2023-2024學(xué)年滬科版（2019）高中信息技術(shù)必修一第二單元項(xiàng)目四《 認(rèn)識(shí)智能停車(chē)場(chǎng)中的數(shù)據(jù)處理-體驗(yàn)數(shù)據(jù)處理的方法和工具》教案

2023-2024學(xué)年滬科版（2019）高中信息技術(shù)必修一第二單元項(xiàng)目四《認(rèn)識(shí)智能停車(chē)場(chǎng)中的數(shù)據(jù)處理——體驗(yàn)數(shù)據(jù)處理的方法和工具》教案科目授課時(shí)間節(jié)次--年—月—日（星期——）第—節(jié)指導(dǎo)教師授課班級(jí)、授課課時(shí)授課題目（包括教材及章節(jié)名稱(chēng)）2023-2024學(xué)年滬科版（2019）高中信息技術(shù)必修一第二單元項(xiàng)目四《認(rèn)識(shí)智能停車(chē)場(chǎng)中的數(shù)據(jù)處理——體驗(yàn)數(shù)據(jù)處理的方法和工具》教案課程基本信息1.課程名稱(chēng)：《認(rèn)識(shí)智能停車(chē)場(chǎng)中的數(shù)據(jù)處理——體驗(yàn)數(shù)據(jù)處理的方法和工具》

2.教學(xué)年級(jí)和班級(jí)：高中一年級(jí)信息技術(shù)班

3.授課時(shí)間：2023-2024學(xué)年第二學(xué)期，第5周，星期二上午第三節(jié)

4.教學(xué)時(shí)數(shù)：45分鐘或1課時(shí)核心素養(yǎng)目標(biāo)1.數(shù)據(jù)處理與分析：使學(xué)生掌握智能停車(chē)場(chǎng)數(shù)據(jù)處理的基本方法，培養(yǎng)其運(yùn)用數(shù)據(jù)處理工具解決問(wèn)題的能力。

2.信息技術(shù)應(yīng)用：培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用信息技術(shù)手段，結(jié)合實(shí)際情境，解決生活中數(shù)據(jù)問(wèn)題的能力。

3.團(tuán)隊(duì)合作與溝通：通過(guò)小組合作，提高學(xué)生在項(xiàng)目實(shí)踐中的溝通協(xié)調(diào)能力和團(tuán)隊(duì)協(xié)作精神。

4.問(wèn)題解決與創(chuàng)新：激發(fā)學(xué)生探索新技術(shù)，培養(yǎng)學(xué)生面對(duì)復(fù)雜問(wèn)題時(shí)的創(chuàng)新思維和解決能力。教學(xué)難點(diǎn)與重點(diǎn)1.教學(xué)重點(diǎn)

-數(shù)據(jù)處理基本流程：使學(xué)生掌握數(shù)據(jù)收集、數(shù)據(jù)清洗、數(shù)據(jù)分析和數(shù)據(jù)可視化的基本步驟，強(qiáng)調(diào)每一步在智能停車(chē)場(chǎng)數(shù)據(jù)處理中的應(yīng)用。

-常用數(shù)據(jù)處理工具：介紹Excel、Python等工具在數(shù)據(jù)處理中的使用方法，并通過(guò)實(shí)際案例演示其操作過(guò)程。

-數(shù)據(jù)安全與隱私保護(hù)：強(qiáng)調(diào)在數(shù)據(jù)處理過(guò)程中應(yīng)遵循的數(shù)據(jù)安全原則，提高學(xué)生的信息保護(hù)意識(shí)。

2.教學(xué)難點(diǎn)

-數(shù)據(jù)清洗：解釋數(shù)據(jù)清洗的重要性，舉例說(shuō)明如何處理缺失值、異常值等問(wèn)題，幫助學(xué)生掌握數(shù)據(jù)清洗的方法。

-數(shù)據(jù)分析方法選擇：針對(duì)不同類(lèi)型的數(shù)據(jù)，指導(dǎo)學(xué)生選擇合適的分析方法，如對(duì)比分析、相關(guān)性分析等，并解釋其原理。

