“數(shù)據(jù)與編碼”模塊

數(shù)據(jù)與數(shù)據(jù)安全

本期內(nèi)容

1

課標理解

●了解數(shù)據(jù)，注重安全

——“數(shù)據(jù)與數(shù)據(jù)安全”單元的教學

2

教學課例+同步教學資源

●基于聯(lián)通主義理論的“五學課堂”教學設計思路

——以“數(shù)據(jù)與數(shù)據(jù)安全”單元為例

●“數(shù)據(jù)與數(shù)據(jù)安全”單元教學實踐

1

課標理解

了解數(shù)據(jù)，注重安全

——“數(shù)據(jù)與數(shù)據(jù)安全”單元的教學

本文從小學四年級信息科技教學實踐出發(fā)，引導教師挖掘生活、學習場景中的教學素材，將導航調(diào)度、學習評估等數(shù)據(jù)應用轉(zhuǎn)化為具象化的教學案例，構(gòu)建數(shù)據(jù)驅(qū)動的教學模式，通過學習個性化方案設計提升教學意義。文章重點強調(diào)數(shù)據(jù)安全防護的教學，幫助教師識別適合兒童認知的風險并設計數(shù)據(jù)安全防護策略，為四年級信息科技教師提供可操作的教學指引。

《義務教育信息科技課程標準（2022年版）》（以下簡稱“新課標”）對“數(shù)據(jù)與數(shù)據(jù)安全”單元的教學的基本要求為：“通過體驗和認識典型的信息科技應用場景，感受身邊無所不在的數(shù)據(jù)?！睂λ哪昙壍膶W生而言，學習本單元可以從日常學習和生活體驗入手，感受數(shù)據(jù)給人們帶來的影響和便利，體會數(shù)據(jù)的用途，同時也要從具體的案例出發(fā)，了解數(shù)據(jù)安全的重要性。

數(shù)據(jù)與生活

在小學四年級信息科技教學中，數(shù)據(jù)素養(yǎng)的培養(yǎng)需立足生活場景構(gòu)建具象認知。教學中要基于情境認知理論，系統(tǒng)梳理家庭環(huán)境中的數(shù)據(jù)教育資源，通過“時空維度的數(shù)據(jù)感知”“健康管理的數(shù)據(jù)表征”“學習過程的數(shù)據(jù)記錄”等模塊，為學生提供可操作的實施路徑。

時間數(shù)據(jù)系統(tǒng)是數(shù)據(jù)認知的基礎載體。家庭場景中的鬧鐘設定、電子設備使用時長管控等時序數(shù)據(jù)，可通過“數(shù)據(jù)—行為—反饋”的關聯(lián)教學，引導學生理解數(shù)據(jù)的規(guī)則約束功能。建議結(jié)合智能設備的衛(wèi)星授時原理設計“時鐘拆解”實驗，幫助學生建立機械數(shù)據(jù)向電子數(shù)據(jù)的認知遷移。

健康數(shù)據(jù)監(jiān)測為數(shù)據(jù)應用提供鮮活案例。體重秤測量值、運動手環(huán)步數(shù)等量化指標，可應用WHO兒童生長標準曲線進行數(shù)據(jù)可視化教學。通過建立“身高—體重—步數(shù)”的關聯(lián)分析模型，引導學生繪制個人健康數(shù)據(jù)趨勢圖，從而培養(yǎng)數(shù)據(jù)解讀能力與健康管理意識。

交通出行場景蘊含豐富的數(shù)據(jù)應用案例。校車刷卡記錄的時間戳數(shù)據(jù)、公交站臺的車輛到站倒計時、導航系統(tǒng)的路況預測等，構(gòu)成時序數(shù)據(jù)與空間數(shù)據(jù)的復合教學資源。建議設計“交通數(shù)據(jù)采集”實踐活動，通過記錄、分析出行數(shù)據(jù)，幫助學生理解數(shù)據(jù)在資源調(diào)度中的優(yōu)化作用。

