马建忠

随着普通高中信息技术课程标准的发布，教师对学生通过学科学习逐步形成正确的价值观、必备品格和关键能力越来越关注。学科教材是核心素养落实的主要载体，一些教材采用项目学习的设计，往往一章内容就是一个大的项目活动，新教材的实施给教师带来了新的挑战。因此，笔者以华东师大出版社出版的普通高中信息技术必修1《数据与计算》第三章“数据处理与应用”项目为例，分析教材中的项目情况，尝试设计了基于教材内容的具有校本化特色的项目活动。教材中，数据处理与应用章节的知识总线是：数据采集—数据整理—数据分析—数据可视化—撰写数据分析报告。教材以破解共享单车使用的“潮汐”难题为情境，提供“交通数据利抉择”的章项目。该项目的学习目标是：通过典型的应用实例，了解数据采集和整理的基本方法，理解数据安全的重要性;选用合适的软件工具或平台处理数据，掌握数据可视化的基本方法;了解数据分析报告的结构形式，完成解决问题的数据分析报告，感悟数据分析的价值。三个学习目标符合课程标准要求，但对于郊区学生来说，共享单车骑行体验较少，教材中提供的数据难以和学生的真实体验结合，因此，笔者根据学生特点对教材中的项目活动进行了重构。

● 基于教材的项目活动设计

项目活动是以学生为主体，以培养学生的动手能力、探索能力、实践能力、创新能力为目标的，符合现代教育理念，通过项目的实施可以有效提高学生的综合素养。因此，在项目活动设计前，首先要明确项目设计的依据，即课程标准和教材内容，重点关注项目的完整性以及与学科知识体系的融合。就项目完整性而言，项目设计一般包括项目主题、项目情境、项目目标与成果、项目任务与活动、项目评价等要素。笔者尝试基于教材内容和结构重新改造项目活动，目的是使项目能贴合学生生活实际，解决实际问题。

1.项目主题

项目的主题决定了项目后续的内容，选择有区域或者学校特色的主题能有效激发学生学习兴趣。笔者根据学校已经部署好的能源消耗平台，以平台上的用电量数据为依据，设计“我为节能做贡献”的项目活动。通过项目活动指导学生分析学校近一年的用电量数据，从月份用电量对比、工作日和周末用电量对比等角度进行分析，找出学校用电量的规律。

2.项目情境

项目情境是对整个项目的概要描述，因项目活动要建立在解决实际问题的基础上，所以情境的描述应尽可能真实。“我为节能做贡献”的项目情境是：学校总务老师查看电费账单，发现学校近一年用电量有所增长，请同学们结合学校能源消耗平台上的数据帮助总务老师调查、分析，找出原因，并形成合理建议提交给学校，为节能减排献计献策。这样的情境设计来源于学生身边，数据和相关平台与学生相关，学生在学习时会更加投入。

3.项目成果要求

项目的主要工作是学习数据采集和整理的基本方法，利用Python编程获取数据，对学校一年的用电量数据从不同角度进行处理和分析，最后进行可视化显示。项目最后，每个小组撰写一份数据分析报告，这也是项目活动的最终成果。通过课堂上的展示和交流，评选好的建议提交给学校，体现了项目活动是在解决学生身边的实际问题。

4.项目任务分解

项目活动设计是根据教材章节知识总线，为数据采集、数据整理、数据分析和数据可视化等阶段设计对应的任务与活动，笔者设计的项目任务分解如上表所示。

表中每个任务都是围绕“我为节能做贡献”这一项目情境而设计，同时融合对应章节学科知识的学习，达成项目实施和知识学习的一致性。

5.项目评价设计

整个项目活动的评价分为过程性评价和结果性评价。在项目实施过程中，教师记录学生的过程性表现，小组成员间进行自评和互评。过程性评价量表围绕学生在项目活动中的参与情况以及知识点的掌握情况来设计，结果性评价主要针对最后撰写的数据分析报告进行设计。

● 项目实施的体会

本项目的设计由于切入点小且贴近学生学习生活，学习内容更聚焦，学生接受度也更高。经过对整个项目的教学实践，笔者有以下两点体会。

首先，通过教师分阶段的引导，项目活动的实施提升了学生的能力。在项目实施初期，教师采纳了学生提出的“学校能源消耗平台应该增加报警功能”这一建议，以此为目标，教师引导学生观察分析用电量与日期的关系，学生用一年的用电量数据编程绘制箱形图进行数据可视化操作，发现所有的用电数据异常值都发生在工作日时间段。接着，教师引导学生分析周末用电量数据，经过讨论，为排除工作日用电数据对周末用电数据的影响，学生把周末和工作日数据分别筛选出来形成两张数据表，再各自进行异常值检测和图形的绘制，通过绘制周末数据箱形图，来分析周末用电量异常情况。随后，学生走访总务等部门的老师，调研分析产生用电异常的原因，最后提出了用电预警及反馈的具体建议。从学生在项目活动过程中不断提出改进建议的行为可以发现，学生深度投入项目活动，随着真实问题的解决，能力得到提升。学生提出的建议被学校采纳，也增强了他们的成就感。

其次，基于教材设计项目活动提升了教师的专业能力，同时也丰富了教学资源。从教师专业发展的角度看，开发设计项目活动是双新背景下对一线教师提出的新要求。通过项目活动的设计，教师可以加深对教材内容的理解，更加关注教材中学科本体知识和项目活动的融合，也有利于教师站在教材编写者的角度理解教材内容。项目活动设计的难点在于项目的实施过程中要关注学生学科知识学习的系统性，因此教师在设计项目活动前需要对教材内容的知识总线进行梳理，根据不同的学科知识选择大情境下恰当的内容进行项目任务和活动设计，并根据实施的情况进行迭代修改。随着项目的实施，项目选题也会更加丰富，如在上例项目的基础上，可以进一步开展教师办公室以及实验室等场所的用电量数据细化分析，设计平台数据预警功能，督促学校制订相应的制度。并且，每一年的项目案例可以成为下一年项目的实施素材，这样不仅案例得到了丰富，项目活动的实施也具有了延续性。