“身邊的數據”教學單元 | 信息意識視閾下小學生數據概念形成探究

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本文聚焦信息意識培養視角下小學生數據概念的形成過程，通過分析“身邊的數據”教學單元，從認知心理學、建構主義角度明晰信息意識與數據概念的內涵，從背景分析、目標設定、實踐探究和量化評估四個方面開展數據概念形成的實踐研究，旨在爲信息科技課程教學提供新的思路和策略。

數據，數字化時代的“基本粒子”，驅動着科技與社會的發展，是人工智能教育的基本抓手。對於小學生而言，培養良好的信息意識，理解並掌握數據概念，不僅有助於他們適應未來社會，更有助於他們在學習和生活中做出更加明智的決策。然而，由於小學生的認知水平和生活經驗有限，如何有效地引導他們形成數據概念成爲信息科技課程教學中的一大挑戰。 本文選取蘇科版信息科技四年級上冊“身邊的數據”單元作爲研究案例，從信息意識與數據概念的內涵出發，結合四年級學生的認知特點，深入探討如何通過實踐活動、情境創設等多種教學手段，有效引導學生形成數據概念，培養他們的信息意識。

信息意識與數據概念

1.信息意識的內涵及其培養價值

信息意識是指個體對信息的敏感度和對信息價值的判斷力。對於小學生而言，培養信息意識不僅能夠幫助他們更好地適應數字化學習環境，提高學習效率，還能夠激發他們對信息技術的好奇心和探索欲，爲未來的學習和生活奠定堅實的基礎。

信息意識的培養價值主要體現在以下幾方面：它有助於提升小學生的信息素養，使他們能夠主動獲取、分析並利用信息，成爲信息社會的積極參與者；它能夠讓學生把握數據的真實性，以及其出處來源和存續期；它還能夠增強小學生的社會責任感，引導他們在信息社會中做出負責任的決策和行爲。

2.數據概念形成的理論基礎

①認知心理學視角下的數據概念建構。《義務教育信息科技課程標準（2022年版）》（以下簡稱《課標》）強調，在教學過程中應注重生活實例的引入，讓學生在真實情境中感知數據無處不在的特性。這一做法遵循了認知心理學中的“情境認知”理論，即通過創設與學習內容相關的生活化情境，激發學生的學習興趣，促進學生對數據概念的直觀感受和理解。

②建構主義學習理論下的數據概念內化。《課標》中提及的善於利用信息科技協同創新、原創精神、自主動手解決問題等，符合建構主義 學習理論。由此可知，數據概念的形成是教師指導學生開展實踐活動，引導其收集分析的過程。

數據概念形成的實踐研究

1.實踐背景與目標設定

（1）實踐背景

《課標》在學科核心素養的信息意識中，明確提出了評估數據來源、辨別數據的可靠性和時效性等要求，這也是對學生掌握基本的數據處理方法，並能夠在實際生活中應用數據知識解決問題提出的要求。《課標》雖未單列數據概念，但在其他核心素養內涵中多有提及，這是“信息技術”到“信息科技”的改變，許多學生雖然掌握了信息技術的基本技能，但在面對實際問題時，卻缺乏運用數據思維進行分析和決策的能力。因此，“身邊的數據”單元旨在彌補這一教學空白，幫助學生建立起對數據的基本認識，形成初步的數據概念。

（2）目標設定

在“身邊的數據”單元中，基本的三維目標對數據概念、呈現及交流方式，數據處理、協作分享等都提出了明確的要求。爲了實現上述目標，筆者借鑑建構主義學習理論的基本觀點，充分激發學生自主意願以及對核心知識的探究渴望。

2.目標細化與實踐策略

（1）目標細化

“身邊的數據”單元的總體目標是讓學生建立起對數據的基本概念，理解數據在日常生活中的作用，並初步掌握數據收集、整理和分析的基本方法。爲了達成這一總體目標，筆者將其細化爲以下幾個具體目標：認知目標——能識別不同類型的數據（如數值數據、文本數據、圖像數據等），理解數據的來源和存在的形式。技能目標——掌握至少兩種數據收集方法（如問卷調查、實地觀察等），學會使用簡單工具（如在線騰訊文檔、問卷星等）進行數據整理和基本分析。應用目標——運用所學知識，針對實際問題設計簡單的數據收集方案，並通過數據分析得出初步結論。

