“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(biāo)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(xué)

2

教學(xué)課例+同步教學(xué)資源

●基于聯(lián)通主義理論的“五學(xué)課堂”教學(xué)設(shè)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(xué)實踐

1

課標(biāo)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(xué)

本文從小學(xué)四年級信息科技教學(xué)實踐出發(fā)，引導(dǎo)教師挖掘生活、學(xué)習(xí)場景中的教學(xué)素材，將導(dǎo)航調(diào)度、學(xué)習(xí)評估等數(shù)據(jù)應(yīng)用轉(zhuǎn)化為具象化的教學(xué)案例，構(gòu)建數(shù)據(jù)驅(qū)動的教學(xué)模式，通過學(xué)習(xí)個性化方案設(shè)計提升教學(xué)意義。文章重點強調(diào)數(shù)據(jù)安全防護的教學(xué)，幫助教師識別適合兒童認知的風(fēng)險并設(shè)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(xué)指引。

《義務(wù)教育信息科技課程標(biāo)準（2022年版）》（以下簡稱“新課標(biāo)”）對“數(shù)據(jù)與數(shù)據(jù)安全”單元的教學(xué)的基本要求為：“通過體驗和認識典型的信息科技應(yīng)用場景，感受身邊無所不在的數(shù)據(jù)。”對四年級的學(xué)生而言，學(xué)習(xí)本單元可以從日常學(xué)習(xí)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(xué)四年級信息科技教學(xué)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(xué)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(xué)習(xí)過程的數(shù)據(jù)記錄”等模塊，為學(xué)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(chǔ)載體。家庭場景中的鬧鐘設(shè)定、電子設(shè)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(guān)聯(lián)教學(xué)，引導(dǎo)學(xué)生理解數(shù)據(jù)的規(guī)則約束功能。建議結(jié)合智能設(shè)備的衛(wèi)星授時原理設(shè)計“時鐘拆解”實驗，幫助學(xué)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(yīng)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(biāo)，可應(yīng)用WHO兒童生長標(biāo)準曲線進行數(shù)據(jù)可視化教學(xué)。通過建立“身高—體重—步數(shù)”的關(guān)聯(lián)分析模型，引導(dǎo)學(xué)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(yīng)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(dǎo)航系統(tǒng)的路況預(yù)測等，構(gòu)成時序數(shù)據(jù)與空間數(shù)據(jù)的復(fù)合教學(xué)資源。建議設(shè)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(xué)生理解數(shù)據(jù)在資源調(diào)度中的優(yōu)化作用。

學(xué)習(xí)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(xué)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(xué)習(xí)分析模型。在教學(xué)中可引入“學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)儀表盤”概念，幫助學(xué)生通過數(shù)據(jù)對比識別學(xué)習(xí)的優(yōu)勢與不足，培養(yǎng)基于證據(jù)的自我調(diào)節(jié)學(xué)習(xí)能力。

娛樂場景的數(shù)據(jù)服務(wù)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(wù)功能。建議通過“數(shù)據(jù)溯源”活動，引導(dǎo)學(xué)生追蹤娛樂數(shù)據(jù)的產(chǎn)生、傳輸與應(yīng)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(luò)?？照{(diào)溫度設(shè)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(guān)聯(lián)。教學(xué)中可設(shè)計“家庭數(shù)據(jù)地圖”項目，引導(dǎo)學(xué)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(guān)聯(lián)認知。

基于上述分析，建議采用“生活數(shù)據(jù)探究”教學(xué)模式，即通過“數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)—采集—分析—應(yīng)用”四步教學(xué)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(xué)校-社會”三位一體的數(shù)據(jù)教育場景。此模式符合新課標(biāo)“從生活體驗出發(fā)”的基本要求，可有效提升四年級學(xué)生的數(shù)據(jù)認知能力與學(xué)科核心素養(yǎng)。

數(shù)據(jù)與學(xué)習(xí)

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

學(xué)業(yè)評價數(shù)據(jù)具有明確的學(xué)習(xí)診斷價值。數(shù)學(xué)試卷中的95分（知識點掌握率）與3道應(yīng)用題錯誤（約15%錯誤率），構(gòu)成量化分析的基礎(chǔ)指標(biāo)。典型案例顯示，當(dāng)學(xué)生數(shù)學(xué)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(xùn)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(dǎo)向干預(yù)的有效性。建議教學(xué)中建立“錯誤類型-訓(xùn)練強度-效果追蹤”的關(guān)聯(lián)數(shù)據(jù)模型。

多維學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)支持個性化教學(xué)實施。在語文學(xué)習(xí)中，閱讀之星卡片的8顆星（閱讀能力指標(biāo)）與寫作本3個問號（寫作短板標(biāo)識）形成對比數(shù)據(jù)，可據(jù)此設(shè)計差異化提升方案：具有閱讀優(yōu)勢的學(xué)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(xué)生實施“生字大冒險”游戲化訓(xùn)練。實踐表明，基于個體數(shù)據(jù)畫像的教學(xué)干預(yù)，能使學(xué)習(xí)效率提升40%，顯著優(yōu)于傳統(tǒng)教學(xué)模式。

