1.3数据科学与大数据-人教中图版(2019)高中信息技术必修一教案

数据科学与大数据
【课程标准】
●在具体感知数据与信息的基础上，描述数据与信息的特征。

●认识数据对人们日常生活的影响。

【教学目标】
●通过亲历的生活应用，感受大数据；通过其他领域应用，认识大数据的价值。

（信息意识）
●通过项目实践，体验大数据解决问题的方式，认识到大数据安全性问题。

（计算思维、数字化学习与创新、信息社会责任）
【学业要求】
能够描述数据与信息的特征；掌握数字化学习方法，能根据需要选用合适的数字化工具开展学习。

【学情分析】
信息时代，学生每天接触各种互联网应用，经常与“大数据”打交道，但对大数据来源及应用认识不深刻，缺乏运用大数据解决问题的意识。

【教学重点】
认识大数据，感受大数据的应用价值。

【教学难点】
运用大数据解决问题的意识。

【教学方法】
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本课主要采用案例分析、讨论交流、任务驱动等教学方式，组织学生借助丰富的案例和活动平台展开学习。

教学中立足生活经验，从学生亲身经历的互联网应用出发，帮助学生从大数据来源、大数据应用两个方面认识大数据，列举大数据在其他领域中的应用，感受大数据的价值。

作为“大数据”的起始课，在设计上不必强调大数据的具体处理过程，通过现成的大数据分析平台，重点培养学生运用大数据解决问题的意识。

【教学过程】
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解决问题的一般过程和用计算机解决问题
【课程标准】
通过解决实际问题，体验程序设计的基本流程。

【教学目标】
●体会人工解决问题与计算机解决问题的不同特点。

（信息意识）
●通过亲历项目“利用计算机编程模拟‘自助式人行过街红绿灯’”问题的解决过程，经历计算机解决问题的一般过程。

（计算思维）
●通过经历项目问题分析、设计方案，能初步规划项目解决方案。

（计算思维）
●认识Python语言，了解计算机程序的主要功能，能够修改简单的程序代码，体验程序设计的魅力。

（数字化学习与创新）
【学业要求】
依据解决问题的需要，设计和描述简单算法；利用程序设计语言实现简单算法，解决实际问题。

【学情分析】
高中阶段的学生善于观察思考问题，具有较强的逻辑思维能力，但对于解决问题的方法和过程缺乏系统性的分析与梳理能力。

在义务教育阶段，学生已经掌握了信息技术的相关知识与技能，具备了一些程序设计的基础。

在高中阶段，要让学生理解隐藏在软件背后的数据加工方法与处理原理，以便能更自如地应用计算机创新性解决问题。

本章正是通过项目学习引领学生走进编程，学习通过计算机程序设计解决问题，培养计算思维。

【教学重点】
用计算机解决问题的一般过程。

【教学难点】
运用计算思维进行问题分析和分解。

【教学方法】
教学方法：项目教学、小组合作。

软硬件资源：项目方案、Python 语言运行环境。

【教学过程】。

《数据科学与大数据》教学设计学科：信息技术年级：高一年级课时：1课时一、教材分析1、课题出处：《数据科学与大数据》选自[中图人教版2019]高中信息技术[必修一]节选2、主要内容：（1）在之前信息技术课程的基础上的拓展和加深。

（2）本课内容在整本教材/本学期学习内容中至关重要，也是学习后面大数据分析的前提。

（3）本课的学习为了让学生对大数据及其相关知识有一个初步的认识，为接下来的内容学习奠定基础。

二、学情分析1、学习状况：学生的认知和思维特点较全面，对学习有缺乏热情，班级氛围较强烈，学习方法较单一。

通过本节课让学生了解大数据在生活中的实用性，从而增强学生的学习兴趣。

2、学生情况：高一年级的学生理解能力较强对新鲜事物的兴趣不是非常浓烈，但对新鲜事物的兴趣不是非常浓烈，有时课堂参与度不高，合作意识淡薄。

3、解决对策：通过创设情境，激发学生的学习兴趣；通过自主探究学习，培养学生的学习能力；通过设置疑问，让学生从不同层面分析和解决问题；通过分层任务驱动，调动学生学习的积极性和参与度，通过课堂小结加深学生对算法的认识。

三、教学目标●知识与技能目标：理解数据科学，体验大数据对学习、生活和社会发展的影响，感受大数据的价值。

●过程与方法目标：通过对大数据相关知识的学习，感受大数据在实际生活中的作用。

●情感态度价值观目标：认识到大数据安全问题，提升网络安全意识。

四、重难点1、重点：认识大数据，理解记忆大数据的特征、大数据技术、大数据的应用感受大数据的价值和影响。

2、难点：运用大数据解决问题的意识和网络安全意识。

五、教法学法1、教法：讲授法、问答法、任务驱动法2、学法：自主学习，合作探究六、教学准备：计算机、投影仪、黑板七、教学过程八、板书设计九、教学反思1、探究教学、激发学习兴趣学生的学习动机来自于他们强烈的求知欲和对所学内容的兴趣。

