5.1走近數(shù)據(jù)分析 教學(xué)設(shè)計-2020-2021學(xué)年高一信息技術(shù)教科版必修1 數(shù)據(jù)與計算

《走近數(shù)分析》教學(xué)計【學(xué)科心素養(yǎng)】（1）能夠分析出數(shù)據(jù)中所承載的信息，知道數(shù)據(jù)分析的幾種常用方法；（2）能夠利用計算機(jī)界定問題，抽象特征，建立結(jié)構(gòu)模型，合理組織數(shù)據(jù)，并且利用對比分析法與平均分析法對數(shù)據(jù)進(jìn)行分析。（3具有一定的信息安全意識與能力能夠遵循信息法律法規(guī)信守信息社會的道德與倫理準(zhǔn)則?！菊n程準(zhǔn)要求】（1）通過典型的應(yīng)用實例，了解數(shù)據(jù)分析和可視化表達(dá)的基本方法。（2根據(jù)任務(wù)需求選用恰當(dāng)?shù)能浖ぞ呋蚱脚_處理數(shù)據(jù)再對數(shù)據(jù)進(jìn)行綜合分析的基礎(chǔ)上，撰寫解決問題的分析報告。【學(xué)業(yè)求】（1）掌握數(shù)字化學(xué)習(xí)方法，能夠根據(jù)需要選用合適的數(shù)字化工具開展學(xué)習(xí)息意識、數(shù)字化學(xué)習(xí)與創(chuàng)新）（2）具有信息安全意識，尊重知識產(chǎn)權(quán)，自覺遵守相關(guān)的法律法規(guī)息社會責(zé)任）（3道數(shù)據(jù)分析與可視化的本方法夠利用軟件工具或平臺對數(shù)據(jù)進(jìn)行整理，組織計算與呈現(xiàn)；在數(shù)據(jù)分析的基礎(chǔ)上，完成分析報告算思維）【學(xué)情析】學(xué)生在初中階段接觸過表格加工軟件，且在之前的學(xué)習(xí)中，學(xué)生學(xué)習(xí)了數(shù)據(jù)信息的處理及表達(dá)，但對于數(shù)據(jù)分析方法與可視化表達(dá)方式缺乏系統(tǒng)了解，且缺乏將數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析的方法及工具應(yīng)用到實際問題中的能力?！窘虒W(xué)標(biāo)】（1學(xué)生通過學(xué)習(xí)指導(dǎo)對比分析法與平均分析法的概念知道數(shù)據(jù)可視化的基本表達(dá)方式；（2學(xué)生通過學(xué)習(xí)能夠應(yīng)用對比分析法與平均分析法對簡單的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析能夠?qū)Ψ治龅臄?shù)據(jù)選用合適的圖表進(jìn)行可視化表達(dá)；（3學(xué)生對于大數(shù)據(jù)的概念及應(yīng)用有初步認(rèn)識意識到大數(shù)據(jù)在信息化社會中所起的重大作用。【教學(xué)難點】教學(xué)重點數(shù)據(jù)分析的基本方法的掌握及應(yīng)（對比分析法和平均分析法據(jù)可視化表達(dá)方式的掌握及運用。教學(xué)難點：如何根據(jù)實際問題選擇恰當(dāng)?shù)臄?shù)據(jù)分析方法和可視化表達(dá)方式。

【教學(xué)略分析】本節(jié)課的教學(xué)內(nèi)容具有較強(qiáng)的操作性，且具有完整的項目實踐過程，所以宜采用項目教學(xué)法，讓學(xué)生在逐步解決問題的過程中，習(xí)得知識與技能。（1通過教師的提問及解決問題過程讓學(xué)生不斷理解對比分析法與平均分析法的概念及使用方法，完成《數(shù)據(jù)分析方法對比表》的填寫，為后續(xù)數(shù)據(jù)的分析作好準(zhǔn)備；（2通過“體驗公交出行”案例數(shù)據(jù)的處理學(xué)生學(xué)習(xí)并應(yīng)用對比分析法平均分析法和可視化表達(dá)的方式對數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，親自感受數(shù)據(jù)分析的一般過程；（3）通過“實時公交”案例和全景模式下照片數(shù)據(jù)“體量”的計算兩個案例，學(xué)生初步了解大數(shù)據(jù)的概念及應(yīng)用；（4）通過課后閱讀數(shù)據(jù)報告范例，完成課后作業(yè)—分析報告的撰寫。【教學(xué)程】教學(xué)流程如下：師｜情景導(dǎo)入，明確任務(wù)師與生｜師生討論，提出假設(shè)師與生｜數(shù)據(jù)處理，對比分析師與生｜數(shù)據(jù)計算，平均分析生｜小組活動，分析數(shù)據(jù)師與生｜實時公交，體驗大數(shù)據(jù)師與生｜課堂總結(jié)，布置作業(yè)【教學(xué)境】多媒體網(wǎng)絡(luò)教室【教學(xué)程】一、項布置

