5.1走近數(shù)據(jù)分析 教學(xué)設(shè)計(jì)-2020-2021學(xué)年高一信息技術(shù)教科版必修1 數(shù)據(jù)與計(jì)算

《走近數(shù)分析》教學(xué)計(jì)【學(xué)科心素養(yǎng)】（1）能夠分析出數(shù)據(jù)中所承載的信息，知道數(shù)據(jù)分析的幾種常用方法；（2）能夠利用計(jì)算機(jī)界定問題，抽象特征，建立結(jié)構(gòu)模型，合理組織數(shù)據(jù)，并且利用對(duì)比分析法與平均分析法對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析。（3具有一定的信息安全意識(shí)與能力能夠遵循信息法律法規(guī)信守信息社會(huì)的道德與倫理準(zhǔn)則?！菊n程準(zhǔn)要求】（1）通過典型的應(yīng)用實(shí)例，了解數(shù)據(jù)分析和可視化表達(dá)的基本方法。（2根據(jù)任務(wù)需求選用恰當(dāng)?shù)能浖ぞ呋蚱脚_(tái)處理數(shù)據(jù)再對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行綜合分析的基礎(chǔ)上，撰寫解決問題的分析報(bào)告?！緦W(xué)業(yè)求】（1）掌握數(shù)字化學(xué)習(xí)方法，能夠根據(jù)需要選用合適的數(shù)字化工具開展學(xué)習(xí)息意識(shí)、數(shù)字化學(xué)習(xí)與創(chuàng)新）（2）具有信息安全意識(shí)，尊重知識(shí)產(chǎn)權(quán)，自覺遵守相關(guān)的法律法規(guī)息社會(huì)責(zé)任）（3道數(shù)據(jù)分析與可視化的本方法夠利用軟件工具或平臺(tái)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行整理，組織計(jì)算與呈現(xiàn)；在數(shù)據(jù)分析的基礎(chǔ)上，完成分析報(bào)告算思維）【學(xué)情析】學(xué)生在初中階段接觸過表格加工軟件，且在之前的學(xué)習(xí)中，學(xué)生學(xué)習(xí)了數(shù)據(jù)信息的處理及表達(dá)，但對(duì)于數(shù)據(jù)分析方法與可視化表達(dá)方式缺乏系統(tǒng)了解，且缺乏將數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析的方法及工具應(yīng)用到實(shí)際問題中的能力?！窘虒W(xué)標(biāo)】（1學(xué)生通過學(xué)習(xí)指導(dǎo)對(duì)比分析法與平均分析法的概念知道數(shù)據(jù)可視化的基本表達(dá)方式；（2學(xué)生通過學(xué)習(xí)能夠應(yīng)用對(duì)比分析法與平均分析法對(duì)簡單的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析能夠?qū)Ψ治龅臄?shù)據(jù)選用合適的圖表進(jìn)行可視化表達(dá)；（3學(xué)生對(duì)于大數(shù)據(jù)的概念及應(yīng)用有初步認(rèn)識(shí)意識(shí)到大數(shù)據(jù)在信息化社會(huì)中所起的重大作用?！窘虒W(xué)難點(diǎn)】教學(xué)重點(diǎn)數(shù)據(jù)分析的基本方法的掌握及應(yīng)（對(duì)比分析法和平均分析法據(jù)可視化表達(dá)方式的掌握及運(yùn)用。教學(xué)難點(diǎn)：如何根據(jù)實(shí)際問題選擇恰當(dāng)?shù)臄?shù)據(jù)分析方法和可視化表達(dá)方式。

