2023-2024學(xué)年滬科版（2019）高中信息技術(shù)必修一3.4《分析歷史氣溫?cái)?shù)據(jù)-設(shè)計(jì)批量數(shù)據(jù)算法》說(shuō)課稿

2023-2024學(xué)年滬科版（2019）高中信息技術(shù)必修一3.4《分析歷史氣溫?cái)?shù)據(jù)——設(shè)計(jì)批量數(shù)據(jù)算法》說(shuō)課稿科目授課時(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)必修一3.4《分析歷史氣溫?cái)?shù)據(jù)——設(shè)計(jì)批量數(shù)據(jù)算法》說(shuō)課稿設(shè)計(jì)意圖本節(jié)課通過(guò)分析歷史氣溫?cái)?shù)據(jù)，引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)設(shè)計(jì)批量數(shù)據(jù)算法，旨在培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用計(jì)算機(jī)技術(shù)解決實(shí)際問(wèn)題的能力，提高數(shù)據(jù)處理和算法設(shè)計(jì)意識(shí)。同時(shí)，通過(guò)實(shí)踐活動(dòng)，讓學(xué)生了解氣候變遷，培養(yǎng)環(huán)境保護(hù)意識(shí)。核心素養(yǎng)目標(biāo)1.培養(yǎng)學(xué)生的數(shù)據(jù)處理能力，使其能夠有效分析、處理歷史氣溫?cái)?shù)據(jù)。

2.培養(yǎng)學(xué)生的算法設(shè)計(jì)思維，提升邏輯思維和問(wèn)題解決能力。

3.增強(qiáng)學(xué)生的數(shù)據(jù)意識(shí)，認(rèn)識(shí)到數(shù)據(jù)在科學(xué)研究和社會(huì)生活中的重要作用。

4.培養(yǎng)學(xué)生的環(huán)保意識(shí)，關(guān)注氣候變化問(wèn)題，激發(fā)社會(huì)責(zé)任感。教學(xué)難點(diǎn)與重點(diǎn)1.教學(xué)重點(diǎn)

-核心內(nèi)容：設(shè)計(jì)批量數(shù)據(jù)算法，包括算法邏輯的構(gòu)建和數(shù)據(jù)處理的流程。

-詳細(xì)列明：

a.理解算法的基本結(jié)構(gòu)，包括輸入、處理、輸出。

b.學(xué)習(xí)使用循環(huán)結(jié)構(gòu)處理批量數(shù)據(jù)，如for循環(huán)。

c.掌握數(shù)據(jù)排序和篩選算法的應(yīng)用，例如使用冒泡排序或篩選特定范圍內(nèi)的氣溫?cái)?shù)據(jù)。

d.能夠根據(jù)需求設(shè)計(jì)算法，例如計(jì)算氣溫的平均值、最高值和最低值。

2.教學(xué)難點(diǎn)

-難點(diǎn)內(nèi)容：理解算法的抽象思維，并能將其轉(zhuǎn)化為計(jì)算機(jī)可執(zhí)行的代碼。

-詳細(xì)列明：

a.理解抽象思維在算法設(shè)計(jì)中的作用，例如將復(fù)雜的實(shí)際問(wèn)題簡(jiǎn)化為算法步驟。

b.掌握循環(huán)結(jié)構(gòu)中終止條件的設(shè)置，確保算法能夠正確結(jié)束。

c.分析和解決算法中可能出現(xiàn)的錯(cuò)誤，如邏輯錯(cuò)誤和運(yùn)行錯(cuò)誤。

d.在沒(méi)有現(xiàn)成工具的情況下，獨(dú)立設(shè)計(jì)算法來(lái)處理實(shí)際問(wèn)題，如設(shè)計(jì)一個(gè)算法來(lái)分析歷史氣溫?cái)?shù)據(jù)的變化趨勢(shì)。教學(xué)方法與手段教學(xué)方法：

1.講授法：系統(tǒng)講解算法設(shè)計(jì)的基本概念和步驟，幫助學(xué)生建立初步的算法思維。

2.討論法：組織學(xué)生圍繞具體問(wèn)題進(jìn)行討論，鼓勵(lì)學(xué)生提出問(wèn)題和解決方案，提高問(wèn)題解決能力。

3.實(shí)驗(yàn)法：通過(guò)實(shí)際操作，讓學(xué)生動(dòng)手編寫(xiě)程序，驗(yàn)證算法的正確性，增強(qiáng)實(shí)踐能力。

