裴 威

（錦州醫(yī)科大學(xué)，遼寧 錦州 121001）

隨著大數(shù)據(jù)時(shí)代的到來，數(shù)據(jù)分析工具層出不窮，Excel作為傳統(tǒng)數(shù)據(jù)分析工具，其數(shù)據(jù)可視化和管理功能被忽視。大學(xué)教育階段，Excel往往設(shè)為基礎(chǔ)課程，采用傳統(tǒng)教學(xué)方法，學(xué)生只知道如何操作，卻不知道為什么這樣操作，理解不深刻，學(xué)完就忘，教學(xué)流于形式。

PBL教學(xué)以問題為中心，有助于學(xué)生將知識(shí)內(nèi)化為解決問題能力。近年來，協(xié)作學(xué)習(xí)越來越受到重視[1，2]。PBL教學(xué)法與協(xié)作學(xué)習(xí)的天然聯(lián)系有助于將兩者結(jié)合起來，發(fā)揮最大效能，對(duì)教學(xué)改革有重要意義。

1 PBL教學(xué)法

PBL教學(xué)法是指教師預(yù)設(shè)虛擬場景，提出一個(gè)綜合性的問題，學(xué)生在解決問題過程中，提高學(xué)習(xí)效率和效能。

傳統(tǒng)的Excel教學(xué)采用講授概念—演示操作—學(xué)生操作—驗(yàn)收評(píng)分的步驟，學(xué)生處于被動(dòng)接受地位，學(xué)習(xí)興趣不濃，學(xué)習(xí)效果不佳。由于學(xué)生基礎(chǔ)、能力有所差異，教師難以把控教學(xué)進(jìn)度，若只考慮基礎(chǔ)差的學(xué)生，會(huì)拖延教學(xué)進(jìn)度，對(duì)重點(diǎn)、難點(diǎn)知識(shí)無法展開講授，而學(xué)生只是機(jī)械記憶操作步驟，難以將知識(shí)進(jìn)行遷移。

將PBL教學(xué)法應(yīng)用于Excel教學(xué)，打破了教師教授—學(xué)生接受的信息鏈條，通過合理設(shè)計(jì)任務(wù)促使學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí)；教師角色也發(fā)生了轉(zhuǎn)變，從單純的傳授知識(shí)，變成通過提示、監(jiān)督對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)過程施加影響。

2 協(xié)作學(xué)習(xí)

協(xié)作學(xué)習(xí)（CL）是指一定數(shù)量（2～6人）的學(xué)生為了共同的學(xué)習(xí)任務(wù)組成小組，進(jìn)行討論、合作學(xué)習(xí)的教學(xué)模式。協(xié)作學(xué)習(xí)包括5個(gè)要素：積極互賴、各負(fù)其責(zé)、小組加工、交互技巧和面對(duì)面交流[3]。協(xié)作學(xué)習(xí)過程中，交互設(shè)計(jì)是核心，只有確保交互的完整性和科學(xué)性，才能保證學(xué)習(xí)效果。

建構(gòu)主義理論認(rèn)為，有意義的學(xué)習(xí)是學(xué)生開展主動(dòng)的、建構(gòu)的（表述清晰）、有意圖的、真實(shí)的、合作的學(xué)習(xí)[4]。協(xié)作學(xué)習(xí)時(shí)，學(xué)生是一個(gè)整體，形成類似分布式系統(tǒng)的記憶網(wǎng)絡(luò)。在需要完成一項(xiàng)復(fù)雜任務(wù)時(shí)，學(xué)生會(huì)把自己掌握的知識(shí)貢獻(xiàn)給團(tuán)隊(duì)，以團(tuán)隊(duì)的力量帶動(dòng)個(gè)人，解決的問題的復(fù)雜程度也隨之遞增。傳統(tǒng)教學(xué)模式下，盡管學(xué)生間有合作傾向，但未經(jīng)允許的協(xié)作往往被認(rèn)為是抄襲，因此，難以形成學(xué)習(xí)共同體，所學(xué)知識(shí)與學(xué)習(xí)共同體的分布式記憶相比，在容量和質(zhì)量上差了很多。協(xié)作學(xué)習(xí)與PBL的結(jié)合，就是通過有意義的任務(wù)，讓學(xué)生形成學(xué)習(xí)共同體，在交流合作中分享知識(shí)、掌握解決問題的方法、提高分析解決問題能力。

3 PBL與CL結(jié)合實(shí)例

現(xiàn)以Excel圖表操作一節(jié)為例，做一介紹。班級(jí)人數(shù)以30～35人為宜。

3.1 教學(xué)目標(biāo)

