《數(shù)據(jù)處理和可視化表達》5.3和5.4 教學(xué)設(shè)計 2023-2024學(xué)年粵教版（2019）高中信息技術(shù)必修1

《數(shù)據(jù)處理和可視化表達》5.3和5.4教學(xué)設(shè)計2023—2024學(xué)年粵教版（2019）高中信息技術(shù)必修1課題：科目：班級：課時：計劃1課時教師：單位：一、課程基本信息1.課程名稱：《數(shù)據(jù)處理和可視化表達》5.3和5.4

2.教學(xué)年級和班級：2023—2024學(xué)年粵教版（2019）高中信息技術(shù)必修1，高一年級

3.授課時間：2023年10月20日

4.教學(xué)時數(shù)：2課時（90分鐘）二、核心素養(yǎng)目標(biāo)1.數(shù)據(jù)意識：培養(yǎng)學(xué)生對數(shù)據(jù)處理和可視化表達的興趣，提高學(xué)生主動收集、整理、分析數(shù)據(jù)的能力，以及運用數(shù)據(jù)解決問題的意識。

2.信息處理能力：通過本節(jié)課的學(xué)習(xí)，使學(xué)生能夠運用所學(xué)知識對數(shù)據(jù)進行有效處理，掌握數(shù)據(jù)清洗、整理和轉(zhuǎn)換的基本方法。

3.創(chuàng)新思維：培養(yǎng)學(xué)生運用信息技術(shù)手段進行數(shù)據(jù)可視化的創(chuàng)新思維，提高學(xué)生在實際問題中提出解決方案的能力。三、重點難點及解決辦法重點：

1.數(shù)據(jù)處理的基本方法和步驟。

2.數(shù)據(jù)可視化表達的基本原則和常用圖表類型。

難點：

1.數(shù)據(jù)清洗和轉(zhuǎn)換的技巧。

2.選擇合適的數(shù)據(jù)可視化方法。

解決辦法：

1.對于數(shù)據(jù)處理的基本方法和步驟，通過講解與實例演示相結(jié)合的方式，讓學(xué)生跟隨步驟實際操作，加強理解與記憶。在課堂中設(shè)置互動環(huán)節(jié)，讓學(xué)生分組討論并解決實際問題，以提高學(xué)生的實踐能力。

2.對于數(shù)據(jù)清洗和轉(zhuǎn)換的技巧，通過案例分析，引導(dǎo)學(xué)生發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)中的問題，并展示相應(yīng)的解決方法。同時，提供針對性的練習(xí)，讓學(xué)生在實際操作中掌握技巧。

3.在數(shù)據(jù)可視化表達方面，通過對比不同圖表類型的特點和適用場景，幫助學(xué)生理解何時使用何種圖表。利用軟件工具讓學(xué)生親自制作圖表，并在班級內(nèi)分享展示，以促進學(xué)生的理解和應(yīng)用。

4.針對難點問題，設(shè)置課后作業(yè)和小組討論，鼓勵學(xué)生自主探究，教師提供必要的輔導(dǎo)和反饋，幫助學(xué)生逐步突破難點。四、教學(xué)資源1.軟件資源：MicrosoftExcel、Python數(shù)據(jù)分析庫（如pandas、matplotlib等）。

2.硬件資源：計算機、投影儀、白板。

3.課程平臺：學(xué)校內(nèi)網(wǎng)教學(xué)資源平臺。

4.信息化資源：數(shù)據(jù)集、教學(xué)PPT、案例分析材料。

5.教學(xué)手段：小組討論、實例演示、課堂練習(xí)、學(xué)生展示。五、教學(xué)過程設(shè)計1.導(dǎo)入新課（5分鐘）

目標(biāo)：引起學(xué)生對數(shù)據(jù)處理和可視化表達的興趣，激發(fā)其探索欲望。

過程：

-開場提問：“你們在生活中是否經(jīng)常遇到需要處理和分析數(shù)據(jù)的情況？數(shù)據(jù)可視化又是如何幫助我們更好地理解信息？”

