第4章走進智能時代4.2利用智能工具解決問題-高中教學同步《信息技術(shù)-數(shù)據(jù)與計算》教學設(shè)計（人民教育出版社）

第4章走進智能時代4.2利用智能工具解決問題-高中教學同步《信息技術(shù)-數(shù)據(jù)與計算》(教學設(shè)計）（人民教育出版社）課題：科目：班級：課時：計劃1課時教師：單位：一、設(shè)計思路本課設(shè)計圍繞“利用智能工具解決問題”這一主題，結(jié)合高中《信息技術(shù)-數(shù)據(jù)與計算》課本內(nèi)容，通過引入實際案例，引導學生了解智能工具的運用，掌握運用智能工具解決實際問題的方法。課程內(nèi)容緊密聯(lián)系生活實際，注重培養(yǎng)學生的創(chuàng)新思維和實踐能力，提高學生對信息技術(shù)應用的認識和應用能力。二、核心素養(yǎng)目標1.信息意識：培養(yǎng)學生對信息技術(shù)的敏感度和應用意識，認識到智能工具在解決問題中的重要性。

2.計算思維：通過案例分析和實踐操作，提升學生運用算法和邏輯思維解決問題的能力。

3.數(shù)字化學習與創(chuàng)新：鼓勵學生利用智能工具進行自主學習，培養(yǎng)創(chuàng)新意識，提高信息素養(yǎng)。

4.信息社會責任：引導學生正確使用智能工具，增強網(wǎng)絡(luò)安全意識，樹立正確的價值觀。三、教學難點與重點1.教學重點：

-重點理解智能工具的基本原理和應用場景。

-掌握至少一種智能工具（如Excel、Python等）的基本操作和數(shù)據(jù)處理方法。

-能夠運用智能工具解決簡單的實際問題，如數(shù)據(jù)分析、預測模型構(gòu)建等。

2.教學難點：

-難點一：智能工具的高級應用。例如，學生可能難以理解Excel中的高級函數(shù)（如VLOOKUP、PivotTable）如何應用于復雜的數(shù)據(jù)分析。

-難點二：編程思維的培養(yǎng)。在Python等編程語言的學習中，學生可能難以理解變量、循環(huán)、條件語句等編程概念在實際問題中的應用。

-難點三：跨學科知識的整合。學生在運用智能工具解決綜合問題時，可能難以將信息技術(shù)與其他學科知識（如數(shù)學、物理）有效結(jié)合。

-難點四：數(shù)據(jù)安全和隱私保護。學生可能對如何在使用智能工具時保護個人數(shù)據(jù)和隱私缺乏認識。四、教學資源準備1.教材：確保每位學生都擁有《信息技術(shù)-數(shù)據(jù)與計算》教材。

2.輔助材料：準備與智能工具使用相關(guān)的案例視頻、操作指南和示例數(shù)據(jù)。

3.實驗器材：配置計算機實驗室，確保每臺電腦安裝有Excel、Python等智能工具軟件。

4.教室布置：設(shè)置分組討論區(qū)，提供白板和標記筆，以便于小組討論和展示。五、教學過程一、導入新課

（教師）同學們，大家好！今天我們要一起走進智能時代，探索如何利用智能工具解決問題。在信息技術(shù)高速發(fā)展的今天，智能工具已經(jīng)成為我們生活和學習的重要助手。那么，我們就從今天這節(jié)課開始，一起學習如何運用智能工具來提高我們的工作效率和解決問題的能力。

二、新課導入

（教師）首先，請同學們打開教材第4章第2節(jié)，我們一起看看本節(jié)課的學習目標。

（學生）學習目標如下：1.了解智能工具的基本原理和應用場景；2.掌握至少一種智能工具的基本操作和數(shù)據(jù)處理方法；3.能夠運用智能工具解決簡單的實際問題。

（教師）接下來，我們將圍繞這三個學習目標展開本節(jié)課的學習。

三、新課講解

1.智能工具的基本原理和應用場景

（教師）同學們，智能工具是如何工作的呢？它有哪些應用場景呢？首先，我們來看一下智能工具的基本原理。

（學生）智能工具通常是基于算法和大數(shù)據(jù)技術(shù)，通過收集和分析數(shù)據(jù)，幫助我們解決實際問題。

（教師）很好，那么在哪些場景下，智能工具可以發(fā)揮它的作用呢？比如，數(shù)據(jù)分析、預測模型構(gòu)建、圖像識別等。

2.智能工具的基本操作和數(shù)據(jù)處理方法

（教師）接下來，我們以Excel為例，學習智能工具的基本操作和數(shù)據(jù)處理方法。

（學生）好的，老師，請開始講解。

（教師）首先，我們需要熟悉Excel的基本界面，包括菜單欄、工具欄、工作表等。然后，我們通過以下步驟進行數(shù)據(jù)處理：

（1）數(shù)據(jù)輸入：將所需數(shù)據(jù)輸入到工作表中。

（2）數(shù)據(jù)清洗：對數(shù)據(jù)進行篩選、排序、去重等操作，確保數(shù)據(jù)質(zhì)量。

（3）數(shù)據(jù)分析：運用Excel中的函數(shù)、圖表等工具，對數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計、分析。

