高中信息技術人教中圖版(2019)必修1 3.3數(shù)據(jù)分析與可視化 教學設計

高中信息技術人教中圖版(2019)必修13.3數(shù)據(jù)分析與可視化教學設計課題：科目：班級：課時：計劃1課時教師：單位：一、教材分析高中信息技術人教中圖版(2019)必修13.3數(shù)據(jù)分析與可視化教學設計，本章節(jié)內(nèi)容旨在培養(yǎng)學生運用信息技術對數(shù)據(jù)進行收集、整理、分析和可視化展示的能力，與課本中數(shù)據(jù)處理的原理和實際應用緊密結合，通過實際案例教學，使學生掌握數(shù)據(jù)分析的方法和工具，提高信息素養(yǎng)。二、核心素養(yǎng)目標培養(yǎng)學生信息意識，使其能夠識別、理解和分析數(shù)據(jù)，并運用信息技術工具進行數(shù)據(jù)可視化；提升計算思維，通過編程和算法設計解決實際問題；增強數(shù)字化學習與創(chuàng)新，使學生能夠獨立設計和實現(xiàn)數(shù)據(jù)分析項目；同時，培養(yǎng)信息安全意識，確保數(shù)據(jù)處理的合規(guī)性和安全性。三、教學難點與重點1.教學重點，

①理解數(shù)據(jù)分析的基本概念和流程，包括數(shù)據(jù)清洗、數(shù)據(jù)整合、數(shù)據(jù)轉換等步驟。

②掌握常用的數(shù)據(jù)分析方法和工具，如統(tǒng)計圖表、數(shù)據(jù)透視表、圖表制作等。

③能夠運用編程語言（如Python）進行數(shù)據(jù)分析和可視化處理，實現(xiàn)數(shù)據(jù)的動態(tài)展示。

2.教學難點，

①理解并應用數(shù)據(jù)可視化中的圖表選擇原則，根據(jù)數(shù)據(jù)類型和展示需求選擇合適的圖表類型。

②在復雜的數(shù)據(jù)集中，有效識別和提取有價值的信息，進行數(shù)據(jù)挖掘和洞察。

③理解數(shù)據(jù)隱私和安全問題，在數(shù)據(jù)處理過程中遵循相關法律法規(guī)，保護數(shù)據(jù)安全。

④在實際項目中，將數(shù)據(jù)分析與可視化技術應用于解決實際問題，如市場分析、趨勢預測等。四、教學資源-軟硬件資源：筆記本電腦、投影儀、電子白板、網(wǎng)絡連接

-課程平臺：學校教學平臺、在線學習平臺（如慕課、教育云平臺）

-信息化資源：Python編程環(huán)境、數(shù)據(jù)分析軟件（如Excel、SPSS）、在線數(shù)據(jù)集

-教學手段：PPT演示、案例分析、小組討論、編程實踐、在線測試五、教學過程設計1.導入新課（5分鐘）

目標：引起學生對數(shù)據(jù)分析與可視化的興趣，激發(fā)其探索欲望。

過程：

開場提問：“你們在生活中遇到過需要處理大量數(shù)據(jù)的情況嗎？比如購物比價、旅行路線規(guī)劃等?！?/p>

展示一些關于數(shù)據(jù)分析與可視化的實際應用案例，如股市分析、市場調(diào)研報告等圖片或視頻片段，讓學生初步感受數(shù)據(jù)分析與可視化的魅力或特點。

簡短介紹數(shù)據(jù)分析與可視化的基本概念和重要性，為接下來的學習打下基礎。

2.數(shù)據(jù)分析與可視化基礎知識講解（10分鐘）

目標：讓學生了解數(shù)據(jù)分析與可視化的基本概念、組成部分和原理。

過程：

講解數(shù)據(jù)分析與可視化的定義，包括其主要組成元素或結構。

詳細介紹數(shù)據(jù)分析與可視化的組成部分，如數(shù)據(jù)收集、數(shù)據(jù)清洗、數(shù)據(jù)分析和數(shù)據(jù)展示等，使用圖表或示意圖幫助學生理解。

3.數(shù)據(jù)分析與可視化案例分析（20分鐘）

目標：通過具體案例，讓學生深入了解數(shù)據(jù)分析與可視化的特性和重要性。

過程：

選擇幾個典型的數(shù)據(jù)分析與可視化案例進行分析，如使用Tableau制作交互式地圖展示全球氣候變化趨勢。

詳細介紹每個案例的背景、特點和意義，讓學生全面了解數(shù)據(jù)分析與可視化的多樣性或復雜性。

引導學生思考這些案例對實際生活或學習的影響，以及如何應用數(shù)據(jù)分析與可視化技術解決實際問題。

4.學生小組討論（10分鐘）

目標：培養(yǎng)學生的合作能力和解決問題的能力。

過程：

將學生分成若干小組，每組選擇一個與數(shù)據(jù)分析與可視化相關的主題進行深入討論，如“如何利用數(shù)據(jù)分析與可視化改善學校食堂的用餐體驗”。

