第1章走進數(shù)據(jù)世界教師用書 人教（中圖版）信息技術選擇性必修1《數(shù)據(jù)與數(shù)據(jù)結構》

第1章

走進數(shù)據(jù)世界

令一、教學目標

在本章的學習中，我們以“析說身邊數(shù)據(jù)”為主題開展項目學習，了解數(shù)據(jù)

的作用，分析數(shù)據(jù)與社會各領域的關系。通過剖析實例，認識數(shù)據(jù)作為新的原材

料、生產(chǎn)資料和基礎設施的價值與意義，進一步認識數(shù)據(jù)，體會大數(shù)據(jù)對國家、

社會和個人的影響。

1.經(jīng)歷收集數(shù)據(jù)、整理數(shù)據(jù)、獲取有用信息、理解相關知識等學習環(huán)節(jié)，通

過討論、分析和表達等項目活動，分析數(shù)據(jù)與社會各領域的關系，理解數(shù)字、數(shù)

值和數(shù)據(jù)的基本含義。進一步理解數(shù)據(jù)和大數(shù)據(jù)在信息社會中的作用和價值。

2.通過生活中的大數(shù)據(jù)實例進一步體驗大數(shù)據(jù)對學習、生活和社會發(fā)展的影

響。

3.了解有關網(wǎng)絡安全的法律法規(guī)，體會數(shù)據(jù)安全的重要性，并能自覺遵守信

息社會的倫理道德和法律法規(guī)，提高個人隱私保護意識。

4.通過剖析生活中的實例，認識數(shù)據(jù)作為新的原材料、生產(chǎn)資料和基礎設施

的價值和意義，更深刻地體會大數(shù)據(jù)對國家、社會和個人的影響。

5.了解數(shù)據(jù)挖掘在發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)價值過程中的作用。

。學科核心素養(yǎng)要求

高中信息技術學科核心素養(yǎng)由信息意識、計算思維、數(shù)字化學習與創(chuàng)新以及

信息社會責任四個核心要素組成。落實到本章，對學科核心素養(yǎng)的要求主要體現(xiàn)

在如下幾個方面。

1.運用生活中的實例描述數(shù)據(jù)的內(nèi)涵與外延。能夠舉例說明數(shù)據(jù)作為新的原

材料、生產(chǎn)資料和基礎設施的重要價值。（信息意識）

2.依據(jù)特定任務需求，選擇合適的信息獲取策略，并能利用適當途徑甄別信

息。（信息意識）

3.在信息活動中，具有信息安全意識，尊重和保護自己及他人的隱私。能夠

分析數(shù)據(jù)與社會各領域的關系，自覺遵守相應的倫理道德與法律法規(guī)。（信息社

會責任）

4.按照問題解決方案，選用適當?shù)臄?shù)字化工具或方法獲取、組織、分析數(shù)據(jù)，

并能遷移到其他相關問題的解決過程中。（計算思維）

5.在學習過程中，進行自主或協(xié)作探究。能夠評估數(shù)據(jù)對生活的作用和價值。

（數(shù)字化學習與創(chuàng)新）

6.針對特定的學習任務，運用一定的數(shù)字化學習策略管理學習過程與資源,

完成任務，創(chuàng)作作品。（數(shù)字化學習與創(chuàng)新）

令三、教科書分析

1.概念體系結構

本章分為兩節(jié)，每一節(jié)都從學生生活體驗出發(fā)，逐步引導學生展開學習。主

要內(nèi)容包括：深入認識數(shù)據(jù)和數(shù)據(jù)的價值；進一步了解數(shù)據(jù)的作用，分析數(shù)據(jù)與

社會各領域的關系；認識數(shù)據(jù)作為新的原材料、生產(chǎn)資料和基礎設施的價值與意

義。

第1節(jié)從真實生活情境“共享位置”的實例入手，呈現(xiàn)共享服務中獲取數(shù)據(jù)

