例去講授在課堂上無法展示的數(shù)據(jù)分析技術(shù)應(yīng)用，還可以和學(xué)生展開互動，進(jìn)一步加強(qiáng)學(xué)生分析問題解決問題的能力。

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