3.1.1 學(xué)習(xí)目標(biāo) 了解信息圖和數(shù)據(jù)可視化的概念，掌握Excel基礎(chǔ)圖表的適用范圍和制作方法，掌握圖表的配色及美化操作。

3.1.2 情感目標(biāo) 培養(yǎng)學(xué)生團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力和溝通交流能力。

3.2 教學(xué)過程

3.2.1 問題設(shè)置 常言道，一圖勝千言。通過一張簡潔、美觀、專業(yè)的圖表展示數(shù)據(jù)，能迅速抓住讀者眼球，這也是數(shù)據(jù)分析領(lǐng)域常用的方法，即數(shù)據(jù)可視化。在這個(gè)講邏輯、拼效率的時(shí)代，如何用圖分析數(shù)據(jù)，用數(shù)據(jù)把事情說清楚，是值得思考的問題。如何用Excel進(jìn)行數(shù)據(jù)可視化設(shè)計(jì)，是一個(gè)開放性問題，適合學(xué)生協(xié)作探究，對(duì)其未來發(fā)展也很有幫助。

3.2.2 問題分析 如何在眾多圖表中選擇一個(gè)恰當(dāng)?shù)念愋褪菙?shù)據(jù)可視化考慮的首要問題。一般來說，將問題按照性質(zhì)劃分成幾類，各個(gè)擊破是常用方法。數(shù)據(jù)可視化設(shè)計(jì)時(shí)，根據(jù)要展示的內(nèi)容將圖表分為4類，即比較型、分布型、構(gòu)成型和聯(lián)系型，每個(gè)類型有詳細(xì)的劃分方法。比如，比較型圖表又可以細(xì)分為基于分類和基于時(shí)間兩大類，可根據(jù)具體情況選擇條形圖、柱狀圖、雷達(dá)圖、曲線圖等。教師引導(dǎo)學(xué)生查閱資料，完善基本圖表的分類，以知識(shí)網(wǎng)絡(luò)圖的形式進(jìn)行總結(jié)。

教師示范性講解基本數(shù)據(jù)圖表的制作?？梢灾v解1～2個(gè)基本圖表的制作流程。以散點(diǎn)圖為例，教師可以介紹如何利用散點(diǎn)圖表現(xiàn)二維數(shù)據(jù)的相關(guān)性，講解散點(diǎn)圖中點(diǎn)的大小這個(gè)維度后，就變成了氣泡圖，這樣就可以在二維圖中展示三維的信息量；進(jìn)而可以用散點(diǎn)圖組成矩陣，講解如何將高維數(shù)據(jù)放到二維平面進(jìn)行可視化展示。這樣，用一個(gè)符合邏輯的鏈條講授圖表制作的基本操作，效果好于傳統(tǒng)教學(xué)模式。

圖表制作過程十分單調(diào)，教師要結(jié)合實(shí)際講解如何美化圖表，達(dá)到專業(yè)要求。強(qiáng)調(diào)最終成果包括基本圖表知識(shí)網(wǎng)絡(luò)圖和用Excel制作的各類圖表，使學(xué)生對(duì)問題形成直觀認(rèn)識(shí)，掌握解決問題的相關(guān)知識(shí)。

3.2.3 分組學(xué)習(xí) 協(xié)作學(xué)習(xí)與合作學(xué)習(xí)的區(qū)別在于成員責(zé)任的構(gòu)成。合作學(xué)習(xí)時(shí)，學(xué)生完成各自任務(wù)，然后將結(jié)果匯總作為解決方案；而協(xié)作學(xué)習(xí)強(qiáng)調(diào)學(xué)生間面對(duì)面的交流，學(xué)生共同討論，確定問題解決過程中的關(guān)鍵點(diǎn)，并參與到最終成果的制作中。我們將學(xué)生分為6組，每組5～6人。對(duì)各組進(jìn)行分工，分為調(diào)研組和實(shí)操組，分別負(fù)責(zé)知識(shí)網(wǎng)絡(luò)的調(diào)研與構(gòu)建和Excel圖表的美化設(shè)計(jì)。在實(shí)驗(yàn)開始前明確小組成員責(zé)任，制定規(guī)則。