（4）數(shù)據(jù)可視化：將分析結(jié)果以圖表、圖形等形式展示出來。

3.運用智能工具解決實際問題

（教師）現(xiàn)在，我們來看一個實際案例。假設(shè)我們要分析一家公司的銷售數(shù)據(jù)，我們需要運用智能工具進行數(shù)據(jù)分析和預測。

（學生）好的，老師，請詳細講解一下。

（教師）首先，我們需要收集銷售數(shù)據(jù)，然后利用Excel進行數(shù)據(jù)清洗和整理。接下來，我們可以通過以下步驟進行數(shù)據(jù)分析：

（1）運用Excel中的函數(shù)計算銷售總額、平均銷售額等指標。

（2）繪制折線圖、柱狀圖等圖表，直觀展示銷售趨勢。

（3）根據(jù)歷史數(shù)據(jù)，運用預測模型（如線性回歸）預測未來銷售情況。

四、課堂練習

（教師）同學們，接下來我們進行課堂練習。請你們運用Excel對以下數(shù)據(jù)進行分析：

（學生）好的，老師，請?zhí)峁?shù)據(jù)。

（教師）以下是一家公司的銷售數(shù)據(jù)，請你們運用Excel進行分析：

（學生）收到數(shù)據(jù)，我們將按照老師講解的方法進行數(shù)據(jù)處理和分析。

五、課堂總結(jié)

（教師）同學們，今天我們學習了如何利用智能工具解決問題。通過本節(jié)課的學習，相信大家對智能工具的基本原理和應用場景有了更深入的了解。在今后的學習和工作中，希望大家能夠善于運用智能工具，提高工作效率。

（學生）謝謝老師，我們明白了。

六、布置作業(yè)

（教師）同學們，課后請完成以下作業(yè)：

1.查閱資料，了解其他智能工具的基本操作和數(shù)據(jù)處理方法。

2.選擇一個實際問題，運用所學知識嘗試解決。

（學生）好的，老師，我們一定會認真完成作業(yè)。

七、下課

（教師）同學們，今天的課就上到這里。下課！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.信息意識提升：

學生通過本節(jié)課的學習，對信息技術(shù)的應用有了更深刻的認識，尤其是智能工具在解決問題中的重要性。他們能夠意識到在日常生活和學習中，智能工具可以極大地提高效率和準確性。

2.計算思維培養(yǎng)：

學生在學習和實踐過程中，通過運用Excel等智能工具進行數(shù)據(jù)處理和分析，鍛煉了他們的計算思維能力。他們學會了如何將實際問題轉(zhuǎn)化為可以計算和分析的問題，并運用邏輯推理和算法解決問題。

3.數(shù)字化學習能力增強：

學生通過本節(jié)課的學習，掌握了智能工具的基本操作和數(shù)據(jù)處理方法，如數(shù)據(jù)清洗、統(tǒng)計分析、圖表制作等。這些技能有助于學生進行數(shù)字化學習，提高自主學習能力。

4.創(chuàng)新實踐能力提高：

學生在課堂上通過實際案例分析和實踐操作，學會了如何運用智能工具解決實際問題。這激發(fā)了他們的創(chuàng)新思維，提高了他們在實踐中解決問題的能力。

5.信息社會責任感增強：

學生在學習過程中，了解了數(shù)據(jù)安全和隱私保護的重要性，增強了他們的社會責任感。他們學會了在運用智能工具時，如何保護個人數(shù)據(jù)和遵守網(wǎng)絡(luò)安全法規(guī)。