【教學(xué)略分析】本節(jié)課的教學(xué)內(nèi)容具有較強(qiáng)的操作性，且具有完整的項(xiàng)目實(shí)踐過程，所以宜采用項(xiàng)目教學(xué)法，讓學(xué)生在逐步解決問題的過程中，習(xí)得知識(shí)與技能。（1通過教師的提問及解決問題過程讓學(xué)生不斷理解對(duì)比分析法與平均分析法的概念及使用方法，完成《數(shù)據(jù)分析方法對(duì)比表》的填寫，為后續(xù)數(shù)據(jù)的分析作好準(zhǔn)備；（2通過“體驗(yàn)公交出行”案例數(shù)據(jù)的處理學(xué)生學(xué)習(xí)并應(yīng)用對(duì)比分析法平均分析法和可視化表達(dá)的方式對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，親自感受數(shù)據(jù)分析的一般過程；（3）通過“實(shí)時(shí)公交”案例和全景模式下照片數(shù)據(jù)“體量”的計(jì)算兩個(gè)案例，學(xué)生初步了解大數(shù)據(jù)的概念及應(yīng)用；（4）通過課后閱讀數(shù)據(jù)報(bào)告范例，完成課后作業(yè)—分析報(bào)告的撰寫。【教學(xué)程】教學(xué)流程如下：師｜情景導(dǎo)入，明確任務(wù)師與生｜師生討論，提出假設(shè)師與生｜數(shù)據(jù)處理，對(duì)比分析師與生｜數(shù)據(jù)計(jì)算，平均分析生｜小組活動(dòng)，分析數(shù)據(jù)師與生｜實(shí)時(shí)公交，體驗(yàn)大數(shù)據(jù)師與生｜課堂總結(jié)，布置作業(yè)【教學(xué)境】多媒體網(wǎng)絡(luò)教室【教學(xué)程】一、項(xiàng)布置

項(xiàng)目布項(xiàng)目實(shí)30min)總結(jié)(【情景入，明確任】某同學(xué)每天：00坐車去學(xué)校，17：00右放學(xué)回家。他覺得每天往返途

中，公交車上并不擁擠。而媽媽每天8：00坐49車出發(fā)，18：00班。她總是抱怨乘車者太多。請(qǐng)嘗試進(jìn)行數(shù)據(jù)分析，說明原因。項(xiàng)目要：（1）學(xué)生根據(jù)教師講解及自我思考獨(dú)立完成《數(shù)據(jù)分析方法對(duì)比表（2）學(xué)生3—4人一組，通過合作討論，針對(duì)問題提出假設(shè)，并通過數(shù)據(jù)分析驗(yàn)證假設(shè)，完成《項(xiàng)目記錄協(xié)作分工表（3生通過閱讀案例計(jì)算數(shù)據(jù)量考并說出本組對(duì)于大數(shù)據(jù)的認(rèn)識(shí)點(diǎn)、類型、應(yīng)用領(lǐng)域、功能等角度談）（4）參考《分析報(bào)告范例習(xí)分析報(bào)告的一般書寫格式，課后完成本組的分析報(bào)告的撰寫。(課后完成)設(shè)計(jì)意：照項(xiàng)目進(jìn)行的順序來細(xì)化項(xiàng)目任務(wù)要求，學(xué)生能夠帶著問題進(jìn)入小組活動(dòng)，利于后續(xù)問題的解決。二、項(xiàng)實(shí)施【師生論，提出假】假設(shè)可能49車比27路車要更繁忙，媽媽上下班客流量大于該同學(xué)上學(xué)、放學(xué)時(shí)客流量兩路車各時(shí)間段客流量進(jìn)行對(duì)比）假設(shè)可能8：00與17：00好是49路車的高峰期，而：00與17：00不是路車的高峰期分別分析兩路車高峰期，然后比較）假設(shè)可能某一段時(shí)間內(nèi)49路車的平均客流量要更大較段時(shí)間客流量平均值）要求：小組內(nèi)部討論，根據(jù)老師的假設(shè)，提出屬于自己組的假設(shè)，并填寫小組項(xiàng)目協(xié)作分工表，確定可能使用的數(shù)據(jù)分析方法與數(shù)據(jù)可視化表達(dá)方式。設(shè)計(jì)意：部分教師引導(dǎo)做出假設(shè)，讓學(xué)生更為深入了解項(xiàng)目需求，找到接下來數(shù)據(jù)分析的切入口，便于后續(xù)項(xiàng)目的開展?！緮?shù)據(jù)理，對(duì)比分】教師以“體驗(yàn)公交出行”為例，以問題形式對(duì)對(duì)比分析法中的橫向?qū)Ρ确ê涂v向?qū)Ρ确ㄟM(jìn)行講解。27與公交線客流量時(shí)間段6:00-7:007:00-8:008:00-9:00