（2）實踐策略

爲了達成上述細化目標，筆者採取實驗法進行數據採集和分析。將A學校1、2班和B學校3、4班分別作爲實驗組和對照組，並通過量化數據來評估其效果。

A校1班採用情境教學法：學生置身於一個虛擬的超市環境中，分別扮演超市經理與顧客的角色。超市經理要密切關注顧客的購物行爲，以便優化商品佈局與促銷策略。爲了收集數據，學生會詳細記錄每一筆交易信息，包括購買的商品、數量以及價格，之後，會利用教師提供的在線表格進行數據輸入，並對這些數據進行整理，分析銷售趨勢和顧客偏好。 通過這個過程，學生不僅能深入理解數據收集與分析的實際操作，還能體驗到數據在商業決策中的關鍵作用。 最終，各組將展示各自的分析結果，發現收集過程中的準確率至關重要，同時討論不同策略對超市經營可能產生的影響，從而加深對數據驅動決策的理解。 從模擬超市購物活動中學生數據收集準確率統計圖（如圖1）不難看出，學生在操作中的整體準確率較高，達到86.5%，造成錯誤的主要原因是學生尚不熟悉電子表格的操作，所以在採用手工統計時產生一定的計算問題。

圖1 模擬超市購物活動中學生數據收集準確率統計圖

A校2班採用項目式學習：教師佈置一項調查植物多樣性的學習任 務，學生們化身爲植物學家，在校園內進行調查。學生被分成若干小組，選好組長，細分各自任務。學生們需要仔細觀察並記錄區域內植物的種類、數量、生長狀態以及分佈位置。爲了更直觀地展示調查成果，他們還會拍攝植物的照片作爲輔助資料。在收集完數據後，學生根據之前的組內分工，使用電子表格進行整理，並通過數據分析揭示校園內植物多樣性的現狀。該項目主要鍛鍊學生的觀察力和數據整理能力，學生髮現不同數據收集方法對項目結論準確性的影響（如圖2），更重要的是部分學生採取多種方法結合來收集數據，結果發現多樣化方法準確率爲88%，單一方法準確率爲69%。同時結合跨學科理念，增強了學生對自然環境的保護意識。作爲提升，學生需合作撰寫調查報告，分享調查成果，並提出校園綠化和植物保護的建議。

圖2 不同數據收集方法對項目結論準確性的影響統計圖

A校1、2班技術的融合教學：利用信息技術工具輔助教學，提高數據處理的效率和準確性。筆者引導學生使用在線文檔和問卷星收集數據（家中嘗試），並利用問卷星自帶功能演示數據分析（課堂展示）。通過對比使用傳統紙質問卷與在線表單的數據收集效率，發現數字化工具的使用將數據收集時間縮短了約75%，同時降低了數據錄入的錯誤率。

（3）量化數據

數據概念理解測試成績：實驗組加權平均分爲85.5分，對照組平均分爲73分，t檢驗結果顯示差異顯著（p＜0.05）。數據處理能力測試成績：實驗組加權平均分爲82.5分，對照組平均分爲69.5分，t檢驗結果顯示差異顯著（p＜0.05）。這些數據表明，“身邊的數據”單元在幫助學生形成數據概念、提高數據處理能力方面具有顯著的效果。

3.實踐改進與量化分析

（1）實踐改進

結合之前的實踐，筆者又設計了一系列改進後的教學活動。此次不再設立實驗組和參照組。

首先，通過引入生活中的實例，如學校圖書館的借閱量、學生的日常消費記錄等，讓學生通過自我描述進行實踐調研，直觀地感受到數據的無處不在及其重要性。

其次，組織了數據收集活動，要求學生分組進行，每組負責一個具體的數據收集項目，如“校內部分活動場域固定時間人流量統計”“每日作業完成時間統計”等，此次並沒有明確提示收集類目。在數據收集過程中，學生不僅相互協作或在尋求指導下使用各種工具（如計數器、在線表格、在線問卷工具等）進行數據採集，還能結合實際生活，體會數據收集過程中的準確性和嚴謹性。