6.知識點掌握情況：

-學生能夠熟練操作Excel等智能工具，掌握基本的數(shù)據(jù)處理和分析方法。

-學生能夠運用智能工具進行簡單的數(shù)據(jù)分析，如計算平均值、標準差、制作圖表等。

-學生能夠根據(jù)實際問題，設(shè)計簡單的預測模型，如線性回歸分析。

-學生能夠理解并應用智能工具在數(shù)據(jù)可視化方面的作用，如折線圖、柱狀圖、餅圖等。

7.實際應用能力：

學生在課后能夠獨立完成一些實際的數(shù)據(jù)分析任務，如分析個人學習數(shù)據(jù)、進行市場調(diào)研等。他們能夠?qū)⑺鶎W知識應用于實際情境中，解決實際問題。七、內(nèi)容邏輯關(guān)系①智能工具的基本原理

-知識點：算法、大數(shù)據(jù)技術(shù)

-詞句：智能工具通過算法和大數(shù)據(jù)技術(shù)進行數(shù)據(jù)處理和分析。

②智能工具的應用場景

-知識點：數(shù)據(jù)分析、預測模型構(gòu)建、圖像識別

-詞句：智能工具在數(shù)據(jù)分析、預測模型構(gòu)建和圖像識別等領(lǐng)域有廣泛應用。

③智能工具的基本操作

-知識點：Excel界面、數(shù)據(jù)輸入、數(shù)據(jù)清洗

-詞句：熟悉Excel界面，進行數(shù)據(jù)輸入和清洗是智能工具操作的基礎(chǔ)。

④數(shù)據(jù)處理方法

-知識點：篩選、排序、去重

-詞句：通過篩選、排序、去重等操作，確保數(shù)據(jù)質(zhì)量。

⑤數(shù)據(jù)分析

-知識點：函數(shù)、圖表

-詞句：運用Excel中的函數(shù)和圖表進行數(shù)據(jù)統(tǒng)計和分析。

⑥數(shù)據(jù)可視化

-知識點：圖表制作、圖形展示

-詞句：將分析結(jié)果以圖表、圖形等形式展示，便于理解和交流。

⑦解決實際問題

-知識點：實際案例、預測模型

-詞句：通過實際案例，運用預測模型解決實際問題，如銷售數(shù)據(jù)分析。八、教學評價與反饋1.課堂表現(xiàn)：

課堂表現(xiàn)方面，學生們積極參與課堂討論，對智能工具的基本原理和應用場景表現(xiàn)出濃厚興趣。大部分學生能夠跟上課程的節(jié)奏，在教師指導下完成基本操作練習。有個別學生在使用智能工具時遇到困難，但通過同學間的互助和教師的個別輔導，最終都順利完成了任務。

2.小組討論成果展示：

在小組討論環(huán)節(jié)，學生們能夠圍繞案例進行分析，提出自己的觀點和建議。小組討論成果展示時，學生們能夠清晰地表達自己的觀點，并用圖表等形式進行展示。在展示過程中，學生們展現(xiàn)了良好的團隊協(xié)作精神和溝通能力。

3.隨堂測試：

隨堂測試主要針對本節(jié)課的核心知識點進行檢測，包括智能工具的基本操作、數(shù)據(jù)處理方法和數(shù)據(jù)分析技能。測試結(jié)果顯示，大部分學生能夠正確掌握所學知識，但對于一些高級操作和理解性題目，仍有部分學生存在困難。

4.課后作業(yè)：

課后作業(yè)要求學生運用所學知識解決實際問題，如分析個人學習數(shù)據(jù)、進行市場調(diào)研等。通過批改作業(yè)，發(fā)現(xiàn)學生們在獨立完成作業(yè)時，能夠?qū)⑺鶎W知識應用于實際情境，但部分學生在數(shù)據(jù)分析的深度和廣度上還有待提高。

5.教師評價與反饋：

針對課堂表現(xiàn)，教師評價與反饋如下：

-對積極參與課堂討論和練習的學生給予肯定，鼓勵他們繼續(xù)保持。

-對在操作過程中遇到困難的學生，提供個別輔導，幫助他們克服難點。

-對隨堂測試成績不理想的學生，分析原因，針對性地進行復習和強化。

-對課后作業(yè)，強調(diào)數(shù)據(jù)分析的深度和廣度，鼓勵學生進行拓展學習。

-針對小組討論成果展示，提出改進意見，如提高圖表制作質(zhì)量、深化分析內(nèi)容等。

6.學生自我評價與反饋：

學生自我評價與反饋如下：

-學生們對自己的課堂表現(xiàn)進行反思，認識到自己在哪些方面做得好，哪些方面需要改進。

-學生們對小組討論成果進行評價，總結(jié)經(jīng)驗和不足，為下次討論做好準備。

-學生們對課后作業(yè)進行自我評估，找出自己的薄弱環(huán)節(jié)，制定改進計劃。

7.教學反思：

教師在課后進行教