《走近数据分析——破解分数密码，解锁学习智慧》教学设计

课标解读

《普通高中信息技术课程标准（2017年版）》中关于数据分析的要求主要包括：了解数据分析的基本概念和过程；能够从多种来源采集数据，并进行整理与清洗，确保数据的可使用性；掌握数据分析的基本方法和工具，如统计分析、数据可视化等；能够应用适当的方法进行数据分析，提取有用的信息和规律，进行数据描述与推断，并将数据分析应用于实际问题的解决中；学会分析结果的准确性与可靠性，并能够对结果进行合理的解释和评价等。

教材分析

本课使用的教材是教育科学出版社出版的信息技术《必修1 数据与计算》第5单元第1节《走近数据分析》，内容涉及数据分析的方法、数据可视化表达、数据分析报告，以及大数据、大数据分析的应用，本节课仅选取教材中的前面部分知识点进行教学（不涉及大数据相关内容）。

跨学科融合育心内容设计

①数学。与数据分析相关的数学知识包括平均值、中位数、众数、方差、标准差及正态分布等，在信息技术课堂上进行学科融合的复习和预习可夯实学生的数学基础，增强学习信心。

②语文。选取与育心主题相关的几段古文进行复习和释义，引导学生思考人生的态度和智慧，并传递理性决策与社会责任的精神。

③心理健康教育。心理健康教育贯穿整个课程。在课程开始时通过问卷调查分析进行情感共情引导，引导学生理解考试的深层意义并从容应对。随后，通过正态分布高考题的限时完成，帮助学生树立信心，进一步传递积极向上的正能量。

学情分析

1.已有知识与技能

该课的教学对象为普通高中的高一新生，学生已掌握电子表格操作及图表生成的基本技能。在前期课程学习中，他们能够顺利进行数据输入、处理与图表可视化等任务，具备基础的数据分析能力。在数学方面，学生在初中阶段已经接触过平均值、中位数、众数、标准差、方差等概念，但部分学生对这些概念的记忆较为模糊，需要在教学中适当复习和巩固。对于数学基础知识薄弱的学生，较为抽象的统计学概念如方差和标准差、正态分布的应用，可能需要较长时间的理解与练习才能完全掌握。在语文方面，所选的三段古文都包含耳熟能详的名句，因此从后句着手请学生解读，旨在加深理解，促进思考。

2.学生动机与参与度

高一学生普遍对与实际问题相关联的学习内容具有较强的兴趣。通过将数据分析与考试成绩联系，能激发他们进一步了解自己的优势与弱势，从而改善学习方法，提高学习动机。课程中涉及的情感教育内容与学生的心理状态紧密相关，这不仅有助于缓解学生的学习内卷、考试焦虑，还能引导学生以更理性的方式看待考试。这种结合心理疏导的教学方式使课程更具吸引力，增加了学生的参与感和投入度。

学习目标

知识与技能目标：掌握数据分析的基本概念与方法（如数据收集、数据可视化、方差、标准差、正态分布等）；能够使用信息技术工具（如问卷星、图表生成工具）进行数据分析；能绘制可视化的数据图表，理解正态分布概率曲线及其背后的统计学意义。

过程与方法目标：通过个人成绩分析、区域对比分析和试卷质量分析，逐步掌握数据分析的思维逻辑和方法；学会通过数据分析理解自我、评价自我，养成理性思考与科学分析习惯。

情感态度与价值观目标：理解考试的真正意义，拒绝“内卷”，培养良好的学习心态；激发对多元智力差异的认识，学会扬长避短，找到适合的学习方法；培养专注、严谨、认真、细致的品质，为人生发展奠定基础。

教学过程

第一环节：课程导入（2分钟）

教师出示“卷”字，询问学生其多种读音和含义，引出“内卷”和“试卷”；学生回答“卷”字读音及含义，思考内卷现象。

教师介绍高一同学微电影作品主题，讨论其中反映的疲惫、焦虑、压力等现象，引导学生思考“如何面对卷，如何科学看待考试”；学生观看图文，引发共鸣共情，舒缓压力。

设计意图：以“卷”字的多音和含义为引入，通过语文的特点，联结学生熟悉的学校微电影作品主题（触及疲惫、焦虑等情绪），让学生产生共鸣，自然引发学生对“内卷”现象的深入思考，为后续数据分析的主题铺垫深刻的情感基础。

