11數(shù)據(jù)及其基本特征教學設計2023--2024學年高中信息技術粵教版（2019）必修1

11數(shù)據(jù)及其基本特征教學設計2023-—2024學年高中信息技術粵教版（2019）必修1學校授課教師課時授課班級授課地點教具教學內(nèi)容分析本節(jié)課的主要教學內(nèi)容來自于高中信息技術粵教版（2019）必修1的“11數(shù)據(jù)及其基本特征”章節(jié)。教學內(nèi)容涵蓋了數(shù)據(jù)的定義、數(shù)據(jù)類型的識別、數(shù)據(jù)的基本統(tǒng)計特征（如平均數(shù)、中位數(shù)、眾數(shù)、方差等）以及數(shù)據(jù)可視化。這些內(nèi)容旨在幫助學生建立起對數(shù)據(jù)的直觀認識，理解數(shù)據(jù)背后的信息和規(guī)律。

教學內(nèi)容與學生已有知識的聯(lián)系在于，學生在前面的數(shù)學課程中已經(jīng)接觸過基本的統(tǒng)計概念，例如平均數(shù)和方差。此外，在信息技術課程的學習中，學生已經(jīng)具備了計算機操作和簡單的編程能力，這將為理解數(shù)據(jù)類型和數(shù)據(jù)可視化提供基礎。通過本章節(jié)的學習，學生將能夠將舊知識與新知識結合，形成對數(shù)據(jù)科學初步的、系統(tǒng)性的認識。核心素養(yǎng)目標本章節(jié)的核心素養(yǎng)目標致力于提升學生在信息技術學科領域的數(shù)據(jù)處理與分析能力。通過學習數(shù)據(jù)及其基本特征，學生將能夠培養(yǎng)以下核心素養(yǎng)：數(shù)據(jù)意識與責任，運用信息技術解決實際問題的能力，以及數(shù)字化創(chuàng)新與探究。學生將學會從實際問題中提取數(shù)據(jù)，理解數(shù)據(jù)的來源和可靠性，培養(yǎng)對數(shù)據(jù)的敏感性及批判性思維。在技能層面，學生將掌握使用信息技術工具對數(shù)據(jù)進行整理、分析及可視化，提升解決現(xiàn)實問題的能力。此外，通過實踐項目，鼓勵學生發(fā)揮創(chuàng)新精神，探究數(shù)據(jù)背后的規(guī)律，為未來學習數(shù)據(jù)科學打下堅實基礎。重點難點及解決辦法重點：數(shù)據(jù)基本特征的計算與應用、數(shù)據(jù)可視化的方法。

難點：理解數(shù)據(jù)特征在實際問題中的應用、選擇合適的數(shù)據(jù)可視化工具。

解決辦法及突破策略：

1.對于數(shù)據(jù)基本特征的計算與應用，通過實例講解和練習，使學生掌握平均數(shù)、中位數(shù)、眾數(shù)、方差等統(tǒng)計量的計算方法，并結合實際問題分析其意義和作用。

2.針對數(shù)據(jù)可視化的難點，引入多樣化的數(shù)據(jù)可視化工具，如Excel、Python等，通過實際操作演示不同類型數(shù)據(jù)可視化的適用場景，幫助學生理解并選擇合適的可視化方法。

3.設計實際案例分析環(huán)節(jié)，讓學生小組討論，將理論知識應用于解決具體問題，加深對數(shù)據(jù)特征應用的理解。

4.組織課后實踐項目，鼓勵學生在生活中發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)、分析數(shù)據(jù)，將所學知識內(nèi)化為解決實際問題的能力，以突破難點。教學資源準備1.教材：

