信息科技跨学科主题单元教学设计与实施

苏岩 杨晓明

【摘 要】现阶段，教师可以根据新课标中的课程目标和内容要求，以素养为导向进行单元整体设计，从而实现学科核心素养的有效落实。教师以素养导向构建单元教学，应该联系学生的真实生活场景，让学生用数据形成观点或者表达想法，从而感知数据的价值。本文探究如何以素养为导向进行单元整体设计，并以“零食中的数据 数据中的零食”单元为例，阐述单元设计思路和单元教学实施，以期为跨学科主题单元教学研究提供参考。

【关键词】信息科技；数据与编码；跨学科主题；单元教学设计

【中图分类号】G434   【文献标识码】A

【论文编号】1671-7384（2024）02、03-085-03

2022年4月，教育部印发了《义务教育信息科技课程标准（2022年版）》（以下简称“新课标”）。新课标中不仅设置了新的内容模块，还增加了跨学科主题的学习内容，新课标、新学科和新内容，也带来了新的挑战。在目前阶段，课程标准已经颁布出台，但配套新教材还未出版发行的情况下，一线教师如何落实新课标的内容和要求？本文将以一线教师的视角，以“零食中的数据 数据中的零食”为例，阐述如何在新课标的指导下进行“数据与编码”模块跨学科主题单元设计与实施。

以素养导向进行单元整体设计

信息科技课程最大的变化之一就是从知识导向转变为素养导向。素养导向贯穿了新课标编写的全过程，信息科技课程标准是大概念、主题式、综合化、体验性的，这符合素质培养、素养培养的目标。在新课标中可以看到不管是哪个内容模块，都在倡导真实性学习，强调真实情境，解决真实问题，让学生在真实的体验中完成对大概念的建构[1]。

同时，解决真实问题往往需要综合运用各学科的知识与技能，刘徽教授在《大概念教学：素养导向的单元整体设计》一书中也提到，采用STEM、跨学科、项目化等学习方式，可以更有效地达成以素养为导向的大概念教学目标[2]，这些学习方式可以打通学科间的壁垒，建立所學知识与现实之间的连接。因此在现阶段我们可以根据新课标中的课程目标和内容要求，以素养导向进行单元整体设计，从而实现学科核心素养的有效落实。

北京市海淀区从2018年就开始倡导单元教学，以单元为最小的备课单位。崔允漷教授在“学科核心素养及教学实施”的主题讲座中也明确指出：单元不是知识或内容单位，而是学习单位。以知识点为站位，看到的目标只是了解、理解、记忆；以单元为站位，看到的目标才是学科育人的关键能力、必备品格与价值观念。[3]

在传统的教学中，单元是以知识点为目标进行构建的，如在“数据与编码”模块中会涉及数据的采集。那么采集数据可以有多种渠道，按照以知识点为目标进行构建，也许会在一个单元中将所有采集数据的内容讲完。但是在以素养导向进行单元构建时，这种以知识点为目标的方式是行不通的，其主要问题是学生学习了各种采集数据的方法，却不了解数据的价值，更不知道采集得到的数据可以用来做什么。如果以素养导向构建单元，就应该联系学生的真实生活场景，让学生用数据形成观点或者表达自己的想法，从而感知数据的价值。这样的单元构建才是以素养导向构建单元，体现数据在现实生活场景中的作用与价值，蕴含数据与编码的大概念。

“零食中的数据 数据中的零食”跨学科主题单元教学设计

在以素养为导向的理论指导下，笔者为小学四年级设计规划了“零食中的数据 数据中的零食”这一单元内容。通过与各学科教师的沟通和交流，在信息科技、数学、科学、道德与法治四个学科的课标和教材中发现了数据、食物、包装这样的关键词。具体内容如表1所示。

结合各学科内容，笔者进行了本次单元活动内容、活动目标的设计与规划，共设计4课时内容。第1课时：零食中有什么——认识生活中的数据。学生通过零食与包装中的信息，认识生活中数据的存在形式、了解食品配料表与营养成分表中的数据；并学会根据问题需求，使用数字设备采集数据，关注数据来源和准确性。第2课时：影响健康的是什么——数据的组织与整理。结合数学、科学等学科知识，学生学会对与健康有关的数据进行筛选与整理；在组织与整理数据的过程中，学会使用数字化工具规划和呈现数据。第3课时：零食数据大排队——数据的初步分析。学生学会根据需求，对数据进行排序和简单可视化设置等操作；在对数据进行初步分析的过程中，感受数据的价值。第4课时：零食应该如何选——利用数据形成观点。学生根据数据分析结果形成自己的结论，表达自己的想法；再通过师生共同梳理，形成用数据解决问题和表达想法的一般过程和方法。

“零食中的数据  数据中的零食”单元教学实施过程

1.零食中有什么——认识生活中的数据

首先界定概念，什么是零食。师生明确研究样本范围，再通过驱动型问题：你是如何选择零食的？哪些数据会影响你的选择？引发学生探究。学生一般会从零食的口味、价格等方面选择零食，也有部分学生会从零食的配料和营养成分方面去选择。教师再次发问：家长不愿意让孩子多吃零食，是因为口味和价格吗？显然不是，是因为担心孩子的身体健康受到影响。教师借此明确单元任务：研究零食中的数据，看看能不能发现零食与健康之间的关系。接着，教师引导学生观察零食包装，找一找哪些数据可能和健康有关？学生通过观察和讨论会发现零食的保质期、配料表、营养成分表和净含量等数据与健康有关。教师则告诉学生，这些数据可以被我们查询、计算、统计、分析，从而帮助我们做出判断、得出结论。另外，为了方便多种零食进行统计和比较，教师提醒学生还应该加上零食的品牌和名称。

