滬科版高中信息技術(shù)必修1教案《數(shù)據(jù)與計(jì)算》教案

《數(shù)據(jù)與計(jì)算》

教

案

2022年7月1日

目錄

第一單元數(shù)據(jù)與信息.........................................................1

項(xiàng)目一探秘鳥類研究..................................................1

-----認(rèn)識數(shù)據(jù)、信息與知識..........................................1

項(xiàng)目二探究計(jì)算機(jī)中的數(shù)據(jù)表示..........................................5

第一學(xué)時(shí)了解數(shù)值數(shù)據(jù)和文本數(shù)據(jù)..................................5

第二學(xué)時(shí)了解聲音和圖像的數(shù)字化.................................10

第二單元數(shù)據(jù)處理與應(yīng)用...................................................15

項(xiàng)目三調(diào)查中學(xué)生移動(dòng)學(xué)習(xí)現(xiàn)狀..........................................15

第一課時(shí)明逸數(shù)據(jù)需求............................................15

第二課時(shí)采集數(shù)據(jù)...............................................20

第三課時(shí)加工、分析和可視化數(shù)據(jù).................................27

第四課時(shí)撰寫報(bào)告，提出數(shù)據(jù)應(yīng)用建議.............................36

項(xiàng)目四認(rèn)識智能停車場中的數(shù)據(jù)處理.....................................40

第一課時(shí)探究停車引導(dǎo)中的數(shù)據(jù)處理...............................40

第二課時(shí)計(jì)算停車費(fèi).............................................49

第二課時(shí)分析停車位使用數(shù)據(jù).....................................58

第三單元算法和程序設(shè)計(jì)....................................................64

項(xiàng)目五描述洗衣機(jī)的洗衣流程...........................................64

第一課時(shí)從洗衣流程認(rèn)識算法.....................................64

第二課時(shí)描述“洗滌算法”.......................................70

第三課時(shí)分析洗衣流程的控制結(jié)構(gòu).................................75

項(xiàng)目六解決溫標(biāo)轉(zhuǎn)換問題...............................................79

第一課時(shí)體驗(yàn)程序設(shè)計(jì)的一般過程.................................79

第二課時(shí)了解程序的基本控制結(jié)構(gòu).................................87

第三課時(shí)優(yōu)化程序，判斷輸入有效性...............................93

項(xiàng)目七用計(jì)算機(jī)計(jì)算圓周率.............................................96

第一課時(shí)設(shè)計(jì)算法實(shí)現(xiàn)用數(shù)學(xué)公式計(jì)算.............................96

第二課時(shí)設(shè)計(jì)算法實(shí)現(xiàn)用隨機(jī)投點(diǎn)法計(jì)算..........................104

項(xiàng)目八分析歷史氣溫?cái)?shù)據(jù)...............................................113

第一課時(shí)用列表表示和計(jì)算平均氣溫..............................113

第二課時(shí)用模塊化設(shè)計(jì)批量計(jì)算平均氣溫..........................125

第四單元人工智能初步....................................................133

項(xiàng)目九了解手寫數(shù)字識別...............................................133

第一課時(shí)初識字符識別...........................................133

第二課時(shí)了解機(jī)器學(xué)習(xí)中的數(shù)據(jù)采集與預(yù)處理......................140

第三課時(shí)建立手寫數(shù)字識別模型并進(jìn)行驗(yàn)證........................145

第四課時(shí)評估手寫數(shù)字識別模型并開展應(yīng)用........................150

第一單元數(shù)據(jù)與信息

項(xiàng)目一探秘鳥類研究

------認(rèn)識數(shù)據(jù)、信息與知識

一、教材分析

必修一第一單元項(xiàng)目一的主要內(nèi)容為認(rèn)識數(shù)據(jù)、信息與知識，本項(xiàng)目涉及的

理論性較強(qiáng)，是后續(xù)學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)知識。教材采用案例分析的方法，以“探秘鳥類

研究”為線索，通過分析科學(xué)家對鳥類活動(dòng)的研究，按照知識構(gòu)建的一般過程，

呈現(xiàn)了“收集數(shù)據(jù)、獲取信息、構(gòu)建知識”的過程，并設(shè)計(jì)了“采集鳥類活動(dòng)的

數(shù)據(jù)、處理數(shù)據(jù)、利用大數(shù)據(jù)獲取信息”將知識與方法的學(xué)習(xí)融入其中，引導(dǎo)學(xué)

生在學(xué)習(xí)活動(dòng)中感知其中的數(shù)據(jù)與信息，歸納數(shù)據(jù)與信息的特征，理解數(shù)據(jù)、信

息、與知識之間的關(guān)系。

二、教學(xué)目標(biāo)

1、知識與技能

(1)通過實(shí)例分析，通過獲取到的數(shù)據(jù)，感知其中的信息，描述信息的概

念和特征，理解數(shù)據(jù)、信息與知識之間的相互關(guān)系。

(2)學(xué)生能夠根據(jù)解決問題的需要，自覺、主動(dòng)地尋求恰當(dāng)?shù)姆绞将@取與

處理信息。

2、過程與方法

在教學(xué)過程中以教材案例的分析為主，結(jié)合學(xué)生生活實(shí)際引導(dǎo)學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)、信

息與知識的相關(guān)知識，了解大數(shù)據(jù)的應(yīng)用，歸納大數(shù)據(jù)的特點(diǎn)。

3、情感態(tài)度與價(jià)值觀

教學(xué)中提高科學(xué)合理的利用信息技術(shù)解決問題的能力，發(fā)展計(jì)算思維，著

重培養(yǎng)學(xué)生的信息意識和信息社會責(zé)任感。

三、教學(xué)重難點(diǎn)

教學(xué)重點(diǎn)：了解數(shù)據(jù)、信息與知識的概念，理解數(shù)據(jù)與信息的特征。

教學(xué)難點(diǎn)：理解數(shù)據(jù)、信息與知識之間的關(guān)系。

四、教學(xué)策略

1、教學(xué)方法：項(xiàng)目一的內(nèi)容是基礎(chǔ)，建議可以采用教師講授、學(xué)生合作

學(xué)習(xí)、探究活動(dòng)三種形式穿插進(jìn)行學(xué)習(xí)。

2、學(xué)時(shí)：1學(xué)時(shí)

五、教學(xué)過程

(一)情景導(dǎo)入

“人類社會已進(jìn)入大數(shù)據(jù)時(shí)代，信息技術(shù)與社會各領(lǐng)域的交互融合引發(fā)了

數(shù)據(jù)量的迅猛增長，同時(shí)帶來了海量信息?，F(xiàn)實(shí)玨會中，數(shù)據(jù)和信息無處不在，

我們時(shí)刻處于數(shù)據(jù)和信息的包圍之中。那么，什么是信息？今天，我們將學(xué)習(xí)信

息的基本知識，并如何處理數(shù)據(jù)，獲取信息?！?/p>

(二)新課教學(xué)