-確保每位學生都準備了高中信息技術粵教版（2019）必修1教材，以便于課堂上隨時查閱相關章節(jié)內(nèi)容。

-提供學習指導手冊或工作單，其中包括課堂討論問題、練習題以及案例分析，幫助學生鞏固知識點。

2.輔助材料：

-準備與數(shù)據(jù)及其基本特征相關的圖片、圖表、統(tǒng)計報告等，用于展示數(shù)據(jù)在實際生活中的應用，增強學生的直觀感受。

-搜集一些數(shù)據(jù)可視化案例的視頻資料，如數(shù)據(jù)新聞、研究報告等，以便在課堂上展示不同類型的數(shù)據(jù)可視化方法。

-設計或收集一些互動式在線工具和平臺，如在線統(tǒng)計計算器、數(shù)據(jù)可視化軟件等，供學生在線實踐操作。

3.實驗器材：

-若涉及課堂實驗或動手操作，確保計算機設備能夠正常運行，并預裝所需的軟件，如Excel、Python等。

-準備投影儀或智能黑板，以便將教師的操作演示實時展示給學生，確保每位學生都能清楚看到操作過程。

4.教室布置：

-將教室分為講授區(qū)、討論區(qū)、實驗操作區(qū)等不同功能區(qū)域，以適應不同的教學活動。

-講授區(qū)應配備舒適的桌椅，確保學生能夠在聽講時保持良好的姿勢。

-討論區(qū)可以設置成小組形式，便于學生進行小組討論和協(xié)作學習。

-實驗操作區(qū)應保證每位學生都有足夠的空間進行計算機操作，同時確保網(wǎng)絡連接穩(wěn)定，以便于學生在線查找資料和操作軟件。

此外，為了提高教學效果，教師還應該：

-提前測試所有的教學資源和設備，確保在課堂上能夠順利進行。

-準備好備用方案，以防技術問題或不可預見的情況發(fā)生。

-設計好課堂互動環(huán)節(jié)，確保學生能夠積極參與，提高學習興趣和主動性。教學實施過程1.課前自主探索

-教師活動：

發(fā)布預習任務：通過學校的學習平臺，發(fā)布關于“數(shù)據(jù)及其基本特征”的預習資料，包括PPT、視頻和預習問題列表。

設計預習問題：圍繞數(shù)據(jù)的定義和基本特征，設計問題引導學生思考數(shù)據(jù)在日常生活中的應用。

監(jiān)控預習進度：通過平臺統(tǒng)計功能，跟蹤學生的預習完成情況，并通過微信或郵件提醒未完成的學生。

-學生活動：

自主閱讀預習資料：學生根據(jù)預習要求，閱讀教材相關章節(jié)，了解數(shù)據(jù)的類型和基本特征。

思考預習問題：學生嘗試回答預習問題，記錄自己的理解和不明白的地方。

提交預習成果：學生將自己的筆記、疑問等提交到學習平臺，以便教師提前了解學生的預習情況。

-教學方法/手段/資源：

自主學習法：鼓勵學生獨立探索新知識，培養(yǎng)自主學習能力。

信息技術手段：利用在線平臺和社交媒體，實現(xiàn)預習資源的共享和進度的監(jiān)控。

-作用與目的：

幫助學生提前接觸課程內(nèi)容，為課堂學習奠定基礎。

培養(yǎng)學生的獨立思考能力，為課堂討論做好準備。

2.課中強化技能

-教師活動：

導入新課：通過一個與學生生活相關的數(shù)據(jù)案例，如學校食堂的食物消費數(shù)據(jù)，引出本節(jié)課的主題。

講解知識點：詳細講解數(shù)據(jù)的基本特征及其計算方法，通過實際數(shù)據(jù)案例展示如何應用。

組織課堂活動：設計小組討論和實驗操作，讓學生通過Excel等軟件分析實際數(shù)據(jù)集。

解答疑問：在學生操作過程中，及時解答學生的疑問，指導他們完成數(shù)據(jù)分析和可視化。

-學生活動：

聽講并思考：學生認真聽講，思考教師提出的與數(shù)據(jù)特征相關的問題。

參與課堂活動：學生積極參與小組討論和實驗操作，體驗數(shù)據(jù)分析的過程。

提問與討論：學生在不懂的地方提出問題，與同學和教師進行討論。

-教學方法/手段/資源：

講授法：通過講解和案例演示，幫助學生理解數(shù)據(jù)特征的計算和應用。

實踐活動法：通過小組合作和軟件操作，讓學生在實踐中掌握數(shù)據(jù)分析技能。

-作用與目的：

加深學生對數(shù)據(jù)特征的理解，掌握數(shù)據(jù)分析的基本技能。

通過實踐活動，培養(yǎng)學生的動手能力和團隊協(xié)作能力。

3.課后拓展應用

-教師活動：

布置作業(yè)：根據(jù)本節(jié)課的內(nèi)容，布置一些實際數(shù)據(jù)的分析任務，如調(diào)查家庭成員的月度消費數(shù)據(jù)。