-展示一些關(guān)于數(shù)據(jù)處理和可視化表達的實際案例圖片或視頻片段，如股票走勢圖、人口分布圖等，讓學(xué)生初步感受數(shù)據(jù)處理的必要性和可視化表達的魅力。

-簡短介紹數(shù)據(jù)處理和可視化表達的基本概念和重要性，為接下來的學(xué)習(xí)打下基礎(chǔ)。

2.數(shù)據(jù)處理和可視化基礎(chǔ)知識講解（10分鐘）

目標(biāo)：讓學(xué)生了解數(shù)據(jù)處理和可視化表達的基本概念、組成部分和原理。

過程：

-講解數(shù)據(jù)處理的定義，包括數(shù)據(jù)收集、清洗、整理和分析等步驟。

-介紹可視化表達的定義，包括圖表類型的選擇、數(shù)據(jù)映射、視覺設(shè)計等元素。

-使用圖表或示意圖幫助學(xué)生理解不同類型的數(shù)據(jù)可視化方法，如柱狀圖、折線圖、散點圖等。

-通過實例或案例，讓學(xué)生更好地理解數(shù)據(jù)處理和可視化表達的實際應(yīng)用或作用。

3.數(shù)據(jù)處理和可視化案例分析（20分鐘）

目標(biāo)：通過具體案例，讓學(xué)生深入了解數(shù)據(jù)處理和可視化表達的特性和重要性。

過程：

-選擇幾個典型的數(shù)據(jù)處理和可視化案例進行分析，如社交媒體數(shù)據(jù)分析、市場調(diào)研數(shù)據(jù)可視化等。

-詳細介紹每個案例的背景、處理過程、可視化結(jié)果和意義，讓學(xué)生全面了解數(shù)據(jù)處理和可視化表達的多樣性或復(fù)雜性。

-引導(dǎo)學(xué)生思考這些案例對實際生活或?qū)W習(xí)的影響，以及如何應(yīng)用數(shù)據(jù)處理和可視化表達解決實際問題。

-小組討論：讓學(xué)生分組討論數(shù)據(jù)處理和可視化表達的未來發(fā)展或改進方向，并提出創(chuàng)新性的想法或建議。

4.學(xué)生小組討論（10分鐘）

目標(biāo)：培養(yǎng)學(xué)生的合作能力和解決問題的能力。

過程：

-將學(xué)生分成若干小組，每組選擇一個與數(shù)據(jù)處理和可視化表達相關(guān)的主題進行深入討論，如“如何利用數(shù)據(jù)可視化提高決策效率”。

-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(zhǔn)備向全班展示討論成果。

5.課堂展示與點評（15分鐘）

目標(biāo)：鍛煉學(xué)生的表達能力，同時加深全班對數(shù)據(jù)處理和可視化表達的認識和理解。

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。

-其他學(xué)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(jié)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(jié)（5分鐘）

目標(biāo)：回顧本節(jié)課的主要內(nèi)容，強調(diào)數(shù)據(jù)處理和可視化表達的重要性和意義。

過程：

-簡要回顧本節(jié)課的學(xué)習(xí)內(nèi)容，包括數(shù)據(jù)處理的基本步驟、可視化表達的方法和案例分析等。

-強調(diào)數(shù)據(jù)處理和可視化表達在現(xiàn)實生活或?qū)W習(xí)中的價值和作用，鼓勵學(xué)生進一步探索和應(yīng)用這些技能。

-布置課后作業(yè)：讓學(xué)生撰寫一篇關(guān)于數(shù)據(jù)處理和可視化表達的短文或報告，分析一個實際問題并運用所學(xué)知識進行數(shù)據(jù)處理和可視化表達，以鞏固學(xué)習(xí)效果。六、拓展與延伸1.拓展閱讀材料：