1、什么是信息

信息(iOfoSmBtioO)是數(shù)據(jù)中所包含的意義，是對數(shù)據(jù)進(jìn)行加工的結(jié)果。

把數(shù)據(jù)有組織、有規(guī)律地采集在一起就形成了信息。數(shù)據(jù)一方面承載著信息，另

一方面也產(chǎn)生著信息。

2、信息的特征

(1)普遍性

數(shù)據(jù)是對客觀事物屬性的描述。事物是普遍存在的，因此，數(shù)據(jù)也無處不在,

無時(shí)不有。考試的成績、上課的鈴聲是數(shù)據(jù)，人們閱讀的文章、觀看的影片也是

數(shù)據(jù)..........有了數(shù)據(jù)，人們就會感知其中的意義，自覺或不自覺地獲取信

息。因此，信息也是普遍存在的。

(2)可處理性

對數(shù)據(jù)可以進(jìn)行加工處理，生成新的數(shù)據(jù)。信息是數(shù)據(jù)加工的結(jié)果，同一數(shù)

據(jù)經(jīng)過不同的加工可以得到不同的信息。同時(shí)，對信息進(jìn)行分析處理，可以得到

更多的信息。例如，從某個(gè)人的身份證號碼中提取第7~12位，得到數(shù)據(jù)199006.

根據(jù)身份證號碼的編碼規(guī)則，從中可以解讀出信息一這個(gè)人的出生年月為1990

年6月。作進(jìn)一步加工處理，還可以從中解讀出更多信息，如這個(gè)人的年齡、屬

相等。

(3)傳遞性與共享性

數(shù)據(jù)和信息是可以傳遞和共享的，同一數(shù)據(jù)或信息可以通過復(fù)制、傳播，被

多人重復(fù)使用。在傳遞和共享的過程中，數(shù)據(jù)和信息本身不會像物質(zhì)和能源那樣

產(chǎn)生損耗。例如，同一新聞，可以通過報(bào)紙、電視、網(wǎng)絡(luò)等多種渠道傳播。在這

一過程中，新聞通過各種渠道傳遞給多人，而新聞本身不會因傳遞和共享而有任

何損失。

(4)價(jià)值相對性與時(shí)效性

數(shù)據(jù)和信息是有價(jià)值的，但其價(jià)值只有當(dāng)數(shù)據(jù)或信息被利用時(shí)才能體現(xiàn)出來。

數(shù)據(jù)和信息的價(jià)值具有相對性，是否有價(jià)值及價(jià)值的大小取決于使用者的需求，

以及使用者對數(shù)據(jù)和信息的認(rèn)知、理解和應(yīng)用能力。數(shù)據(jù)和信息的價(jià)值還與時(shí)間

有關(guān)，即具有時(shí)效性。例如，某商場今年10月1日至7日舉辦店慶活動(dòng)，商品打折

促銷，如果消費(fèi)者恰好想去該商場購物，并在10月7H之前獲得了這個(gè)信息，那

么，該信息對其是有價(jià)值的。但過了10月7日，該信息就無效了，其價(jià)值就降低

了。

3、數(shù)據(jù)與信息

數(shù)據(jù)是對客觀事物屬性的描述，是記錄下來的某種可以識別的符號。信息是

數(shù)據(jù)中所包含的意義，是對數(shù)據(jù)進(jìn)行加工的結(jié)果。數(shù)據(jù)和信息之間有著固有的聯(lián)

系和區(qū)別，它們具有許多共同特征，同時(shí)又存在差異，具有一些不同的特征。

4、知識

知識(LOoXMeEHe)是人們在改造世界的實(shí)踐活動(dòng)中所獲得的可用于指導(dǎo)實(shí)

踐的認(rèn)識、規(guī)律和經(jīng)驗(yàn)，是歸納提煉出來的有價(jià)值的信息。

5、數(shù)據(jù)、信息與知識的關(guān)系

從數(shù)據(jù)到信息，再到知識，是一個(gè)從低級到高級的認(rèn)知過程。數(shù)據(jù)是信息和

知識的來源。無論信息還是知識，都來自丁數(shù)據(jù)，都是以數(shù)據(jù)為載體而存在的。

信息是經(jīng)過加工的數(shù)據(jù)，知識是經(jīng)過人類歸納整理和反復(fù)驗(yàn)證后沉淀下來而呈現(xiàn)

的規(guī)律。同時(shí)，相應(yīng)的知識又是加工數(shù)據(jù)、提煉信息的基礎(chǔ)，能幫助人們理解信

息。由此可見，數(shù)據(jù)、信息與知識之間不存在絕對的界限，三者有著千絲萬縷的

聯(lián)系。

(三)了解大數(shù)據(jù)

〃大數(shù)據(jù)〃是一個(gè)體量特別大，數(shù)據(jù)類型特別多的數(shù)據(jù)集，并且這些數(shù)據(jù)集

無法用常規(guī)的軟件和工具對其內(nèi)容進(jìn)行捕捉、管理和處理。

大數(shù)據(jù)的特征：大數(shù)據(jù)通常具有4V特征，為別為：Volume（數(shù)據(jù)量）、

Velocity（處理速度）、Variety（多樣性）、Veracity（真實(shí)性）。

六、課堂小結(jié)

1、了解信息、數(shù)據(jù)的概念；

2、了解數(shù)據(jù)信息的不同特征；

3、了解數(shù)據(jù)信息與知識的關(guān)系；

4、了解大數(shù)據(jù)的概念及其特征。

七、教學(xué)反思

本學(xué)時(shí)的知識點(diǎn)是本教材的基礎(chǔ)，也是重點(diǎn)知識，對于剛上高中的學(xué)生來說

都比較陌生，因此，教學(xué)過程中教師一定要講理論知識結(jié)合學(xué)生身邊的案例進(jìn)行

講解分析，引導(dǎo)學(xué)生理解數(shù)據(jù)、信息與知識的相關(guān)知識。延伸學(xué)習(xí)大數(shù)據(jù)的概念

以及大數(shù)據(jù)的特征。

項(xiàng)目二探究計(jì)算機(jī)中的數(shù)據(jù)表示

------認(rèn)識數(shù)據(jù)編碼

第一學(xué)時(shí)了解數(shù)值數(shù)據(jù)和文本數(shù)據(jù)

一、教材分析

必修一第一單元項(xiàng)目二的主要內(nèi)容為計(jì)算機(jī)中數(shù)值、文本、聲音、圖像四

種數(shù)據(jù)的編碼方法及過程，本節(jié)課主要從生活中編碼的案例，幫助學(xué)生理解編碼

的意義和作用。引導(dǎo)學(xué)生了解二進(jìn)制與十進(jìn)制的相互轉(zhuǎn)換過程，進(jìn)一步學(xué)習(xí)數(shù)值

數(shù)據(jù)和文木數(shù)據(jù)編碼的相關(guān)知識。項(xiàng)目二的知識不僅為學(xué)生奠定數(shù)據(jù)的理念基礎(chǔ),

