“数据管理与分析”教学实施

候继仓 孙波

在大数据时代，经济发展、社会治理、人民生活都被大数据重构，数据成为我们工作、学习和生活中不可或缺的一部分，逐渐改变我们的生活方式、思维模式和研究范式。关于数据知识的学习，在之前的高中信息技术课程标准和教学实践中未有较多呈现，但在《普通高中信息技术课程标准（2017年版2020年修订）》（以下简称《课标》）中，对数据相关知识有系统阐述，在必修一、二和选择性必修一、三中都有较多涉及。

数据具有价值，思维方式能引领我们用正确的方法实现数据的价值;数据不仅具有价值，还能通过管理和分析创造价值。因此，善于管理和分析数据是应具备的基本能力。选择性必修三“数据管理与分析”中对数据的管理和分析技术进行了系统讲解，学生通过本模块的学习，能体验到数据管理的本质，分析创造更多的价值。

● 本模块内容特点

《课标》对选择性必修三“数据管理与分析”模块的学习目标和内容有明确表述：本模块是针对数据管理技术与数据分析方法的应用而设置的选择性必修模块。通过本模块的学习，学生应了解数据管理与分析技术，能根据需求分析形成解决方案;能选择一种数据库工具对数据进行管理，从给定数据中提取有用信息并应用于实际问题解决中;在活动过程中形成对数据特征、数据价值、数据管理思想与分析方法的认识。本模块包括“数据需求分析”“数据管理”“数据分析”三部分内容。

通过对《课标》中该模块的解读，可以了解本模块内容和教学实施有以下特点：

①本模塊以数据大概念为基础，和必修一《数据与计算》、必修二《信息系统与社会》以及选择性必修一《数据与数据结构》在知识和能力目标上都有较大联系。本模块的学习，是在必修模块对数据大概念有了一定了解的基础上的认知提升，也是灵活应用数据相关技术的高阶要求，在教学实施中应注意相关知识的关联与提升。

②教学目标以了解和体验为主，过程要结合案例来实施。《课标》中对本模块的内容要求，“结合案例”出现4次，在教学提示中也建议教学应在丰富的案例资源的基础上进行，既可以选择贴近学生现实生活的典型案例，也可以选择贴近学生学习生活的典型案例，其目的都是让学生体验应用数据管理与分析技能来解决现实问题的过程，在过程实施中真正培养学生的核心素养。

③教学内容较抽象，宜采用项目式学习来实施教学。可以根据教学需要，分知识点设置不同的独立项目，也可将整个模块设置为一个大项目，将项目任务分解后，再分若干子项目进行实施，教科版《数据管理与分析》就是采用大项目为依托，分若干子项目来开展教学。

● 本模块教学规划

以教科版《数据管理与分析》教材为例，该教材内容共分为六个单元，其章节内容框架和课时安排如下表所示。

各单元教学内容目标和注意事项如下：

①第一单元“数据世界与问题解决”。本单元为2课时，围绕“制订网店创办与运营整体方案”项目展开学习。通过项目学习，让学生初步认识数据管理与分析的重要性，掌握问题整体解决方案制订的基本方法，初步形成分析、评价与优化方案的基本思想。本单元是该模块的基础，因此，在教学实施中，应关注学生的前期知识储备，及其在项目中分析、评价和优化方案的过程表现，及时做好项目支持和评价，为第二单元项目的开展奠定作品基础。

②第二单元“数据的收集与整理”。本单元为3课时，通过“确定网店经营品类与货源”项目展开学习，让学生经历数据收集与整理的全过程，从而认识数据收集与整理的重要意义;能够根据问题解决需求，选择适当的方法和工具对数据进行必要的收集与整理;体会数据的收集与整理在解决业务数据问题中的重要作用。在项目实施前，需提醒学生关注与第一单元项目中的知识关联，以便使本单元项目顺利实施。

③第三单元“数据的管理”。本单元为3课时，通过“管理网店数据”项目展开学习，通过设计、操作与应用数据库，体验数据管理的全过程，在体验数据库简单操作与事务处理的过程中感受数据管理的价值与意义，形成数据管理的基本思想。本单元操作性知识较多，难度较大，可以实施差异化教学，将小组合作探究落到实处，让项目实施顺利完成。

④第四单元“数据分析与可视化”。本单元是在第三单元学习成果基础上的应用与创新，通过“网店开学季促销与活动总结”项目展开学习，让学生掌握数据分析与可视化的方法，学会使用数据分析与可视化工具，经历数据分析与可视化的过程，最终形成数据分析与可视化的思想。在本单元的教学中，可以与之前学过的Excel操作、Python编程知识相关联，多角度体验数据分析和可视化的过程，归纳总结数据分析的一般过程与方法。

