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跨学科主题学习实践与探索—以“数说碳排放”为例

跨学科主题学习《数说碳排放》

——第一单元 用数据讲故事 第二课 碳足迹

上海市交通大学附属小学 章惠

一、单元内容分析

本单元“数说碳排放”是《义务教育信息科技课程标准(2022版)课标》面向第二学段(3~4年级)“数据与编码”模块中的第一部分——“用数据讲故事”,对应内容要求(1)、(6)、(7):,

1.单元内容要求

(1)通过体验和认识典型的信息科技应用场景,感受身边无所不在的数据,可以使用数字、字母或文字编码表示信息;

(6)在对简单问题的分析过程中,使用数字化工具组织并呈现收集的数据,借助可视化方式表示数据之间的关系以支撑自己的观点;

(7)在学习与生活中,能用数据记录并描述规律性发生的事件,简单地表达自己的想法或预测结果。

与本部分内容对应的核心概念是数据,包括围绕单元认识数据、收集数据、分析数据、呈现数据等知识与技能。

本单元的学习需要学生对人类与地球之间的关系、温室气体的概念等自然知识有一定的了解,而这些知识,在我校举办的校园科技节系列活动中已有所涉及。单元通过创设“日常生活中,我可以为低碳减排做哪些努力?”的情境问题,开展学习实践,综合运用信息科技、数学、自然、语文等学科的知识与思想方法,达成对问题的解决。在教学过程中,引导学生认识到数据不等于数学中的“数值”,学会观察、记录、收集数据,并体验数据组织、计算、呈现、表达的过程,学会用数据支撑自己的观点。本单元总体设计如下:

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  2.单元育人价值

(1)通过观察、记录生活中相关的数据,感受到身边无处不在的数据,认识数据在信息社会中的重要作用,并能判断数据的合理性和数据来源的可靠性,提升信息意识。

(2)能依据问题解决的需要,使用数字化工具组织并呈现收集的数据,借助可视化方式呈现数据之间的关系,清晰地表达观点。培养计算思维和数字化学习与创新能力。

(3)通过采集每日家庭人员的资源消耗量,能在真实情境中理解数的意义,会在同一度量方法下进行不同单位的换算,理解统一度量单位的必要性,形成用定量的方法认识和解决问题的习惯。

(4)在了解碳排放、计算每日的碳排放量的过程中,知道人类的生活和生产可能对环境造成破坏,意识到节约能源和保护环境的重要性,自觉倡导并逐步践行绿色的生活方式,形成保护环境、保护地球的社会责任意识。

(5)能借助不同类型的数据表达自己的见闻和感受,有理有据、负责任地表达自己的观点,提升在具体语言情境中有效交流表达的能力。

二、本课课时目标

1.观察家中的水、电、燃气表等设备,并记录相关数据,体验数据采集的过程(信息意识、计算思维)。

2.依据碳排放量的计算需要,能对同一数值的不同的单位进行转换,能使用数字化工具组织、整理数据(计算思维、数字化学习与创新)。

3.能使用在线协作平台分析数据,小组讨论并得出结论,简单表达观点(数字化学习与创新)。

三、教学实施过程

学习活动

学生活动

教师组织

活动意图

认识生活中的行为与碳排放背后的联系

1.     带着问题“食物是如何产生碳排放的?”观看微课《一顿饭的碳排放》。

2.     预览碳足迹计算器上的内容,了解本节课需要采集的数据,和完成的任务内容。

1.     播放微课,引导学生探究生活中碳排放背后的秘密。

2.     出示碳足迹计算器,让学生初步了解本节课的活动任务。

认识生活中这些行为到底是如何产生碳排放的。了解计算碳排放需要收集哪些数据,认识到采集数据需要有科学依据。

参与数据的收集和采集活动,体验数据的收集过程

1.     课前使用不同的方法,填写《生活数据收集单》,感受身边无处不在的数据,体验数据的收集过程。

2.     课堂分享“住”、“行”数据的来源和采集的方法。

3.     认识导航软件、家中的水表、电表、天然气表,了解更多准确获得数据的方法。

课前下发《生活数据收集单》,请学生回家收集一天的人均用水量、用电量、天然气用量及上学的方式和距离。

感受身边无处不在的数据,学会筛选选择合适恰当的数据进行阅读、采集、计算。

筛选整理采集到的数据,计算碳排放量

1.     观察碳足迹计算器上对输入数据的要求,筛选和处理采集到数据。

2.     分组展开活动。将整理好的数据输入到不同类型的计算器中,获得一天该类型的碳排放量总值,并填写任务单。

3.     小组讨论,比较组内谁的数据最大、谁的数据最小,为什么。

引导学生观察计算器,认识不同单位的换算方式,填写碳足局计算器并计算数据。

展示“食”类型中碗盘的大小,辅助学生收集数据。

展示不同小组的结果,并展开分析讨论。

计算、处理数据获得不同类型一天的碳排放量。

分析数据

得出观点

1.     通过在线协作平台填写碳排放量获得班级平均值,并将其填入碳足迹计算器,进行对比分析。

2.     观察1单位下的碳排放数据表,对比平均值和自己的碳排放数据表,得出自己的观点。

收集全班的碳排放量的数据值并计算得出班级平均值进行分享。

展示高于班级平均值和低于班级平均值的两位同学的碳排放数据表,分析从数据中得到了什么信息。

分析碳排放数据,辩证看待实现低碳生活的方法。

课堂小结

回顾碳足迹计算的全过程

1.     总结数据处理的过程,并判断数据的来源和可靠性。

2.     根据课堂学习情况填写学习评价单。

带领学生快速感受一段数据的采集、计算、分析的过程。

 

 

回顾数据收集、整理、计算、分析的过程。

 

四、跨学科说明

在单元活动中,学生根据解决问题的需要,综合运用数学、自然、语文等学科的知识技能和思维方法,有意识地寻求恰当方式检索、选择所需信息,通过组织数据、数据分析、可视化呈现等方式开展探究活动,表达自己的故事和观点。

1.以自然学科的温室气体和碳排放为知识铺垫,通过信息收集、数据分析了解到数据的多样形式,意识到碳排放对地球产生的危害,树立起信息社会责任和环保意识。

2. 运用量感、运算能力等数学思维采集生活中的真实数据,使用可视化方式呈现数据、分析数据,辩证地看待自己的生活方式产生的碳足迹,寻找合理地低碳减排的生活方式。