過程性數(shù)據(jù)記錄可有效優(yōu)化學(xué)習(xí)行為管理。在科學(xué)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(xué)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(xué)習(xí)投入度。建議推廣“學(xué)習(xí)行為數(shù)據(jù)日志”，記錄包括任務(wù)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(xué)習(xí)動機。班級“進步排行榜”中數(shù)學(xué)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(xué)習(xí)效能感的量化證據(jù)。研究表明，當(dāng)學(xué)生持續(xù)接觸自身進步數(shù)據(jù)時，學(xué)習(xí)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(xué)習(xí)數(shù)據(jù)儀表盤，動態(tài)展示多維度成長指標(biāo)。

教師應(yīng)充分發(fā)揮數(shù)據(jù)的學(xué)習(xí)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(xué)業(yè)表現(xiàn)、學(xué)習(xí)行為、成長軌跡等多源數(shù)據(jù)，構(gòu)建完整的學(xué)習(xí)分析體系，引導(dǎo)學(xué)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(chǔ)。

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(guān)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(biāo)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(xué)生，應(yīng)該引導(dǎo)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(xí)慣的養(yǎng)成。在使用數(shù)據(jù)設(shè)備或進行數(shù)字化操作過程中，要特別注意提醒學(xué)生注意以下方面：①切勿隨意下載不明來源軟件，務(wù)必在家長的協(xié)助下，從正規(guī)應(yīng)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(guān)鍵信息；③養(yǎng)成設(shè)置密碼的習(xí)慣，但密碼設(shè)置要盡量復(fù)雜，并且不同軟件盡量設(shè)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(xué)

在數(shù)據(jù)與安全的教學(xué)中，如何將抽象概念轉(zhuǎn)化為生動易懂的知識，引導(dǎo)四年級學(xué)生深入理解并在學(xué)習(xí)和生活中踐行，是教學(xué)的核心挑戰(zhàn)。下面，從利用真實案例、闡述自主可控技術(shù)、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?wù)劷虒W(xué)的基本策略。

1.巧用真實案例，揭示威脅因素

四年級學(xué)生的思維正處于具象思維向抽象思維過渡的關(guān)鍵期，真實案例能有效幫助他們理解數(shù)據(jù)安全風(fēng)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(xué)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(shù)

自主可控技術(shù)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(shù)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(dǎo)學(xué)生思考日常生活中的數(shù)據(jù)保護方法。例如，設(shè)置復(fù)雜且不輕易泄露的密碼，還可以讓學(xué)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(xué)生養(yǎng)成保護數(shù)據(jù)的意識和習(xí)慣。

4.故事串聯(lián)，強調(diào)法律法規(guī)

對四年級學(xué)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(wù)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(xué)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(dān)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(xué)生對數(shù)據(jù)安全法律法規(guī)的印象，引導(dǎo)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(xué)生的生活學(xué)習(xí)相關(guān)。安全的數(shù)據(jù)可以為學(xué)習(xí)、生活帶來便利，帶來收獲，而不注意數(shù)據(jù)安全，將會給學(xué)習(xí)、生活帶來困擾、甚至?xí)斐韶敭a(chǎn)損失。因此，應(yīng)告誡學(xué)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(xué)習(xí)、生活的好幫手。

本文作者：

李維明

四川省教育科學(xué)研究院

文章刊登于《中國信息技術(shù)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(xué)[J].中國信息技術(shù)教育，2025（19）：23-25.

2

教學(xué)課例+同步教學(xué)資源

基于聯(lián)通主義理論的

“五學(xué)課堂”教學(xué)設(shè)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(wù)中心教研室

付麗娟 重慶大學(xué)城沙坪壩小學(xué)

資源：

（1）教學(xué)論文：基于聯(lián)通主義理論的 “五學(xué)課堂”教學(xué)設(shè)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(xué)設(shè)計：“教學(xué)設(shè)計實例”設(shè)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(xué)目標(biāo)、重點、難點、過程、反思等環(huán)節(jié)的設(shè)計意圖及教學(xué)實施要點。

提示：在線兌換完雜志后自動解鎖本期目錄、原貌預(yù)覽、教學(xué)資源（可下載使用）。

“數(shù)據(jù)與數(shù)據(jù)安全”單元教學(xué)實踐

作者：

宋雨婷 四川省成都市龍江路小學(xué)分校

資源：

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

（2）教學(xué)設(shè)計：教學(xué)設(shè)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(fēng)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(xué)設(shè)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(yù)覽、教學(xué)資源（可下載使用）。

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