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“问题驱动”在初中信息技术教学中的应用——以浙教版七年级上册《数据可视化》为例

发表时间：2021/3/29 来源：《教学与研究》2021年2月下作者：周利华

[导读] 本文以浙教版教材七年级上册第十课《数据可视化》为例，阐述了问题驱动教学法在初中信息技术课堂教学中的应用，针对课堂教学环节即创设情境，提出问题——分析问题——解决问题——成果展示进行了细化分析，并提出了问题驱动教学法的优势和不足之处。

浙江省武义县武阳中学周利华

摘要：本文以浙教版教材七年级上册第十课《数据可视化》为例，阐述了问题驱动教学法在初中信息技术课堂教学中的应用，针对课堂教学环节即创设情境，提出问题——分析问题——解决问题——成果展示进行了细化分析，并提出了问题驱动教学法的优势和不足之处。
关键词：初中信息技术问题驱动
        《教育部关于全面深化课程改革落实立德树人的根本任务的意见》明确指出要全面落实“以生为本”的理念。初中信息技术是一门集实践性、创造性和时代性特征于一体的课程。任课教师应本着以学生为中心，根据所学的内容精心设计和呈现一定的问题情境，让学生尝试解决问题，引发经验和认知冲突，在教师的指导和协助下，学生合作探究并解决问题，交流分享问题解决的过程和结果，从而构建自己的知识体系。这样的教学理念与问题驱动教学不谋而合。
        一、对问题驱动教学的认识
        问题驱动是指创设一定的情境，让学生围绕一个核心问题或者一个问题系列通过自主探究、合作学习，解决问题的一种教学活动。教师在这个过程中提供学生所需要的相应资料，充当启发者和指引者，学生通过发现问题、分析问题、解决问题、分享成功经验，逐步形成终身发展所需要的关键能力和必备品质。
        著名科学方法论学者源普尔(K．R．Popper)认为：“正是问题激发我们去学习，去发展知识，去实践，去观察。”【1】问题引发学生的思考，启发学生的思维，激发学生的学习兴趣，提高学生的主动学习能力。问题诱发学生学习，探究，实践，再学习的这一过程是知识贯穿的良性循环。发现问题，提出问题，思考问题的过程中培养学生敢于猜想，敢于尝试，不束缚自己的创新性思维。
        二、问题驱动教学实例剖析
       笔者以浙教版七年级上册的第十七课《数据可视化》的教学为例，阐述问题驱动教学在初中信息技术课中的应用。
        【教学目标】
        1. 体验数据分析的全过程：数据采集——数据处理——数据分析——得出结论，在这个过程中学会用电子表格Excel处理、分析数据，理解数据可视化在数据处理过程中的作用及意义。
        2. 通过“校园爱心义卖”活动，让学生分析真实数据，通过制作一目了然的合适图表来表达观点，提供方案，解决问题。
        3. 通过“爱心义卖活动”，培养学生的社会关爱情感；通过课堂交流与展示，培养良好的信息交流习惯，增强信息意识。
       【教学重点】
        创建合适的图表，对图表进行分析并得出正确结论，给出合理化建议，进行交流展示。
        【教学难点】
        经历数据分析的全过程，理解数据可视化在数据处理过程中的作用及意义。
        【教学流程】如图1。