也為后面章節(jié)中的數(shù)據(jù)處理的一般過程和編程的學(xué)習(xí)打下良好基礎(chǔ)，因此，項(xiàng)目

二的學(xué)習(xí)在本單元乃至后續(xù)的編程學(xué)習(xí)中都非常重要。

二、教學(xué)目標(biāo)

1、知識與技能

(1)了解數(shù)據(jù)編碼的概念、意義和作用，體會數(shù)據(jù)編碼的基本思想與方法。

(2)經(jīng)歷數(shù)據(jù)編碼的過程，掌握數(shù)值數(shù)據(jù)和文本數(shù)據(jù)編碼的基本方法。

2、過程與方法

通過小組自主學(xué)習(xí)，小組合作，認(rèn)識計(jì)算機(jī)中的數(shù)據(jù)編碼，為學(xué)習(xí)信息技術(shù)

打下理論基礎(chǔ)，以便更好地適應(yīng)數(shù)字化環(huán)境。

3、情感態(tài)度與價(jià)值觀

通過學(xué)生對計(jì)算機(jī)中數(shù)據(jù)編碼的認(rèn)識，讓學(xué)生明白數(shù)據(jù)編碼的作用于意義，

培養(yǎng)學(xué)生的信息意識。

三、教學(xué)重難點(diǎn)

教學(xué)重點(diǎn)：了解數(shù)據(jù)編碼的概念、意義和作用，體會數(shù)據(jù)編碼的基本思

想與方法。

教學(xué)難點(diǎn)：十進(jìn)制與二進(jìn)制的相互轉(zhuǎn)換過程。

四、教學(xué)策略

1、教學(xué)方法：項(xiàng)目二的內(nèi)容相對較難，建議可以采用教師講授、學(xué)生合

作學(xué)習(xí)、探究活動(dòng)三種形式穿插進(jìn)行學(xué)習(xí)。

2、學(xué)時(shí)：認(rèn)識數(shù)據(jù)編碼（第1學(xué)時(shí)）。

五、教學(xué)過程

（一）情景導(dǎo)入：科技5分鐘環(huán)節(jié)

“阿里未來酒店開業(yè)，無人酒店成新模式”

1、通過播放阿里未來酒店微視頻，進(jìn)一步介紹其基本情況。

2、思考問題

阿里未來酒店用什么技術(shù)完成服務(wù)員的工作？無人酒店采集了哪些形式的

數(shù)據(jù)，才能夠完成訂酒店、刷臉入住、自動(dòng)電梯、自動(dòng)房門、聲控打開各種設(shè)備

等？

----提出問題

這么多數(shù)據(jù)在計(jì)算機(jī)中是如何表示的呢？

（二）新課教學(xué)

活動(dòng)一：了解生活中的編碼

1、體驗(yàn)生活中的編碼

例舉學(xué)生日常生活中接觸的一些編碼案例如：學(xué)生考號、快遞單號、身份證號

碼、學(xué)籍號等（用圖片的展示直觀明了）

2、分析生活中的案例-從樹牌號認(rèn)識編碼

以樹牌號編碼“2130198”為例，分析編碼中承載的信息、編碼的方法，

總結(jié)編碼的規(guī)則。

例I*號

2Y30Y9B

2130123呦成綱IU購

^080059■H5翔懈號犧碼

提出問題

（1）如果2區(qū)11子區(qū)中有10023棵樹，以上的編碼規(guī)則是否適用？

（2）1位十進(jìn)制數(shù)能表示多少種情況？2位或者3位十進(jìn)制數(shù)呢？

（3）n位十進(jìn)制數(shù)能表示多少種情況？

3、編碼的概念

編碼（eOcoEiOH）是指用預(yù)先規(guī)定的方法將文字、數(shù)字或其他對象轉(zhuǎn)換成規(guī)定的

符號組合、或?qū)⑿畔?、?shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為規(guī)定的脈沖電信號。

在計(jì)算機(jī)中，編碼一般是指用預(yù)先規(guī)定的方法將數(shù)字、文字、圖像、聲音、視頻

等對象編成二進(jìn)制代碼的過程。

4、編碼的作用與意義

編碼是對象的唯一標(biāo)識。通過辨識編碼可以找到其唯一對應(yīng)的對象。郵政編碼對

應(yīng)的地區(qū)是唯一的、身份證號對應(yīng)的人是唯一的，快遞單上的條形碼對應(yīng)的包裹

也是唯一的。

活動(dòng)二：學(xué)生活動(dòng)2.1

1、學(xué)生了解二代身份證編碼的規(guī)則，思考一代身份證號與二代身份證號的

區(qū)別，啟用二代身份證號的原因。

活動(dòng)二：嘗試編寫適合全校學(xué)生使用的個(gè)性學(xué)籍號，并闡述編碼規(guī)則。

教師提出問題：

計(jì)算機(jī)是由邏輯電路組成，只有高低二種電位狀杰，所以計(jì)算機(jī)中只有0和1。

那么：十進(jìn)制數(shù)是如何轉(zhuǎn)化成二進(jìn)制數(shù)存儲在計(jì)算:機(jī)中呢？

活動(dòng)三：了解數(shù)值數(shù)據(jù)和文本數(shù)據(jù)編碼

1.了解二進(jìn)制

任務(wù)：學(xué)生觀看微視頻結(jié)合教材，自主學(xué)習(xí)二進(jìn)制與十進(jìn)制基礎(chǔ)知識。

思考問題：

（1）列舉適合用二進(jìn)制數(shù)編碼的實(shí)例，思考二進(jìn)制數(shù)位數(shù)與編碼的關(guān)系？

（2）1位二進(jìn)制數(shù)稱為IbiL1個(gè)比特位能表示多少種情況？2個(gè)或者3個(gè)比特

位呢？

2、了解數(shù)值數(shù)據(jù)編碼

數(shù)值數(shù)據(jù)，又稱為數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)，是可用于算術(shù)運(yùn)算的具體的數(shù)值。

（1）數(shù)制

數(shù)值數(shù)據(jù)通常采用數(shù)制來表達(dá)，如，1打等于12個(gè)，用的是十二進(jìn)制；1小

時(shí)等于60分鐘，用的是六十進(jìn)制；1米等于10分米，用的是十進(jìn)制。

生活中常用的是十進(jìn)制數(shù)，它的基數(shù)為10,由10個(gè)基本碼（0、1、2、3、4、

5、6、7、8、9）組成，逢10進(jìn)1。例如，十進(jìn)制數(shù)328.56中，3、2、8、5、6

所代表的數(shù)值大小分別如圖120所示。其中，10。、101等稱為位權(quán)，以小數(shù)點(diǎn)