的同時又產(chǎn)生數(shù)據(jù)的過程，引發(fā)學生對數(shù)據(jù)作用的思考。然后，通過氣象學家竺

可楨堅持多年研究和記錄氣候數(shù)據(jù)，為中國現(xiàn)代氣象事業(yè)做出重要貢獻的事例，

幫助學生思考事例中包含的數(shù)據(jù)，探究收集數(shù)據(jù)的方法，從而進一步認識數(shù)據(jù)描

述世界、推動人類文明進步的作用。接著，通過“棋盤與麥粒”的數(shù)學問題說明

數(shù)字與數(shù)值的關系：通過“數(shù)據(jù)解讀生活”說明什么是大數(shù)據(jù)，以及大數(shù)據(jù)可以

在不同領域創(chuàng)造新的價值；通過“無人駕駛汽車”的大數(shù)據(jù)典型應用案例說明大

數(shù)據(jù)不同于傳統(tǒng)數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)不再僅是被計算工具處理的對象和信息的載體，更成

為獲取信息和推動社會發(fā)展的動力基礎。最后，通過實踐活動“移動應用與數(shù)據(jù)

安全”引發(fā)對數(shù)據(jù)安全隱患和保護個人隱私的思考，說明數(shù)據(jù)安全的重要性。

第2節(jié)從“中國自主研發(fā)的大型客機試飛成功”的實例入手，引發(fā)學生對大

數(shù)據(jù)在航空領域應用的思考，并提出大數(shù)據(jù)是否屬于機場運營的基礎設施這一問

題，引出大數(shù)據(jù)成為戰(zhàn)略資源的緣由。以''數(shù)據(jù)與機器學習”和“數(shù)據(jù)與政府管

理”的內(nèi)容說明數(shù)據(jù)作為新的原材料的價值；以“數(shù)據(jù)與電子商務”和“數(shù)據(jù)與

天氣預報”的內(nèi)容說明數(shù)據(jù)作為新的生產(chǎn)資料的價值；以“數(shù)據(jù)與智能交通”和

“數(shù)據(jù)與中國農(nóng)業(yè)”的內(nèi)容說明數(shù)據(jù)作為新的基礎設施的價值。最后，以實踐活

動“智慧醫(yī)療”加深學生對數(shù)據(jù)價值的認識。本節(jié)內(nèi)容力求以豐富的、涉及各領

域的數(shù)據(jù)與大數(shù)據(jù)應用案例為切入點，使學生多方位、多角度地認識數(shù)據(jù)與大數(shù)

據(jù)的內(nèi)涵、價值和作用。

教學過程中，教師應引導學生認識、理解本章的核心概念與關鍵能力的關系,

如下圖1-1所示。

圖第1章核心概念與關鍵能力的關系

此外，本章的主要知識與概念的關系可以用圖1-2來概括。

數(shù)字與數(shù)值

數(shù)據(jù)

數(shù)據(jù)及其應用

深入認識數(shù)據(jù)

生活中的大數(shù)據(jù)

走——大數(shù)據(jù)

進

數(shù)數(shù)據(jù)安全與隱私保護

據(jù)

世

界

數(shù)據(jù)作為新的原材料的價值

數(shù)據(jù)作為新的生產(chǎn)資料的價值

數(shù)據(jù)作為新的基礎設施的價值

圖1-2第I章主要知識與概念的關系

2.本章的教學重點與難點

教學重點

?理解數(shù)字、數(shù)值和數(shù)據(jù)的基本含義。

?能夠分析數(shù)據(jù)與社會各領域的重要關系。

?了解數(shù)據(jù)安全的重要性，能夠自覺遵守信息社會的倫理道德和法律法規(guī)。

?能列舉出數(shù)據(jù)作為新的原材料、生產(chǎn)資料和基礎設施的實例，能認識數(shù)據(jù)在各

領域應用的重要作用和價值。

?了解數(shù)據(jù)挖掘在發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)價值過程中的作用。

