“身边的数据”教学单元 | 信息意识视阈下小学生数据概念形成探究

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本文聚焦信息意识培养视角下小学生数据概念的形成过程，通过分析“身边的数据”教学单元，从认知心理学、建构主义角度明晰信息意识与数据概念的内涵，从背景分析、目标设定、实践探究和量化评估四个方面开展数据概念形成的实践研究，旨在为信息科技课程教学提供新的思路和策略。

数据，数字化时代的“基本粒子”，驱动着科技与社会的发展，是人工智能教育的基本抓手。对于小学生而言，培养良好的信息意识，理解并掌握数据概念，不仅有助于他们适应未来社会，更有助于他们在学习和生活中做出更加明智的决策。然而，由于小学生的认知水平和生活经验有限，如何有效地引导他们形成数据概念成为信息科技课程教学中的一大挑战。 本文选取苏科版信息科技四年级上册“身边的数据”单元作为研究案例，从信息意识与数据概念的内涵出发，结合四年级学生的认知特点，深入探讨如何通过实践活动、情境创设等多种教学手段，有效引导学生形成数据概念，培养他们的信息意识。

信息意识与数据概念

1.信息意识的内涵及其培养价值

信息意识是指个体对信息的敏感度和对信息价值的判断力。对于小学生而言，培养信息意识不仅能够帮助他们更好地适应数字化学习环境，提高学习效率，还能够激发他们对信息技术的好奇心和探索欲，为未来的学习和生活奠定坚实的基础。

信息意识的培养价值主要体现在以下几方面：它有助于提升小学生的信息素养，使他们能够主动获取、分析并利用信息，成为信息社会的积极参与者；它能够让学生把握数据的真实性，以及其出处来源和存续期；它还能够增强小学生的社会责任感，引导他们在信息社会中做出负责任的决策和行为。

2.数据概念形成的理论基础

①认知心理学视角下的数据概念建构。《义务教育信息科技课程标准（2022年版）》（以下简称《课标》）强调，在教学过程中应注重生活实例的引入，让学生在真实情境中感知数据无处不在的特性。这一做法遵循了认知心理学中的“情境认知”理论，即通过创设与学习内容相关的生活化情境，激发学生的学习兴趣，促进学生对数据概念的直观感受和理解。

②建构主义学习理论下的数据概念内化。《课标》中提及的善于利用信息科技协同创新、原创精神、自主动手解决问题等，符合建构主义 学习理论。由此可知，数据概念的形成是教师指导学生开展实践活动，引导其收集分析的过程。

数据概念形成的实践研究

1.实践背景与目标设定

（1）实践背景

《课标》在学科核心素养的信息意识中，明确提出了评估数据来源、辨别数据的可靠性和时效性等要求，这也是对学生掌握基本的数据处理方法，并能够在实际生活中应用数据知识解决问题提出的要求。《课标》虽未单列数据概念，但在其他核心素养内涵中多有提及，这是“信息技术”到“信息科技”的改变，许多学生虽然掌握了信息技术的基本技能，但在面对实际问题时，却缺乏运用数据思维进行分析和决策的能力。因此，“身边的数据”单元旨在弥补这一教学空白，帮助学生建立起对数据的基本认识，形成初步的数据概念。

（2）目标设定

在“身边的数据”单元中，基本的三维目标对数据概念、呈现及交流方式，数据处理、协作分享等都提出了明确的要求。为了实现上述目标，笔者借鉴建构主义学习理论的基本观点，充分激发学生自主意愿以及对核心知识的探究渴望。

2.目标细化与实践策略

（1）目标细化

“身边的数据”单元的总体目标是让学生建立起对数据的基本概念，理解数据在日常生活中的作用，并初步掌握数据收集、整理和分析的基本方法。为了达成这一总体目标，笔者将其细化为以下几个具体目标：认知目标——能识别不同类型的数据（如数值数据、文本数据、图像数据等），理解数据的来源和存在的形式。技能目标——掌握至少两种数据收集方法（如问卷调查、实地观察等），学会使用简单工具（如在线腾讯文档、问卷星等）进行数据整理和基本分析。应用目标——运用所学知识，针对实际问题设计简单的数据收集方案，并通过数据分析得出初步结论。