要想研究这些数据，先要收集数据，通过哪些方法和渠道可以收集到这些数据呢？不用教师提示，学生自然会想到家里或者超市里的零食包装上可以收集这些数据。有过网购体验的学生还会想到购物网站，这也是在课上可以收集数据的渠道之一。此时教师引导学生到京东等大型购物网站上搜索自己爱吃的零食，用截图的方式收集相关数据。在网络收集数据的过程中，学生可能会遇到问题：购物网站中食品数据中的配料数据可能不完整，只列举了部分数据，这就影响了数据的完整性和准确性，进而影响到后续的数据分析。因此教师布置实践型作业，让学生在生活中继续采集自己爱吃的零食包装中与健康相关的数据，引导学生关注数据采集的方式、数据的完整性和准确性，以及数据的来源。

2.影响健康的是什么——数据的组织与整理

教师引导学生观察：哪些配料和营养成分会影响健康？学生结合科学课上学到的知识，说出相关内容，通过师生共同梳理后，将配料和营养成分内容分为对身体不好的、需要控制摄入的和需要结合自己的实际情况按需摄入的三部分。此时教师需要和学生明确：第一，以学生目前的知识水平，很难分辨配料中的食品添加剂、防腐剂和人工调味剂，因此可以将除天然食材和油、盐、糖、酱油、谷氨酸钠等常见调料之外的化学成分统一归为添加剂，进行数量上的统计；第二，营养成分表中的NRV%表示了一个成年人一天所需要的营养含量；第三，营养成分表中的钠含量对应的就是盐，需要严格控制摄入。

明确了这些概念之后，学生就可以思考如何规划和设计零食研究数据统计表了。在规划的过程中，除了样本数量、基本信息和影响健康的数据之外还会有个性化的数据，是根据个人的身体情况选择的，不同高矮胖瘦的学生所关注的数据是不同的。统计表规划好之后，教师引导学生发现问题：如何让数据具有可比性？在学生采集的数据中，保质期的数据有些是以月为单位，有些是以天为单位；在营养成分表中有些零食是以每100克作为单位，有些却是以每份的克数作为单位。这些数据如果不进行处理，就会影响数据分析的结果，因此就有了统一单位的需求。为了便于数据比较，可以将保质期的单位统一为月，营养成分NRV%的单位统一为每100克，學生可以利用自己的数学知识去换算。之后就可以对自己采集的数据进行整理和录入了，这个活动会持续到课后作业中。

3.零食数据大排队——数据的初步分析

完成了统计表的设计和数据录入之后，教师继续提出驱动型问题：怎样辨别哪种零食更健康呢？从而引出数据排序的需求。这个环节教师要引导学生关注排序依据，如可以通过添加剂的数量，找到添加剂使用最多或最少的零食。在操作的过程中，学生会发现给添加剂数据排序的同时，无法关注到其他营养数据。这时教师可以利用数据可视化的生活实例引导学生发现，通过类似的方式实现关注其他营养数据。教师演示讲解如何给自己需要关注的数据添加“数据条”或者“色阶条”，从而更直观地体现出数据之间的差异，形成视觉冲击，并且实现了对多种营养数据的关注和呈现。单元活动进行到这里，就可以准备用数据形成结论，表达自己的想法了。这个准备工作也体现在实践型作业中：引导学生关注新闻联播，发现数据可视化实例并思考，主持人用这些数据表达了什么？作业的设计同样紧扣学习目标：关注生活中数据可视化的实例，感受数据的价值。

4.零食应该如何选——利用数据形成观点

教师引导学生结合上一课的作业，讨论如何用数据表达自己的想法。师生可以共同梳理出要想用数据表达想法，就要有具体的问题、真实的数据、清晰的分析，才能形成客观的结论。教师以这四项内容为评价依据，引导学生交流自己的观点：零食应该如何选？最后，师生结合刚才的评价依据，共同梳理和总结出用数据表达想法的一般过程和方法：发现和提出问题、收集和整理数据、分析和呈现数据、用数据表达想法。

结束语

通过本次“数据与编码”模块跨学科主题单元活动设计与实施，不难看出学生在对零食与健康这个问题产生兴趣的同时，认识了生活中的数据；在采集自己需要的数据的过程中，初步形成对数据的敏感性；在组织和整理数据的过程中，要保证数据完整、准确、可靠，从而知道负责任地使用数据；在对数据进行科学分析和可视化呈现的过程中，感受到了数据的意义和价值；在形成科学、客观结论的过程中，形成正确的数据观。

完成整个单元学习之后，学生不仅学会了如何在生活中用数据支撑自己的观点、表达自己的想法，更是形成了相应的关键能力、必备品格以及正确的价值观。学生的核心素养在此过程中潜移默化地得到培养，这也是以素养为导向的单元设计与建构的初衷和目标。

参考文献

中华人民共和国教育部. 义务教育信息科技课程标准（2022年版）[S]. 北京：北京师范大学出版社，2022.

刘徽. 大概念教学： 素养导向的单元整体设计[M]. 北京：教育科学出版社，2022：6-7.

崔允漷. 学科核心素养及教学实施[R]. 北京： 中国教师研修网，2018.

作者单位：北京市海淀区实验小学

编   辑：冯艳艳