繆高平 張婷婷

摘要：《普通高中信息技術課程標準（2017年版）》（以下簡稱“新課標”）要求全面提升全體高中學生的信息素養(yǎng)，依據(jù)新課標要求，在實施新教材的過程中如何培養(yǎng)學生的核心素養(yǎng)，成為高中信息技術教師需要解決的問題。本文以《大數(shù)據(jù)及其應用》一課為例，闡述在教學實踐研究中如何培養(yǎng)學生核心素養(yǎng)。

關鍵詞：信息技術;核心素養(yǎng);大數(shù)據(jù)

中圖分類號：G434? 文獻標識碼：A? 論文編號：1674-2117（2022）14-0044-03

普通高中信息技術課程是一門旨在全面提升學生信息素養(yǎng)，幫助學生掌握信息技術基礎知識與技能、增強信息意識、發(fā)展計算思維、提高數(shù)字化學習與創(chuàng)新能力、樹立正確的信息社會價值觀和責任感的基礎課程。新課標指出，學生要主動參與數(shù)字化工具的學習和運用，同時在運用過程中做到積極理解，把握數(shù)據(jù)、信息與知識之間的相互關系;此外，要主動感知和發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)在日常生活的廣泛存在以及對人們的影響。鼓勵學生通過具體的學習任務，親歷數(shù)字化學習的過程，在實際的操作中感悟數(shù)字化工具和資源的優(yōu)勢;鼓勵學生聯(lián)系生活，并根據(jù)實際需求，恰當選擇軟件平臺或工具對數(shù)據(jù)進行處理、分析，同時做到合理保護數(shù)據(jù)。因此，本文以新教材《必修1 數(shù)據(jù)與計算》第五章中的《大數(shù)據(jù)及其應用》一課為例，闡述在實際的教學實踐中，如何培養(yǎng)學生的核心素養(yǎng)。

基于教學實踐，增強學生的信息意識

信息意識強的人可以自覺主動尋求恰當?shù)姆绞絹慝@取、處理信息，并且能夠分析出數(shù)據(jù)承載的信息及其意義?；诮虒W實踐，學生信息意識的增強，需要教師的引導與啟發(fā)，教師需要設計適合的場景，提出問題，引導學生尋找合適的方式來解決問題。

在《大數(shù)據(jù)及其應用》一課中，教師引導學生尋找合適的工具體驗非結構化大數(shù)據(jù)——圖片大數(shù)據(jù)（如下頁圖1）。校園中的植物花草隨處可見，但能說出名字的卻很少，借助拍照識花APP可以幫助我們解決這個問題。教師設計了兩個小活動，第一個活動由教師演示完成，拍攝屏幕上的花草圖片進行識別，第二個活動由學生互動完成，拍攝實際的盆栽進行識別（手機識別界面同屏到計算機上）。在完成互動之后引導學生思考拍照識花APP背后的技術支持是什么，在思維碰撞中發(fā)現(xiàn)這其中可能涉及圖片大數(shù)據(jù)、大數(shù)據(jù)處理技術、圖像識別技術等，進而得知拍照識花APP是圖片大數(shù)據(jù)的一個應用。

體驗非結構化大數(shù)據(jù)——音頻大數(shù)據(jù)（如下頁圖2）。校園里每天都播放歌曲鈴聲，學生對這些歌曲鈴聲很熟悉，但不能說出名字，基于此筆者設計了學生與手機APP一起PK猜歌名的游戲，選取的三首歌曲分別是《相信自己》《被風吹過的夏天》《最美的期待》，通過三輪PK逐漸顯現(xiàn)APP的優(yōu)勢。接著設計一個互動游戲，即學生哼唱，手機APP識別歌名。在互動游戲中，幫助學生體驗音頻大數(shù)據(jù)的應用。

圖片大數(shù)據(jù)和音頻大數(shù)據(jù)的體驗活動主要是為了引導學生學會尋找合適的技術手段來解決學習生活中的實際問題。

基于教學實踐，鍛煉學生的計算思維

計算思維良好的人能夠在信息活動中快速分析問題，并綜合運用各種信息資源形成合理的問題解決方案。新教材中Python程序設計的引入，有助于培養(yǎng)學生的計算思維。但在其他教學內容中，教師也可以設計相應的環(huán)節(jié)以培養(yǎng)學生的計算思維。例如，在《大數(shù)據(jù)及其應用》一課的“體驗非結構化大數(shù)據(jù)”環(huán)節(jié)，教師可以設計利用Python分析文本大數(shù)據(jù)的內容，學生在體驗文本大數(shù)據(jù)的同時，可以鍛煉計算思維。以《全唐詩》為例，首先通過一組數(shù)字說明《全唐詩》屬于文本大數(shù)據(jù)，再呈現(xiàn)大數(shù)據(jù)分析《全唐詩》的部分結果，如《全唐詩》中出現(xiàn)最多的字、最多的季節(jié)、最多的顏色、最多的情感等，與學生的已有認知形成比較，然后引導學生思考還能從《全唐詩》中挖掘出哪些信息，以激發(fā)學生的求知欲（如圖3）。