為界，向左（整數(shù)出分）

各位的位權(quán)依次10!\

10\102...向右（小

數(shù)部分）各位的位權(quán)依

次為1（）2……

二進(jìn)制是計(jì)算技術(shù)廣泛采用的一種數(shù)制，它的基數(shù)為2。同樣，以小數(shù)點(diǎn)為

界，向左（整數(shù)部分）各位的位權(quán)依次為2°、2\22……向右（小數(shù)部分）各位

的位權(quán)依次為2:22……例如，二進(jìn)制數(shù)IIO.II中，各位數(shù)字所代表的數(shù)值大

小分別如圖121所示。

(110.11)2

圖1-21二進(jìn)制數(shù)各位的位權(quán)

（2）轉(zhuǎn)換

要用計(jì)算機(jī)存儲和處理數(shù)值數(shù)據(jù)，首先要將其轉(zhuǎn)換為二進(jìn)制數(shù)。十進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)

換為二進(jìn)制數(shù)，整數(shù)部分的轉(zhuǎn)換方法是除2反向取余，小數(shù)部分的轉(zhuǎn)換方法是乘

首先將其整數(shù)部分和小數(shù)部分分別轉(zhuǎn)換為二進(jìn)制數(shù)，然后再合并，得到（37.375）

10=（100101.011）2o

(3)編碼

計(jì)算機(jī)中數(shù)值數(shù)據(jù)的編碼分為原碼、反碼和補(bǔ)碼，其編碼規(guī)則見教材P19

頁表13。通常情況下，計(jì)算機(jī)用一個(gè)數(shù)的最位存放符號，即用0、1表示正負(fù)符

號，正數(shù)為0,負(fù)數(shù)為1,這個(gè)二進(jìn)制位數(shù)稱為符號位。

3、文本數(shù)據(jù)編碼

布置任務(wù)：完成活動(dòng)2.——加密解密游戲。舉例說明游戲玩法。提供資源：

(1)標(biāo)準(zhǔn)ASCII碼表。

(2)GB23121980信息交換用漢字編碼字符集?；顒?dòng)三：課堂練習(xí)

利用希沃白板課堂活動(dòng)游戲答題方式完成練習(xí)

1、一個(gè)字節(jié)由多少位二進(jìn)制數(shù)組成？

2、十進(jìn)制數(shù)10轉(zhuǎn)換成二進(jìn)制是多少？

3、二進(jìn)制數(shù)01101110轉(zhuǎn)換成十進(jìn)制數(shù)是多少？

4、二進(jìn)制數(shù)加運(yùn)算：1+0=1,0+1=1,那么1+1等于多少？

5、在計(jì)算機(jī)中通常用()來描述文件大??？

六、課堂小結(jié)

1、了解生活中的編碼，理解編碼的概念和意義。

2、了解二進(jìn)制數(shù)與十進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換的方法。

3、了解數(shù)值數(shù)據(jù)和文本數(shù)據(jù)的編碼基本方法。

4、了解標(biāo)準(zhǔn)ASCII碼表。

七、教學(xué)反思

本學(xué)時(shí)的知識點(diǎn)主要是“認(rèn)識數(shù)據(jù)編碼“，對于我們縣級學(xué)校的學(xué)生來講，

基本上從農(nóng)村上來的學(xué)生，在學(xué)習(xí)的過程中是有一定難度的，因此，學(xué)習(xí)新課之

前一定要準(zhǔn)備好導(dǎo)學(xué)案，安排學(xué)生課前了解，自主學(xué)習(xí)相關(guān)知識，在教學(xué)過程中

老師要注意一任務(wù)驅(qū)動(dòng)，以分組合作和個(gè)性化輔導(dǎo)多種方式進(jìn)行教學(xué)。

項(xiàng)目二探究計(jì)算機(jī)中的數(shù)據(jù)表示

------認(rèn)識數(shù)據(jù)編碼

第二學(xué)時(shí)了解聲音和圖像的數(shù)字化

一、教材分析

本課題選自上?？茖W(xué)技術(shù)教育出版社，高中信息技術(shù)必修1,《數(shù)據(jù)與計(jì)算》

第一單元項(xiàng)目二的內(nèi)容：《聲音和圖像的數(shù)字化》，本課題是項(xiàng)目二的重點(diǎn)內(nèi)容，

也是本單元的重點(diǎn)之一。主要介紹現(xiàn)實(shí)世界中的聲音圖像是如何轉(zhuǎn)換為計(jì)算機(jī)所

能識別的二進(jìn)制數(shù)。和1的過程與原理，讓學(xué)生理解聲音圖像數(shù)字化的過程的同

時(shí)也讓學(xué)生知道音頻文件所占容量的大小是如何計(jì)算。

二、教學(xué)目標(biāo)

1、知識與技能

(1)經(jīng)歷聲音數(shù)據(jù)數(shù)字化的過程，掌握聲音數(shù)據(jù)數(shù)字化的基本方法，了解聲

音數(shù)字化的基本原理，知道采樣頻率、量化位數(shù)和聲道數(shù)對數(shù)字化音頻文件大小

及效果的影響。

(2)經(jīng)歷圖像數(shù)字號的過程，掌提圖像數(shù)字化的基本方法，了解圖像數(shù)字化

的基本原理，知道分辨率和量化位數(shù)對位圖的影響。

2、過程與方法

通過課前自主學(xué)習(xí)與課中教師的分析講解理解聲音、圖片的數(shù)字化過程及原

理，通過任務(wù)實(shí)踐掌握聲音、圖片文件容量大小的計(jì)算方法。

3、情感態(tài)度與價(jià)值觀

通過學(xué)生課前預(yù)習(xí)了解聲音數(shù)字化的過程與步驟，培養(yǎng)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力,

以學(xué)生分組討論并回答問題，培養(yǎng)學(xué)生團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力，設(shè)置任務(wù)驅(qū)動(dòng)是為了學(xué)生

掌握聲音、圖像文件容量大小的計(jì)算方法，培養(yǎng)學(xué)生動(dòng)腦、動(dòng)手和動(dòng)口的好習(xí)慣。

三、教學(xué)重難點(diǎn)

重占?

1、理解聲音數(shù)字化的三個(gè)步驟：采樣、量化和編碼；

2、掌握聲音文件存儲容量大小的計(jì)算的方法。

難點(diǎn)：理解聲音、圖像數(shù)字化的過程與三個(gè)步驟：采樣、量化和編碼。

四、教學(xué)策略

1、教學(xué)環(huán)境：微機(jī)室，班班通大屏幕、希沃電子白板軟件、多媒體課件。

2、教學(xué)方法：講解演示、任務(wù)驅(qū)動(dòng)、分組合作。

3、學(xué)時(shí)：1學(xué)時(shí)

五、教學(xué)過程

（一）情景導(dǎo)入

播放一段音樂，供學(xué)生欣賞，觀察音樂界面，回答問題？

問題：為了用計(jì)算機(jī)存儲和處理一些聲音、圖像數(shù)據(jù)，需要將它們怎么樣才

能夠成為音頻文件？

引入新課一一《聲音、圖像數(shù)字化》

（二）新課教學(xué)