項目布項目實30min)總結(jié)(【情景入，明確任】某同學(xué)每天：00坐車去學(xué)校，17：00右放學(xué)回家。他覺得每天往返途

中，公交車上并不擁擠。而媽媽每天8：00坐49車出發(fā)，18：00班。她總是抱怨乘車者太多。請嘗試進(jìn)行數(shù)據(jù)分析，說明原因。項目要：（1）學(xué)生根據(jù)教師講解及自我思考獨立完成《數(shù)據(jù)分析方法對比表（2）學(xué)生3—4人一組，通過合作討論，針對問題提出假設(shè)，并通過數(shù)據(jù)分析驗證假設(shè)，完成《項目記錄協(xié)作分工表（3生通過閱讀案例計算數(shù)據(jù)量考并說出本組對于大數(shù)據(jù)的認(rèn)識點、類型、應(yīng)用領(lǐng)域、功能等角度談）（4）參考《分析報告范例習(xí)分析報告的一般書寫格式，課后完成本組的分析報告的撰寫。(課后完成)設(shè)計意：照項目進(jìn)行的順序來細(xì)化項目任務(wù)要求，學(xué)生能夠帶著問題進(jìn)入小組活動，利于后續(xù)問題的解決。二、項實施【師生論，提出假】假設(shè)可能49車比27路車要更繁忙，媽媽上下班客流量大于該同學(xué)上學(xué)、放學(xué)時客流量兩路車各時間段客流量進(jìn)行對比）假設(shè)可能8：00與17：00好是49路車的高峰期，而：00與17：00不是路車的高峰期分別分析兩路車高峰期，然后比較）假設(shè)可能某一段時間內(nèi)49路車的平均客流量要更大較段時間客流量平均值）要求：小組內(nèi)部討論，根據(jù)老師的假設(shè)，提出屬于自己組的假設(shè)，并填寫小組項目協(xié)作分工表，確定可能使用的數(shù)據(jù)分析方法與數(shù)據(jù)可視化表達(dá)方式。設(shè)計意：部分教師引導(dǎo)做出假設(shè)，讓學(xué)生更為深入了解項目需求，找到接下來數(shù)據(jù)分析的切入口，便于后續(xù)項目的開展?！緮?shù)據(jù)理，對比分】教師以“體驗公交出行”為例，以問題形式對對比分析法中的橫向?qū)Ρ确ê涂v向?qū)Ρ确ㄟM(jìn)行講解。27與公交線客流量時間段6:00-7:007:00-8:008:00-9:00

2745120160

4961170211

時間段15:00-16:0016:00-17:0017:00-18:00

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4998102125

9:00-10:0010:00-11:0011:00-12:0012:00-13:0013:00-14:00

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18:00-19:0019:00-20:0020:00-21:0021:00-22:0022:00-23:00