學習環(huán)境中的數(shù)據(jù)記錄系統(tǒng)具有重要的教育價值。通過學業(yè)成績數(shù)據(jù)、圖書館借閱記錄、課堂互動頻次統(tǒng)計等，可構(gòu)建多維學習分析模型。在教學中可引入“學習數(shù)據(jù)儀表盤”概念，幫助學生通過數(shù)據(jù)對比識別學習的優(yōu)勢與不足，培養(yǎng)基于證據(jù)的自我調(diào)節(jié)學習能力。

娛樂場景的數(shù)據(jù)服務機制有助于深化數(shù)據(jù)認知。視頻平臺的觀看進度記憶、智能音箱的內(nèi)容推薦算法、游戲積分系統(tǒng)等，體現(xiàn)數(shù)據(jù)的個性化服務功能。建議通過“數(shù)據(jù)溯源”活動，引導學生追蹤娛樂數(shù)據(jù)的產(chǎn)生、傳輸與應用過程，理解數(shù)據(jù)價值的轉(zhuǎn)化機制。

家居環(huán)境的感知數(shù)據(jù)構(gòu)成生活數(shù)據(jù)網(wǎng)絡?？照{(diào)溫度設定、睡眠監(jiān)測數(shù)據(jù)、食品保質(zhì)期信息等，展現(xiàn)數(shù)據(jù)與生活質(zhì)量的密切關聯(lián)。教學中可設計“家庭數(shù)據(jù)地圖”項目，引導學生系統(tǒng)采集、分類整理家居數(shù)據(jù)，構(gòu)建數(shù)據(jù)與生活需求的關聯(lián)認知。

基于上述分析，建議采用“生活數(shù)據(jù)探究”教學模式，即通過“數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)—采集—分析—應用”四步教學法，結(jié)合家庭數(shù)據(jù)調(diào)查、校園數(shù)據(jù)實驗、社區(qū)數(shù)據(jù)調(diào)研等活動，構(gòu)建“家庭-學校-社會”三位一體的數(shù)據(jù)教育場景。此模式符合新課標“從生活體驗出發(fā)”的基本要求，可有效提升四年級學生的數(shù)據(jù)認知能力與學科核心素養(yǎng)。

數(shù)據(jù)與學習

在四年級信息科技的教學中應重點引導學生認識數(shù)據(jù)對學習的促進作用。數(shù)據(jù)作為“可量化的學習反饋工具”，能夠系統(tǒng)性記錄學習軌跡、精準定位認知盲區(qū)，通過“數(shù)據(jù)采集—分析—干預”的閉環(huán)機制，顯著提升學習效能。建議將數(shù)據(jù)驅(qū)動學習理念融入教學實踐，培養(yǎng)學生基于證據(jù)的自我調(diào)節(jié)學習能力。

學業(yè)評價數(shù)據(jù)具有明確的學習診斷價值。數(shù)學試卷中的95分（知識點掌握率）與3道應用題錯誤（約15%錯誤率），構(gòu)成量化分析的基礎指標。典型案例顯示，當學生數(shù)學計算出現(xiàn)5處錯誤時，通過錯誤類型數(shù)據(jù)可定位核心認知障礙，在實施每日10道專項訓練后，作業(yè)正確率提升23個百分點（從75%提升至98%），驗證了數(shù)據(jù)導向干預的有效性。建議教學中建立“錯誤類型-訓練強度-效果追蹤”的關聯(lián)數(shù)據(jù)模型。

多維學習數(shù)據(jù)支持個性化教學實施。在語文學習中，閱讀之星卡片的8顆星（閱讀能力指標）與寫作本3個問號（寫作短板標識）形成對比數(shù)據(jù)，可據(jù)此設計差異化提升方案：具有閱讀優(yōu)勢的學生采用“每日童話閱讀+周末創(chuàng)作”的進階計劃，生字掌握薄弱的學生實施“生字大冒險”游戲化訓練。實踐表明，基于個體數(shù)據(jù)畫像的教學干預，能使學習效率提升40%，顯著優(yōu)于傳統(tǒng)教學模式。

過程性數(shù)據(jù)記錄可有效優(yōu)化學習行為管理。在科學課的“綠豆種植”實驗中，“莖高3厘米”“2片葉子”等生長數(shù)據(jù)的記錄，可系統(tǒng)培養(yǎng)學生的實證觀察能力；作業(yè)計時器數(shù)據(jù)能建立時間管理基準，通過同桌間專注時長競賽激發(fā)學習投入度。建議推廣“學習行為數(shù)據(jù)日志”，記錄包括任務完成時長、正確率、方法創(chuàng)新等維度，形成可視化進步軌跡。