                         （一）设置情境，提出问题
        教师根据教学内容精心准备问题情境，即在校园义卖活动中，如果给爱心小分队队长提供合理的义卖物品方案？引导学生从这个现实问题情境中提出需探究的问题——通过小队长的调查问卷如何让数据来说话？这样的问题情境容易引发出课堂学习的内容——数据可视化，而且关注学生生活的所在地区的实情、存在问题和文化环境，寻求学生-学习内容-生活之间的关联点进行合理有效的规划与设计，让学生容易情感代入，产生学习和问题解决的想法，即促发学生主动学习的内因。
        【课堂实录】
        师：播放“校园爱心义卖活动”的一小段视频。引出笔者学校团委准备组织一次“爱心义卖”活动筹集善款用来资助南部山区的留守儿童。七年级某班的爱心小分队队长做了一份关于简单的“校园爱心义卖”的调查问卷。
        今天就请同学们给爱心小分队队长提供一个合理的义卖物品方案？（让学生观察并思考。）
        学生现场填写问卷调查。
        生：调查问卷填写完了，接下来要如何才能提出合理的方案呢？
        师：我们这个单元正在学习Excel数据处理软件，今天就请同学利用Excel数据处理软件对“原始数据”进行数据处理和数据分析，创建合适的数据图表，并得出结论，给出方案。
        （二）分析问题
        学生对核心问题或者大问题的细化和分解就是问题与学科知识对应梳理的过程。梳理过程自然过渡到“分析问题”环节。
        本环节的重点是问题清单的形成----确定与解决问题相关的本课知识技能教学目标。学生要确定与解决问题密切相关的问题清单是比较困难的，因为是他们并不理解和掌握的学习内容。这时，教师适时引导起着关键作用，引导小组合作讨论方向，适当在原有认知水平上提问来鼓励学生反思，比如某个概念的学习是否要放在小组学习的问题清单上，随着讨论的进行，“问题清单”的逐渐成型，教师“隐退”到学生的身后。学生通过小组讨论探寻问题解决的办法、分工等细节问题，搞清楚已掌握知识和解决问题所需知识间的“发展区”——即本节课的学习内容和知识技能目标。
        【课堂实录】
        师：请同学们小组讨论，如何利用Excel数据处理软件对“原始数据”进行数据处理和数据分析，创建合适的数据图表，并得出结论，给出方案？分组列出问题清单。
        学生分小组交流讨论初步列出的问题清单为：
        问题1：如何采集原始数据?
        问题2：如何处理数据？
        问题3：如何分析数据？
        问题4：如何让数据可视化并提炼观点？
        生1：老师,“原始数据”在哪里？
        师：“原始数据”就是同学们填写的问卷调查里的数据，老师借助的是问卷星平台，所以“原始数据”就在问卷星的后台中。
        教师现场演示在问卷星后台下载“原始数据”，让学生真切感受到了数据是真实的，不是凭空而来的，让学生目睹“原始数据”的真容。
        师：请同学们思考，“原始数据”中的哪些数据是我们需要用到的呢？我们如何统计分析这些数据？
        学生思考并回答，“原始数据”中需要用到的数据是：（1）愿意参加校园爱心义卖活动的人数及其占比，（2）想购买的爱心义卖品的各种物品的人数及其占比。
        结合本课的教学目标以及本单元前面学习的内容，教师适时指导，师生共同总结，进一步列出问题清单：
        问题1：如何统计数据？（利用数据透视表）
        问题2：如何分析数据？
        问题3：如何创建合适的图表？
        问题4：如何得出结论？
        （三）解决问题
        当“问题清单”完成，在多种教学资源的支持下，学生通过自主学习和小组讨论，逐一解决细化“问题清单”中的小问题，形成解决问题的具体方法和策略。在本环节中，小组通过提出假设、猜想，设计解决问题方案，对假设方案、推论、尝试解决问题，然后对解决的问题及时反馈；进行检验，最终使问题解决。教师鼓励学生体验“试错”，在假设—验证—修订—问题解决的过程中学习学科知识，掌握问题解决的办法，形成信息技术学科特有的话语体系和问题解决方法，让初中信息技术学科核心素养的养成落实到学习的具体环节。
        本课此环节以小组竞赛的形式，让学生根据“问题清单”，组内分工，自主学习，通过查看老师提供的微课教学视频，和书本中的相关内容，通过“试错”体验，逐步解决问题。在统计数据时就是提出首先用数据透视表得到我们所需要的数据，在新的数据统计表中用公式计算得出相关人数的占比，用实际操作去验证，得到问题的解决，这几个问题的顺利解决借助于本单元前面几节课的学习，而如何创建合适的数据图表这个问题，是本节课的重点内容，也是新的知识，因此让学生通过不断的“试错”，验证，修正，然后通过数据图表提炼自己的观点，给出方案，最终得以解决问题。
       （四）成果展示
        小组分别展示本组的合作成果，这里的成果不仅是问题解决的办法或作品，同时还包括小组成员合作过程，问题解决方法，过程中遇到的困难和如何解决困难的，有时还包括对问题解决进行的再质疑，使问题得到拓展和延伸，为探究下节课或课外学科知识奠定基础。
展示形式可以多样化，例如利用多媒体展示作品，或者当堂陈述问题解决办法等。在整个课堂教学过程中，教师在教学引导时秉持启发原则、适时原则和因材施教原则；学生的学习过程，课堂表现性评价贯穿始终，学生人手一份表现性评价表，针对学生学习过程，分自评、小组组员互评两项。结合课堂结束时的师评和小组互评，全方位的评价学生表现，起到督促和鼓励和评价学生的学习。
        三、问题驱动教学的优势和不足
        笔者通过教学实践发现，问题驱动是信息技术课堂中一种有效的教学方法。问题驱动教学的优势具体如下：
        （一）以问题为导向，突出学生的课堂主体地位，符合我国基础教育课程的改革方向以及培育学生信息素养的客观要求；
        （二）启发学生解决真实问题的学习任务，全面调动学生的求知欲；
        （三）激发学生的学习主动性，引导他们制定学习计划、执行学习方案、完成学习任务，提升自主学习能力；
        （四）教学过程中的发现问题、分析问题、解决问题，培养学生的计算思维；
        （五）倡导小组合作，激发学生协作意识、提升协作能力；
        （六）创设的情境问题与现实生活密切相关，培养学生运用信息技术解决实际问题的意识与能力；
        （七）引导学生开动脑筋、寻找问题、思考问题，养成好奇心和求知欲，培养学生敢于尝试，敢于猜想，不束缚自己创造性思维。
        问题驱动学习，是深入落实“以生为本”的教学理念，把握问题创设的策略，即把握住了问题驱动学习的核心之一，促使学生在整个学习活动中产生兴趣，学会知识，掌握技能，特别是在学习过程中提高解决问题的能力。
        在现实的信息技术课堂里，问题驱动教学法难以得到真正落实，其主要是缺乏贴近学生生活的问题；缺乏明确针对性目标的问题；缺乏符合学生认知特点的问题；缺乏新颖和挑战性的问题等。因此，在日常教学中需要结合具体的课程内容、教学目标以及学生认知水平，灵活地设计与执行，在实践中探索，在实践中创新，才能真正发挥问题驱动在中学信息技术课堂的积极作用，让问题驱动教学成为信息技术课堂的常态。
参考文献：
【1】刘璟忠. 基于“卓越工程师”人才培养计划的数学教学改革初探[J] 科教文汇.2017
【2】马玉美.初中信息技术课任务驱动教学的课例研究——以浙教版教材八年级上册《制订建站计划》为例[J]教育界.2018
【3】刘莲.PBL 在中学信息技术课堂中应用的思考.2019年教学研究与教学写作创新论坛成果集汇编（二）. 2019