提供拓展資源：推薦一些在線數(shù)據(jù)分析和可視化的教程，幫助學生深入學習和掌握更多技能。

反饋作業(yè)情況：及時批改學生作業(yè)，給出建設性的反饋和改進建議。

-學生活動：

完成作業(yè)：學生獨立完成作業(yè)，將所學的數(shù)據(jù)分析技能應用到實際問題中。

拓展學習：利用教師提供的資源，學習更多的數(shù)據(jù)分析方法。

反思總結：學生對自己的學習過程進行反思，總結學習收獲和需要改進的地方。

-教學方法/手段/資源：

自主學習法：鼓勵學生自主完成作業(yè)和拓展學習，提高學習的自主性。

反思總結法：引導學生通過反思，不斷提升自己的學習方法和效果。

-作用與目的：

鞏固課堂上學到的知識，提高學生的實際應用能力。

通過拓展學習，開闊學生的知識視野，激發(fā)學習的興趣。

通過反思總結，幫助學生形成良好的學習習慣，促進個人成長。拓展與延伸1.拓展閱讀材料：

-《大數(shù)據(jù)時代》：本書深入探討了大數(shù)據(jù)對社會、經(jīng)濟、科學研究等領域的巨大影響，幫助學生了解數(shù)據(jù)科學的發(fā)展趨勢和應用前景。

-《數(shù)據(jù)可視化實戰(zhàn)》：提供了一系列數(shù)據(jù)可視化案例，詳細介紹了不同可視化工具的使用方法，適合學生了解和學習如何將數(shù)據(jù)以更直觀的方式展示出來。

-《統(tǒng)計學習方法》：介紹了統(tǒng)計學習的基本概念、方法和應用，為學生深入學習數(shù)據(jù)分析的理論基礎提供了參考。

-《Python數(shù)據(jù)分析》：以Python語言為例，介紹了數(shù)據(jù)分析的基本流程和常用庫，適合學生掌握編程語言在數(shù)據(jù)處理中的應用。

2.課后自主學習和探究：

-鼓勵學生利用課后時間，通過閱讀上述拓展閱讀材料，加深對數(shù)據(jù)科學理論和技術應用的理解。

-學生可以結合教材內(nèi)容，選擇一個感興趣的數(shù)據(jù)集，使用Excel、Python或其他數(shù)據(jù)處理軟件進行自主分析，實踐數(shù)據(jù)的基本特征計算和可視化方法。

-學生可以通過學校圖書館、在線學術資源或專業(yè)數(shù)據(jù)庫，查找與數(shù)據(jù)科學相關的論文和研究報告，了解數(shù)據(jù)科學在各個領域的最新研究成果。

-鼓勵學生參與在線數(shù)據(jù)科學社區(qū)，如GitHub上的數(shù)據(jù)科學項目、StackOverflow的數(shù)據(jù)科學板塊等，與其他學習者和專業(yè)人士交流心得，解決學習過程中遇到的問題。

-數(shù)據(jù)采集與清洗：了解如何從不同的數(shù)據(jù)源獲取數(shù)據(jù)，以及如何進行數(shù)據(jù)清洗和預處理，為后續(xù)分析打下基礎。

-數(shù)據(jù)分析方法：學習除基本統(tǒng)計方法外的其他數(shù)據(jù)分析方法，如回歸分析、聚類分析、時間序列分析等。

-數(shù)據(jù)可視化工具：熟悉除了Excel以外的其他數(shù)據(jù)可視化工具，如Tableau、PowerBI、D3.js等，掌握它們的基本使用方法。

-數(shù)據(jù)安全與隱私：了解數(shù)據(jù)科學在實踐過程中涉及的數(shù)據(jù)安全、隱私保護等問題，培養(yǎng)學生的數(shù)據(jù)倫理意識。

-機器學習基礎：引入機器學習的基本概念，如監(jiān)督學習、無監(jiān)督學習等，激發(fā)學生對人工智能領域的興趣。反思改進措施（一）教學特色創(chuàng)新

1.在本節(jié)課中，我嘗試將實際生活中的數(shù)據(jù)案例引入課堂，讓學生通過解決真實問題來學習數(shù)據(jù)分析，這樣的實踐性教學提高了學生的興趣和參與度。