教學難點

作為原材料、生產(chǎn)資料和基礎設施的數(shù)據(jù)和大數(shù)據(jù)對國家、社會和個人產(chǎn)生

的巨大價值和意義。

學生從戰(zhàn)略高度認識大數(shù)據(jù)的作用和價值仍存在一定困難。需要注意的是,

教師在項目學習之前要做大量功課，調研相關各領域中數(shù)據(jù)和大數(shù)據(jù)發(fā)展前沿技

術和應用實例，幫助學生從生活中尋找項目學習的主題，并找好項目主題的切入

點。同時，教師應規(guī)劃好項目學習過程的相關記錄表格，更好地指導學生完成項

目學習任務。

3.項目活動的設計思路

隨著信息技術的發(fā)展，數(shù)據(jù)已不再是結構化的、簡單的數(shù)字和數(shù)值，而更多

的是非結構化的文本、圖像、音頻、視頻等數(shù)據(jù)，對數(shù)據(jù)的獲取和處理也已拓展

到社會經(jīng)濟的各個領域。數(shù)據(jù)正在產(chǎn)生越來越大的價值。

本章以“析說身邊數(shù)據(jù)”為主題開展項目學習，建議指導學生從熟悉的身邊

生活入手，選擇常用的移動應用程序、可穿戴智能設備、共享服務實例、網(wǎng)上購

物、智慧交通、智慧醫(yī)療、智慧校園、智能家居等作為主題，并結合主題有目的

地收集、整理和分析數(shù)據(jù)，開展討論與思考，認識數(shù)據(jù)的價值與意義，感受數(shù)據(jù)

對生活的影響。

根據(jù)研究主題中涵蓋的研究內(nèi)容，使用思維導圖工具設計并制訂項目方案，

選擇適當?shù)姆绞胶凸ぞ哌M行數(shù)據(jù)收集、篩選和分析，詳細記錄學習過程中的調研

筆記、數(shù)據(jù)和資料，最終以小組合作的方式完成項目活動，并在全班開展多媒體

作品展示和交流。

本項目的設計目的是希望通過完成“析說身邊數(shù)據(jù)”項目，使學生通過數(shù)據(jù)

收集、整理和分析，深人理解數(shù)據(jù)在不同領域的作用及其產(chǎn)生的巨大價值。在學

習過程中，教師要引導學生理解數(shù)字、數(shù)值、數(shù)據(jù)和大數(shù)據(jù)的含義，認識數(shù)據(jù)作

為新的原材料、生產(chǎn)資料和基礎設施的價值和意義，提升學生發(fā)現(xiàn)問題、分析問

題和解決問題的能力。同時，教師還應引導學生關注項目中隱含的數(shù)據(jù)安全問題

并加強隱私保護意識。

本項目的實施可根據(jù)所選實例的不同特點，確定不同的數(shù)據(jù)收集方法。因此,

所收集的數(shù)據(jù)量和數(shù)據(jù)分析的復雜程度可能會有很大差別。多媒體作品的形式可

從學生較熟悉的工具中選擇如演示文稿、動畫、視頻和網(wǎng)頁等。

項目活動的準備工作主要有四項。一是根據(jù)學生具體情況，將全班學生分成

若干小組，建議每組4-5人，異質分組。二是在廣泛調研的基礎上確定項目研究

主題和具體實例，保證學生以比較小的問題切口進入學習，避免由于主題過大而

無從下手。三是要幫助學生明確項目目標和項目內(nèi)容，并完成任務分工。四是根

據(jù)學校軟硬件條件及學生的能力情況，為學生推薦1?2款學生比較熟悉的多媒

體集成工具，為制作多媒體作品做好準備。

項目活動的評價應滿足以下目標：評估學生需求，鼓勵自主、合作學習，監(jiān)

控學習進展，檢查學習效果。

為了實現(xiàn)以上評價目標，建議制訂一份評價策略表，清晰地列舉評價階段和

內(nèi)容，描述具體評價目標，以及何時、何人、如何評價，明確如何使用收集到的

評價數(shù)據(jù)提高學生的學習質量。評價策略表的內(nèi)容可參考表1-1

表1-1評價策略表示例

評價階段和內(nèi)容評價目標和過程

項目第一階段：在項目開始前，教師給出“項目規(guī)劃評價量

項目規(guī)劃評價量規(guī)規(guī)”，幫助學生明確項目規(guī)劃的任務及評價標

準

項目各階段：學生分組討論項目主題，進行任務分工，教

合作學習觀察表師進行課堂觀察，利用“合作學習觀察表”