-《數(shù)據(jù)科學(xué)入門》：介紹數(shù)據(jù)科學(xué)的基本概念、數(shù)據(jù)處理流程和常用工具。

-《數(shù)據(jù)可視化之美》：探討數(shù)據(jù)可視化的設(shè)計原則、常用圖表類型和實際案例。

-《數(shù)據(jù)分析實戰(zhàn)》：通過具體案例，展示數(shù)據(jù)分析在實際應(yīng)用中的價值和作用。

-《大數(shù)據(jù)時代》：闡述大數(shù)據(jù)對現(xiàn)代社會的影響，以及如何利用大數(shù)據(jù)進行決策。

2.課后自主學(xué)習(xí)和探究：

-讓學(xué)生自主查找并閱讀有關(guān)數(shù)據(jù)處理和可視化的最新研究論文，了解該領(lǐng)域的最新進展。

-鼓勵學(xué)生使用Python、R等編程語言進行數(shù)據(jù)處理和可視化練習(xí)，加深對理論知識的理解。

-探究不同類型的數(shù)據(jù)可視化工具（如Tableau、PowerBI等），比較它們的特點和適用場景。

-讓學(xué)生收集并分析現(xiàn)實生活中的數(shù)據(jù)，如社交媒體數(shù)據(jù)、購物數(shù)據(jù)等，嘗試運用所學(xué)知識解決實際問題。

-鼓勵學(xué)生參加數(shù)據(jù)處理和可視化相關(guān)的在線課程或工作坊，拓寬知識面和技能。

-讓學(xué)生閱讀并分析經(jīng)典的數(shù)據(jù)處理和可視化案例，如Google流感趨勢預(yù)測、美國大選數(shù)據(jù)可視化等。

-探索數(shù)據(jù)可視化在社交媒體、新聞傳播、商業(yè)決策等領(lǐng)域的應(yīng)用，了解數(shù)據(jù)可視化如何影響公眾對信息的理解和決策。

-鼓勵學(xué)生參與數(shù)據(jù)處理和可視化的競賽或項目，將所學(xué)知識應(yīng)用于實踐，提高解決實際問題的能力。

-讓學(xué)生自主設(shè)計一個數(shù)據(jù)處理和可視化的項目，從選題、數(shù)據(jù)收集、處理、可視化到報告撰寫，完整地體驗數(shù)據(jù)科學(xué)項目的全過程。

-探討數(shù)據(jù)倫理和隱私保護的重要性，讓學(xué)生了解在處理和可視化數(shù)據(jù)時應(yīng)遵守的倫理原則和法律法規(guī)。七、板書設(shè)計1.數(shù)據(jù)處理的基本步驟

①數(shù)據(jù)收集

②數(shù)據(jù)清洗

③數(shù)據(jù)分析

2.數(shù)據(jù)可視化表達方法

①可視化定義及重要性

②常用圖表類型（柱狀圖、折線圖、散點圖等）

③可視化設(shè)計原則

3.數(shù)據(jù)處理和可視化的應(yīng)用案例

①案例背景

②處理過程

③可視化結(jié)果及意義八、教學(xué)反思與總結(jié)今天的課程《數(shù)據(jù)處理和可視化表達》5.3和5.4，我感到整體的教學(xué)流程是順暢的，學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中表現(xiàn)出了積極的參與和濃厚的興趣。以下是我對本次教學(xué)的一些反思和總結(jié)。

教學(xué)反思：

在設(shè)計課程時，我力求將理論與實踐相結(jié)合，通過案例分析和小組討論，讓學(xué)生更好地理解數(shù)據(jù)處理和可視化表達的實際應(yīng)用。在教學(xué)方法上，我嘗試使用了多種手段，如實例演示、小組合作和課堂展示，以增強學(xué)生的互動和實踐機會。

然而，在教學(xué)過程中，我也發(fā)現(xiàn)了一些不足之處。首先，在小組討論環(huán)節(jié)，部分學(xué)生可能因為害羞或者不熟悉討論主題，參與度不高，這影響了討論的深度和廣度。其次，我在講解某些概念時可能沒有講得足夠詳細，導(dǎo)致部分學(xué)生對數(shù)據(jù)處理的一些高級技巧理解不夠深入。最后，課堂時間分配上有些許緊張，導(dǎo)致課堂小結(jié)環(huán)節(jié)略顯匆忙。

