初中信息科技Excel单元深度学习的实践探索

当前，许多初中信息科技教学实践停留在浅层学习层面，只强调知识的简单记忆和操作技能的反复训练，导致学生记住了操作步骤，却没有理解信息技术所涉及的科学原理、规则和社会意义，自然也不能实现知识的迁移和灵活应用。初中信息科技教学亟待突破浅层学习走向深度学习。深度学习是指学习者在深刻理解知识的基础上，能够把握知识之间的联系，并能将知识迁移、应用到新的情境中，做出决策和解决问题。立足学生的长远发展和全面提升学生的信息技术素养，初中信息科技课程呼唤深度学习与深度教学。

Excel单元是信息处理的重要组成部分，内容具有一定的衍生性，在信息科技课程体系中有着承前启后的作用。笔者以Excel单元学习为例，从概念的深度理解、学科思维的培养、知识的迁移应用三个方面展开教学实践研究。

概念深度理解：从技术操作到技术原理

“知道不等于理解”“会操作不等于理解”，学生虽然依靠模仿和训练掌握了Excel的操作技能，但由于对概念没有深度理解，往往在后期迁移和应用时束手无措。Excel单元中的重要概念，教师可以结合生活情境，调动、激活学生的已有知识经验，使他们对学习内容加以解释，重新建构知识的意义，促进知识从“表层符号学习”进入“知识内在的逻辑形式”，使学生以融会贯通的方式对学习内容进行组织，建构他们的知识结构。

例1：在《数据的分类汇总》教学中往往存在这样的现象：学生进行分类汇总时经常忘记或者不能准确对“分类字段”进行排序分类，着重于技术操作，却无法根据实际需求运用技术解决问题。可见学生对“分类汇总”这个概念的技术原理和实际应用意义并没有理解，仅是模仿和套用教师的操作，并通过大量的操作训练实现知识与技能的学习。

【分析】Excel中分类汇总的概念比较抽象，如何深入理解“分类”“汇总”的概念，并将它们联系起来尤为重要。从技术思想方面，“分类汇总”分为两步，第一步是利用数据排序功能进行数据分类，使数据条理化和明确化。第二步是利用Excel数据处理中的函数功能，完成数据汇总。“分类汇总”概念的深度学习可以结合生活中的事例，通过情境类比和多元化学习的方法帮助学生理解技术操作背后的技术原理。

【实践】教学设计――《数据的分类汇总》。

1.创设生活化情境，将抽象的概念形象化

问题情境是启学引思、导学引教的有效载体。笔者结合生活中的情境，在导入环节中向学生展示某快递公司某天即将发往松江各地区的快递，并告知此快递公司共有松江新城、松江老城、松江九亭、松江佘山、松江泗泾五个网点（如下页图1），以问题为引导促进学生对概念的深度理解。

师：面对堆积如山的快递物品，工作人员要做什么？

生：分类。

师：分类完成后，快递公司需要做统计，明确发往各区域的快递物品的数目是多少，这时候要怎么办？

生：求和（求和是汇总的方式之一）。

上述情境创设和设计问题看似简单，却激发了学生的生活经验和思考，实现了对“分类汇总”中“分类”和“汇总”的真实理解。

2.运用技术开展多元化学习，实现可持续性理解

在《数据的分类汇总》一课教学中，笔者采用了微视频技术，以便学生能有选择地学习，进而促进他们个性化的互助学习。整节课的教学流程如下：

环节一：教师通过上述情境类比的方式讲解分类汇总的定义和方法，利用Excel分类汇总的方式求出各地区快递物品的数量是多少。

环节二：自主学习。学生利用微视频进行自主学习。

环节三：互助。由于每位学生的信息技术基础和操作熟练度不一样，导致他们的完成时间不同，这时候可以让优生当小老师，学困生在同伴的帮助下及时跟上学习进度。

环节四：整体反馈。反馈共性问题，师生共同总结巩固新知识。

学生通过自学、互助、交流等进行深度学习，教师也有了更多的时间关注每位学生的动态，及时发现并解决问题，帮助他们深入理解“分类字段”“汇总方式”“汇总项”等概念。

挖掘思维深度，培养学科思想

知识、能力与思想方法是学科学习的三大要素。学科知识是鱼，学科思想是渔，真正对学生以后的学习、生活和工作长期起作用并使其终身受益的是学科思想。Excel单元的深度学习是要把握学科知识的本质联系，特别是注重学科思想的培养，帮助学生形成解决相似问题的思维方法。