主要記錄學生的合作、討論情況，對學生合

作情況加以引導和分析

項目各階段：在項目開始前，教師提供“項目活動評價量

項目活動評價量規(guī)規(guī)”，師生共同討論修改;在項目實施過程中，

學生參照評價量規(guī)進行多媒體作品制作;在

作品完成后，根據(jù)評價量規(guī)對本組作品進行

自評、互評和師評，評價后小組還可以根據(jù)

評價意見對本組作品進行修改完善

項目各階段在項目進行時，教師提供電子檔案袋，各個

電子檔案袋與日志小組及學生個人在電子檔案袋中填寫學習日

志，保存項目資料，按照項目規(guī)劃、項目實

施、作品呈現(xiàn)等環(huán)節(jié)記錄項目活動過程，從

而形成小組及學生個人的項目活動電子檔

案，記錄學生自主學習與合作學習的探素過

程。這個電子檔案袋在項目活動完成時，可

以幫助學生反思學習過程，發(fā)現(xiàn)問題并解決

題，成為重要的過程性學習“證據(jù)”，也可以

作為學生之間互評的資料和教師積累的教學

資源

項目各階段；在項目進行時，學生利用“自主學習評價量

自主學習評價量規(guī)規(guī)”對階段性成果及項目作品的規(guī)劃、制作、

修改等環(huán)節(jié)進行自評和小組互評，教師也可

選擇優(yōu)秀成果進行點評，形成自主學習榜樣，

為其他學生提供項目學習反思與改進參照

項目第三階段在項目活動完成后，要求學生從學科知識、

項目學習反思技能和方法等方面總結自己的得失，從團隊

表現(xiàn)和個人能力方面發(fā)現(xiàn)自己的優(yōu)勢與不

足，明確自己的努力方向

在主題學習項目實施過程中，要做到過程性評價和總結性評價相結合，充分發(fā)揮評價對

學習的導向引領作用，通過及時指導、檢查和反饋，促進學生的學習，保障項目的完成。在

項目學習過程中，可以從學習內(nèi)容、學生參與、學生貢獻、資源利用以及階段性成果等方面

衡量學生的學習狀況;項目完成后，可以組織各小組匯報項目作品，對項目主題、項目實施、

項目成果、小組合作和展示交流等內(nèi)容進行評價。在評價主體上，可以根據(jù)實際情況采用多

元主體，以體現(xiàn)評價的合理性，發(fā)揮自評對學習的有效監(jiān)督和促進作用，但也要重視教師評

價的權威性和方向性。本章項目活動評價量規(guī)和自主學習評價量規(guī)可分別參考表1-2和表

1-3?根據(jù)上述評價策略、教師還可根據(jù)教學的實際需要自行設計相應的表格。

表1-2項目活動評價量規(guī)

評價標準描述

優(yōu)秀良好需努力

評價指標(權重)(80~100分)(60~79分)(0~59分)

項口能圍繞體質健康項目主題雖能針對體項目不能突顯體質

確定主題,思維導圖結構質健康內(nèi)容，但思維健康主題，思維導圖

主題明確清晰，內(nèi)容完整，解決方案可行導圖不夠充實，方案缺乏必要的內(nèi)容，方

(20%)性較強"可行性一般案可行性較差

1.小組內(nèi)有明確的分工與合作計1.小組內(nèi)有分工計劃，1.小組內(nèi)沒有明確

劃。但不明確。的分工

2.作品的制作是按照分工計劃集2作品主要是由一兩2.作品全部是由一

體合作完成的個同學完成的。兩個同學完成的。

分工合作

3每.個成員既有單獨的任務，又能3.小組內(nèi)有個別同學3.小組內(nèi)有同學根

(20%)

有效合作,在交流和合作解決問沒有積極參與制作本沒有參與制作

題方面表現(xiàn)較好

1.基于體質健康數(shù)據(jù)分析問題，歸1.體質健康數(shù)據(jù)較完1.體質健康數(shù)據(jù)不

納信息，表達觀點到位。整，觀點表達較清晰完整，數(shù)據(jù)分析缺乏

2.運用體質健康的科學知識及原到位條理性。

科學性

理，得出合理2.能夠合理運用知識2.缺乏知識和原理

(15%)