-數(shù)據(jù)可視化表達(dá)：教授如何利用圖表直觀展示數(shù)據(jù)分析結(jié)果，如柱狀圖、折線圖等，并指導(dǎo)學(xué)生掌握可視化工具的使用技巧。

-結(jié)合實(shí)際情境：引導(dǎo)學(xué)生將數(shù)據(jù)處理方法與智能停車(chē)場(chǎng)應(yīng)用場(chǎng)景相結(jié)合，培養(yǎng)學(xué)生解決實(shí)際問(wèn)題的能力。教學(xué)方法與策略1.教學(xué)方法選擇：結(jié)合講授法和項(xiàng)目導(dǎo)向?qū)W習(xí)法，引導(dǎo)學(xué)生通過(guò)理論學(xué)習(xí)與實(shí)踐操作相結(jié)合的方式掌握數(shù)據(jù)處理技能。針對(duì)學(xué)生特點(diǎn)，穿插討論和案例研究，激發(fā)學(xué)生思考和探究。

2.教學(xué)活動(dòng)設(shè)計(jì)：組織學(xué)生進(jìn)行小組合作，通過(guò)角色扮演模擬智能停車(chē)場(chǎng)數(shù)據(jù)處理場(chǎng)景，增強(qiáng)學(xué)生的參與感和體驗(yàn)感。設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)，讓學(xué)生動(dòng)手操作數(shù)據(jù)處理工具，提高實(shí)際應(yīng)用能力。

3.教學(xué)媒體使用：利用多媒體課件展示數(shù)據(jù)處理流程、案例及工具操作演示，輔助學(xué)生理解和掌握知識(shí)點(diǎn)。同時(shí)，運(yùn)用網(wǎng)絡(luò)資源，為學(xué)生提供豐富的學(xué)習(xí)材料和實(shí)時(shí)互動(dòng)交流平臺(tái)。教學(xué)過(guò)程首先，我會(huì)向同學(xué)們簡(jiǎn)單介紹今天課程的主題——《認(rèn)識(shí)智能停車(chē)場(chǎng)中的數(shù)據(jù)處理——體驗(yàn)數(shù)據(jù)處理的方法和工具》。通過(guò)這節(jié)課的學(xué)習(xí)，我希望大家能夠掌握數(shù)據(jù)處理的基本流程，學(xué)會(huì)運(yùn)用數(shù)據(jù)處理工具解決實(shí)際問(wèn)題。

1.導(dǎo)入新課

首先，我會(huì)通過(guò)展示一個(gè)智能停車(chē)場(chǎng)的視頻，讓同學(xué)們對(duì)智能停車(chē)場(chǎng)有一個(gè)直觀的認(rèn)識(shí)。然后提出問(wèn)題：“你們覺(jué)得智能停車(chē)場(chǎng)是如何實(shí)現(xiàn)高效管理的？”引導(dǎo)同學(xué)們思考數(shù)據(jù)處理在智能停車(chē)場(chǎng)中的應(yīng)用。

2.理論知識(shí)講解

（1）數(shù)據(jù)處理基本流程

（2）常用數(shù)據(jù)處理工具

我會(huì)介紹Excel、Python等數(shù)據(jù)處理工具在智能停車(chē)場(chǎng)數(shù)據(jù)處理中的應(yīng)用。通過(guò)演示操作，讓同學(xué)們了解這些工具的使用方法。

（3）數(shù)據(jù)安全與隱私保護(hù)

在此部分，我會(huì)強(qiáng)調(diào)數(shù)據(jù)安全與隱私保護(hù)的重要性，并講解在數(shù)據(jù)處理過(guò)程中應(yīng)遵循的原則。

3.實(shí)踐操作

（1）數(shù)據(jù)清洗

我會(huì)給同學(xué)們發(fā)放一份含有缺失值、異常值等問(wèn)題的智能停車(chē)場(chǎng)數(shù)據(jù)，讓他們動(dòng)手進(jìn)行數(shù)據(jù)清洗。在此過(guò)程中，我會(huì)巡回指導(dǎo)，解答同學(xué)們的疑問(wèn)。