教師引導學生利用Python程序語言，調用接口函數(shù)，完成對唐詩300首文本數(shù)據(jù)的分析（如圖4）。6項分析內容為：①詞云顯示唐詩標題中出現(xiàn)頻次最高的詞，引導學生將部分詞放進stopwords列表中，再生成詞云會發(fā)現(xiàn)這些詞不再出現(xiàn)在詞云中，這就是大數(shù)據(jù)處理的數(shù)據(jù)清洗過程;②圖案詞云顯示唐詩正文中最常見的詞，第一個目的是揭秘網(wǎng)絡上常出現(xiàn)的各種圖案詞云是怎么來的，第二個目的是引導學生利用大數(shù)據(jù)分析文本為學習提供幫助;③餅圖呈現(xiàn)唐詩類型占比;④柱形圖呈現(xiàn)唐詩中作品數(shù)排名前10的詩人;⑤柱形圖呈現(xiàn)你想知道的詞在唐詩中的占比，如“梅蘭竹菊”、十二生肖等;⑥柱形圖呈現(xiàn)唐詩中經(jīng)常出現(xiàn)的地名（這個是通過對詞性分析得出的結果）。

為讓學生得到良好的學習體驗，將學生的分析結果自動上傳至服務器，與此同時教學網(wǎng)站上以學生姓名直觀呈現(xiàn)，這一過程能讓學生親身體驗大數(shù)據(jù)技術分析處理的過程。通過對唐詩文本大數(shù)據(jù)的分析，引導學生聯(lián)想到利用大數(shù)據(jù)技術對其他文學作品進行分析，為文學研究提供一個新的路徑。

基于教學實踐，讓學生學會數(shù)字化學習與創(chuàng)新

能進行數(shù)字化學習并且具備創(chuàng)新能力的人，在掌握數(shù)字化學習系統(tǒng)、學習資源與學習工具操作技能的同時，可以自主選擇適合自己的形式進行學習，如自主學習、協(xié)同合作等，在學習中主動分享知識與創(chuàng)新創(chuàng)造。筆者通過教學實踐認為，高中信息技術課堂應該成為學生數(shù)字化學習的練兵場。在學習過程中，教師應作為輔助者，給予學生適當?shù)囊龑Ш蛶头觯龑W生通過自主學習、合作學習等，鍛煉和培養(yǎng)自主學習能力、合作學習能力以及創(chuàng)新能力。學生在整個過程中通過尋找書本、課件、網(wǎng)絡等資源和平臺解決實際問題，同時學會根據(jù)課堂所學舉一反三、知識遷移，發(fā)散思維。

數(shù)字化學習與創(chuàng)新貫穿《大數(shù)據(jù)及其應用》整節(jié)課。例如，在利用Python分析自己想知道的詞在唐詩300首中的占比時，教師演示了“春夏秋冬”四字的占比，引導學生分析“梅蘭竹菊”、十二生肖等字詞。從學生分析的結果可以看出，有學生分析了校名“天一中學”四字在唐詩中的占比，也有學生修改了柱形圖的顏色（如圖5），這是思維的發(fā)散，完成了創(chuàng)新的第一步。

基于教學實踐，引導學生擔負信息社會責任

在信息快速發(fā)展的時代，需要公民具備信息安全與信息社會責任。作為一名信息時代的合法公民，學生還需具有一定的信息安全意識與能力，遵守信息法律法規(guī)和信息社會的道德與倫理。教師在實際的教學中，要通過如播放視頻、討論等多種形式，合理巧妙地啟發(fā)和引導學生逐步形成并承擔信息社會責任。

例如，在《大數(shù)據(jù)及其應用》一課的教學中，筆者在課堂導入、體驗結構化大數(shù)據(jù)和體驗非結構化大數(shù)據(jù)等環(huán)節(jié)展現(xiàn)了大數(shù)據(jù)及大數(shù)據(jù)的應用給生活學習工作帶來的很多便利，但也明確不能忽視大數(shù)據(jù)時代的信息安全問題。同時，通過一則視頻（《大數(shù)據(jù)時代我們是否還會有隱私？》）引發(fā)學生思考，引導學生正視大數(shù)據(jù)技術帶來的影響，注意保護自己的信息安全，同時也要科學合理地使用大數(shù)據(jù)技術，遵循信息社會道德規(guī)范，擔負起信息社會責任。

總結

在新課程、新教材背景下，普通高中信息技術教師需要把更多的課堂時間交給學生，鼓勵學生主動參與并掌握自主學習的方法，激發(fā)他們學習的內在需要。此外，教師還需要引導、啟發(fā)學生利用信息技術解決實際問題，鍛煉發(fā)散思維，逐步培養(yǎng)創(chuàng)新能力，擔負起信息社會的責任。

參考文獻：

中華人民共和國教育部.普通高中信息技術課程標準（2017年版）[S].北京：人民教育出版社，2017.