2745120160

4961170211

時(shí)間段15:00-16:0016:00-17:0017:00-18:00

275870120

4998102125

9:00-10:0010:00-11:0011:00-12:0012:00-13:0013:00-14:00

1491229965100

18:00-19:0019:00-20:0020:00-21:0021:00-22:0022:00-23:00

12165503016

1235730251314:00-15:00

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96問題1：假設(shè)認(rèn)為可能媽媽上下班時(shí)間客流量比同學(xué)上放學(xué)時(shí)間客流量大，如果想要驗(yàn)證這個(gè)假設(shè)，你認(rèn)為應(yīng)該如何比較數(shù)據(jù)？你可以處理數(shù)據(jù)，使比較結(jié)果更直觀看出嗎？追問要進(jìn)行比較，首先要確定在哪個(gè)條件一定的情況下，兩者進(jìn)行比較？（知識(shí)點(diǎn)：對(duì)比分析中的橫向?qū)Ρ确治鍪侵冈陬愃频幕蛲惖氖挛镏g進(jìn)行比較，從而揭示兩類事物之間的關(guān)系追問2：直觀，大家覺得用什么來表現(xiàn)數(shù)據(jù)信息會(huì)更直觀？生活中有遇到類似的例子嗎？（教師根據(jù)學(xué)生回答適當(dāng)補(bǔ)充）（知識(shí)點(diǎn)：以圖形、圖像和動(dòng)畫等方式可以更為直觀、生動(dòng)地呈現(xiàn)數(shù)據(jù)以及分析數(shù)據(jù)的結(jié)果示數(shù)據(jù)之間的關(guān)系勢和規(guī)律等種表達(dá)方式被稱為數(shù)據(jù)可視化表達(dá)。圖表是我們做常用的數(shù)據(jù)可視化表達(dá)方式之一還有展現(xiàn)文本信息統(tǒng)計(jì)結(jié)果——國慶出游熱詞詞云、動(dòng)畫——男女年齡及比例隨著年限的變化等，都是將數(shù)據(jù)以可視化表達(dá)的方式展現(xiàn)出來，便于人們理解與閱讀追問3：入圖表，可以隨便插入嗎？用于兩個(gè)事物進(jìn)行比較，你覺得最適合什么圖表？(知識(shí)點(diǎn)類比不同類食物中蛋白質(zhì)脂肪與碳水化合物的含量為依據(jù)分析橫向?qū)?/p>

-:-:-:-::::::::::::::-:-:-:-::::::::::::::比分析，加深學(xué)生理解。)路路250200150100路路問題假設(shè)2認(rèn)為媽媽上下班遇上49路車高峰期但這位同學(xué)沒有你想確定到底有沒有遇上高峰期，你會(huì)怎么做？追問首先看媽媽上下班是否遇上路車高峰期，如何能通過數(shù)據(jù)知道呢？追問我們剛才的分析方法時(shí)間是變化的一路車分析和前面的時(shí)間確定兩路車對(duì)比，所采用的分析方法一樣嗎？有什么不同呢？（知識(shí)點(diǎn)：對(duì)同一事物不同時(shí)間客流量進(jìn)行對(duì)比分析，這種分析方式被稱為縱向分對(duì)比分析追問3：表是數(shù)據(jù)可視化最常用的一種方式，那你覺得，用哪種圖表來展現(xiàn)兩路車出現(xiàn)的高峰期最好呢？或者同學(xué)們覺得還有什么更好的可視化表達(dá)的方式？圖形圖路與路300200100