（2）數(shù)據(jù)分析與可視化

4.小組討論

將同學(xué)們分成小組，讓他們結(jié)合所學(xué)知識(shí)，討論以下問(wèn)題：

-智能停車(chē)場(chǎng)中還有哪些數(shù)據(jù)處理方法可以優(yōu)化管理？

-如何確保數(shù)據(jù)處理過(guò)程中的數(shù)據(jù)安全與隱私保護(hù)？

各小組給出答案后，我會(huì)進(jìn)行點(diǎn)評(píng)和總結(jié)。

5.總結(jié)與拓展

最后，我會(huì)對(duì)本節(jié)課的知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行總結(jié)，強(qiáng)調(diào)數(shù)據(jù)處理在智能停車(chē)場(chǎng)等實(shí)際應(yīng)用場(chǎng)景中的重要性。同時(shí)，鼓勵(lì)同學(xué)們?cè)谡n后嘗試運(yùn)用所學(xué)知識(shí)解決其他實(shí)際問(wèn)題，并進(jìn)行拓展學(xué)習(xí)。學(xué)生學(xué)習(xí)效果1.掌握數(shù)據(jù)處理基本流程：學(xué)生能夠明確數(shù)據(jù)收集、數(shù)據(jù)清洗、數(shù)據(jù)分析和數(shù)據(jù)可視化等數(shù)據(jù)處理的基本步驟，并了解這些步驟在智能停車(chē)場(chǎng)數(shù)據(jù)處理中的應(yīng)用。

2.熟悉常用數(shù)據(jù)處理工具：學(xué)生學(xué)會(huì)了運(yùn)用Excel、Python等數(shù)據(jù)處理工具進(jìn)行數(shù)據(jù)清洗、分析和可視化操作，提高了實(shí)際操作能力。

3.數(shù)據(jù)安全與隱私保護(hù)意識(shí)增強(qiáng)：學(xué)生認(rèn)識(shí)到數(shù)據(jù)安全與隱私保護(hù)的重要性，了解在數(shù)據(jù)處理過(guò)程中應(yīng)遵循的原則，能夠更好地保護(hù)數(shù)據(jù)安全。

4.團(tuán)隊(duì)合作與溝通能力提升：在小組討論和角色扮演活動(dòng)中，學(xué)生學(xué)會(huì)了如何與團(tuán)隊(duì)成員有效溝通、協(xié)作，共同解決問(wèn)題。

5.解決實(shí)際問(wèn)題的能力提高：通過(guò)結(jié)合智能停車(chē)場(chǎng)案例，學(xué)生能夠運(yùn)用所學(xué)數(shù)據(jù)處理知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題，培養(yǎng)了解決復(fù)雜問(wèn)題的能力。

1.數(shù)據(jù)清洗：學(xué)生掌握了缺失值、異常值處理方法，能夠?qū)χ悄芡＼?chē)場(chǎng)數(shù)據(jù)進(jìn)行有效清洗。

2.數(shù)據(jù)分析：學(xué)生能夠根據(jù)數(shù)據(jù)特點(diǎn)選擇合適的數(shù)據(jù)分析方法，如對(duì)比分析、相關(guān)性分析等，并對(duì)智能停車(chē)場(chǎng)數(shù)據(jù)進(jìn)行深入分析。

3.數(shù)據(jù)可視化：學(xué)生學(xué)會(huì)了使用圖表展示數(shù)據(jù)分析結(jié)果，如柱狀圖、折線圖等，提高了數(shù)據(jù)可視化表達(dá)的能力。

4.智能停車(chē)場(chǎng)優(yōu)化管理：學(xué)生能夠結(jié)合數(shù)據(jù)處理方法，為智能停車(chē)場(chǎng)提出優(yōu)化管理策略。

5.數(shù)據(jù)安全與隱私保護(hù)：學(xué)生在數(shù)據(jù)處理過(guò)程中能夠遵循安全原則，提高數(shù)據(jù)安全與隱私保護(hù)意識(shí)。板書(shū)設(shè)計(jì)①數(shù)據(jù)處理基本流程

-數(shù)據(jù)收集

-數(shù)據(jù)清洗

-數(shù)據(jù)分析

-數(shù)據(jù)可視化

②常用數(shù)據(jù)處理工具

-Excel

-Python

③數(shù)據(jù)安全與隱私保護(hù)