教學(xué)手段：

1.多媒體演示：使用PPT展示氣溫?cái)?shù)據(jù)處理的流程，直觀展示算法設(shè)計(jì)的過(guò)程。

2.在線編程工具：利用在線編程平臺(tái)，讓學(xué)生在線編寫(xiě)和測(cè)試代碼，提高編程技能。

3.數(shù)據(jù)可視化：使用圖表展示氣溫?cái)?shù)據(jù)的變化，幫助學(xué)生直觀理解數(shù)據(jù)規(guī)律。教學(xué)過(guò)程設(shè)計(jì)【導(dǎo)入環(huán)節(jié)】

1.時(shí)間：5分鐘

-教師通過(guò)展示全球氣溫變化圖表，提出問(wèn)題：“同學(xué)們，你們知道全球氣溫變化對(duì)我們的生活有什么影響嗎？”

-學(xué)生自由討論，教師引導(dǎo)學(xué)生關(guān)注氣溫變化對(duì)農(nóng)業(yè)、水資源、生態(tài)環(huán)境等方面的影響。

【講授新課】

2.時(shí)間：15分鐘

-教師講解算法設(shè)計(jì)的基本概念和步驟，包括輸入、處理、輸出。

-通過(guò)實(shí)例介紹循環(huán)結(jié)構(gòu)在處理批量數(shù)據(jù)中的應(yīng)用，如使用for循環(huán)處理氣溫?cái)?shù)據(jù)。

-講解冒泡排序和篩選算法在數(shù)據(jù)排序和篩選中的應(yīng)用，如篩選特定范圍內(nèi)的氣溫?cái)?shù)據(jù)。

-學(xué)生跟隨教師進(jìn)行操作演示，鞏固所學(xué)知識(shí)。

【鞏固練習(xí)】

3.時(shí)間：10分鐘

-學(xué)生獨(dú)立完成練習(xí)題，教師巡視指導(dǎo)，解答學(xué)生疑問(wèn)。

-練習(xí)題包括設(shè)計(jì)算法計(jì)算氣溫平均值、最高值和最低值，以及分析氣溫變化趨勢(shì)。

【課堂提問(wèn)】

4.時(shí)間：5分鐘

-教師提問(wèn)：“如何設(shè)計(jì)一個(gè)算法來(lái)分析歷史氣溫?cái)?shù)據(jù)的變化趨勢(shì)？”

-學(xué)生分組討論，每組派代表發(fā)言，教師點(diǎn)評(píng)并總結(jié)。

【師生互動(dòng)環(huán)節(jié)】

5.時(shí)間：10分鐘

-教師引導(dǎo)學(xué)生分析歷史氣溫?cái)?shù)據(jù)，討論如何將實(shí)際問(wèn)題轉(zhuǎn)化為算法步驟。

-學(xué)生分組合作，設(shè)計(jì)算法并編寫(xiě)程序，教師提供技術(shù)支持。

-學(xué)生展示自己的程序，教師點(diǎn)評(píng)并總結(jié)。

【創(chuàng)新教學(xué)】

6.時(shí)間：5分鐘

-教師介紹一種新的算法設(shè)計(jì)方法，如遞歸算法，并引導(dǎo)學(xué)生思考其應(yīng)用場(chǎng)景。

-學(xué)生嘗試使用遞歸算法解決實(shí)際問(wèn)題，教師指導(dǎo)并總結(jié)。

【總結(jié)與拓展】

7.時(shí)間：5分鐘

-教師總結(jié)本節(jié)課所學(xué)內(nèi)容，強(qiáng)調(diào)算法設(shè)計(jì)的重要性。

-提出拓展問(wèn)題：“如何將本節(jié)課所學(xué)的算法應(yīng)用到其他領(lǐng)域？”