小組內(nèi)討論該主題的現(xiàn)狀、挑戰(zhàn)以及可能的解決方案。

每組選出一名代表，準備向全班展示討論成果。

5.課堂展示與點評（15分鐘）

目標：鍛煉學生的表達能力，同時加深全班對數(shù)據(jù)分析與可視化的認識和理解。

過程：

各組代表依次上臺展示討論成果，包括主題的現(xiàn)狀、挑戰(zhàn)及解決方案，展示形式可以是PPT、圖表或實際操作演示。

其他學生和教師對展示內(nèi)容進行提問和點評，促進互動交流。

教師總結各組的亮點和不足，并提出進一步的建議和改進方向。

6.課堂小結（5分鐘）

目標：回顧本節(jié)課的主要內(nèi)容，強調(diào)數(shù)據(jù)分析與可視化的重要性和意義。

過程：

簡要回顧本節(jié)課的學習內(nèi)容，包括數(shù)據(jù)分析與可視化的基本概念、組成部分、案例分析等。

強調(diào)數(shù)據(jù)分析與可視化在現(xiàn)實生活或學習中的價值和作用，鼓勵學生進一步探索和應用這一技術。

布置課后作業(yè)：讓學生嘗試使用Excel或其他數(shù)據(jù)分析工具對一組數(shù)據(jù)進行分析，并制作相應的可視化圖表，以鞏固學習效果。六、學生學習效果學生學習效果主要體現(xiàn)在以下幾個方面：

1.知識掌握：學生能夠理解和掌握數(shù)據(jù)分析與可視化的基本概念、原理和方法，包括數(shù)據(jù)收集、數(shù)據(jù)清洗、數(shù)據(jù)分析和數(shù)據(jù)展示等。

2.技能提升：學生能夠熟練運用Excel、SPSS等數(shù)據(jù)分析軟件，以及Python等編程語言進行數(shù)據(jù)分析和可視化處理。

3.思維發(fā)展：學生在學習過程中培養(yǎng)了計算思維，能夠通過分析數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)問題、解決問題，并形成創(chuàng)新性的解決方案。

4.合作能力：通過小組討論和課堂展示，學生學會了與他人合作，共同完成任務，提高了團隊協(xié)作能力。

5.應用能力：學生能夠將數(shù)據(jù)分析與可視化技術應用于實際情境中，如市場分析、趨勢預測、決策支持等，提高了解決實際問題的能力。

6.信息素養(yǎng)：學生增強了信息意識，能夠識別、理解和分析數(shù)據(jù)，提高了信息素養(yǎng)。

7.安全意識：學生在數(shù)據(jù)處理過程中，學會了遵循相關法律法規(guī)，保護數(shù)據(jù)安全，增強了信息安全意識。

8.創(chuàng)新意識：學生通過學習數(shù)據(jù)分析與可視化，激發(fā)了創(chuàng)新思維，能夠提出具有創(chuàng)新性的想法和建議。

9.交流能力：學生在課堂展示和互動環(huán)節(jié)，鍛煉了口頭表達和溝通能力，提高了交流能力。

10.自主學習能力：學生通過自主學習，掌握了數(shù)據(jù)分析與可視化的相關知識，提高了自主學習能力。

11.終身學習能力：學生認識到數(shù)據(jù)分析與可視化在現(xiàn)代社會的重要性，激發(fā)了終身學習的動力。

12.適應能力：學生能夠適應不斷變化的信息技術環(huán)境，提高自身適應能力。七、課后作業(yè)1.實踐題：使用Excel對以下數(shù)據(jù)進行排序和篩選，并制作相應的圖表。

數(shù)據(jù)：學生的成績（包括語文、數(shù)學、英語）和班級排名。

答案示例：

-使用Excel的排序功能，根據(jù)語文成績對學生進行排序。

-使用篩選功能，篩選出數(shù)學成績在90分以上的學生。

-制作成績分布圖，展示各科成績的分布情況。

2.編程題：使用Python編寫一個簡單的程序，對一組隨機生成的數(shù)據(jù)進行排序和統(tǒng)計分析。

數(shù)據(jù)：一組包含50個隨機數(shù)的列表。

答案示例：

```python

importrandom

data=[random.randint(1,100)for_inrange(50)]

data.sort()

print("Sorteddata:",data)

average=sum(data)/len(data)

print("Average:",average)