教學(xué)總結(jié)：

從學(xué)生的反饋和課堂表現(xiàn)來看，他們對數(shù)據(jù)處理和可視化表達有了基本的認識和興趣。在知識方面，學(xué)生掌握了數(shù)據(jù)處理的基本步驟和常用可視化圖表類型。在技能方面，通過實際操作和案例分析，學(xué)生的數(shù)據(jù)處理能力和可視化表達能力得到了提升。在情感態(tài)度方面，學(xué)生對數(shù)據(jù)科學(xué)領(lǐng)域的興趣明顯增加，對數(shù)據(jù)分析的重要性有了更深刻的理解。

針對存在的問題和不足，我計劃采取以下改進措施：

1.在小組討論環(huán)節(jié)，提前為學(xué)生提供討論指南和思考問題，以便他們能夠更有準(zhǔn)備地參與討論。

2.在講解概念時，適當(dāng)增加細節(jié)和深度，確保學(xué)生能夠全面理解數(shù)據(jù)處理的相關(guān)知識。

3.優(yōu)化課堂時間分配，確保每個環(huán)節(jié)都有充足的時間進行，特別是在課堂小結(jié)時，留出更多時間來回顧和總結(jié)。

4.鼓勵學(xué)生在課后進行自主學(xué)習(xí)，提供一些拓展閱讀材料和在線資源，以便學(xué)生能夠繼續(xù)深入學(xué)習(xí)。

5.在下一次課程中，針對本次課程的反響，調(diào)整教學(xué)方法和內(nèi)容，使之更加符合學(xué)生的需求。重點題型整理題型一：簡答題

1.題目：簡述數(shù)據(jù)處理的基本步驟。

答案：數(shù)據(jù)處理的基本步驟包括：

-數(shù)據(jù)收集：從各種來源獲取原始數(shù)據(jù)。

-數(shù)據(jù)清洗：去除數(shù)據(jù)中的錯誤、重復(fù)或不完整的信息。

-數(shù)據(jù)整理：將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成適合分析的格式。

-數(shù)據(jù)分析：運用統(tǒng)計或其他分析方法對數(shù)據(jù)進行深入探究。

題型二：案例分析題

2.題目：以下是一個關(guān)于電商平臺用戶行為的原始數(shù)據(jù)集，請描述你會如何進行數(shù)據(jù)清洗？

答案：數(shù)據(jù)清洗步驟如下：

-檢查并去除重復(fù)記錄。

-確認數(shù)據(jù)類型是否正確，如日期格式、數(shù)字類型等。

-去除或修正缺失值。

-檢查異常值，分析其合理性并決定是否保留或修正。

題型三：應(yīng)用題

3.題目：如果給你一組銷售數(shù)據(jù)，你如何選擇合適的圖表進行可視化表達？

答案：選擇合適的圖表步驟如下：

-確定數(shù)據(jù)類型（類別數(shù)據(jù)、時間序列數(shù)據(jù)、比例數(shù)據(jù)等）。

-明確可視化目的（展示趨勢、比較大小、分布情況等）。

-根據(jù)數(shù)據(jù)類型和目的選擇合適的圖表類型，如柱狀圖適合比較大小，折線圖適合展示趨勢。

題型四：設(shè)計題

4.題目：設(shè)計一個數(shù)據(jù)可視化的案例，說明如何使用散點圖來分析兩個變量之間的關(guān)系。

答案：案例設(shè)計如下：

-選擇一個包含兩個相關(guān)變量的數(shù)據(jù)集，如“房價”和“房間大小”。

-使用散點圖將兩個變量的數(shù)據(jù)點繪制在坐標(biāo)系中。

-觀察散點圖的分布情況，分析兩個變量之間是否存在線性或非線性關(guān)系