基于数据分析的“表格数据加工”教学内容拓展

目前，在国内初中信息技术课程中，“表格数据加工”是必不可少的教学单元。其内容主要围绕某电子表格软件（Excel或WPS表格），让学生掌握统计与处理表格数据的基本方法。从教材内容与教学实践看，该单元的教学往往在图表之后就结束了。但笔者总有“意犹未尽”之感，觉得如果能在该单元的末尾部分加上“数据综合分析”性质的内容，则能更好地体现课程的核心思想，才有利于培养学生的核心素养。学习“表格数据加工”可以让学生掌握其基本知识与技能，但更重要的是要让学生建立利用数据解决问题、辅助决策的意识。这些虽然可以考虑在本单元各部分教学内容中渗透，但限于课时与知识内容，在单元最后进行总结与强化将更能凸显其意义。表格数据加工的目的与意义在于为接下来的数据分析提供方法与基础。数据分析是指“用适当的统计分析方法对搜集来的大量数据进行分析，提取有用信息形成结论并对数据加以详细研究和概括总结的过程”。[1]这是培养学生发展核心素养中“问题解决”的重要方法。在实际教学中，电子表格数据可以从单表与多表数据分析两个层面开展，并结合“数据透视表”与“合并计算”两个知识点进行讲解（下文中的案例均以WPS表格为工具）。

单表数据分析

面对电子表格中单张工作表中的数据，人们常常会根据实际需要，综合运用计算、排序、筛选、汇总、图形化等手段，深入分析这些数据。有时，还需要根据不同的需求对工作表中数据进行多角度的分析。如果将每种需求的分析结果都制成新的工作表则比较麻烦，这时可以使用“数据透视表”来解决。

1.单表深入分析与案例

通过对单张工作表中的数据进行统计与深入分析可以得到某种结论，并因此生成新的应用需求，或对未来可能出现的状况进行预测。

例如，体育老师为了挑选篮球兴趣小组成员，分析了“学生信息表”中的数据，并特别关注了全班学生的“身高”与“体重”两项数据（如表1）。笔者让学生从“体育老师”的角度去观察数据并思考（观察“身高”与“体重”数据是为了挑选篮球队员），看有没有其他发现？

从表中信息，笔者联想到了“BMI指数”，即常用衡量人体胖瘦程度以及是否健康的一个国际标准。于是，笔者统计了全班的“BMI指数”，并分析了全班学生的体质状况。结果发现，全班超过半数的学生都有体重超标的现象（如下页图1）。据此，笔者建议班主任要鼓励与组织相关学生多进行有氧运动，以减轻体重。

随后，笔者指导学生总结：通过对数据统计与分析，发现体重超标的现象，并以此为依据预测相关同学发生相关疾病的风险可能增加，这就是开展预测。班主任在体育老师的建议下，开展相应的活动，倡导学生加强锻炼，增强体质，这就产生了新的应用。当然，还可以引导学生继续观察数据，看能否有新的发现或想法，开拓其思维并提供实践的机会。只要学生提出的猜想与假设是合理的，都应给予鼓励，帮助他们建立利用数据的意识。

2.数据透视表

数据透视表是一种交互式的表格。用户可以根据不同的分析目标，动态地安排行、列、数据以及页区域的内容，从而轻松实现数据的多角度分析与需求。

例如，对“班费使用记录表”中的数据进行多角度分析（如表2）。学生可以根据自己的意图来自由安排行、列项，从而实现对相同数据的多样性分析，如可以分析不同班委使用班费的总额，或某月所有班委使用班费的总额等。如果分别建立工作表进行分析统计会比较麻烦，而使用“数据透视表”则更高效。

首先，创建针对“班费使用记录表”工作表中数据的数据透视表。具体步骤如下：①选择工作表中A1∶F22单元格；②单击“数据”菜单下的“数据透视表”，在弹出的对话框中，选择“新工作表”，将创建的数据透视表放置在新工作表中；③单击“确定”，完成创建。接着，在创建好的数据透视表上，根据需求将字段列表区中的字段拖放到数据透视表中的行区域、列区域、数据区域与页区域中，进行多角度的分析，结果会直接呈现在工作表中。例如，想了解各班委使用班费的总额，可以将“负责人”字段拖至“行区域”，将“金额”字段拖至“数据区域”，结果会在工作表中显示（如图2）。如果用“分类汇总”方法也可以完成这一任务，但用数据透视表来实现更为方便。另外，放在页区域中的字段，也可以作为透视表中已有数据的筛选条件。例如，将“月份”字段放置在页区域，则可以通过下拉菜单选择具体月份，对下面的所有数据进行筛选。

多表数据分析

在使用和处理数据的过程中，经常需要将多个工作表中的数据联合起来综合分析，即多表联合分析。有时还需要将多张工作表，甚至是不同工作簿中的工作表中的数据联合起来统计，此时，可以运用电子表格中的“合并计算”来完成操作。

1.多表联合分析与案例

数据统计后，发现、分析问题，并针对问题通过分析与之关联的数据寻求答案或解决方案。

例如，班主任在统计了班费使用金额后，发现总花费超出了预算。在不减少活动次数又不超出总预算的情况下，如何调整班费使用方案呢？此设计的目的在于，让学生在“问题”的指引下，对多张工作表中的数据进行综合分析，从而找到解决问题的对策。