再次，進一步對數據進行整理分析。在原本初步呈現統計報表的基礎上，通過觀察電子表格軟件（如Excel）進行數據錄入、排序、篩選和圖表製作，讓學生感受將雜亂無章的數據轉化爲清晰直觀的信息圖表。在這一過程中，筆者特別強調了數據分析的重要性，鼓勵學生從數據中發現規律、提出問題，並嘗試用數據來解答這些問題。

例如，通過分析“校內部分活動場域固定時間人流量統計”數據，學生髮現男生和女生的活動場域存在差異，並探討了可能的原因，如運動量、活動內容或習慣等，“作業時間統計”更是讓他們不斷刷新自己對專心、速率、正確率方面的認知。

爲了進一步加深學生 對數據概念的理解，筆者還組織了一次“高仿”的報告交流會，該報告區別於之前的調研報告，主要針對發現的問題談看法，而不只是停留在問題的描述上。每個小組均展示他們的數據收集過程、分析方法以及得出的詳細結論。在報告會上，學生們積極交流、分享經驗，不僅鍛鍊了自己的表達能力和團隊合作精神，還從其他同學那裡學到了新的數據處理技巧和分析方法。

（2）量化數據與成效分析

爲了客觀評估“身邊的數據”單元的實施效果，筆者採用量化數據的方式進行了成效分析。通過前後測對比，發現學生在數據概念理解、數據收集與整理、數據分析等方面均取得了顯著進步。

在單元教學開始前，對全體學生進行了一次前測，結果顯示僅有約30%的學生能夠準確解釋“數據”的含義，約20%的學生能夠獨立完成簡單的數據收集任務，而瞭解數據分析工具進行數據分析的學生更是寥寥無幾。

在單元教學結束後進行的後測中，發現能夠準確解釋“數據”含義的學生比例提升至約85%，能夠獨立完成數據收集任務的學生比例提升至約70%，而能夠看懂或者主動要求嘗試數據分析工具進行數據分析的學生比例也大幅提升至約60%。

此外，筆者還通過訪談方式收集了學生對“身邊的數據”單元學習的反饋意見。結果顯示，大多數學生能用自己的語言對身邊的數據進行描述，對氣象、GDP、公交線路等信息關注度增加，並能談到這些數據對生活的影響，這無形中爲下節課的知識學習做了鋪墊。

（3）反饋收集與迭代優化

爲了深入評估“身邊的數據”單元的實際效果，筆者設計並實施了一套系統性的反饋收集機制，旨在通過多維度、多層次的反饋數據，爲後續的迭代優化提供科學依據。

首先，採用問卷調查的方式，針對參與教學活動的學生進行了反饋收集。問卷內容涵蓋學生對教學內容的理解程度、學習過程中的困難與挑戰、對教學方法的滿意度等多個方面，當然也進一步加深了學生對數據採集、應用場景等的印象。通過統計分析，筆者發現學生對數據的基本概念和應用場景有了較爲清晰的認識，但在數據收集和處理的具體操作上仍存在一定的困惑。 例如，有65%的學生表示能夠理解數據的概念，但仍有40%的學生在數據收集時對分類、非常態的統計干擾因素等有一定疑問。

其次，組織教師研討會，邀請參與教學活動的教師分享教學經驗和心得，並針對教學過程中的問題進行深入討論。通過教師反饋，瞭解到部分教師在數據教學方法的選擇和應用上存在不足，特別是在如何引導學生主動參與數據收集和處理方面缺乏有效策略。同時，教師也提出了一些寶貴的建議，如增加更多模仿語文學科“下水作文”的數據案例、引入更多的“多樣態”數據結構或標準的實踐活動等。

結 語

本研究的實施，不僅讓筆者瞭解了“身邊的數據”單元的實際教學效果，還爲後續的改進和優化提供了有力的數據支持。筆者相信，在不斷的迭代與優化中，教師的教學活動將更加貼近學生的實際需求，更有效地提升學生的數據素養和實踐能力。

本文作者：

王佳

江蘇省無錫市尚賢教育集團

文章刊登於《中國信息技術教育》2025年第1期

原標題：信息意識視閾下小學生數據概念形成探究——以“身邊的數據”教學單元爲例

引用請註明參考文獻：

王佳.信息意識視閾下小學生數據概念形成探究——以“身邊的數據”教學單元爲例[J].中國信息技術教育，2025（01）：49-52.

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