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摘要：《普通高中信息技术课程标准（2017年版）》从提升全民信息素养的高度重新界定了普通高中信息技术课程的目标和性质。高中信息技术课堂教学要落实信息技术核心素养，培养学科大概念理念，采用基于项目的学习方式，引导学生关注信息技术对人类社会的影响，提高学生的信息社会责任感。作者参与了人民教育出版社教材和教师用书的编写工作，在此结合人教社的教材特点阐述了新课标中数据与数据学科的教学感想。
关键词：信息技术;数据科学;数据;核心素养;策略
中图分类号：G434 文献标识码：A 论文编号：1674-2117（2021）21-0052-03
信息素养的核心是数据，数据已成为信息社会的重要资源，成为支撑科学研究、技术进步和社会发展的不可或缺的基础。《普通高中信息技术课程标准（2017年版）》（以下简称《课标》）先从数据科学的基本概念入手，让学生明白什么是数据、什么是大数据、数据怎么管理与分析才具有更高的价值、数据处理的基本过程是什么。明白上述问题后，教师再带领学生开始后面章节的学习，以达到水到渠成的效果。
数据科学的核心概念
数据科学的主要作用是數据分析。在进行教学设计时可以按照数据分析的基本过程，形成以下的教学设计主线：数据→信息管理→数据分析过程（数据采集→数据整理→数据计算统计→数据建模→数据拓展可视化）。在这条主线中主导和贯穿下引导学生理解什么是数据、数据科学的相关理论知识，通过大量的案例分析，为学生设计一些围绕问题解决的任务（或情境），让学生自主理解数据与数据科学的核心概念。
1.学生角度的核心概念
在教学设计时要引导学生从数据科学的角度提炼出核心概念图（如下图），帮助学生把知识点有机关联起来，并对自己的学习情况做一个简要的总结与评价，从而提高知识掌握的效率。
2.教师授课角度的核心概念
学生需要掌握各个核心概念之间的联系，教师则不仅需要知道概念之间的联系，还需要知道概念的大背景和大环境（如下表）。
数据科学在教材中的地位与价值
数据科学是整个《信息技术》教材内容的基础。“数据与数据科学”这个模块包括“数据需求分析”“数据管理”“数据分析”三部分内容。通过本模块的学习，学生应了解数据管理与分析技术，能根据需求分析形成解决方案;能选择一种数据库工具对数据进行管理，从给定数据中提取有用信息并应用于实际问题解决;在活动过程中形成对数据特征、数据价值、数据管理思想与分析方法的认识。
另外，“数据”在信息社会里被赋予非常重要的内涵，“数据管理与分析”也是本模块需要解决的核心问题。通过学习，要让学生意识到数据就在我们身边，数据的处理具有普遍性，并从数据科学的角度看待数据，然后由此逐步上升到信息社会数据管理与分析的重要性。在《课标》中数据科学的地位也有承上启下的作用。
本模块符合《课标》中内容要求里的“3.1 结合生活实际，认识到数据是一种重要的资源，通过科学管理与分析数据，可以使数据实现其应有价值”，同时与后面章节有机结合，共同达到3.2的要求;与《课标》内容要求的“感受数据管理与分析技术的重要性”基本吻合;还符合“3.2 结合具体案例，初步了解分析业务需求、建立数据管理与分析问题整体解决方案的基本过程;尝试对既定方案进行分析、评价，发现问题并优化方案”。
“基于数据科学进行数据分析的科学决策”属于《课标》内容要求之外的内容，设计该模块内容应基于以下几点考虑：①数据科学的最终目标是数据分析的核心，可以让学生对实际案例有一定的认识;②在实际生活中，学生会进行数据分析，从开发的角度适当了解隐藏在数据分析背后的工作，可以加深他们对数据科学的认识，意识到人、社会、数据和大数据的重要意义;③学生以后在使用数据时，会用数据的眼光、数据管理与分析的眼光进行思考，并尝试解决问题，数据的意识也会随之增强。
数据与数据科学的理论概念有很高的应用价值。从数据存储和管理的多种基本形式，提出数据分析的基本过程。从手工数据的管理到大数据的管理，引出数据管理与分析的基本过程，并明确和体验数据分析的优势与局限性，为科学决策发挥重要作用。引导学生积极结合实际的数据分析案例解决实际问题，促进学习与发展，潜在培养其数字化学习与创新的能力。
数据科学教学策略
1.突出本章核心的内容
教师首先对各节内容进行总体性的整理，然后明确本节的重点，让学生建立基本概念，在经过学习后对本章有一个概括性的认识，这样能更好地进行后面章节的学习。
2.引导学生以数据的视角沉浸到学习的情境中
教材中的“体验与探索”“阅读拓展”板块，其案例都来源于实际生活，建议引导学生以数据管理与分析的视角进入案例，然后让学生在小组讨论中表达自己的想法，在经过比较深入的讨论和思考后，让学生带着疑问开始后面的学习。另外，教师应通过教材中设置的情境尽可能地引导学生沉浸其中，想象自己在情境中可能获得的感受。