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1235730251314:00-15:00

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96問題1：假設(shè)認(rèn)為可能媽媽上下班時間客流量比同學(xué)上放學(xué)時間客流量大，如果想要驗證這個假設(shè)，你認(rèn)為應(yīng)該如何比較數(shù)據(jù)？你可以處理數(shù)據(jù)，使比較結(jié)果更直觀看出嗎？追問要進(jìn)行比較，首先要確定在哪個條件一定的情況下，兩者進(jìn)行比較？（知識點：對比分析中的橫向?qū)Ρ确治鍪侵冈陬愃频幕蛲惖氖挛镏g進(jìn)行比較，從而揭示兩類事物之間的關(guān)系追問2：直觀，大家覺得用什么來表現(xiàn)數(shù)據(jù)信息會更直觀？生活中有遇到類似的例子嗎？（教師根據(jù)學(xué)生回答適當(dāng)補(bǔ)充）（知識點：以圖形、圖像和動畫等方式可以更為直觀、生動地呈現(xiàn)數(shù)據(jù)以及分析數(shù)據(jù)的結(jié)果示數(shù)據(jù)之間的關(guān)系勢和規(guī)律等種表達(dá)方式被稱為數(shù)據(jù)可視化表達(dá)。圖表是我們做常用的數(shù)據(jù)可視化表達(dá)方式之一還有展現(xiàn)文本信息統(tǒng)計結(jié)果——國慶出游熱詞詞云、動畫——男女年齡及比例隨著年限的變化等，都是將數(shù)據(jù)以可視化表達(dá)的方式展現(xiàn)出來，便于人們理解與閱讀追問3：入圖表，可以隨便插入嗎？用于兩個事物進(jìn)行比較，你覺得最適合什么圖表？(知識點類比不同類食物中蛋白質(zhì)脂肪與碳水化合物的含量為依據(jù)分析橫向?qū)?/p>

-:-:-:-::::::::::::::-:-:-:-::::::::::::::比分析，加深學(xué)生理解。)路路250200150100路路問題假設(shè)2認(rèn)為媽媽上下班遇上49路車高峰期但這位同學(xué)沒有你想確定到底有沒有遇上高峰期，你會怎么做？追問首先看媽媽上下班是否遇上路車高峰期，如何能通過數(shù)據(jù)知道呢？追問我們剛才的分析方法時間是變化的一路車分析和前面的時間確定兩路車對比，所采用的分析方法一樣嗎？有什么不同呢？（知識點：對同一事物不同時間客流量進(jìn)行對比分析，這種分析方式被稱為縱向分對比分析追問3：表是數(shù)據(jù)可視化最常用的一種方式，那你覺得，用哪種圖表來展現(xiàn)兩路車出現(xiàn)的高峰期最好呢？或者同學(xué)們覺得還有什么更好的可視化表達(dá)的方式？圖形圖路與路300200100

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…路路像、動畫要求：學(xué)生獨立思考為主，教師提問學(xué)生，并對學(xué)生的回答作評價，對學(xué)生進(jìn)行不斷的追問，引導(dǎo)其聯(lián)想已有知識進(jìn)行思考。設(shè)計意：部分設(shè)置兩個問題，第一個問題主要指向橫向?qū)Ρ龋詴r間段為軸，

橫向比較兩路車的客流量大小，最佳的顯示圖像為柱狀圖，從而引出橫向?qū)Ρ确治龇椒ǖ母拍?；第二個問題主要為了引導(dǎo)學(xué)生分別以每一路車為基點，來縱向分析各個時間段的客流量大小，最好的可視化方式為折線圖，是為了讓學(xué)生深入理解縱向?qū)Ρ确治龇ǖ母拍睢！緮?shù)據(jù)算，平均分】問題3：設(shè)3認(rèn)為可能某段時間49路車的平均客流量大于路，那么同學(xué)們認(rèn)為，這個平均客流量如何求解比較合適呢？追問如果要用一段時間的平均值表該同學(xué)與媽媽上下班時刻的客流量的話，你認(rèn)為分別截取哪個時間段能更接近真實值？聯(lián)想物理中平均速度的求解方式將確定時間段的平均值求解出來以后，同學(xué)們可以嘗試進(jìn)行比較大小。（知識點：通過求得的平均數(shù)來代表車輛在一定時間內(nèi)的一般客流量水平，這樣比較平均數(shù)，就可以知道那條線路客流量更大，這種分析方式稱為平均分析法（知識點同學(xué)時間段6；16媽媽時間段7：00-9；1700-19據(jù)量很少進(jìn)行直接比較形圖能清楚表示每個項目的具體數(shù)目，體現(xiàn)不同項目之間的比較要求：學(xué)生可以進(jìn)行討論，教師提問學(xué)生，僅簡要作引導(dǎo)。設(shè)計意：部分設(shè)置問題，讓學(xué)生回憶平均值函數(shù)，同時對平均分析法的概念進(jìn)行講解。【小組工，數(shù)據(jù)分】小組討論并做出自己小組對于“體驗公交出行”項目中問題的假設(shè)，同時確定所要采用的數(shù)據(jù)分析方式和數(shù)據(jù)可視化表達(dá)方式，并對數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，記錄分析的過程，完成小組項目記錄協(xié)作分工表。要求學(xué)生完成項目作分工表錄所需數(shù)據(jù)分析方法以及數(shù)據(jù)可視化表達(dá)方式，記錄小組人員分工情況，記錄小組最終的分析結(jié)論。（同時教師PPT中展現(xiàn)前面課堂的分析過程，引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行總結(jié)填寫提假假1假2假3