第二环节：学习探究（38分钟）

（1）个人独立分析（15分钟）

①讲解与演示（师）。回顾个人成绩的可视化图表，分析个人成绩趋势；讲解数据的收集，开展高一学习情况在线数据调查，即时在线分析；讲解数据的可视化表达方法，展示问卷调查数据分析图表和AI分析、演示丢分原因的动态词云图并介绍其功能。

②实践与分析（生）。思考仅用分数分析评判是否恰当；在线进行高一学习情况问卷调查，完成数据收集；根据自动生成的问卷结果，讨论问卷中的关键问题，如压力来源、丢分原因、提升方向等，再分析具体数据，总结出需要重视和努力的方向；根据问卷调查数据，学生之间互相探讨分析，思考回答“考试真正的意义”。

③思考与小结（师生）——破译密码之一：透过分数看本质。

古文释意：学生解释古文“胜人者有力，自胜者强”。

教师小结：考试是与自己的对话，找准问题、找对方法才能有针对性地提升和突破。

设计意图：结合在线问卷调查复习成绩图表，同时应用数据可视化知识，探讨了学生压力来源、丢分原因等问题，培养了学生的数据收集与处理能力。通过这一过程，学生不仅能掌握数据分析技巧，还能够进行自我反思。同时结合心理疏导，帮助学生端正学习态度，找准学习方法，正确看待考试与成绩。

（2）区域对比分析（10分钟）

①讲解与演示（师）。a.复习平均值、中位数、众数。b.介绍方差、标准差的概念及应用。在工作表“期中成绩分析”中填上虚拟成绩，用公式计算学生个人成绩与年级均值的均差，了解个人的优势与弱势学科，根据提供的学科方差识别成绩浮动较大的学科。在工作表“某同学考试位次记录表”中用函数计算个人位次的标准差和方差，识别优势与弱势学科，理解方差的统计学意义。c.讲解数据分析及方法。

②实践与分析（生）。a.在工作表“期中成绩分析”中填写自己的考试成绩（无需提交），使用提供的成绩数据进行区域对比分析，找出自己需要提升的学科，认识学科差异和关联。b.在工作表“某同学考试位次记录表”中计算个人位次的标准差和方差，识别个人的稳定与不稳定学科。

③思考与小结（师生）——破译密码之二：分析方差找弱项。

古文释意：学生解释古文“骐骥一跃，不能十步；驽马十驾，功在不舍”。

教师小结：多元智力的差异更需要培养专注、细致、认真、坚持的学习态度，通过持之以恒的积累，弱势学科也能不断提升。

设计意图：从平均值、中位数、众数等基本概念入手，由易到难逐步深入到方差与标准差的计算与分析。在此过程中，结合真实数据，探讨学科的优势与弱势，帮助学生更好地掌握统计学知识。同时，课程强调数据分析的实践性，关注学生自我发展的需求。

（3）试卷质量分析（13分钟）

①讲解与演示（师）。a.讲解正态分布的概率密度曲线及其特性（对称性、集中性、参数性、积分值）。b.介绍考试成绩和正态分布的关系：利用教育统计学研究发现，在正常情况下，成绩均服从或近似服从正态分布规律，可认为成绩分布比较理想，命题恰当，难易适中（特指选拔性考试）。

②实践与分析（师生）。a.观察正态分布动态变化图，分析了解其特点。b.分析广东省2024年高考普通类分数段统计表（学生选做），计算中位数、平均值、众数，绘制分布图并识别负偏态分布。c.思考素材中的江苏省数据、广东省数据各自存在什么问题（不完整、不专项，采集数据要保证数据的完整性、准确性、统一性和有效性等），学习数据的来源、数据的加工处理等知识点。d.探讨高考选科赋分和正态分布的关系，回答可能的生物选科曲线正态分布图；结合正态分布特点和江苏高考赋分区间，讨论选科建议及高考赋分策略。