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…路路像、動(dòng)畫要求：學(xué)生獨(dú)立思考為主，教師提問學(xué)生，并對(duì)學(xué)生的回答作評(píng)價(jià)，對(duì)學(xué)生進(jìn)行不斷的追問，引導(dǎo)其聯(lián)想已有知識(shí)進(jìn)行思考。設(shè)計(jì)意：部分設(shè)置兩個(gè)問題，第一個(gè)問題主要指向橫向?qū)Ρ龋詴r(shí)間段為軸，

橫向比較兩路車的客流量大小，最佳的顯示圖像為柱狀圖，從而引出橫向?qū)Ρ确治龇椒ǖ母拍?；第二個(gè)問題主要為了引導(dǎo)學(xué)生分別以每一路車為基點(diǎn)，來縱向分析各個(gè)時(shí)間段的客流量大小，最好的可視化方式為折線圖，是為了讓學(xué)生深入理解縱向?qū)Ρ确治龇ǖ母拍??！緮?shù)據(jù)算，平均分】問題3：設(shè)3認(rèn)為可能某段時(shí)間49路車的平均客流量大于路，那么同學(xué)們認(rèn)為，這個(gè)平均客流量如何求解比較合適呢？追問如果要用一段時(shí)間的平均值表該同學(xué)與媽媽上下班時(shí)刻的客流量的話，你認(rèn)為分別截取哪個(gè)時(shí)間段能更接近真實(shí)值？聯(lián)想物理中平均速度的求解方式將確定時(shí)間段的平均值求解出來以后，同學(xué)們可以嘗試進(jìn)行比較大小。（知識(shí)點(diǎn)：通過求得的平均數(shù)來代表車輛在一定時(shí)間內(nèi)的一般客流量水平，這樣比較平均數(shù)，就可以知道那條線路客流量更大，這種分析方式稱為平均分析法（知識(shí)點(diǎn)同學(xué)時(shí)間段6；16媽媽時(shí)間段7：00-9；1700-19據(jù)量很少進(jìn)行直接比較形圖能清楚表示每個(gè)項(xiàng)目的具體數(shù)目，體現(xiàn)不同項(xiàng)目之間的比較要求：學(xué)生可以進(jìn)行討論，教師提問學(xué)生，僅簡要作引導(dǎo)。設(shè)計(jì)意：部分設(shè)置問題，讓學(xué)生回憶平均值函數(shù)，同時(shí)對(duì)平均分析法的概念進(jìn)行講解?！拘〗M工，數(shù)據(jù)分】小組討論并做出自己小組對(duì)于“體驗(yàn)公交出行”項(xiàng)目中問題的假設(shè)，同時(shí)確定所要采用的數(shù)據(jù)分析方式和數(shù)據(jù)可視化表達(dá)方式，并對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，記錄分析的過程，完成小組項(xiàng)目記錄協(xié)作分工表。要求學(xué)生完成項(xiàng)目作分工表錄所需數(shù)據(jù)分析方法以及數(shù)據(jù)可視化表達(dá)方式，記錄小組人員分工情況，記錄小組最終的分析結(jié)論。（同時(shí)教師PPT中展現(xiàn)前面課堂的分析過程，引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行總結(jié)填寫提假假1假2假3