3.2.4 協(xié)作環(huán)境和交互規(guī)則 協(xié)作學(xué)習(xí)過程中，每個(gè)學(xué)生都要發(fā)言，參與討論，同時(shí)進(jìn)行Excel操作。調(diào)研組在調(diào)研某個(gè)基本圖表時(shí)，實(shí)操組要結(jié)合教材中對(duì)該圖表的介紹和網(wǎng)上的信息進(jìn)行圖表制作，并進(jìn)行配色、標(biāo)題、圖表、圖系列、數(shù)據(jù)標(biāo)簽等操作，做出精美、專業(yè)的圖表。必要時(shí)，可以引導(dǎo)學(xué)生找一些美化圖表的插件。通過Excel加載項(xiàng)使用專業(yè)插件，自動(dòng)制作包括南丁格爾玫瑰圖在內(nèi)的新型圖表，借鑒其他數(shù)據(jù)可視化工具的制圖風(fēng)格也有利于學(xué)生制作精美的數(shù)據(jù)可視圖表。

3.2.5 辯論與交流 開展小組間辯論，對(duì)最終結(jié)果進(jìn)行評(píng)比。促使學(xué)生從思辨的角度看待知識(shí)體系，不但能加深學(xué)生對(duì)知識(shí)的理解，還能對(duì)已有知識(shí)體系進(jìn)行自我審查，極大地拓展學(xué)生分析問題的深度和廣度。通過辯論提高學(xué)生口頭表達(dá)能力，加強(qiáng)學(xué)生間交流，促進(jìn)組間學(xué)習(xí)成果交流，使知識(shí)交匯成一個(gè)網(wǎng)絡(luò)。此外，辯論也能吸引學(xué)生注意力，促進(jìn)學(xué)生對(duì)知識(shí)的內(nèi)化和吸收?？紤]到辯論賽較耗時(shí)，所以將全班學(xué)生分為兩大組，在大組內(nèi)辯論結(jié)束后，選出兩個(gè)優(yōu)秀小組，結(jié)合本組研究成果進(jìn)行辯論。

3.2.6 成果展示 教師針對(duì)各組最終成果從專業(yè)性、美觀度等方面進(jìn)行點(diǎn)評(píng)和打分；結(jié)合優(yōu)秀的知識(shí)網(wǎng)絡(luò)圖系統(tǒng)講解數(shù)據(jù)可視化相關(guān)知識(shí)。由于學(xué)生已經(jīng)進(jìn)行過深入學(xué)習(xí)和討論，因此，對(duì)新知識(shí)的掌握更扎實(shí)。之后，每組選一名代表對(duì)本組制作的Excel圖表進(jìn)行講解。

成果分析十分必要，可以避免協(xié)作學(xué)習(xí)過程中部分學(xué)生對(duì)關(guān)鍵知識(shí)掌握不佳，進(jìn)而導(dǎo)致整個(gè)學(xué)習(xí)過程流于形式。同時(shí)，由于PBL教學(xué)問題設(shè)置的開放性，學(xué)生的最終成果千差萬別，教師應(yīng)轉(zhuǎn)變思維，既不打擊學(xué)生積極性又循循善誘，幫助學(xué)生梳理知識(shí)脈絡(luò)，找到數(shù)據(jù)可視化過程中圖表選擇的決定性因素，幫助學(xué)生構(gòu)建知識(shí)體系，消化吸收新知識(shí)。

3.3 教學(xué)反思

PBL教學(xué)與協(xié)作學(xué)習(xí)相結(jié)合，能夠充分調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)積極性，使學(xué)生將所學(xué)知識(shí)運(yùn)用到實(shí)踐中。同時(shí)，開放包容協(xié)作的學(xué)習(xí)氛圍，有利于學(xué)生構(gòu)建完整的知識(shí)體系，培養(yǎng)協(xié)作精神。但是，值得注意的是，教師要在教學(xué)過程中發(fā)揮重要作用，在協(xié)作成果展示階段進(jìn)行指導(dǎo)，便于學(xué)生吸收知識(shí)，糾正認(rèn)知偏差，避免學(xué)習(xí)流于形式，提升教學(xué)效果。

4 總結(jié)

形而上者謂之道。教學(xué)既是啟發(fā)的過程，也是相互影響的過程。PBL教學(xué)與協(xié)作學(xué)習(xí)相結(jié)合，有助于學(xué)生構(gòu)建個(gè)性化知識(shí)體系，在解決問題過程中，掌握相關(guān)知識(shí)。我們發(fā)現(xiàn)，如何幫助學(xué)生成長、更新教師知識(shí)體系等問題都可以通過協(xié)作學(xué)習(xí)解決，實(shí)現(xiàn)教學(xué)相長。

參考文獻(xiàn)：

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