③思考与小结（师生）——破译密码之三：看懂曲线定选科。

古文释意：学生解释古文“物有所不足，智有所不明”。

教师小结：考试是发现优势与弱势的工具，能帮助学生理性规划未来，形成扬长避短、顺势而为的智慧。

④拓展：限时一分钟完成一道2022年新高考全国卷II填空题的挑战。

设计意图：以正态分布为核心，引入高考赋分与选科决策的实际案例，结合统计表计算处理与曲线绘制，帮助学生掌握正态分布的基本性质及实际应用。这部分教学设计以学术问题为导向，通过数据分析帮助学生看懂选科曲线、了解成绩分布、未来科学选科，再辅以相关古文的理解，让学生明白发现自身特点与优势的重要性，不仅能培养学生理性思考的能力，还可以提升其决策的前瞻性。

为了巩固知识点，增强自信心，反思如何避免答题时“方法繁”，教师运用高考真题，引导学生不能盲目答题，要学会创新思路智慧解题，同时提升他们对数学学习的兴趣和信心。

第三环节：作业布置（3分钟）

①讲解与演示（师）。a.数据分析报告及构成。b.使用问卷调查结果和对话范本，撰写自己的期中考试基本情况说明。c.借助豆包、讯飞星火等大语言模型生成数据分析报告样本供参考。

②实践和分析（生）。a.撰写期中考试基本情况说明，生成数据分析报告样本。b.分析思考大语言模型生成的数据分析报告样本存在哪些问题，应该如何完善。

③思考与小结（师）。大语言模型主要以文本为核心，在数据分析的图表展示方面存在一定的不足，缺乏个性化设计，并且要理性看待其输出，辩证思考其真实性、准确性等方面的问题。

设计意图：由于课程时间有限，使用对话范本和AI工具可以快速生成数据分析报告，使学生获得参与感、成就感，提高学生的学习兴趣和课程的互动性，进一步锻炼学生的实践应用能力和辩证思考能力。

第四环节：课程回顾小结（2分钟）（略）

设计意图：通过表格展示数据分析过程一目了然，并以试卷分析为例类比回顾，旨在帮助学生快速掌握数据分析的基本过程和实际应用。强调考试成绩分析不应该只聚焦于表面的分数，应有助于学生从深层次了解考试的意义，挖掘数据背后所蕴含的个人成长和学习潜力的发挥。

教学反思

从课程实施的情况来看，学生的参与度较高，对数据分析的方法和意义有了初步的认识，尤其是在问卷调查和区域对比分析环节，学生能够自主分析成绩，发现自己的优势和不足，深刻理解考试的意义。这种分析不仅帮助学生了解了考试成绩背后的逻辑，还促使他们反思学习过程中的问题。

当然，教学实施过程中也存在一些改进空间。首先，由于课程内容非常丰富且涉及的数据分析方法较为专业，仍有少量学生在接触到方差、标准差、正态分布等概念时感到困难。因此，可以考虑适当放慢教学进度或将相关内容分多个课时进行讲解，可以通过引入更多简单直观的例子帮助学生理解，或采用分层教学的方法，以便学生逐步掌握统计分析技能。其次，虽然在课程中引导学生思考考试的意义以及自我提升的重要性，但由于课堂时间较为紧张，部分讨论环节未能深入展开。未来课时充足时可以考虑增加互动环节，给予学生更多机会表达自己的观点和想法，从而促进更深层次的思考和讨论。

本文系全国教育科学“十四五”规划2024年度立项课题“新时代普通高中五育融合育心体系的理论和实践研究”（课题批准号：BHA240240）的实践成果之一。

点  评

刘老师的这节课是一个较为优秀的跨学科融合育心课程的教学案例，该教学案例主要体现了以下特点：

第一，较好地体现了跨学科融合特点。该教学案例并不是单纯地就数据分析而讲授数据分析技能，而是很好地将数据分析融入语文、数学、心理健康学科等学科知识，让学生综合使用多学科知识解决真实问题，能够较好地培养学生综合解决问题的能力。第二，较好地融入了真实问题，特别是将数据分析与考试成绩联系，让学生普遍学习热情较高。第三，较好地提供了多样学习支持，教师通过讲解、演示范例等不同形式的学习支架为学生学习提供了很好的支持和帮助，让学生跨越了学习困难，较好地达成了学习目标。

当然，该教学案例虽然很好地达到了预期目标，但由于学习时间较为紧张等，还是存在学生表达不充分等问题，这有待于进一步加强。