教师可以引导学生逐步展开如下分析。首先，了解各月班费使用情况的比例，发现11月份的花费最高；其次，分析11月份各项活动的具体花费情况，发现生日礼物花费最高；最后，围绕生日礼物花费分析并横向比较，发现11月份在生日礼物上的花费是整个学期中最高的。为了寻找原因，可以将“学生信息表”与“班费使用记录表”中的数据进行联合分析，发现11月份过生日的人数最多。若想削减班费开支，可以考虑降低生日礼物人均费用标准。

本例中，既有对单个工作表单字段数据的比例分析与多字段数据的横向比较，又有对多张工作表关联数据的联合分析。将“学生信息表”与“班费使用记录表”中多个字段的数据联系起来分析、寻找11月份班费使用较多的原因（如上页图3）。学生在完成任务的过程中，可以体会到将不同工作表中数据联系起来分析的重要性，从而建立数据是有关系与结构的意识。

2.合并计算

合并计算可以将多表中的数据，以单行（单列）为条件进行统计汇总。合并计算，首先需要选定结果存放的位置（新工作表或某源数据所在的工作表）；其次确定汇总选项（求和、平均值等）；再次分别选定需要合并统计的数据源；最后确定合并条件完成合并计算。

例如，了解一学期各班委经手的费用情况（除了班费外还有班级图书馆活动中产生的相关费用，如表3）。要完成此任务，学生必须将班委在不同表中各自经手的费用进行统计并相加，这无疑是比较繁琐的，从而自然引出“合并计算”。

因此，可以将“班级管理”工作簿中“班费使用记录表”工作表中的“负责人”“金额”数据，与“班级图书角管理”工作簿中“班级购书信息”工作表中的“购买人”“金额”数据进行合并计算。具体步骤如下：①分别打开“班级管理”工作簿和“班级图书角管理”工作簿；②打开“班级管理”工作簿中的“合并统计”工作表，选定A2单元格；③单击“数据”菜单下的“合并计算”（如图4）。

在合并计算对话框中确定“函数”为“求和”。在“引用位置”通过点击按钮，选择“班级管理”工作簿中“班费使用记录表”工作表中的B2∶C22单元格，返回后再用“添加”按钮添加至“所有引用位置”。

用类似的方法，也可以将“班级图书角管理”工作簿中“班级购书信息”工作表中的C2∶D9单元格数据添加至“所有引用位置”。勾选对话框中的“最左列”，单击确定，完成合并计算（如上页图5）。

合并计算时需要注意两点：一是合并的数据源结构必须相同，本例中的“负责人”“金额”与“购买人”“金额”的数据结构是相同的；二是要明确合并条件，如果选择“首行”表示按第一行的内容进行分类合并计算，选择“最左列”表示按第一列的内容进行分类合并计算。合并计算的运用可以让学生建立将数据结合起来分析统计的意识。

课程内容建设的两点思考

“表格数据加工”单元中单表的深入分析与多表的联合分析，以及数据透视表与合并计算知识点的引入，都属于课程内容一个具体方面的建设与拓展。关于课程内容的建设，笔者有以下两点思考。

1.课程内容建设应聚焦于学科核心素养的挖掘

一线教师应当摆脱已有教学经验的束缚，不断思考课程的核心价值与教育意义，并结合学生的发展目标，尝试提炼本学科的核心素养。同时，在已有专家的研究结果上努力开展教学实践。在“表格数据加工”单元中，笔者尝试从单纯软件工具的教学向“数据分析”教学内涵的推进，进一步思考数据之间的关系与结构，并上升到数据管理的思想层面。这其实可以归类在“信息技术课程核心素养框架”的主题中。[2]站在学科思维的高度，教师可以从对象管理的角度，对“表格数据加工”单元进行整体的设计与安排，如在“数据录入与修改”部分介绍“对象”“属性”的概念，在“规划表格”部分强调“对象”与“属性”的应用，在“公式、函数、筛选、排序、图表”的案例教学过程中逐步引入数据的关系与结构。强调数据的应用实际上也是引导学生关注关系与结构的问题。从对象管理的主线出发，安排数据管理的内容，不仅可以与小学阶段的“文件管理”相关内容衔接，还可以为高中阶段数据库的学习奠定基础。

2.课程内容建设应服务于学科核心素养的实现

是否增加教学内容与相关知识点应看其是否有助于说明或体现学科的核心素养。本文中的“数据透视表”与“合并计算”，都曾经出现在苏科版的教材中，但因一线教师普遍反映内容“太难”而删除，笔者也曾是其中一员。但经过学习与思考，笔者发现这两个知识点的引入，可以让学生有效把握单表内数据与多表间数据的关系与结构。如果教学中缺失，学生对关系与结构的理解会大打折扣，也无法为将来高中数据库的学习夯实根基。但也不能为了拓展而拓展，以电子表格的函数为例，其种类众多且每个函数都有其应用的价值，若每个函数都列入教学知识点显然是不可能的，只要让学生理解函数的功能与使用方法即可。

总之，信息技术课程内容建设与课程思想提炼的浪潮方兴未艾，需要每一位学科教师勤于思考，勇于实践，贡献自己的一份力量。