例2：在《Excel数据计算》的教学中，教师经常会遇到这样的问题：使用单元格地址进行公式编辑，却总有学生直接使用数值计算，混淆了不同情况下填充柄的使用功能。尤其是在学业考试数据计算量不大的情况下，只要结果正确，这个问题往往就被忽略了。

【分析】在Excel数据计算中，学生要掌握填充柄和相对引用的技术方法，其中“引用”“相对地址”的概念属于新知识，对学生而言难度较大。其实“引用”这种高效解决问题的思想在初中信息科技课程不同的章节中屡见不鲜，但是学生却总是会出错。究其原因，主要是学生对其没有真正地理解，因此必须对这类问题进行深度挖掘、透彻分析。

【实践】教学设计――《Excel数据计算》。

1.以学科思想为主线，揭示技术规律

“引用”不是对对象本身的操作，而是对存储对象的引用。学生理解和类比几种“引用”思想的运用，深度挖掘“引用”的技术思维，能够培养学科思想，实现信息的高效管理。以下笔者将结合具体教学内容进行阐述。

（1）“引用”思想在信息搜索方面的表现：优化存储，提高阅读效率。在《信息搜索》的教学设计中，教师提出相关问题，请学生观察搜索引擎中的搜索结果。学生通过观察和讨论发现搜索结果的呈现方式是相关的地址链接，并没有加载具体的内容，通过引用“超链接”这种常见的技术呈现出来，目的是快速提供多样化的内容供搜索者进一步筛选。

（2）“引用”思想在信息管理方面的表现：使用简单，提高打开效率。计算机中不仅可以存储具体内容，还可以存储内容存放的地址。在《文件与文件夹的管理》教学中，笔者设计了讨论“‘快捷方式’高效管理程序的意义”的活动，加深了学生对快捷图标也即“引用”思想体现的认识。

（3）“引用”思想在单元格地址引用中的表现：灵活智能，提高了使用效率。在《Excel数据计算》教学中，学生通过迁移和类比的方法，可以很好地理解“相对引用”的思想和意义，即单元格地址引用实际上是引用了单元格内容。“引用”方法是高效解决问题的思维方式，是学科思想的一种体现。

2.设置技术过渡区，深度理解学科思想

为了更好地理解“引用”思想在Excel单元的应用，在《家庭用水情况数据统计》教学中（上海市居民用水每立方米自来水价格为1.63元，排水费为1.30元，水费=自来水费+排水费×90%），笔者做了如下教学设计。

活动一：在C3单元格中输入公式，计算该用户本月家庭用水情况（B列表示本月用水量）。

在计算过程中，笔者发现有两种不同的计算方法，有的学生输入的是数值，有的学生输入了引用单元格地址，如下所示：

①在C3单元格中输入公式：=1.63*18+1.30*18*0.9（B3中的值为18）。

②在C3单元格中输入公式：=1.63*B3+1.30*B3*0.9。

师：因B3单元格中的数据录入有误，现在重新输入数据，观察并讨论上述两种方法C3单元格中的数据有哪些变化？为什么？

生：第一种方法C3单元格不变，第二种方法C3单元格跟随B3单元格值的变化而变化。

师：当在公式中引用某单元格数据时，你认为应该引用数值还是引用单元格的地址？为什么？

生：引用单元格地址，便于数据的后续管理。

活动二：设置技术过渡环节，使用相对引用的方法，计算出数据表内C3单元格后两个用户的水费。

在C4单元格中输入公式：=1.63*B4+1.30*B4*0.9。

在C5单元格中输入公式：=1.63*B5+1.30*B5*0.9。

设计意图：巩固地址和引用的概念，并让学生意识到重复输入公式很低效、繁琐，思考是否有更加便捷的方法，为后面“填充柄”和“相对地址”学习做铺垫。

活动三：以上三个用户水费计算公式有什么不同？变化的区域有什么规律？能否推断出Cn单元格中的公式是什么？

推测得出Cn单元格中的公式：=1.63*Cn+1.30*Cn*0.9。

设计意图：借助层次递进的问题，引导学生从现象入手探究规律。

活动四：学习新技术――填充柄。

学生通过上述实验推测的方法，在了解技术原理的基础上学习使用填充柄，巩固了用“引用”来高效解决问题的学科思想，将学习从浅表的知识学习和技巧训练提升到深层思想方法的学习。

从理解到实践：实现知识的迁移应用

叶圣陶先生曾说过，“教是为了不教”。这句话既道出了教学的目的，又道出了学生掌握知识和方法后，应能迁移和应用原有知识，用以分析问题和解决问题。Excel单元深度学习的一个重要特点就是实现数据统计知识与技能的灵活应用。