2.我還采用了小組合作的學習方式，鼓勵學生在討論和協(xié)作中共同完成數(shù)據(jù)分析任務，這樣的合作學習不僅加強了學生的團隊協(xié)作能力，也提高了他們對數(shù)據(jù)分析過程的理解。

（二）存在主要問題

在教學組織方面，我發(fā)現(xiàn)課堂時間安排上有些緊張，導致學生在實驗操作環(huán)節(jié)顯得有些匆忙。此外，在教學方法上，我發(fā)現(xiàn)部分學生對數(shù)據(jù)分析軟件的使用還不夠熟練，這影響了他們的學習效果。

（三）改進措施

針對時間安排的問題，我計劃在未來的教學中更加精簡課堂內(nèi)容，確保學生有足夠的時間進行實驗操作和討論。同時，我打算在課前增加一些關于數(shù)據(jù)分析軟件的入門培訓，幫助學生提前熟悉工具，以便在課堂上的操作更加順暢。

為了進一步提高學生的數(shù)據(jù)分析能力，我還會在課后提供更多的輔導資源，如在線教程和實操練習，讓學生能夠在課外自主練習，鞏固所學知識。此外，我計劃與學校的信息技術部門合作，定期舉辦數(shù)據(jù)分析工作坊，邀請行業(yè)專家來校分享經(jīng)驗，讓學生更直觀地了解數(shù)據(jù)分析在真實工作中的應用。板書設計數(shù)據(jù)及其基本特征

一、數(shù)據(jù)定義

-信息的表現(xiàn)形式

-包括數(shù)值、文字、圖像等

二、數(shù)據(jù)類型

-定量數(shù)據(jù)：可以用數(shù)值表示的數(shù)據(jù)

-定性數(shù)據(jù)：表示類別或屬性的數(shù)據(jù)

三、數(shù)據(jù)基本特征

-平均數(shù)：數(shù)據(jù)的平均水平

-中位數(shù)：數(shù)據(jù)中間位置的值

-眾數(shù)：數(shù)據(jù)中出現(xiàn)次數(shù)最多的值

-方差：數(shù)據(jù)分布的離散程度

四、數(shù)據(jù)可視化

-利用圖表展示數(shù)據(jù)

-常見圖表：柱狀圖、折線圖、餅圖等

五、案例分析

-以實際數(shù)據(jù)為例，分析數(shù)據(jù)特征

-利用數(shù)據(jù)可視化展示分析結果重點題型整理1.題型1：數(shù)據(jù)分析的應用

題目：請分析以下數(shù)據(jù)集，計算其平均數(shù)、中位數(shù)、眾數(shù)和方差，并繪制相應的圖表進行可視化展示。

數(shù)據(jù)集：某班級學生的身高數(shù)據(jù)（單位：厘米）

解答：

-平均數(shù)：(身高之和)/(學生人數(shù))

-中位數(shù)：將身高數(shù)據(jù)從小到大排序，取中間位置的值

-眾數(shù)：數(shù)據(jù)中出現(xiàn)次數(shù)最多的身高值

-方差：計算每個身高與平均身高的差的平方，求平均值

-可視化：使用柱狀圖或折線圖展示身高的分布情況

2.題型2：數(shù)據(jù)類型的識別

題目：請根據(jù)以下描述，判斷其屬于定量數(shù)據(jù)還是定性數(shù)據(jù)。

描述：某商店的銷售額數(shù)據(jù)

解答：

-定量數(shù)據(jù)：銷售額可以用具體的數(shù)值表示，屬于定量數(shù)據(jù)。

3.題型3：數(shù)據(jù)基本特征的計算

題目：請計算以下數(shù)據(jù)集的平均數(shù)、中位數(shù)、眾數(shù)和方差。

數(shù)據(jù)集：某班級學生的數(shù)學成績（單位：分）

解答：

-平均數(shù)：(成績之和)/(學生人數(shù))

-中位數(shù)：將成績數(shù)據(jù)從小到大排序，取中間位置的值

-眾數(shù)：數(shù)據(jù)中出現(xiàn)次數(shù)最多的成績值

-方差：計算每個成績與平均成績的差的平方，求平均值

4.題型4：數(shù)據(jù)可視化