成長性數(shù)據(jù)追蹤能有效激發(fā)學習動機。班級“進步排行榜”中數(shù)學成績從82分至91分的提升、英語單詞默寫折線圖的上升趨勢，構(gòu)成學習效能感的量化證據(jù)。研究表明，當學生持續(xù)接觸自身進步數(shù)據(jù)時，學習主動性增強65%，形成“數(shù)據(jù)激勵—努力投入—成績提升”的正向循環(huán)。建議構(gòu)建個人學習數(shù)據(jù)儀表盤，動態(tài)展示多維度成長指標。

教師應充分發(fā)揮數(shù)據(jù)的學習促進功能，將其作為“認知放大鏡”與“進步加速器”。通過系統(tǒng)采集學業(yè)表現(xiàn)、學習行為、成長軌跡等多源數(shù)據(jù)，構(gòu)建完整的學習分析體系，引導學生理解數(shù)據(jù)價值，培養(yǎng)數(shù)據(jù)驅(qū)動的問題解決能力，為信息科技核心素養(yǎng)的形成奠定基礎。

數(shù)據(jù)與安全

歐盟頒布的《通用數(shù)據(jù)保護條例》（GDPR）第4條將個人數(shù)據(jù)定義為與已識別或可識別的自然人（“數(shù)據(jù)主體”）相關的任何信息。可識別的自然人指能夠通過直接或間接方式（包括姓名、識別號、位置數(shù)據(jù)、在線標識符，或反映其身體、生理、遺傳、心理、經(jīng)濟、文化及社會身份的特有因素）進行識別的個體。所謂數(shù)據(jù)安全，就是確保這些“數(shù)字精靈”不被竊取、破壞或濫用。

針對四年級的學生，應該引導他們隨時注意保護數(shù)據(jù)安全，特別要重視數(shù)據(jù)安全行為習慣的養(yǎng)成。在使用數(shù)據(jù)設備或進行數(shù)字化操作過程中，要特別注意提醒學生注意以下方面：①切勿隨意下載不明來源軟件，務必在家長的協(xié)助下，從正規(guī)應用商店下載軟件；②網(wǎng)上填寫個人信息需格外小心，若非必要，不要隨意透露真實姓名、家庭住址、電話號碼等關鍵信息；③養(yǎng)成設置密碼的習慣，但密碼設置要盡量復雜，并且不同軟件盡量設置不同密碼；④上網(wǎng)時，若遇奇怪的鏈接，堅決不點擊。

數(shù)據(jù)與安全的教學

在數(shù)據(jù)與安全的教學中，如何將抽象概念轉(zhuǎn)化為生動易懂的知識，引導四年級學生深入理解并在學習和生活中踐行，是教學的核心挑戰(zhàn)。下面，從利用真實案例、闡述自主可控技術、培養(yǎng)數(shù)據(jù)保護意識及強調(diào)法律法規(guī)四個方面，談談教學的基本策略。

1.巧用真實案例，揭示威脅因素

四年級學生的思維正處于具象思維向抽象思維過渡的關鍵期，真實案例能有效幫助他們理解數(shù)據(jù)安全風險。以小明游戲賬號被盜為例，小明在陌生網(wǎng)站下載了所謂游戲加速神器，結(jié)果不僅賬號密碼被篡改，珍藏的游戲裝備也神秘消失。經(jīng)查證，這款來路不明的軟件暗藏病毒，專門竊取用戶的賬號信息。通過這樣貼近生活的案例，學生能直觀認識到隨意安裝未知來源軟件可能造成的數(shù)據(jù)安全隱患。

2.形象比喻，解讀自主可控技術

自主可控技術較為抽象，可以用“建造堅固房子”來類比：把數(shù)據(jù)比作房子里珍貴的寶貝，自主可控技術就像選用自己能掌控的優(yōu)質(zhì)材料和可靠工匠來建造房屋。例如，我國自主研發(fā)的軟件和系統(tǒng)，就如同用自己熟悉且放心的材料建造房子，能更可靠地保護數(shù)據(jù)寶貝不被壞人破壞。