活動(dòng)一

了解聲音數(shù)字化的過程與原理？

1、模擬量和數(shù)字量的含義？

①通常指現(xiàn)實(shí)世界的聲音信息，它們是連續(xù)的。

②把實(shí)際的物理量和它對應(yīng)的數(shù)值表示出來，不連續(xù)的，是離散的。

2、理解模數(shù)轉(zhuǎn)換與數(shù)模轉(zhuǎn)換的過程及原理.？

（教師通過圖示分析模數(shù)相互轉(zhuǎn)換的過程）

活動(dòng)二

理解聲音數(shù)字化的必須經(jīng)歷過程及步驟：采樣、量化和編碼。

1、采樣

（1）采樣的含義？

聲音的采樣是指每隔一段時(shí)間在模擬聲音信號的波形上取一個(gè)幅度值。.相隔

時(shí)間相等的采樣為均勻采樣（又稱為線性采樣），相隔時(shí)間不相等的采樣為不均勻

采樣（又稱為非線性采樣）。

（2）采樣頻率指的是什么？常見的采樣頻率有哪些？采樣頻率與聲音有什么關(guān)

系？

①計(jì)算機(jī)每秒鐘在模擬聲音信號的波形上采樣的次數(shù)稱為采樣頻率。

②常見的采樣頻率有44.IkHZ、22.05kHZ、1：.025kHz等。

③采樣頻率越高，即采樣的時(shí)間間隔越短，則在單位時(shí)間內(nèi)得到的聲音樣

本數(shù)據(jù)越多，對聲音信號波形的表示越精確，聲音的保真度越高。

2、量化

問題：量化的含義？什么是量化位數(shù)與量化級數(shù)？量化位數(shù)與聲音有什么關(guān)

系？

①聲音的量化是在采樣之后，將采樣所得到的幅度值用二進(jìn)制數(shù)表示出來，

這就是量化。

②例如：取量化位數(shù)為4,那么十進(jìn)制1就應(yīng)該為二進(jìn)制的0001,取值范圍為

24（16）個(gè)量化級數(shù)-

③量化級越大，量化位數(shù)就越高，聲音質(zhì)量就越好。但文件容量也就越大。

隨堂任務(wù)：找到教材P17頁圖119（a）中第6和第10個(gè)采樣點(diǎn)幅度值，并將其轉(zhuǎn)

換為4位二進(jìn)制數(shù)。

①第6個(gè)點(diǎn)為6；第十個(gè)點(diǎn)為13；

②十進(jìn)制轉(zhuǎn)換位二進(jìn)制6二011。2；13=11012

3、編碼

（1）編碼的含義？

教師：聲音的編碼就是按照一定格式把經(jīng)過采樣和量化得到的離散數(shù)據(jù)記錄下來,

并在其基礎(chǔ)上加入用于糾錯(cuò)、同步和控制的二進(jìn)制數(shù)據(jù)，最終轉(zhuǎn)換成數(shù)字音頻信

號并進(jìn)行排序。

（2）聲音數(shù)字化的三要素：采樣頻率、量化位數(shù)和聲道數(shù)。

教師：采樣頻率、量化知識點(diǎn)同上；

聲道數(shù)也就是聲音錄制時(shí)的音源數(shù)量或回放時(shí)相應(yīng)的揚(yáng)聲器數(shù)量。

（3）聲音文件容量的計(jì)算：一般情況下，未經(jīng)壓縮的音頻文件的數(shù)據(jù)量可

以按如下方法計(jì)算：

數(shù)據(jù)量（單位：字節(jié)）二數(shù)據(jù)率X持續(xù)時(shí)間

二（采樣頻率X量化位數(shù)X聲道數(shù)）-8X持續(xù)時(shí)間

例題：一張CDROM中存放了1小時(shí)的數(shù)字音樂（未經(jīng)壓縮），則其數(shù)據(jù)量可按以下方

法計(jì)算數(shù)據(jù)量

（44100X16X2）4-8X60X608

=635040000B=620156.25KB

606MB

（三）課題練一練

一段CD音樂時(shí)長為5分鐘、量化位數(shù)為16位，采樣頻率為44.1kHz、單聲道的

Wave格式音頻，需要的磁盤存儲容量大約為都是MB?

（44100*16）/8*5*60B

=26460000B=25839.84KB

=25.23MB

（四）圖像數(shù)字化

從小小的商標(biāo)到大型宣傳海報(bào)，從各式各樣的照片到風(fēng)格迥異的圖畫，從茶

杯上的圖案到教材中的插圖…凡此種種，從信息技術(shù)的角度看，都屬于模擬圖像,

運(yùn)用掃描技術(shù)或數(shù)字?jǐn)z像技術(shù)可以將空間上連續(xù)的模擬圖像轉(zhuǎn)換成用0、1表示的

數(shù)字圖像，這一過程稱為圖像數(shù)字化。圖像數(shù)字化的過程包含采樣、量化、編碼

三個(gè)步驟。

1.采樣

圖像的采樣是按一定的空間間隔自左到右、自而下提取畫面信息，將一幅連

續(xù)的模擬圖像在空間上轉(zhuǎn)換成若干個(gè)離散的像素點(diǎn)，每個(gè)像素點(diǎn)呈現(xiàn)不同的顏色

（彩色圖像）或亮度（灰度圖像）。

一幅圖像所包含的橫向和縱向的像素點(diǎn)的數(shù)目稱為圖像分辨率。例如，一幅

圖像的分辨率為640X480,表示該圖像由橫向640個(gè)像素點(diǎn)、縱向480個(gè)像素點(diǎn)，

共640X480=307200個(gè)像素點(diǎn)組成。如果不考慮其他因素的影響圖像分辨率越高,

采樣的精度就越高，數(shù)字化后的圖像越清晰，同時(shí)圖像所占的存儲空間也越大。

2.量化

圖像的量化是將采樣得到的每個(gè)像素點(diǎn)的顏色或亮度用若干位二進(jìn)制數(shù)表

示出來，其方法與聲音數(shù)據(jù)量化的方法類似。首先確定顏色或亮度的取值范圍，

然后將近似的顏色劃分成同一種顏色，每種顏色用一個(gè)二進(jìn)制數(shù)來表示例如，?