聚問對(duì)比得出49路車比27路客流量大的時(shí)間段分別求出49路車與27路的高峰期時(shí)間段比較兩輛車特定時(shí)間段的平均客流量

數(shù)分方

可化達(dá)式

設(shè)計(jì)意：

學(xué)生對(duì)于解決問題的方式更為確定導(dǎo)學(xué)生用已經(jīng)確定的數(shù)據(jù)分析方法對(duì)項(xiàng)目數(shù)據(jù)進(jìn)一步分析同時(shí)引導(dǎo)學(xué)生采用已確定可視化表達(dá)的方式進(jìn)行展現(xiàn)分結(jié)果。【小組動(dòng)，適當(dāng)指】學(xué)生根據(jù)已經(jīng)填好的《項(xiàng)目協(xié)作分工記錄表》中的分析方式及可視化表達(dá)方式，進(jìn)行數(shù)據(jù)處理師在學(xué)生中行適當(dāng)?shù)闹笇?dǎo)促學(xué)生將處理的結(jié)果作好保存與記錄。設(shè)計(jì)意：學(xué)生能夠?qū)W以致用，教師適度指導(dǎo)，是為了防止有些學(xué)生沒有跟上課堂進(jìn)度，或者偏離項(xiàng)目活動(dòng)方向?！緦?shí)時(shí)交，體驗(yàn)大據(jù)】“體驗(yàn)公交出行”案例與“實(shí)時(shí)公交”案例對(duì)比，提問學(xué)生，要做到實(shí)時(shí)得出公交信息，百度地圖需要獲取與分析那些類型的數(shù)據(jù)信息？（比如公交車的位置及速度信息數(shù)據(jù)、公交線路名稱及距離數(shù)據(jù)、站點(diǎn)停留數(shù)據(jù)等等）問題學(xué)生閱讀課本P122頁完成P122頁的數(shù)據(jù)量的計(jì)算并從從特點(diǎn)、類型、應(yīng)用領(lǐng)域、功能等角度來談?wù)勀銓?duì)大數(shù)據(jù)認(rèn)識(shí)嗎？（知識(shí)點(diǎn)：大數(shù)據(jù)是以容量大、類型多、存取速度快、應(yīng)用價(jià)值高為主要特征的數(shù)據(jù)集合，如：網(wǎng)絡(luò)日志、音頻、視頻、圖片和地理信息等，主要運(yùn)用于管理、金融、醫(yī)療和教育等各個(gè)社會(huì)領(lǐng)域追問除了課本上例子，你還能舉出其他的應(yīng)用大數(shù)據(jù)的例子嗎？（舉例：警方人臉識(shí)別罪犯、利用DNA確診病理等）要求：閱讀案例，計(jì)算全景模式下照片數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)量，形成本組對(duì)大數(shù)據(jù)的概念及應(yīng)用的認(rèn)識(shí)，并能舉例說明。設(shè)計(jì)意：過案例讓學(xué)生了解并說出大數(shù)據(jù)的一些顯著特點(diǎn)，同時(shí)讓學(xué)生了解大數(shù)據(jù)的廣泛應(yīng)用，能夠?qū)Υ髷?shù)據(jù)有初步的了解。【課堂結(jié)，布置作】對(duì)本節(jié)課學(xué)習(xí)的兩種數(shù)據(jù)分析方式與可視化表達(dá)方式作簡要總結(jié)，布置課后作業(yè)，讓學(xué)生參《分析報(bào)告范例分析報(bào)告的一般書寫格式課后完成本組的分析報(bào)告的撰寫。

附表1：數(shù)據(jù)分析方法對(duì)比表數(shù)據(jù)分方法對(duì)比表班級(jí)__________

姓名_______一般采的數(shù)據(jù)分方法

概念

應(yīng)用實(shí)

適用范

作用

可視化表達(dá)方橫向?qū)Ψ治隹v向?qū)Ψ治銎骄?/p>

附表2：項(xiàng)目記錄協(xié)作分工表項(xiàng)目記協(xié)作分工表小組組：__________小組的設(shè)為對(duì)于假將要采取的分方法及原因?qū)⒁傻目梢暬磉_(dá)式及原因

小組長__________負(fù)責(zé)