3.适当渗透一些数据科学的观点
关于“数据科学”这个概念的教学，建议教师在备课时参阅数据科学领域的书籍，借鉴其中的一些理论，以及关于系统的模式图。另外，建议适当提示学生使用数据的眼光看待各类事件的发生，如要整体性地分析问题、要以发展的眼观看待事物等，这些都为后面的实践操作打下基础。
4.从“数据管理”入手，逐渐引入“数据分析的基本过程”
因为学生接触的范围有限，接触到的往往只是数据本身，所以他们对数据背后的要素的分析不全面或意识不够，而且呈现的手段比较单一。在教学中，教师要通过案例分析并结合学生的使用经验，引导他们了解数据背后的信息与智慧。另外，教师要通过讲解的形式，解读教材中数据处理的基本过程，从数据采集到数据可视化，明确“数据获取”和“数据分析”是数据处理的基本过程。而数据的整理、统计和建模是数据处理的准备过程，这部分与后面的章节有呼应关系，要让学生通过这个结构图把教材前后章节内容关联起来。
5.通过“阅读拓展+实践活动”提升和拓展学生的认识面
数据科学中涉及大数据的概念，教师可以借助互联网查找数据案例，模仿设计一份数据分析计划，然后归纳总结可能用到的数据管理方法和数据分析工具。教师还可以把其中的Python和数据库放在课堂上进行讲解和呈现，建议以小组合作的方式来开展。
6.充分发挥教材各个栏目的作用
人教社教材设计的各个项目都比较符合内容要求，也更贴近学生的学习与生活实际，建议教师尽量发挥这些项目的作用。如果操作起来有困难，可以根据情况重新设计或适当修改。在设计活动时，要根据《课标》的理念和教材以及学生的实际情况，设计有针对性、可探究、真实的实践活动，让学生能够真正参与到课堂教学中，全面提升学生的信息意识。另外，教师可以为学生多提供一些参考书目或相关的学习网站，为其提供自学信息系统的相关资源。
数据与数据科学的教学落实主要是围绕学科核心素养——信息意识、计算思维、数字化学习与创新、信息社会责任来展开，它们互相支持、互相渗透，共同促进学生整体信息素养的提升。在教学过程中，应有意识地引导和提升学生的核心素养能力，培养学生的数字化学习与创新能力，培养学生的信息社会责任，激发学生学习的动力，从而使学生树立正确的信息社会价值观和责任感。
参考文献：
[1]祝智庭，樊磊.数据与计算[M].北京：人民教育出版社，2019.
[2]中华人民共和国教育部.普通高中信息技术课程标准（2017年版）[M].北京：人民教育出版社，2018.
作者简介：钱华斌，男（1975.11—），浙江衢州人，浙江杭州师范大学附属中学教师，中学高级教师，研究方向为高中信息技术教学。
关键词：信息技术;数据科学;数据;核心素养;策略
中图分类号：G434 文献标识码：A 论文编号：1674-2117（2021）21-0052-03
信息素养的核心是数据，数据已成为信息社会的重要资源，成为支撑科学研究、技术进步和社会发展的不可或缺的基础。《普通高中信息技术课程标准（2017年版）》（以下简称《课标》）先从数据科学的基本概念入手，让学生明白什么是数据、什么是大数据、数据怎么管理与分析才具有更高的价值、数据处理的基本过程是什么。明白上述问题后，教师再带领学生开始后面章节的学习，以达到水到渠成的效果。
数据科学的核心概念
数据科学的主要作用是數据分析。在进行教学设计时可以按照数据分析的基本过程，形成以下的教学设计主线：数据→信息管理→数据分析过程（数据采集→数据整理→数据计算统计→数据建模→数据拓展可视化）。在这条主线中主导和贯穿下引导学生理解什么是数据、数据科学的相关理论知识，通过大量的案例分析，为学生设计一些围绕问题解决的任务（或情境），让学生自主理解数据与数据科学的核心概念。
1.学生角度的核心概念
在教学设计时要引导学生从数据科学的角度提炼出核心概念图（如下图），帮助学生把知识点有机关联起来，并对自己的学习情况做一个简要的总结与评价，从而提高知识掌握的效率。
2.教师授课角度的核心概念
学生需要掌握各个核心概念之间的联系，教师则不仅需要知道概念之间的联系，还需要知道概念的大背景和大环境（如下表）。
数据科学在教材中的地位与价值
数据科学是整个《信息技术》教材内容的基础。“数据与数据科学”这个模块包括“数据需求分析”“数据管理”“数据分析”三部分内容。通过本模块的学习，学生应了解数据管理与分析技术，能根据需求分析形成解决方案;能选择一种数据库工具对数据进行管理，从给定数据中提取有用信息并应用于实际问题解决;在活动过程中形成对数据特征、数据价值、数据管理思想与分析方法的认识。