兴趣越大，学习的动力越大，学习的状态越好，学习效果就越明显。

信息技术课正好满足了学生的好奇心和求知欲。

教学设计：新2024秋季高一必修1 信息技术人教中图版第1章认识数据与大数据《数据、信息与知识：认识信息》一、教学目标（核心素养）1.信息意识：学生能够认识到信息在日常生活中的重要性，理解信息的概念及其基本特征。

2.数字化学习与创新：通过实践活动，学生能够识别并获取不同类型的信息，初步体验信息处理的过程。

3.计算思维：培养学生的逻辑思维和批判性思维能力，学会分析信息的真实性和价值。

4.信息社会责任：引导学生认识到在信息传播和使用中应遵守的伦理规范，培养负责任的信息使用态度。

二、教学重点•理解信息的概念及其基本特征。

•掌握信息获取的方法和途径。

三、教学难点•区分信息与数据，理解信息是如何从数据中提取出来的。

•评估信息的真实性和价值。

四、教学资源•多媒体课件（包含信息实例、信息获取流程图等）。

•教材及配套习题册。

•互联网资源链接（如新闻网站、学术数据库等）。

•信息获取工具（如搜索引擎、社交媒体平台等）。

五、教学方法•讲授法：介绍信息的概念及其基本特征。

•演示法：通过多媒体展示信息获取的过程和方法。

•小组讨论法：组织学生分组讨论信息在日常生活中的应用实例。

•实践操作法：安排学生利用互联网资源获取并整理一定主题的信息。

六、教学过程1. 导入新课•生活实例引入：展示一个与学生生活紧密相关的信息实例（如天气预报、新闻推送等），引导学生思考：“这些信息是如何影响我们的生活的？它们是如何被获取和传播的？”•提出问题：询问学生：“你们在日常生活中是如何获取信息的？这些信息对你们来说有什么意义？”•引出主题：介绍本节课的主题——认识信息，强调信息在现代社会中的重要性。

2. 新课教学•信息的概念：•讲解信息的定义：信息是客观事物存在方式和运动状态的反映，是认识世界和改造世界的必要条件。

•强调信息与数据的关系：数据是信息的载体，信息是数据经过处理后的结果。

•信息的基本特征：•讲解信息的可识别性、可传递性、可存储性、可共享性、可转换性等基本特征，并通过实例加以说明。

中图版高中信息技术人教(2019)必修1.1.2数字化与编码教案在分享过程中，你们遇到了哪些问题？如何解决这些问题？在本环节中，学生将通过自选素材的方式，探究数据与信息的特征，并在分享过程中了解不同形式的表达方式。