幅黑白圖像只有兩種顏色，則每個(gè)像素點(diǎn)只需1個(gè)二進(jìn)制位即可表示：表示黑色,

0表示白色。一幅256級灰度圖像，每個(gè)像素點(diǎn)需要用8個(gè)二進(jìn)制位來表示，表示

2=256個(gè)亮度層次；一幅24位真彩色的RGB圖像，其三原色紅、綠、藍(lán)的每種光的

強(qiáng)度被分成256個(gè)級別（0~255）,需要用8個(gè)二進(jìn)制位來表示，每個(gè)像素點(diǎn)有三種

顏色，所共需要用24個(gè)二進(jìn)制位來表示，表示216777216種顏色記錄每個(gè)像素點(diǎn)

的顏色或亮度所需的二進(jìn)制位數(shù)，稱為顏色深度（也稱色彩位數(shù)）。對于彩色圖像

來說，顏色深度決定了該圖像可以用的最多顏色數(shù)目，顏色深度越大，顯示的圖

像色彩越豐富，畫面越自然、逼真。但要注意，在圖像分辨率相同的情況下，顏

色深度越大，圖像所占的存儲空間也越大。

這種由縱橫排列的像素點(diǎn)組成的圖像稱為位圖（又稱點(diǎn)陣圖）。位圖的質(zhì)

量主要由圖像分辨率和顏色深度決定。圖125呈現(xiàn)的是采用不同分辨率和顏色深

度數(shù)字化后的位圖-未經(jīng)壓縮的位圖圖像的數(shù)據(jù)量（單位：字節(jié)）二圖像分辨率X

顏色深度98。

3.編碼

圖像的編碼就是按照一定的格式將位圖上各個(gè)像點(diǎn)的量化數(shù)據(jù)記錄下來的

過程。由于位圖的數(shù)據(jù)量大，并且含有大量的重復(fù)數(shù)據(jù)，編碼時(shí)一般采用數(shù)據(jù)壓

縮技術(shù)進(jìn)行壓縮和還原處理。不同的編碼方法形成了不同格式的圖像文件，如BMP

格式、JPEG格式等。

六、課堂小結(jié)

1、了解聲音數(shù)字化的過程及原理；

2、理解聲音圖像數(shù)字化過程的采樣、量化和編碼三個(gè)步驟；

3、掌握常見的聲音、圖像格式存儲容量的計(jì)算方法。

七、教學(xué)反思

本學(xué)時(shí)主要是讓學(xué)生了解聲音圖像數(shù)字化的過程與原理，在了解聲音數(shù)字化

過程和原理后逐漸理解聲音圖像理解聲音的采樣、量化、和編碼，最后引導(dǎo)學(xué)生

掌握常見的音頻格式存儲容量的計(jì)算。由于學(xué)生的基礎(chǔ)差，他們對數(shù)據(jù)數(shù)字化不

是很熟悉，因此在教學(xué)過程中要慢中要質(zhì)量，結(jié)合學(xué)生生活中接觸過案例輔助學(xué)

生理解相關(guān)知識，這樣對我們學(xué)生才會達(dá)到理想的效果。

第二單元數(shù)據(jù)處理與應(yīng)用

項(xiàng)目三調(diào)查中學(xué)生移動(dòng)學(xué)習(xí)現(xiàn)狀

------經(jīng)歷數(shù)據(jù)處理的一般過程

第一課時(shí)明確數(shù)據(jù)需求

一、教材分析

“明確數(shù)據(jù)需求”小節(jié)在引導(dǎo)學(xué)生了解數(shù)據(jù)處理的概念、作用與過程的基礎(chǔ)

上，著重突出數(shù)據(jù)處理的第一步“明確目標(biāo)”。該小節(jié)以社調(diào)查研究這一典型的

數(shù)據(jù)處理應(yīng)用引出數(shù)據(jù)處理工作。同時(shí)，借助具體的中學(xué)生移動(dòng)學(xué)習(xí)現(xiàn)狀調(diào)查項(xiàng)

目需求將“明確目標(biāo)”所包含的知識點(diǎn)落實(shí)到位。項(xiàng)目中使用思維導(dǎo)圖梳理數(shù)據(jù)

需求，體現(xiàn)了課標(biāo)中“針對具體學(xué)習(xí)任務(wù)，體驗(yàn)數(shù)字化學(xué)習(xí)過程，感受利用數(shù)字

化學(xué)習(xí)工具與資源的優(yōu)勢”的內(nèi)容要求，引導(dǎo)學(xué)生學(xué)會運(yùn)用數(shù)字化工具表達(dá)思想、

建構(gòu)知識。

二、教學(xué)目標(biāo)

1、知識和技能

知道明確數(shù)據(jù)需求的意義，能夠針對具體的問卷調(diào)查確定數(shù)據(jù)需求。

2、過程與方法

借助具體的中學(xué)生移動(dòng)學(xué)習(xí)現(xiàn)狀調(diào)查項(xiàng)g需求將“明確目標(biāo)”所包含的知識

點(diǎn)落實(shí)到位。通過項(xiàng)目中使用思維導(dǎo)圖梳理數(shù)據(jù)需求，引導(dǎo)學(xué)生學(xué)會運(yùn)用數(shù)字化

工具表達(dá)思想、建構(gòu)知識。

3、情感態(tài)度與價(jià)值觀

通過明確數(shù)據(jù)需求過程，感受數(shù)據(jù)需求的意義及重要性的價(jià)值。

三、教學(xué)重點(diǎn)

數(shù)據(jù)需求的確定方法。

四、教學(xué)難點(diǎn)

問卷調(diào)查數(shù)據(jù)需求的確定

五、教學(xué)準(zhǔn)備

機(jī)房、移動(dòng)學(xué)習(xí)軟件、思維導(dǎo)圖軟件、在線調(diào)查平臺。

六、教學(xué)素材

移動(dòng)學(xué)習(xí)應(yīng)用案例、調(diào)查問卷范例、在線調(diào)查平臺網(wǎng)址。

七、教學(xué)過程

（一）導(dǎo)入

1.教師引導(dǎo)提問：同學(xué)們，在今年上學(xué)期的疫情期間，你們怎么學(xué)習(xí)的？

教師問：首先我們是使用了哪些工具？（學(xué)生可能回答，電腦、、平板等

等。）

教師追問：我們在使用這些T具時(shí)，應(yīng)用了哪些學(xué)習(xí)軟件？（學(xué)生自由發(fā)言.）

教師小結(jié)：全校學(xué)生那么多，要調(diào)查全校的學(xué)生，范圍太廣了，我們可以先

在班級里調(diào)查，通過班級中的數(shù)據(jù)作為代表，對收集上來的數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，看看

哪種工具哪種軟件是大家比較喜歡用的。

2.出示學(xué)習(xí)目標(biāo)

展示移動(dòng)學(xué)習(xí)應(yīng)用，詢問學(xué)生移動(dòng)學(xué)習(xí)的使用情況，提出問題：“如何了解

中學(xué)生的移動(dòng)學(xué)習(xí)現(xiàn)狀？”

讓學(xué)生傾聽、觀看、思考、討論、回答。

教師總結(jié)歸納學(xué)生的發(fā)言，引出這節(jié)課的主題一一明確數(shù)據(jù)的需求。

（二）講授新課

從移動(dòng)學(xué)習(xí)軟件開發(fā)者和使用者兩個(gè)角度給出部分調(diào)查目標(biāo)、研究問題和需

要采集的數(shù)據(jù)，引導(dǎo)學(xué)生確定數(shù)據(jù)需求。

1.數(shù)據(jù)需求

數(shù)據(jù)需求是指在完成某個(gè)項(xiàng)目時(shí)所需要的數(shù)據(jù)。

在進(jìn)行某個(gè)項(xiàng)目時(shí)，都會對所需的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析和說明，即數(shù)據(jù)需求說明。