的結論，提出可行的體質和原理。得出比較可的恰當運用，體質改

健康改善方案。行的體質改善方案善方案可行性不強

1.各種媒體編輯加工技術全面.，L媒體編輯加工技術1.圖像、音頻、視

畫面銜接流暢，比較全面，視聽效果等加工技術不夠好，

技術性

視聽效果好較好存在明顯瑕疵

作品制作(15%)

2作.品保存格式合理，通用性強2.作品保存格式通用2.作品保存格式通

(60%)

性不強用性不強

1作.品圖文、畫面等視覺元素設1作.品圖文、畫面1作.品圖文、畫面

計美觀，色彩和諧,反映出較高的等視覺元素設計比較等視覺元素設計不

審美情趣和審美能力美觀,色彩比較和諧太美觀.色彩搭配不

藝術性

2聲.音、視頻等與主題風格一致，2聲.音、視頻等與夠和諧。

(15%)

具有表現(xiàn)力和感染力主題風格比較一致，2聲.音、視頻等與

表現(xiàn)力一般主題風格不太一致，

表現(xiàn)力不夠

創(chuàng)造1.主題表達形式新穎，1.主題表達形式比1.能夠表達主題但

性構思獨特、巧妙。較新穎。方式不夠新穎

(15%)2作.品具有想象力。2.作品比較具有想象2作.品缺乏想象大

3.內(nèi)容設計獨到，創(chuàng)意獨特力。3內(nèi).容設計上沒

3.內(nèi)容設計比較有創(chuàng)創(chuàng)意

意

表1-3自主學習評價量規(guī)

評價指

標優(yōu)秀良好一般待提高

能設定具有挑戰(zhàn)性的、能設定可實現(xiàn)的開始執(zhí)行任務時

完成任務時沒

目標設可實現(xiàn)的目標，并能識目標并能識別和沒有設定明確的

有設定目標，也

定別和獲取必要的資源來獲取一些資源來目標，也沒有識

沒有收集資源

完成目標完成目標別必要的資源'

需要在別人的幫需要別人的持續(xù)

通常能通過有效

項目管始終能通過有效地管理助下，能通過管幫助才能通過管

地管理時間和資

理時間和資源來實現(xiàn)目標理時間和資源來理時間和資源來

源來實現(xiàn)目標

實現(xiàn)目標實現(xiàn)目標

在別人的持續(xù)幫

在別人的幫助

通常能回顧學習助下，能回顧學

能不斷地回顧學習進下.能回顧學習

解決問進展，總結經(jīng)驗，習進展，總結經(jīng)

展，總結經(jīng)驗，以解決可進展，總結經(jīng)驗，

題以解決可能干擾驗，

能干擾實現(xiàn)目標的問題以解決可能干擾

實現(xiàn)目標的問題以解決可能干擾

實現(xiàn)目標的問題

實現(xiàn)目標的問題

修訂作品時，能征求別修訂作品時，能修訂作品時，能修訂作品時，從

使用反

人的反饋意見并仔細思考慮很多方面的考慮一些方面的不考慮他人的反

饋

考他人的建議反饋意見反饋意見饋意見

只是做到盡力尋只是簡單地尋

為找到答案和解

為找到答案和解決方案找答案和解決辦找答案和解決辦

決方案能堅持，

能堅持到底，能按照目法，但沒有什么法，完成任務時

執(zhí)著能按照目標逐步

標逐步實施，應用各種目標，為完成任也并沒有考慮使

實施，應用幾種

技術完成任務務，在使用技術用技術，遇到困

技術完成任務

時需要幫助難就輕易放棄了

一般情況卜，會需要幫助，才能

評價質任何情況下，都有明確沒有明確的工作

有明確的工作質有明確的工作質

量的工作質量標準和細則質量標準和細則

量標準和細則量標準和細則

清楚地知道自己從項目知道自己學到了知道自己學到了沒有達到預期

交流中學到了什么，明什么，知道自己什么，但不知道的學習效果

反思學

確知道自己的優(yōu)勢和劣的優(yōu)勢和劣勢，自己的優(yōu)勢和劣

習

勢，能找到自己需要改