```

3.分析題：分析一家公司的銷售數(shù)據(jù)，包括不同產(chǎn)品的銷售額和銷售量，制作相應的圖表，并撰寫分析報告。

答案示例：

-制作柱狀圖，比較不同產(chǎn)品的銷售額。

-制作折線圖，展示銷售額隨時間的變化趨勢。

-分析報告應包括銷售額最高的產(chǎn)品、銷售量增長最快的月份等。

4.應用題：假設你是一位市場調(diào)研員，需要分析一家餐廳的顧客滿意度調(diào)查數(shù)據(jù)。

數(shù)據(jù)：顧客滿意度調(diào)查問卷結果，包括滿意、一般、不滿意三個選項的投票數(shù)。

答案示例：

-制作餅圖，展示顧客滿意度的分布情況。

-計算滿意度指數(shù)，評估顧客的整體滿意度。

5.創(chuàng)新題：設計一個數(shù)據(jù)分析與可視化項目，選擇一個你感興趣的主題，如氣候變化、健康飲食等，收集相關數(shù)據(jù)，并制作可視化圖表。

答案示例：

-主題：全球氣候變化對海洋生態(tài)系統(tǒng)的影響。

-數(shù)據(jù)收集：收集海洋溫度、珊瑚礁健康狀況等數(shù)據(jù)。

-可視化圖表：制作地圖展示全球海洋溫度變化，使用時間序列圖展示珊瑚礁健康狀況的變化趨勢。八、教學反思教學反思

今天這節(jié)課，我覺得收獲頗豐。首先，我想談談我對數(shù)據(jù)分析與可視化這一章節(jié)教學的總體感受。在備課的過程中，我深刻地意識到，這一章節(jié)不僅僅是教給學生一些數(shù)據(jù)分析的方法和工具，更重要的是培養(yǎng)學生的信息意識和解決實際問題的能力。

在導入新課的時候，我采用了實際案例的方式，試圖讓學生感受到數(shù)據(jù)分析與可視化在我們?nèi)粘Ｉ钪械膽谩Ｎ野l(fā)現(xiàn)，這種方法挺有效的，學生們對于數(shù)據(jù)分析與可視化的興趣明顯被激發(fā)了。在講解基礎知識的時候，我盡量用簡潔明了的語言，結合圖表和實例，幫助學生理解抽象的概念。我發(fā)現(xiàn)，這樣講解之后，學生們對于數(shù)據(jù)分析與可視化的理解更加深入了。

在案例分析環(huán)節(jié)，我選擇了幾個與學生生活緊密相關的案例，比如天氣數(shù)據(jù)分析、社交媒體數(shù)據(jù)分析等。通過這些案例，學生們不僅學會了如何分析數(shù)據(jù)，還學會了如何將數(shù)據(jù)分析的結果應用到實際生活中。在這個過程中，我注意到，學生們對于案例的分析和討論非常積極，這讓我感到非常欣慰。

在小組討論環(huán)節(jié)，我看到了學生們合作的精神。他們能夠積極地參與到討論中，提出自己的觀點，并且能夠尊重他人的意見。這種合作能力對于他們未來的學習和工作都是非常有益的。

當然，在教學過程中，我也發(fā)現(xiàn)了一些問題。比如，有些學生對于編程語言的理解和掌握程度參差不齊，這導致他們在進行編程實踐的時候遇到了一些困難。針對這個問題，我打算在接下來的教學中，適當增加編程語言的講解和實踐環(huán)節(jié)，幫助學生們逐步提高編程能力。

另外，我還發(fā)現(xiàn)，部分學生在面對復雜的數(shù)據(jù)時，往往不知道如何下手。這讓我意識到，在教學過程中，我們需要更加注重培養(yǎng)學生的數(shù)據(jù)敏感度和分析能力。我會嘗試設計一些更具挑戰(zhàn)性的案例，讓學生們在實際操作中鍛煉自己的數(shù)據(jù)分析能力。

此外，我還想強調(diào)的是，數(shù)據(jù)分析與可視化是一個不斷發(fā)展的領域，新技術和新方法層出不窮。作為教師，我們需要不斷更新自己的知識儲備，跟上時代的步伐。只有這樣，我們才能更好地引導學生，讓他們在數(shù)據(jù)分析與可視化這一領域有所建樹。

最后，我想說的是，教學相長。通過這節(jié)課的教學，我不僅教會了學生們知識，自己也收獲了很多。我相信，只要我們用心去教，用心去學，就一定能夠取得更好的教學效果。讓我們一起努力，為培養(yǎng)更多具備數(shù)據(jù)分析與可視化能力的人才而奮斗！板書設計1.數(shù)據(jù)分析與可視化概述

①數(shù)據(jù)分析的定義

②數(shù)據(jù)可視化的定義

③數(shù)據(jù)分析與可視化的關系

2.數(shù)據(jù)分析的基本步驟

①數(shù)據(jù)收集

②數(shù)據(jù)清洗