同时，通过提问的方式引导学生思考问题解决的过程和方法。

学生上传素材，观看并展示分享内容，总结不同表达方式。

提问引导学生思考问题解决的过程和方法。

任务导入：了解压缩的作用和分类1．介绍数据压缩的概念和作用，引导学生思考数据压缩的分类。

2．通过实例让学生了解无损压缩和有损压缩的区别。

3．学生小组合作，收集和整理不同类型的压缩工具，探究它们的压缩方式和原理。

4．学生分享探究结果，总结不同类型压缩工具的特点和适用范围。

本环节旨在让学生了解数据压缩的作用和分类，并通过实例引导学生了解无损压缩和有损压缩的区别。

学生将通过小组合作的方式探究不同类型的压缩工具，从而总结它们的特点和适用范围。

介绍数据压缩的概念和作用，引导学生思考数据压缩的分类。

通过实例让学生了解无损压缩和有损压缩的区别。

学生小组合作，收集和整理不同类型的压缩工具，探究它们的压缩方式和原理。

学生分享探究结果，总结不同类型压缩工具的特点和适用范围。

实践体验：选择适合的压缩工具1．学生根据实际需求，选择适合的压缩工具，进行数据压缩。

2．学生分享压缩结果，总结压缩工具的优缺点和适用范围。

3．教师引导学生思考压缩工具的选择原则。

并对学生的选择进行指导和评价。

在本环节中，学生将根据实际需求选择适合的压缩工具进行数据压缩，并分享压缩结果，总结压缩工具的优缺点和适用范围。

同时，教师将引导学生思考压缩工具的选择原则，并对学生的选择进行指导和评价。

学生根据实际需求，选择适合的压缩工具，进行数据压缩。

学生分享压缩结果，总结压缩工具的优缺点和适用范围。

教师引导学生思考压缩工具的选择原则，并对学生的选择进行指导和评价。

教学反思】本课程通过任务驱动、游戏教学等方法，引导学生从实际需求出发，探究数据压缩的作用和分类，选择适合的压缩工具进行数据压缩。

第一章认识数据与大数据1.1数据、信息与知识【课程标准】●理解数据、信息与知识的相互关系，认识数据对人们日常生活的影响。

●针对具体学习任务，体验数字化学习过程，感受利用数字化工具和资源的优势。

【教学目标】●在案例分析过程中理解数据、信息与知识的相互关系。

（信息意识）●学会对日常学习和生活中的信息进行提炼和归纳，获得实践中解决问题的观点、经验和技能。

（计算思维）●学会运用数字化工具（思维导图）表达思想，建构知识。

（数字化学习与创新）●在项目活动中增强信息意识与认知能力，具有积极的学习态度和负责的行动能力，更好地适应社会生活。

（信息意识、信息社会责任）【学业要求】学生能够描述数据与信息的特征；掌握数字化学习的方法，能根据需要选用合适的数字化工具开展学习。

【学情分析】本节通过实例分析，引导学生领会数据、信息与知识之间的关系，并学会使用知识管理工具——思维导图来管理知识。

手工绘制思维导图对于有的学生并不陌生，但对于高一年级学生来说，使用软件制作思维导图是一个新的方法。

高中学生有一定的信息技术操作基础，具备较强的思维能力，能迁移技能进行新工具的自主探究学习。

因此，在设计如何学习思维导图工具时.教师可以让学生在自主探究中完成，使学生在项目学习活动中通过学习、交流、合作和创新，体验项目学习的成就感。

【教学重点】理解知识，学会运用数字化工具（思维导图）管理知识。

【教学难点】能从信息中准确地提炼和归纳出知识，获得实践中解决问题的观点、经验和技能。

【教学方法】项目教学法、诱思导学法、实例分析法。

学法指导：研究性学习法、协作学习法。

教学策略：本课通过案例分析、师生交流逐步建构完成“理解数据、信息与知识之间的关系”这部分内容的学习；通过教师引导、学生自主探究学习微课，学生初步掌握用数字化学习工具（思维导图）管理知识的方法；开展项目学习，对学到的知识综合运用，即采集学生真实的体质数据并将其作为活动素材，引导学生学会提炼相关信息，展开讨论，用思维导图呈现学习成果。

第 1 章认识数据与大数据1.3 数据科学与大数据教学设计教学背景信息科技是现代科学技术领域的重要部分，主要研究以数字形式表达的信息及其应用中的科学原理、思维方法、处理过程和工程实现。

当代高速发展的信息科技对全球经济、社会和文化发展起着越来越重要的作用。

义务教育信息科技课程具有基础性、实践性和综合性，为高中阶段信息技术课程的学习奠定基础。

信息科技课程旨在培养科学精神和科技伦理，提升自主可控意识，培育社会主义核心价值观，树立总体国家安全观，提升数字素养与技能。

教材分析本节课的教学内容选自人教/地图出版社第1章1.3 数据科学与大数据，信息技术的发展与普及为我们创造了一个全新的数字化生活环境。

它们在给我们带来生活便利的同时，也在逐渐地改变着我们的生活方式。

学情分析此节课针对的对象是高一年级的学生，学生对信息技术的关键技术以及信息技术对生活与学习的影响有一定的了解，但对所学内容只是体验性和经验性的认识。

教学目标1.认识数据科学，体验大数据对学习、生活和社会发展的影响。

2.了解大数据在社会各领域中的应用，感受大数据在社会变革中的作用。

教学重点与难点理解大数据在社会各领域中的应用。

教学方法与教学手段案例分析法、讲授法、任务驱动法。

教学过程问题导入提出问题，引发思考：在日常生活和学习中试说明大数据与传统意义上的数据的区别。

体验探索体验大数据大数据技术的广泛应用，正在悄然改变着我们的生活。

有网站利用电子地图的定位功能进行大数据计算与分析，并采用可视化呈现方式，反映人口流动的轨迹与特征。

通过它可以了解当前及过往时间段内，全国及各省、市的人口流动情况，以便直观地确定流入人口的来源和流出人口的去向。

图 1.3.1 （参见教材P25）呈现的是某日迁入或迁出北京的人口数据情况。

这种利用大数据技术生成的可视化地图可以为交通部门制定政策、提升服务质量提供参考，也可以为百姓生活、企业生产等提供参考，从而实现更大的社会价值。

选择一座城市，通过网站了解与其有关的人口迁入和迁出的热点城市分别有哪些。