高中信息技術課堂實現跨學科融合教學的實踐與探索

汪文才

摘? 要? 信息技術學科課堂教學要始終堅持以發展核心素養，提升學生綜合素質為主要目標。采取任務驅動和層層遞進的教學策略，引導學生采用自主、合作、探究的學習方式，開展教學活動，進行交流展示，提升核心素養。同時，將愛國主義教育和生命安全教育潛移默化地滲透到課堂教學中，實現跨學科間融合教學。

關鍵詞? 核心素養；數據可視化；信息技術

中圖分類號：G633.67? ? 文獻標識碼：B

文章編號：1671-489X（2023）01-0096-03

1? 案例思想

隨著新課程改革不斷深入，信息技術課程在普通高中課程體系中的重要地位和特殊價值體現越來越明顯。信息技術學科課堂教學要始終堅持以發展核心素養，提升學生綜合素質為主要目標。本節課緊緊圍繞Excel電子表格數據圖表呈現為主要內容開展教學，通過任務驅動和層層遞進的教學策略，引導學生采用自主、合作、探究的學習方式，開展相關教學活動，通過課堂交流展示，提升學生的語言表達和溝通協調能力，使學生在分析問題、解決問題和交流協作的過程中，培養信息意識、計算思維、數字化學習與創新能力等學科核心素養。同時，利用“中國GDP增長動態圖”微視頻和“南丁格爾玫瑰圖”等具體案例，將愛國主義教育和生命安全教育等德育內容無形地滲透到信息技術課堂教學中，實現跨學科間融合教學。

2? 案例背景

本節課的學習對象是普通高中一年級學生，他們思維活躍，有一定的邏輯思維能力，動手能力較強，但歸納總結能力較弱。通過前面課程的學習，他們已經掌握了Excel電子表格數據整理的基本方法，能對表格中的數據進行簡單計算和處理。在生活中，他們經常在各種媒體上看到各類數據以圖表形式呈現，但通過自己動手將大量原始的、孤立的、零散的數據進行有效整理并以圖形化的方式表達嘗試不多，完整的思維體系尚未形成，對數據圖表呈現的方法充滿了好奇。

3? 案例主題

通過本節課的學習，學生能深入理解數據圖表呈現的重要意義，并掌握數據圖表呈現的一般過程，能根據數據圖表分析數據，并發現事物的性質及變化規律。學生在經歷數據圖表呈現的過程中，進一步認識到數據分析的重要性，逐步形成數據信息處理能力，在完成具體任務中學會知識遷移，從而提升信息意識和數字化學習創新能力，形成一定的可視化思維。本次課學習的重點是讓學生理解數據圖表呈現的重要意義，掌握數據圖表呈現的一般過程，學習難點則是如何對基礎數據進行分析并選擇對應的圖表類型來直觀明了的呈現數據，達到數據可視化的效果。

4? 案例過程

4.1? 激情導入，引入課題

導入是一節課的關鍵環節。本節課首先讓學生觀看“中國GDP增長動態圖”（見圖1）微視頻，在看完視頻后，引導學生開展問題討論，讓學生談一談觀后感，有的學生表示：“中國GDP快速增長，綜合國力不斷增強，作為中國人，感到無比自豪”，還有的學生認為：“數據呈現的方式直觀明了，信息的表現形式豐富多樣”。進一步引發學生思考，這樣一個非常震撼、炫麗的動態圖是如何做出來的呢？表格中的數據能以圖形化的方式顯現嗎？從而以問題討論的形式逐步引入本次課的學習主題。

通過觀看視頻的方式來吸引學生的注意力，從而達到激發學生主動探索數據圖表呈現過程的興趣，這不僅讓學生體驗了數據可視化工具組織和存儲數據的強大功能，還讓學生感受到偉大祖國綜合國力實現不斷超越的輝煌歷程，從而激發學生的愛國精神，進一步堅定理想信念，通過信息技術課堂有效進行了一次愛國主義教育。

4.2? 積極探究，掌握新知

4.2.1? 觀察圖表，了解圖表類型

引導學生積極探究新問題，掌握新知識。通過課前預習，學生已經了解電子表格中常見的圖表類型有柱形圖、條形圖、餅圖、折線圖等。接下來給學生展示兩幅圖片，“南丁格爾玫瑰圖”（見圖2）和“2020全球疫情防控形勢分析”，讓學生仔細觀察并在小組內討論，說出這兩幅圖是什么類型的圖表。有的學生說有點像餅圖但又不是餅圖，還有學生說長得像雷達圖又非雷達圖，很是奇怪。學生的學習興趣再次被點燃。

“南丁格爾玫瑰圖”——一個美麗的名字悄然走進了學生的心里，這里有著一段為敬畏生命而存的歷史，接下來教師向學生介紹南丁格爾的英雄事跡和玫瑰圖的由來，教育引導學生學習南丁格爾不怕困難、不怕吃苦、無私奉獻的敬業精神。同時，結合當前國際疫情防控形勢，數據統計專家再次用到南丁格爾的數據統計方法，用玫瑰圖直觀形象地展示全球疫情防控形勢，使學生進一步感受到中國政府的強大治理能力，增強了幸福感、安全感，強化生命安全意識。

通過對這兩幅圖的討論，再次引導學生深刻認識數據可視化的重要意義。同時，還將英語學科知識、生命安全教育、德育等內容融入課堂教學中，和學科教學進行無形滲透和有效整合。

4.2.2? 任務驅動，完成圖表創建

課堂的最終目標是讓學生掌握知識和技能，通過任務驅動，實踐操作，讓學生完成圖表創建。任務如下：根據2012—2016年部分省區市國內生產總值數據表（見表1），分析和展現2012—2016年北京市、天津市、上海市三地國內生產總值的變化情況。