另外，“数据”在信息社会里被赋予非常重要的内涵，“数据管理与分析”也是本模块需要解决的核心问题。通过学习，要让学生意识到数据就在我们身边，数据的处理具有普遍性，并从数据科学的角度看待数据，然后由此逐步上升到信息社会数据管理与分析的重要性。在《课标》中数据科学的地位也有承上启下的作用。
本模块符合《课标》中内容要求里的“3.1 结合生活实际，认识到数据是一种重要的资源，通过科学管理与分析数据，可以使数据实现其应有价值”，同时与后面章节有机结合，共同达到3.2的要求;与《课标》内容要求的“感受数据管理与分析技术的重要性”基本吻合;还符合“3.2 结合具体案例，初步了解分析业务需求、建立数据管理与分析问题整体解决方案的基本过程;尝试对既定方案进行分析、评价，发现问题并优化方案”。
“基于数据科学进行数据分析的科学决策”属于《课标》内容要求之外的内容，设计该模块内容应基于以下几点考虑：①数据科学的最终目标是数据分析的核心，可以让学生对实际案例有一定的认识;②在实际生活中，学生会进行数据分析，从开发的角度适当了解隐藏在数据分析背后的工作，可以加深他们对数据科学的认识，意识到人、社会、数据和大数据的重要意义;③学生以后在使用数据时，会用数据的眼光、数据管理与分析的眼光进行思考，并尝试解决问题，数据的意识也会随之增强。
数据与数据科学的理论概念有很高的应用价值。从数据存储和管理的多种基本形式，提出数据分析的基本过程。从手工数据的管理到大数据的管理，引出数据管理与分析的基本过程，并明确和体验数据分析的优势与局限性，为科学决策发挥重要作用。引导学生积极结合实际的数据分析案例解决实际问题，促进学习与发展，潜在培养其数字化学习与创新的能力。
数据科学教学策略
1.突出本章核心的内容
教师首先对各节内容进行总体性的整理，然后明确本节的重点，让学生建立基本概念，在经过学习后对本章有一个概括性的认识，这样能更好地进行后面章节的学习。
2.引导学生以数据的视角沉浸到学习的情境中
教材中的“体验与探索”“阅读拓展”板块，其案例都来源于实际生活，建议引导学生以数据管理与分析的视角进入案例，然后让学生在小组讨论中表达自己的想法，在经过比较深入的讨论和思考后，让学生带着疑问开始后面的学习。另外，教师应通过教材中设置的情境尽可能地引导学生沉浸其中，想象自己在情境中可能获得的感受。
3.适当渗透一些数据科学的观点
关于“数据科学”这个概念的教学，建议教师在备课时参阅数据科学领域的书籍，借鉴其中的一些理论，以及关于系统的模式图。另外，建议适当提示学生使用数据的眼光看待各类事件的发生，如要整体性地分析问题、要以发展的眼观看待事物等，这些都为后面的实践操作打下基础。
4.从“数据管理”入手，逐渐引入“数据分析的基本过程”
因为学生接触的范围有限，接触到的往往只是数据本身，所以他们对数据背后的要素的分析不全面或意识不够，而且呈现的手段比较单一。在教学中，教师要通过案例分析并结合学生的使用经验，引导他们了解数据背后的信息与智慧。另外，教师要通过讲解的形式，解读教材中数据处理的基本过程，从数据采集到数据可视化，明确“数据获取”和“数据分析”是数据处理的基本过程。而数据的整理、统计和建模是数据处理的准备过程，这部分与后面的章节有呼应关系，要让学生通过这个结构图把教材前后章节内容关联起来。
5.通过“阅读拓展+实践活动”提升和拓展学生的认识面
数据科学中涉及大数据的概念，教师可以借助互联网查找数据案例，模仿设计一份数据分析计划，然后归纳总结可能用到的数据管理方法和数据分析工具。教师还可以把其中的Python和数据库放在课堂上进行讲解和呈现，建议以小组合作的方式来开展。
6.充分发挥教材各个栏目的作用
人教社教材设计的各个项目都比较符合内容要求，也更贴近学生的学习与生活实际，建议教师尽量发挥这些项目的作用。如果操作起来有困难，可以根据情况重新设计或适当修改。在设计活动时，要根据《课标》的理念和教材以及学生的实际情况，设计有针对性、可探究、真实的实践活动，让学生能够真正参与到课堂教学中，全面提升学生的信息意识。另外，教师可以为学生多提供一些参考书目或相关的学习网站，为其提供自学信息系统的相关资源。
数据与数据科学的教学落实主要是围绕学科核心素养——信息意识、计算思维、数字化学习与创新、信息社会责任来展开，它们互相支持、互相渗透，共同促进学生整体信息素养的提升。在教学过程中，应有意识地引导和提升学生的核心素养能力，培养学生的数字化学习与创新能力，培养学生的信息社会责任，激发学生学习的动力，从而使学生树立正确的信息社会价值观和责任感。
参考文献：
[1]祝智庭，樊磊.数据与计算[M].北京：人民教育出版社，2019.
[2]中华人民共和国教育部.普通高中信息技术课程标准（2017年版）[M].北京：人民教育出版社，2018.
作者简介：钱华斌，男（1975.11—），浙江衢州人，浙江杭州师范大学附属中学教师，中学高级教师，研究方向为高中信息技术教学。