⑤第五单元“数据的安全”。本单元为2课时，主要围绕“网店数据的安全保障”项目展开活动，让学生认识数据丢失与泄露的风险，掌握数据备份与还原的过程，形成一定的数据安全意识与能力。本单元重点是落实学科核心素养中的信息社会责任，可以在本单元中对知识进行扩展，引入数据伦理相关知识，让学生认识到数据及数据处理技术的两面性。

⑥第六单元“初识数据仓库与数据挖掘”。本单元为2课时，借助“挖掘网店客户潜在需求”项目的实施过程，让学生认识数据仓库，了解数据挖掘的基本概念、一般流程和基本功能，认识数据挖掘对现实生活的重要意义。本单元主要以过程体验为主，也可渗透对道德教育和伦理教育的考查，如数据挖掘中的隐私保护、数据化的边界问题等。

⑦模块总结。在模块课程完成后，教师可安排1课时来进行模块总结和教学评价。在实施总结性评价时，要以考查学生数据管理和分析能力为出发点，突出真实情境中的问题解决。在设计具体题目时以情境应用试题为主，考查学生对数据的敏感度和分析能力。例如，给出一段包含数据的文字，找出有用数据并进行分析，得出正确结论填空;或考查数据的存储、管理过程，也可以考查对数据的合理化应用，包含应用中对数据伦理和数据应用效率的判断。

● 本模块教学策略

1.素养导向，问题驱动

信息技术教学的最终目标是培养和发展学生的核心素养，因此，教学实施中应时刻关注学生素养目标的达成，利用案例和问题设置，让学生充分认识数据管理与分析技术为人类学习和生活带来的改变，学会多途径采集、甄别和应用数据，充分认识数据安全和合理应用的重要性，培养学生的数据信息意识和信息社会责任，并在应用数字化工具开展自主或协作学习中培养其数字化学习与创新能力。

2.项目组织，活动建构

教学活动以项目式学习来开展，基于活动来建构。通过选取学生学习和生活中常见的案例来进行项目实施，在项目实施中充分体验数据管理和分析的过程与方法，在活动中完成知识建构，培养信息素养。

3.超越知识，走向思维

《课标》中，数据大概念贯穿整个信息技术教学，因此，有专家提出数据科学的概念，强调利用数据学习知识，挖掘有价值的数据生成数据产品，在过程中重视对学生数据敏感度、数据管理和分析能力的培养。在教学实施中，应立足本模块知识，但不限于本模块，通过与必修一、二和选择性必修一模块中数据相关知识的关联，让学生对数据科学有全面的了解，从而超越模块知识，真正培养学生的數据思维。

4.重视产出，多元评价

项目式学习的课堂是生成式的，因此，项目作品是个性化、多样性的，教师要关注学生在项目实施中的表现和能力目标达成，也要重视对项目作品的评价，以及评价后的作品改进。通过对项目作品的学生自评、生生互评和教师点评，让学生认识到作品的优点及不足，从而逐步完善作品，提升价值。

除了对课堂作品的评价外，在整个模块教学实施中，过程性评价和总结性评价要按照一定比例有机结合、相互补充。日常学习中的过程性评价选择的评价维度要关注总结性评价相对较难测量的素养，如信息意识、信息社会责任。总结性评价应能有效诊断学生的信息技术学科核心素养水平，要以考查学科核心素养为出发点，突出基于真实情境的问题解决，采用多种形式，从多个维度设计合理的评价活动。

5.德育渗透，伦理体验

本模块的教学内容以理论了解为基础，以技术体验和具体应用为主，但教学中应注意渗透数据伦理知识和德育目标。通过设置案例，让学生体验到数据是把双刃剑，引导学生正确认识数据及管理分析技术，合理应用数据。

“数据管理与分析”作为选择性必修模块之一，是必修模块数据及技术相关知识的提升，重点是让学生体验和了解数据管理和分析的过程，在体验和了解中培养学生的核心素养。因此，教学实施不应以数据管理技术这一知识技能主线展开，而应将相关知识融入解决真实问题的案例中。通过解决真实问题，让学生感受数据管理与分析对人类生产生活的意义，认识到数据是一种重要资产;经历数据管理与分析的完整过程，习得数据管理与分析相关知识技能;善于分析数据间蕴含的规律，能够创新数据，利用数据做出决策。