數(shù)據(jù)需求說明根據(jù)提交對象的不同，可分為內(nèi)部數(shù)據(jù)需求說明書和外部關(guān)聯(lián)

數(shù)據(jù)需求說明書，分別提交被審計(jì)單位和外部關(guān)聯(lián)單位。

不論是內(nèi)部數(shù)據(jù)需求說明書，還是外部關(guān)聯(lián)數(shù)據(jù)需求說明書均應(yīng)包含下列內(nèi)

容:

(1)需采集數(shù)據(jù)的信息系統(tǒng)(包括財(cái)務(wù)系統(tǒng)及相關(guān)業(yè)務(wù)管理系統(tǒng))的名稱和功

能：

(2)數(shù)據(jù)采集范圍及方法；

(3)數(shù)據(jù)提供時(shí)間；

(4)雙方責(zé)任；

(5)其他相關(guān)事項(xiàng)。

?明思考與討論

日常生活中，你知道哪些利用數(shù)據(jù)幫助判斷、決策、解決問題的例子？

教師總結(jié)：

例如，教師通過對學(xué)生考試成績的分析，找出薄弱知識環(huán)節(jié)，針對性地教

學(xué)。對歷年高考錄取分?jǐn)?shù)、人數(shù)統(tǒng)計(jì)分析，預(yù)估今年錄取分?jǐn)?shù)，填報(bào)志愿。網(wǎng)絡(luò)

購物平臺的商品根據(jù)用戶點(diǎn)擊商品的頻次、滿意度等數(shù)據(jù)，提供商品排行榜，為

用戶選擇商品提供參考。中文輸入法根據(jù)用戶詞頻，調(diào)整字詞順序，提高用戶輸

入效率。

2.明確數(shù)據(jù)需求

不同的調(diào)查目的，需求不同的數(shù)據(jù)來支持。

老師提問：如果我們要調(diào)查中學(xué)生移動(dòng)學(xué)習(xí)現(xiàn)狀，我們需要采集哪些數(shù)據(jù)？

從移動(dòng)學(xué)習(xí)軟件開發(fā)者和使用者兩個(gè)角度給出部分調(diào)查目標(biāo)、研究問題

和需要采集的數(shù)據(jù)，引導(dǎo)學(xué)生確定數(shù)據(jù)需求。

老師組織學(xué)生分組討論，確定小組的數(shù)據(jù)需求。

分組討論，確定調(diào)杳目標(biāo)、研究問題和需要采集的數(shù)據(jù)，用思維導(dǎo)圖或其他

形式記錄討論結(jié)果。

圖2-3利用思維導(dǎo)圖軟件工具梳理數(shù)據(jù)需求

組織學(xué)生展示匯報(bào)，點(diǎn)評并小結(jié)。展示匯報(bào)，完善數(shù)據(jù)需求。

3.明確數(shù)據(jù)需求的重要性

明確數(shù)據(jù)需求，就是某個(gè)項(xiàng)目對所需要的數(shù)據(jù)進(jìn)行說明，如果說明出現(xiàn)方向

性偏差或錯(cuò)誤，就會增加這個(gè)項(xiàng)目的資金和時(shí)間成本，還有可能造成項(xiàng)目無法

完成。

I*思考與討論

面對中學(xué)生開展移動(dòng)學(xué)習(xí)這一社會現(xiàn)象，不同的組織或個(gè)人，如教育部門、

移動(dòng)學(xué)習(xí)資源開發(fā)企業(yè)、家長，會面臨或思考哪些問題？需求收集哪些數(shù)據(jù)幫助

自己形成判斷和決策？

老師總結(jié)：

以家長為例，會面臨和思考的問題可能包括：移動(dòng)學(xué)習(xí)應(yīng)用的收費(fèi)標(biāo)準(zhǔn)、內(nèi)

容質(zhì)量、口碑、操作難易度、教師水平、學(xué)習(xí)時(shí)間自由度等。家長可能需要收集

App使用者的月平均花費(fèi)、使用者對教學(xué)質(zhì)量和教師水平的滿意度、操作難

易度評價(jià)、App總體評價(jià)、使用App的時(shí)間段等。

（三）回顧總結(jié)

這節(jié)課，我們學(xué)習(xí)了哪方面的知識？通過這節(jié)課的學(xué)習(xí)，你知道了什么？

（四）布置課后任務(wù)

如果你中餐在學(xué)校食堂吃，想節(jié)約時(shí)間要盡快吃完，有哪些方法？你需要哪

些數(shù)據(jù)來分析你的方法是正確的？

八、教學(xué)反思

本節(jié)內(nèi)容在引導(dǎo)學(xué)生了解數(shù)據(jù)處理的概念、作用與過程的基礎(chǔ)上，著重突

出數(shù)據(jù)處理的第一步“明確目標(biāo)”。該小節(jié)以社會調(diào)查研究這一典型的數(shù)據(jù)處理

應(yīng)用引出數(shù)據(jù)處理工作。同時(shí)，借助具體的中學(xué)生移動(dòng)學(xué)習(xí)現(xiàn)狀調(diào)查項(xiàng)目需求將

“明確目標(biāo)”所包含的知識點(diǎn)落實(shí)到位。項(xiàng)目中使用思維導(dǎo)圖梳理數(shù)據(jù)需求，體

現(xiàn)了課標(biāo)中“針對具體學(xué)習(xí)任務(wù)，體驗(yàn)數(shù)字化學(xué)習(xí)過程，感受利用數(shù)宇化學(xué)習(xí)工

具與資源的優(yōu)勢”的內(nèi)容要求，引導(dǎo)學(xué)生學(xué)會運(yùn)月數(shù)字化工具表達(dá)思想、建構(gòu)知

識。

項(xiàng)目三調(diào)查中學(xué)生移動(dòng)學(xué)習(xí)現(xiàn)狀

------經(jīng)歷數(shù)據(jù)處理的一般過程

第二課時(shí)采集數(shù)據(jù)

一、教材分析

“采集數(shù)據(jù)”小節(jié)以網(wǎng)絡(luò)在線調(diào)查這一社會調(diào)查研究的數(shù)據(jù)采集主要途徑為

載體，引導(dǎo)學(xué)生經(jīng)歷數(shù)據(jù)處理過程中的數(shù)據(jù)采集工作。通過在線調(diào)查平臺的了解、

選擇和嘗試使用活動(dòng)，學(xué)生將對“一站式服務(wù)”數(shù)據(jù)處理工具有了定的認(rèn)識和體

驗(yàn)。通過問卷的設(shè)計(jì)，學(xué)生將認(rèn)識數(shù)據(jù)采集前準(zhǔn)各工作的必要性。通過選擇在線

平臺、添加問題、發(fā)放問卷、獲取表格數(shù)據(jù)，學(xué)生將體驗(yàn)數(shù)據(jù)采集的過程?！八?/p>

考與討論”中的問題旨在引導(dǎo)學(xué)生關(guān)注影響數(shù)據(jù)采集的因素和數(shù)據(jù)保護(hù)的相關(guān)信

息。該小節(jié)體現(xiàn)了課標(biāo)內(nèi)容要求中的“通過典型實(shí)例，了解數(shù)據(jù)采集的基本方法”