（2）实践策略

为了达成上述细化目标，笔者采取实验法进行数据采集和分析。将A学校1、2班和B学校3、4班分别作为实验组和对照组，并通过量化数据来评估其效果。

A校1班采用情境教学法：学生置身于一个虚拟的超市环境中，分别扮演超市经理与顾客的角色。超市经理要密切关注顾客的购物行为，以便优化商品布局与促销策略。为了收集数据，学生会详细记录每一笔交易信息，包括购买的商品、数量以及价格，之后，会利用教师提供的在线表格进行数据输入，并对这些数据进行整理，分析销售趋势和顾客偏好。 通过这个过程，学生不仅能深入理解数据收集与分析的实际操作，还能体验到数据在商业决策中的关键作用。 最终，各组将展示各自的分析结果，发现收集过程中的准确率至关重要，同时讨论不同策略对超市经营可能产生的影响，从而加深对数据驱动决策的理解。 从模拟超市购物活动中学生数据收集准确率统计图（如图1）不难看出，学生在操作中的整体准确率较高，达到86.5%，造成错误的主要原因是学生尚不熟悉电子表格的操作，所以在采用手工统计时产生一定的计算问题。

图1 模拟超市购物活动中学生数据收集准确率统计图

A校2班采用项目式学习：教师布置一项调查植物多样性的学习任 务，学生们化身为植物学家，在校园内进行调查。学生被分成若干小组，选好组长，细分各自任务。学生们需要仔细观察并记录区域内植物的种类、数量、生长状态以及分布位置。为了更直观地展示调查成果，他们还会拍摄植物的照片作为辅助资料。在收集完数据后，学生根据之前的组内分工，使用电子表格进行整理，并通过数据分析揭示校园内植物多样性的现状。该项目主要锻炼学生的观察力和数据整理能力，学生发现不同数据收集方法对项目结论准确性的影响（如图2），更重要的是部分学生采取多种方法结合来收集数据，结果发现多样化方法准确率为88%，单一方法准确率为69%。同时结合跨学科理念，增强了学生对自然环境的保护意识。作为提升，学生需合作撰写调查报告，分享调查成果，并提出校园绿化和植物保护的建议。

图2 不同数据收集方法对项目结论准确性的影响统计图

A校1、2班技术的融合教学：利用信息技术工具辅助教学，提高数据处理的效率和准确性。笔者引导学生使用在线文档和问卷星收集数据（家中尝试），并利用问卷星自带功能演示数据分析（课堂展示）。通过对比使用传统纸质问卷与在线表单的数据收集效率，发现数字化工具的使用将数据收集时间缩短了约75%，同时降低了数据录入的错误率。

（3）量化数据

数据概念理解测试成绩：实验组加权平均分为85.5分，对照组平均分为73分，t检验结果显示差异显著（p＜0.05）。数据处理能力测试成绩：实验组加权平均分为82.5分，对照组平均分为69.5分，t检验结果显示差异显著（p＜0.05）。这些数据表明，“身边的数据”单元在帮助学生形成数据概念、提高数据处理能力方面具有显著的效果。

3.实践改进与量化分析

（1）实践改进

结合之前的实践，笔者又设计了一系列改进后的教学活动。此次不再设立实验组和参照组。

首先，通过引入生活中的实例，如学校图书馆的借阅量、学生的日常消费记录等，让学生通过自我描述进行实践调研，直观地感受到数据的无处不在及其重要性。

其次，组织了数据收集活动，要求学生分组进行，每组负责一个具体的数据收集项目，如“校内部分活动场域固定时间人流量统计”“每日作业完成时间统计”等，此次并没有明确提示收集类目。在数据收集过程中，学生不仅相互协作或在寻求指导下使用各种工具（如计数器、在线表格、在线问卷工具等）进行数据采集，还能结合实际生活，体会数据收集过程中的准确性和严谨性。