3.日常滲透，培養(yǎng)保護意識

在課堂上，可以開展數(shù)據(jù)保護小妙招分享活動，引導學生思考日常生活中的數(shù)據(jù)保護方法。例如，設置復雜且不輕易泄露的密碼，還可以讓學生親手制作密碼提示卡片，并將其妥善保管，不隨意展示給他人。通過這種實踐互動，可以幫助學生養(yǎng)成保護數(shù)據(jù)的意識和習慣。

4.故事串聯(lián)，強調(diào)法律法規(guī)

對四年級學生來說，直接講法律法規(guī)條文過于枯燥。教師可以通過小熊的冒險故事來講解數(shù)據(jù)安全知識：小熊在網(wǎng)上發(fā)現(xiàn)一款有趣的軟件，下載后卻發(fā)現(xiàn)它會偷偷收集手機里的信息發(fā)給陌生服務器。驚慌的小熊找到森林里的智慧長者，長者耐心解釋——這種未經(jīng)同意收集他人數(shù)據(jù)的行為是違法的，就像不能隨便闖進別人的家拿東西一樣。法律就像守護森林的大盾牌，保護著每個小動物的數(shù)據(jù)安全，違反規(guī)則可是要受到懲罰的。接著，教師講述狐貍因為非法獲取動物們的信息，被動物法庭判罰的故事，讓學生明白無論是個人還是企業(yè)，違反數(shù)據(jù)安全法律法規(guī)都要承擔后果。同時，在課堂上開展“法律知識問答小競賽”，用簡單的題目加深學生對數(shù)據(jù)安全法律法規(guī)的印象，引導他們在生活中做遵守法律的小公民，保護自己和他人的數(shù)據(jù)安全。

數(shù)據(jù)和數(shù)據(jù)安全，與學生的生活學習相關。安全的數(shù)據(jù)可以為學習、生活帶來便利，帶來收獲，而不注意數(shù)據(jù)安全，將會給學習、生活帶來困擾、甚至會造成財產(chǎn)損失。因此，應告誡學生一定要合理利用數(shù)據(jù)，強化數(shù)據(jù)安全，讓數(shù)據(jù)真正成為學習、生活的好幫手。

本文作者：

李維明

四川省教育科學研究院

文章刊登于《中國信息技術教育》2025年第19期

引用請注明參考文獻：

李維明.了解數(shù)據(jù)，注重安全——“數(shù)據(jù)與數(shù)據(jù)安全”單元的教學[J].中國信息技術教育，2025（19）：23-25.

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教學課例+同步教學資源

基于聯(lián)通主義理論的

“五學課堂”教學設計思路

——以“數(shù)據(jù)與數(shù)據(jù)安全”單元為例

作者：

吳躍進 謝明倩 重慶高新區(qū)教育事務中心教研室

付麗娟 重慶大學城沙坪壩小學

資源：

（1）教學論文：基于聯(lián)通主義理論的 “五學課堂”教學設計思路——以“數(shù)據(jù)與數(shù)據(jù)安全”單元為例點擊閱讀

（2）教學設計：“教學設計實例”設計思路（2篇）點擊下載

課例介紹：包括《小衛(wèi)士出擊：數(shù)據(jù)安全來守護》《小衛(wèi)士行動：加密解密我能行》兩課時的教學目標、重點、難點、過程、反思等環(huán)節(jié)的設計意圖及教學實施要點。

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“數(shù)據(jù)與數(shù)據(jù)安全”單元教學實踐

作者：

宋雨婷 四川省成都市龍江路小學分校

資源：

（1）教學論文：“數(shù)據(jù)與數(shù)據(jù)安全”單元教學實踐點擊閱讀

（2）教學設計：教學設計實例（4課時）點擊下載

課例介紹：包括《數(shù)據(jù)價值偵察兵》《數(shù)據(jù)風險解密局》《安全防護實戰(zhàn)營》《自主可控保衛(wèi)戰(zhàn)》四課時教學設計案例及PPT。

提示：在線兌換完雜志后自動解鎖本期目錄、原貌預覽、教學資源（可下載使用）。

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