-學(xué)生討論并分享自己的觀點(diǎn)，教師點(diǎn)評(píng)并總結(jié)。

【作業(yè)布置】

8.時(shí)間：2分鐘

-教師布置作業(yè)：學(xué)生獨(dú)立完成一個(gè)氣溫?cái)?shù)據(jù)分析項(xiàng)目，并撰寫(xiě)報(bào)告。

-作業(yè)要求：運(yùn)用本節(jié)課所學(xué)算法，分析一組氣溫?cái)?shù)據(jù)，撰寫(xiě)報(bào)告。

【課后反思】

-教師根據(jù)教學(xué)過(guò)程和學(xué)生學(xué)習(xí)情況，反思教學(xué)效果，為今后的教學(xué)提供改進(jìn)方向。教學(xué)資源拓展1.拓展資源：

-氣候數(shù)據(jù)集：介紹不同地區(qū)的歷史氣溫?cái)?shù)據(jù)集，如國(guó)家氣候數(shù)據(jù)中心提供的氣溫?cái)?shù)據(jù)。

-算法案例庫(kù)：提供不同算法的實(shí)際應(yīng)用案例，如冒泡排序、選擇排序等算法在氣溫?cái)?shù)據(jù)處理中的應(yīng)用。

-數(shù)據(jù)可視化工具：介紹數(shù)據(jù)可視化工具，如Python的Matplotlib庫(kù)、R語(yǔ)言的ggplot2包等，用于展示氣溫?cái)?shù)據(jù)的變化趨勢(shì)。

-環(huán)境保護(hù)相關(guān)資料：提供關(guān)于氣候變化、環(huán)境保護(hù)等方面的書(shū)籍、文章和報(bào)告，幫助學(xué)生了解氣候變化的背景和相關(guān)政策。

2.拓展建議：

-學(xué)生可以嘗試收集自己所在地區(qū)的氣溫?cái)?shù)據(jù)，運(yùn)用所學(xué)算法進(jìn)行分析，并撰寫(xiě)報(bào)告。

-鼓勵(lì)學(xué)生利用網(wǎng)絡(luò)資源，查找不同地區(qū)的氣溫變化數(shù)據(jù)，進(jìn)行比較分析。

-引導(dǎo)學(xué)生使用數(shù)據(jù)可視化工具，將氣溫?cái)?shù)據(jù)以圖表形式展示，增強(qiáng)數(shù)據(jù)直觀性。

-組織學(xué)生參加環(huán)?；顒?dòng)，如植樹(shù)節(jié)、節(jié)能減排等，提高學(xué)生的環(huán)保意識(shí)。

-建議學(xué)生閱讀相關(guān)書(shū)籍和文章，了解氣候變化對(duì)人類(lèi)社會(huì)的影響，以及各國(guó)在應(yīng)對(duì)氣候變化方面的政策措施。

-鼓勵(lì)學(xué)生參加科技競(jìng)賽或創(chuàng)新項(xiàng)目，將所學(xué)知識(shí)應(yīng)用于實(shí)際問(wèn)題的解決。

-引導(dǎo)學(xué)生關(guān)注氣候變化相關(guān)的新聞和報(bào)道，了解最新的氣候變化動(dòng)態(tài)和科學(xué)研究進(jìn)展。

-組織學(xué)生進(jìn)行小組討論，分享各自對(duì)氣候變化問(wèn)題的看法和解決方案。

-建議學(xué)生參觀氣象站或環(huán)保機(jī)構(gòu)，了解氣溫?cái)?shù)據(jù)收集和分析的實(shí)際情況。

-鼓勵(lì)學(xué)生參與社區(qū)服務(wù)，如開(kāi)展環(huán)保宣傳活動(dòng)，提高公眾對(duì)氣候變化問(wèn)題的認(rèn)識(shí)。板書(shū)設(shè)計(jì)①算法設(shè)計(jì)基本概念

-算法：解決問(wèn)題的步驟序列

-輸入：算法處理的初始數(shù)據(jù)

-處理：算法執(zhí)行的操作

-輸出：算法處理后的結(jié)果

②循環(huán)結(jié)構(gòu)

-for循環(huán)：重復(fù)執(zhí)行特定次數(shù)的操作

-循環(huán)變量：控制循環(huán)次數(shù)的變量

-循環(huán)條件：判斷是否繼續(xù)執(zhí)行循環(huán)的條件

③數(shù)據(jù)排序與篩選

-冒泡排序：比較相鄰元素，交換位置，重復(fù)直到排序完成