例3：在初中信息科技课堂上，学生跟随教师的讲解，不断地演练着Excel中数据统计等基本操作。教师讲学生练，经历了大量的训练，但学生却不知道计算这些数据有什么实际作用，无法很好地读数据、找不到规律或无法发现有用信息的现象层出不穷。任务中缺乏问题产生的土壤，容易导致学生的知识只是在某种情境下应用，而不能学以致用。

【分析】例3呈现的是初中信息科技课程教学现场经常出现的现象。机械技能僵化训练看似方便学生操作，但课堂变得机械、枯燥、乏味，学生不知道为什么学，简单的技能训练并没有提升学生综合应用技术的能力。信息科技学习的本质是如何利用它分析和解决问题，为了把理论教学与实践活动有机地结合起来，项目活动成为达成信息科技课程目标的有效途径。

1.挖掘数据规律，深度理解技术意义

【实践】教学设计――《慧眼读数据――数据分析》。

在大数据时代，对数据进行统计和深入分析，发现其背后蕴含的规律，并加以开发利用是一项非常有价值的工作，这也是学习Excel的意义所在。数据统计是一种技术，也是解决问题的方法。理解数据统计的意义，是学生实现深度学习的动力之一。为提升学生“读”数据的意识和能力，总结分析方法，并对实际生活产生指导作用，笔者本节课的教学设计如下：

环节一：故事激趣，概念导入。引入“数据挖掘技术在沃尔玛的运用”的趣味故事，学生在故事中体会数据分析是有用的，激发学习兴趣。

环节二：数据分析。学生观看视频《足球场上的神秘纸条》，思考数据分析的意义。说一说，数据分析在家庭生活中的应用。

环节三：热身活动。笔者出示某旅游景点历年接待游客的情况：2010年迎接游客约100万人次，2011年迎接游客约200万人次，2012年迎接游客约300万人次，2013年迎接游客约350万人次，2014年迎接游客约380万人次，2015年迎接游客约400万人次。

师：请同学们预测一下2016年的游览人数是多少？得到的数据对人们有什么帮助？

生：可能是410万人。经过数据分析，作为游客，可以判断景区的游览舒适度；作为景区的工作人员，可以做好迎接游客的准备。

以问题为引导培养学生“读”数据的能力，体会数据分析的过程，尝试总结数据分析的方法（如图2）：

①整理数据――从各种数据源中选取和集成用于数据分析的数据；

②分析数据――用某种技术方法将数据中的规律找出来；

③推测结论――分析原因，给出建议或推测。

环节四：任务驱动，步步为营。笔者提供网购书籍的真实情境，根据各大电商的销售数据选购本月热门图书，并整理和分析历年的书籍销售数据，用数据说话，结合物流等综合因素，验证“双十一”购买书籍是否划算。

教学以数据分析为切入点，学生巩固了电子表格中数据统计的方法，学习从熟练操作技能逐渐转向对数据的整理和分析，理解技术的意义。

2.开展项目活动，提升综合应用能力

【实践】项目活动――雾霾知多少。

美国国家研究理事会（NRC）研究概括出深度学习的本质，即个体能够将其在一个情境中所学的知识运用于新情境的过程。为了让学生能够灵活运用知识，加强他们在实际生活中解决问题的能力，笔者在教学实践中，设计并开展了主题为“雾霾知多少”的项目活动。

“雾霾”与学生生活息息相关，围绕主题，学生通过自主探究、互相交流、选择问题、解决问题等途径展开深度学习。

在项目活动的初始阶段，学生通过网络搜索了解了雾霾的基本定义、危害物及主要成分、起因、危害物种类的等级等，形成对雾霾的基本认识。

为了更清晰地了解雾霾到底对我们生活有多大影响，还需要用数据来说话，这就需要学生迁移已有的数据统计知识和技能，运用数据计算、多角度分析数据表、制作图表的方法，对数据进行分析，取得想要的结果并展开交流，总结活动经验，提出切实可行的对策。

项目活动培养了学生的开放思维，促进了他们对信息处理、分析的理解。项目各小组之间的相互学习讨论，让学习从课堂延伸到了课外生活，实现了问题的批判性分析与原有知识的整合。把信息技术应用到解决日常学习和生活等实际问题中，学以致用，学有所用。

文惠君问庖丁为什么解牛的技艺这么高超。庖丁回答说：“臣之所好者，道也；进乎技矣。”与此类似，初中信息科技教学就是不断地由“技”而“道”的过程。初中信息科技教学要抓住“道”，不能仅在操作技能上进行机械训练，还要让学生通过深度学习，理解学习内容，关注学科思想，掌握解决问题的方法和规律，建构出自己的知识结构，实现知识和技能的迁移和应用。