-數(shù)據(jù)安全原則

-隱私保護(hù)措施

板書(shū)設(shè)計(jì)說(shuō)明：

-采用有序號(hào)標(biāo)記的條目式布局，清晰展示課程重點(diǎn)知識(shí)點(diǎn)。

-使用關(guān)鍵詞突出每個(gè)步驟的核心內(nèi)容，便于學(xué)生記憶。

-在數(shù)據(jù)處理工具一節(jié)，列出常用的工具名稱(chēng)，簡(jiǎn)潔明了。

-數(shù)據(jù)安全與隱私保護(hù)部分，強(qiáng)調(diào)關(guān)鍵原則和措施，提高學(xué)生的安全意識(shí)。

-整體板書(shū)設(shè)計(jì)簡(jiǎn)潔、有序，同時(shí)留有適當(dāng)?shù)目瞻?，方便學(xué)生記錄課堂筆記。

-在設(shè)計(jì)時(shí)，考慮藝術(shù)性和趣味性，如使用不同顏色的粉筆突出關(guān)鍵詞，或采用圖形、圖標(biāo)等元素，增加視覺(jué)效果，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。課后作業(yè)1.實(shí)踐題：使用Excel對(duì)以下智能停車(chē)場(chǎng)數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)據(jù)清洗和初步分析。

數(shù)據(jù)樣例：

|停車(chē)場(chǎng)編號(hào)|車(chē)牌號(hào)|入場(chǎng)時(shí)間|離場(chǎng)時(shí)間|停車(chē)時(shí)長(zhǎng)（分鐘）|

|----------|-------|----------|----------|----------------|

|001|A12345|08:00|10:00|120|

|002|B67890|09:30|11:30|120|

|003|C34567|07:45|16:45|540|

|...|...|...|...|...|

要求：

-去除數(shù)據(jù)中的異常值和缺失值。

-計(jì)算平均停車(chē)時(shí)長(zhǎng)。

-制作柱狀圖展示不同停車(chē)場(chǎng)編號(hào)的停車(chē)次數(shù)。

答案示例：

-數(shù)據(jù)清洗后的平均停車(chē)時(shí)長(zhǎng)為X分鐘。

-柱狀圖展示各停車(chē)場(chǎng)編號(hào)的停車(chē)次數(shù)。

2.分析題：根據(jù)清洗后的數(shù)據(jù)，分析停車(chē)場(chǎng)編號(hào)與停車(chē)時(shí)長(zhǎng)之間的關(guān)系。

要求：

-使用Excel或其他工具進(jìn)行數(shù)據(jù)分析。

-提供分析結(jié)果并簡(jiǎn)要解釋原因。

答案示例：

-停車(chē)場(chǎng)編號(hào)與停車(chē)時(shí)長(zhǎng)存在正相關(guān)關(guān)系，因?yàn)榫幪?hào)較大的停車(chē)場(chǎng)通常位于較遠(yuǎn)的位置，停車(chē)時(shí)長(zhǎng)較長(zhǎng)。

3.設(shè)計(jì)題：設(shè)計(jì)一個(gè)簡(jiǎn)單的智能停車(chē)場(chǎng)管理系統(tǒng)，至少包括以下功能：

-車(chē)牌識(shí)別入場(chǎng)。

-記錄停車(chē)時(shí)長(zhǎng)。

-自動(dòng)計(jì)費(fèi)。

-數(shù)據(jù)可視化展示日/周/月停車(chē)情況。

要求：

-描述系統(tǒng)的工作流程。

-解釋如何使用數(shù)據(jù)處理工具實(shí)現(xiàn)這些功能。

答案示例：

-系統(tǒng)工作流程：車(chē)牌識(shí)別→數(shù)據(jù)記錄→計(jì)費(fèi)→數(shù)據(jù)可視化。

-使用Excel進(jìn)行數(shù)據(jù)記錄和計(jì)費(fèi)，使用Python進(jìn)行車(chē)牌識(shí)別和數(shù)據(jù)可視化。

4.討論題：小組討論數(shù)據(jù)安全在智能停車(chē)場(chǎng)管理中的重要性，