1）分析數據。通過對表格數據分析，北京市、天津市、上海市三地國內生產總值的數據包含時間趨勢和大小比較兩層關系，因此圖表類型選擇折線圖。當數據沿著某個方向進行有規律變化，可以使用折線圖，它用線條將相關數據連接起來，能直觀看出隨著x軸變化，y軸是怎樣的變化趨勢。

2）小試牛刀。以小組活動為主，在小組內開展自主學習和合作探究，根據下發的學習任務開展小組討論，并按要求完成圖表創建操作。（教師開展巡視，對學生提出的問題進行答疑和指導）

3）交流展示。率先完成任務的小組，選派代表通過大屏幕對操作過程進行演示。教師對操作過程進行點評，對完成任務較好的小組進行鼓勵，同時關注對完成任務存在困難的學生，進行有針對性的指導，實施分層教學。

4）合作探究。讓學生觀察折線圖，發現數據變化規律。學生通過觀察折線的走勢，發現北京、天津、上海三地國內生產總值在2012—2016年間一直呈上升趨勢，教師幫助學生總結數據呈現的規律，表格所承載的信息多而密，雖然能顯示具體數值，但是不能直觀看到趨勢、比重等信息，而圖表能通過視覺的形式展示數據，使我們更容易發現數據的變化規律。繼續讓學生思考，有沒有其他類型的圖表也能表現出此類數據的變化規律，例如柱形圖、條形圖等？讓學生嘗試用柱形圖反映三地國內生產總值的變化情況，在學生完成任務后，讓學生分組討論，對比兩種類型的圖表所展現的數據特點，體會各自的優勢。引導學生總結規律，柱形圖能較好地反映出數據大小的比較，但對數據變化趨勢顯現不明顯，折線圖的優勢在于做趨勢分析，而柱形圖和條形圖適合做類別比較，因此，我們要學會分析數據的變化規律，從而合理地選擇圖表類型進行數據的可視化。

通過任務驅動的形式，讓學生在具體問題情境中進行合作學習，培養協作意識，在解決問題的過程中掌握學科知識和方法。通過交流展示能很好地滿足學生的表現欲和求知欲，激發學習興趣，同時，還能培養學生的語言表達和溝通能力，訓練學生的邏輯思維能力，從而有效發展學科核心素養。

4.3? 拓展延伸，探索組合圖表

為了讓課堂更加具有趣味性和挑戰性，在學生充分掌握圖表創建方法的基礎上，下發組合圖表創建任務，要求在一個圖表中用折線圖和柱形圖同時反映同一數據的變化趨勢，鼓勵學有余力的學生進行積極嘗試和探索。通過對學習內容的拓展延伸，引導學生進一步探索復雜圖表的創建方法，滿足學生解決多種復雜問題的現實需求，培養學生的創新精神和綜合信息素養，還可以讓學有余力的學生進行深度學習，訓練高階思維。

4.4? 課堂小結，布置課后練習

對課堂內容及時總結并布置相應的課后練習，對學習具有鞏固提升的效果。步入大數據時代，數據體量越來越大，各行各業對數據處理的要求越來越高，對數據進行整合、挖掘和可視化分析的需求也越來越大，我們如何從海量的數據中提取到有價值的信息，以提高信息表達的精確性和有效性，是每個中學生必備的核心素養，也是應對大數據時代挑戰的關鍵所在。教師基于大數據背景精心設計課后作業。

1）通過查閱資料，了解雷達圖、散點圖、氣泡圖等分別適合展現何種數據關系。

2）瀏覽國家官方數據統計網站，收集感興趣的數據，使用Excel軟件進行圖表可視化分析。

3）通過互聯網查閱資料，了解幾款常用的數據可視化分析工具，并嘗試操作應用。通過課后練習，引導學生通過網絡獲取信息，能甄別信息真假，增強信息意識，強化信息社會責任。

5? 案例總結反思

本節課通過學習數據圖表的呈現方法，經歷數據圖表呈現的一般過程，讓學生認識到數據分析的重要性，體驗數據圖表呈現的優勢，深刻理解數據可視化的重要意義，能根據數據圖表分析數據，并發現事物的性質及變化規律，嘗試用已知的方法解決具體問題，培養處理數據信息的能力，形成一定的可視化思維。信息技術這門學科，對于培養學生的科學精神、創新精神和實踐能力，提高學生對信息社會的適應能力等方面都具有重要的意義。在信息技術教學中，必須以新的教學理念和教學理論為指導，根據新的課程標準，探索適合信息技術課堂教學的教與學的新策略和新模式來挖掘學生潛能，提高學生素質，尤其是其利用計算機解決實際問題的能力。同時，在教學過程中，適當地滲透其他學科知識的學習，發揮學科間綜合育人功能，將相關學科的教育內容有機整合，提高學生綜合分析問題、解決問題能力，是實現跨學科教學的一次有效探索。

通過這節課，筆者明白學生的學習動機就是強烈的求知欲和對所學內容的興趣。在教學過程中，要堅持鼓勵和引導相結合，排除學生學習中各種心理障礙，創設和諧的學習氛圍，鼓勵學生學會合作學習。在學習小組中，筆者也安排了學生學習的“青藍工程”，讓優秀的學生帶著后進生，共同進步，在互幫互助的過程中增進感情，創造出合作學習，團結向上的學習氛圍。在信息技術課程教學中，需要創設基于真實問題的教學情境，讓學生帶著真實的任務學習，從而讓學生擁有學習的主動權，充分體現在教學過程中學生的主體地位和教師的引導作用，激勵學生要善于接受新事物，不斷探索新技術，培養創新思維，讓學生在知識的領域里，不斷超越，綻放光芒。