聚問對比得出49路車比27路客流量大的時間段分別求出49路車與27路的高峰期時間段比較兩輛車特定時間段的平均客流量

數(shù)分方

可化達(dá)式

設(shè)計意：

學(xué)生對于解決問題的方式更為確定導(dǎo)學(xué)生用已經(jīng)確定的數(shù)據(jù)分析方法對項目數(shù)據(jù)進(jìn)一步分析同時引導(dǎo)學(xué)生采用已確定可視化表達(dá)的方式進(jìn)行展現(xiàn)分結(jié)果?！拘〗M動，適當(dāng)指】學(xué)生根據(jù)已經(jīng)填好的《項目協(xié)作分工記錄表》中的分析方式及可視化表達(dá)方式，進(jìn)行數(shù)據(jù)處理師在學(xué)生中行適當(dāng)?shù)闹笇?dǎo)促學(xué)生將處理的結(jié)果作好保存與記錄。設(shè)計意：學(xué)生能夠?qū)W以致用，教師適度指導(dǎo)，是為了防止有些學(xué)生沒有跟上課堂進(jìn)度，或者偏離項目活動方向。【實時交，體驗大據(jù)】“體驗公交出行”案例與“實時公交”案例對比，提問學(xué)生，要做到實時得出公交信息，百度地圖需要獲取與分析那些類型的數(shù)據(jù)信息？（比如公交車的位置及速度信息數(shù)據(jù)、公交線路名稱及距離數(shù)據(jù)、站點停留數(shù)據(jù)等等）問題學(xué)生閱讀課本P122頁完成P122頁的數(shù)據(jù)量的計算并從從特點、類型、應(yīng)用領(lǐng)域、功能等角度來談?wù)勀銓Υ髷?shù)據(jù)認(rèn)識嗎？（知識點：大數(shù)據(jù)是以容量大、類型多、存取速度快、應(yīng)用價值高為主要特征的數(shù)據(jù)集合，如：網(wǎng)絡(luò)日志、音頻、視頻、圖片和地理信息等，主要運用于管理、金融、醫(yī)療和教育等各個社會領(lǐng)域追問除了課本上例子，你還能舉出其他的應(yīng)用大數(shù)據(jù)的例子嗎？（舉例：警方人臉識別罪犯、利用DNA確診病理等）要求：閱讀案例，計算全景模式下照片數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)量，形成本組對大數(shù)據(jù)的概念及應(yīng)用的認(rèn)識，并能舉例說明。設(shè)計意：過案例讓學(xué)生了解并說出大數(shù)據(jù)的一些顯著特點，同時讓學(xué)生了解大數(shù)據(jù)的廣泛應(yīng)用，能夠?qū)Υ髷?shù)據(jù)有初步的了解?！菊n堂結(jié)，布置作】對本節(jié)課學(xué)習(xí)的兩種數(shù)據(jù)分析方式與可視化表達(dá)方式作簡要總結(jié)，布置課后作業(yè)，讓學(xué)生參《分析報告范例分析報告的一般書寫格式課后完成本組的分析報告的撰寫。

附表1：數(shù)據(jù)分析方法對比表數(shù)據(jù)分方法對比表班級__________

姓名_______一般采的數(shù)據(jù)分方法

概念

應(yīng)用實

適用范

作用

可視化表達(dá)方橫向?qū)Ψ治隹v向?qū)Ψ治銎骄?/p>

附表2：項目記錄協(xié)作分工表項目記協(xié)作分工表小組組：__________小組的設(shè)為對于假將要采取的分方法及原因?qū)⒁傻目梢暬磉_(dá)式及原因

小組長__________負(fù)責(zé)