通過本單元的學(xué)習(xí)，學(xué)生能認(rèn)識(shí)到數(shù)據(jù)在生活中的重要價(jià)值，合理選用信息技術(shù)工具對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行組織與呈現(xiàn)，表達(dá)自己的觀點(diǎn)。增強(qiáng)用數(shù)據(jù)說話、用數(shù)據(jù)解決問題的意識(shí)，提高數(shù)據(jù)應(yīng)用效能。
本單元在實(shí)踐過程中，融入了自然、數(shù)學(xué)等學(xué)科的知識(shí)內(nèi)容，幫助學(xué)生更好地進(jìn)入單元學(xué)習(xí)，加深對(duì)氣象數(shù)據(jù)進(jìn)行可視化等內(nèi)容的認(rèn)識(shí)。
一 · 單元設(shè)計(jì)說明
“數(shù)據(jù)組織與呈現(xiàn)”單元教學(xué)，基于信息科技學(xué)科知識(shí)本位，同時(shí)融合了自然、數(shù)學(xué)等學(xué)科的知識(shí)內(nèi)容，幫助學(xué)生更好地理解學(xué)習(xí)內(nèi)容。本單元引導(dǎo)學(xué)生從問題情境出發(fā)，經(jīng)歷問題分解、抽象、建模、評(píng)估等過程，達(dá)到綜合應(yīng)用不同學(xué)科的知識(shí)內(nèi)容、遷移學(xué)科思維方法，培養(yǎng)學(xué)生學(xué)科核心素養(yǎng)。本單元共設(shè)計(jì)5課時(shí)的學(xué)習(xí)內(nèi)容。
第1課時(shí) 初識(shí)數(shù)據(jù)可視化
學(xué)生需要認(rèn)識(shí)數(shù)據(jù)可視化在生活中的作用，然后遷移已學(xué)習(xí)過的自然和數(shù)學(xué)學(xué)科知識(shí)及思維方法，探索數(shù)據(jù)可視化的不同形式及其特點(diǎn)，通過活動(dòng)體驗(yàn)，感受數(shù)據(jù)可視化的一般過程。
第2課時(shí) 多樣的數(shù)據(jù)采集
了解生活中常見的數(shù)據(jù)采集方法，初步探索借助傳感器或調(diào)用圖形化編程工具腳本的方式，采集氣象數(shù)據(jù)。
第3課時(shí) 數(shù)據(jù)整理與計(jì)算
根據(jù)需求，學(xué)生對(duì)前期收集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行排序、計(jì)算等加工。
第4課時(shí) 數(shù)據(jù)可視化呈現(xiàn)
學(xué)習(xí)利用不同的數(shù)據(jù)可視化制作工具，例如EXCEL或圖形化編程工具，體會(huì)基于數(shù)據(jù)有效表達(dá)觀點(diǎn)的過程。
第5課時(shí) 呈現(xiàn)結(jié)果巧應(yīng)用
綜合前幾節(jié)課的數(shù)據(jù)分析與可視化呈現(xiàn)，學(xué)生完成“氣象生活小貼士”的制作，并在班級(jí)內(nèi)展示和分享。
二 · 課時(shí)教學(xué)分析
《初識(shí)數(shù)據(jù)可視化》一課，從問題情境出發(fā)，學(xué)生經(jīng)歷五個(gè)主要教學(xué)環(huán)節(jié)，融入自然、數(shù)學(xué)學(xué)科的知識(shí)內(nèi)容，幫助學(xué)生更好理解本課要學(xué)習(xí)的內(nèi)容。具體教學(xué)流程如下。
1. 創(chuàng)設(shè)情境，提出問題
本環(huán)節(jié)以明強(qiáng)校園電視臺(tái)“氣象播報(bào)秀”的情境導(dǎo)入，對(duì)比分析兩個(gè)氣象生活小貼士哪種更直觀、更好地支持觀點(diǎn)。以此引發(fā)學(xué)生對(duì)信息有效表達(dá)的思考，明確單元學(xué)習(xí)目的是制作形象直觀、易于理解的氣象生活小貼士。學(xué)生在感受數(shù)據(jù)可視化作用的基礎(chǔ)上，對(duì)有效表達(dá)數(shù)據(jù)產(chǎn)生興趣，借助學(xué)習(xí)單，確定了自己的氣象生活小貼士主題。
2. 協(xié)作探究，分析問題
本環(huán)節(jié)遷移已學(xué)習(xí)過的自然和數(shù)學(xué)學(xué)科知識(shí)及思維方法，例如自然學(xué)科關(guān)于氣象數(shù)據(jù)記錄的知識(shí)，數(shù)學(xué)學(xué)科關(guān)于條形統(tǒng)計(jì)圖的知識(shí)及思維方法。通過游戲“數(shù)據(jù)變變變”，把收集到的一組氣象數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化成不同的可視化形式。以此幫助學(xué)生分析常見的數(shù)據(jù)可視化形式。通過遷移學(xué)習(xí)，體會(huì)基于不同的情境，不同的數(shù)據(jù)可視化形式可以讓同一組數(shù)據(jù)發(fā)揮出不同的作用。
3. 分析數(shù)據(jù)，構(gòu)建方案
學(xué)生借助教師提供的兩個(gè)不同學(xué)習(xí)幫助，實(shí)踐體驗(yàn)后，小組進(jìn)行交流，有的小組體驗(yàn)EXCEL，有的小組體驗(yàn)圖形化編程工具，通過交流分析常見的數(shù)據(jù)可視化形式的特點(diǎn)。通過活動(dòng)體驗(yàn)，學(xué)生不僅了解了常用的數(shù)據(jù)可視化工具，同時(shí)也感受到利用可視化工具進(jìn)行數(shù)據(jù)可視化的便捷。
4. 實(shí)踐體驗(yàn)，驗(yàn)證方案
鑒于我校擁有校園氣象站，本環(huán)節(jié)學(xué)生可以登錄“明強(qiáng)氣象站”數(shù)據(jù)平臺(tái)，收集真實(shí)、有效的氣象數(shù)據(jù)，結(jié)合本課和第一環(huán)節(jié)，學(xué)生已確定的氣象生活小貼士的主題，借助學(xué)習(xí)單和馬克筆等工具，完成對(duì)數(shù)據(jù)可視化表達(dá)方案設(shè)計(jì)。接著通過驗(yàn)證方案和學(xué)習(xí)交流，體會(huì)合理選擇數(shù)據(jù)可視化形式的重要性。借助數(shù)據(jù)可視化設(shè)計(jì)活動(dòng)，學(xué)生有了深刻的學(xué)習(xí)體驗(yàn)，形成了對(duì)數(shù)據(jù)可視化一般過程的認(rèn)識(shí)，即“收集數(shù)據(jù)—整理數(shù)據(jù)—可視化展示數(shù)據(jù)”。從學(xué)生的作品中也能看出，他們對(duì)數(shù)據(jù)表達(dá)有一定的思考，能夠通過活動(dòng)，明確應(yīng)該如何合理地表達(dá)數(shù)據(jù)。
5. 評(píng)價(jià)方案，知識(shí)延伸
在本課的最后一個(gè)環(huán)節(jié)，師生互動(dòng)討論生活中的數(shù)據(jù)可視化應(yīng)用實(shí)例，例如，導(dǎo)航軟件中常見的交通線路圖、臺(tái)風(fēng)模擬路徑圖等。通過這些生活案例的延伸，幫助學(xué)生開拓?cái)?shù)據(jù)可視化應(yīng)用的視野，進(jìn)一步體會(huì)數(shù)據(jù)可視化在生活中的作用。
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