再次，进一步对数据进行整理分析。在原本初步呈现统计报表的基础上，通过观察电子表格软件（如Excel）进行数据录入、排序、筛选和图表制作，让学生感受将杂乱无章的数据转化为清晰直观的信息图表。在这一过程中，笔者特别强调了数据分析的重要性，鼓励学生从数据中发现规律、提出问题，并尝试用数据来解答这些问题。

例如，通过分析“校内部分活动场域固定时间人流量统计”数据，学生发现男生和女生的活动场域存在差异，并探讨了可能的原因，如运动量、活动内容或习惯等，“作业时间统计”更是让他们不断刷新自己对专心、速率、正确率方面的认知。

为了进一步加深学生 对数据概念的理解，笔者还组织了一次“高仿”的报告交流会，该报告区别于之前的调研报告，主要针对发现的问题谈看法，而不只是停留在问题的描述上。每个小组均展示他们的数据收集过程、分析方法以及得出的详细结论。在报告会上，学生们积极交流、分享经验，不仅锻炼了自己的表达能力和团队合作精神，还从其他同学那里学到了新的数据处理技巧和分析方法。

（2）量化数据与成效分析

为了客观评估“身边的数据”单元的实施效果，笔者采用量化数据的方式进行了成效分析。通过前后测对比，发现学生在数据概念理解、数据收集与整理、数据分析等方面均取得了显著进步。

在单元教学开始前，对全体学生进行了一次前测，结果显示仅有约30%的学生能够准确解释“数据”的含义，约20%的学生能够独立完成简单的数据收集任务，而了解数据分析工具进行数据分析的学生更是寥寥无几。

在单元教学结束后进行的后测中，发现能够准确解释“数据”含义的学生比例提升至约85%，能够独立完成数据收集任务的学生比例提升至约70%，而能够看懂或者主动要求尝试数据分析工具进行数据分析的学生比例也大幅提升至约60%。

此外，笔者还通过访谈方式收集了学生对“身边的数据”单元学习的反馈意见。结果显示，大多数学生能用自己的语言对身边的数据进行描述，对气象、GDP、公交线路等信息关注度增加，并能谈到这些数据对生活的影响，这无形中为下节课的知识学习做了铺垫。

（3）反馈收集与迭代优化

为了深入评估“身边的数据”单元的实际效果，笔者设计并实施了一套系统性的反馈收集机制，旨在通过多维度、多层次的反馈数据，为后续的迭代优化提供科学依据。

首先，采用问卷调查的方式，针对参与教学活动的学生进行了反馈收集。问卷内容涵盖学生对教学内容的理解程度、学习过程中的困难与挑战、对教学方法的满意度等多个方面，当然也进一步加深了学生对数据采集、应用场景等的印象。通过统计分析，笔者发现学生对数据的基本概念和应用场景有了较为清晰的认识，但在数据收集和处理的具体操作上仍存在一定的困惑。 例如，有65%的学生表示能够理解数据的概念，但仍有40%的学生在数据收集时对分类、非常态的统计干扰因素等有一定疑问。

其次，组织教师研讨会，邀请参与教学活动的教师分享教学经验和心得，并针对教学过程中的问题进行深入讨论。通过教师反馈，了解到部分教师在数据教学方法的选择和应用上存在不足，特别是在如何引导学生主动参与数据收集和处理方面缺乏有效策略。同时，教师也提出了一些宝贵的建议，如增加更多模仿语文学科“下水作文”的数据案例、引入更多的“多样态”数据结构或标准的实践活动等。

结 语

本研究的实施，不仅让笔者了解了“身边的数据”单元的实际教学效果，还为后续的改进和优化提供了有力的数据支持。笔者相信，在不断的迭代与优化中，教师的教学活动将更加贴近学生的实际需求，更有效地提升学生的数据素养和实践能力。

本文作者：

王佳

江苏省无锡市尚贤教育集团

文章刊登于《中国信息技术教育》2025年第1期

原标题：信息意识视阈下小学生数据概念形成探究——以“身边的数据”教学单元为例

引用请注明参考文献：

王佳.信息意识视阈下小学生数据概念形成探究——以“身边的数据”教学单元为例[J].中国信息技术教育，2025（01）：49-52.

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