和“根據(jù)任務(wù)需求，選用恰當(dāng)工具軟件或平臺處理數(shù)據(jù)，理解對數(shù)據(jù)進(jìn)行保護(hù)的

意義”。

二、教學(xué)目標(biāo)

1、知識和技能

(1)經(jīng)歷簡單的數(shù)據(jù)收集過程，了解數(shù)據(jù)收集的方法。

(2)通過選擇在線平臺、添加問題、發(fā)放問卷、獲取表格數(shù)據(jù)，學(xué)生將體

驗(yàn)數(shù)據(jù)采集的過程。

2、過程與方法

通過在線調(diào)查平臺的了解、選擇和嘗試使用活動(dòng)，學(xué)生將對“一站式服務(wù)”

數(shù)據(jù)處理工具有了定的認(rèn)識和體驗(yàn)。通過問卷的設(shè)計(jì)，學(xué)生將認(rèn)識數(shù)據(jù)采集前準(zhǔn)

備工作的必要性。

3、情感態(tài)度與價(jià)值觀

在與同學(xué)合作進(jìn)行收集數(shù)據(jù)的過程中，增強(qiáng)合作意識，形成初步的實(shí)踐能力。

三、教學(xué)重點(diǎn)

數(shù)據(jù)收集的方法。

四、教學(xué)難點(diǎn)

提高學(xué)生收集數(shù)據(jù)的能力。

五、教學(xué)準(zhǔn)備

機(jī)房、移動(dòng)學(xué)習(xí)軟件、思維導(dǎo)圖軟件、在線調(diào)查平臺。

六、教學(xué)素材

調(diào)查問卷范例、在線調(diào)查平臺網(wǎng)址。

七、教學(xué)過程

（一）情境導(dǎo)入

老師播放一段街頭訪問調(diào)查的視頻，并提出徐還知道哪些調(diào)查方法？

教師作總結(jié)，引出課題一一數(shù)據(jù)的采集。

（二）數(shù)據(jù)的采集方法

1.明確目標(biāo)

明確目標(biāo)是指明確數(shù)據(jù)收集的目的，確立收集思路。首先，要思考開展數(shù)據(jù)

收集的原因，即要解決什么問題。然后，要梳理數(shù)據(jù)收集的思路，搭建收集框架,

確定使用哪些收集方法和工具。

2.數(shù)據(jù)采集

數(shù)據(jù)采集是指人們根據(jù)需要獲取數(shù)據(jù)，它是確保數(shù)據(jù)處理過程有效的基礎(chǔ)。

技術(shù)工具的發(fā)展使得數(shù)據(jù)采集方式日趨多樣。目前數(shù)據(jù)采集的來源主要有以卜幾

種：

（1）人工輸入的觀察、調(diào)研數(shù)據(jù)；

（2）利用技術(shù)工具（例如傳感器）直接采集的數(shù)據(jù)；

（3）各種數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)；

（4）利用搜索引擎工具在網(wǎng)絡(luò)上快速獲取的數(shù)據(jù)；

（5）通過網(wǎng)絡(luò)調(diào)查問卷采集的數(shù)據(jù)。

（三）選擇合適的數(shù)據(jù)采集方法和工具

傳統(tǒng)的社會調(diào)查方法主要有發(fā)放紙質(zhì)問卷開展調(diào)查、而對面訪談?wù){(diào)查、實(shí)地

考察等。信息技術(shù)的飛速發(fā)展大大豐富了人們采集數(shù)據(jù)的方法和手段。隨著互聯(lián)

網(wǎng)、移動(dòng)用戶的增多，通過網(wǎng)絡(luò)開展在線調(diào)查已成為很多研究者的選擇。人們推

出了很多在線調(diào)查平臺、網(wǎng)站及在線調(diào)查系統(tǒng)（圖24）。

還有如下等

wenjuan.corrD渴普咨詢.

Consulting

提供從在線問卷設(shè)計(jì)、數(shù)據(jù)采集到數(shù)據(jù)加工分析的“一站式服務(wù)”。研究者

要楹據(jù)自己的需求，選擇最適合自己的數(shù)據(jù)采集方法和工具。

小貼士：

“一站式服務(wù)”實(shí)際就是利用信息技術(shù)對服務(wù)進(jìn)行集成、整合，因此也被認(rèn)

為是“提供整體解決方案”。它在提高服務(wù)效率的同時(shí)，也提高了服務(wù)提供者的

競爭力。

一思考與討論：

1.你了解并嘗試使用了哪些在線調(diào)查平臺？你認(rèn)為這些平臺各自有什么特

色？

2.如何判斷在線調(diào)查平臺的設(shè)計(jì)是否專業(yè)、是否可信賴？

教師總結(jié)：

在線調(diào)查平臺很多，各有特色。例如：問卷星，其功能強(qiáng)大，操作簡單；

問卷網(wǎng)，其模板多，簡單好用；騰訊問卷，其功能全部免費(fèi)，無人數(shù)和數(shù)量限制,

且可使用微信和QQ直接登錄。

可以從以下方面進(jìn)行判斷：界面是否美觀、友好；提供的功能是否豐富、

實(shí)用且操作方便，如問卷編輯方便與否、發(fā)放渠道是否多樣、是否提供數(shù)據(jù)導(dǎo)出

功能等；用戶數(shù)量是否大；用戶反饋是否好；典型應(yīng)用案例是否權(quán)威。

學(xué)生活動(dòng)：

尋找適合自己研究的數(shù)據(jù)采集方法和工具。

(1)小組成員各自上網(wǎng)查找、了解可以利用的在線調(diào)查平臺，并嘗試使用。

(2)小組交流討論，對各種在線調(diào)查平臺進(jìn)行評估

?是有償使用還是免費(fèi)使用？

?提供的服務(wù)有哪些？能否滿足需要？

?問卷編輯是否方便？能否方便地導(dǎo)入？

?問卷發(fā)放有哪些渠道？數(shù)據(jù)導(dǎo)出格式有哪些？是否支持自選分析工具

?使用過該平臺的人如何評價(jià)？

(3)小組成員協(xié)商、確定本小組選用的在線調(diào)查平臺0

(四)在線編輯發(fā)放問卷，采集數(shù)據(jù)

問卷是為了達(dá)到調(diào)研目的和采集必要數(shù)據(jù)而沒計(jì)的一系列問題。問卷設(shè)計(jì)的

好壞，直接關(guān)系到數(shù)據(jù)采集工作質(zhì)量的高低。

老師展示某在線調(diào)查平臺上教師發(fā)布的調(diào)查問卷，引出設(shè)計(jì)問卷任務(wù)及了解

在線平臺功能的任務(wù)。

提出問題：如何設(shè)計(jì)問卷？應(yīng)注意哪些事項(xiàng)？

當(dāng)前許多在線調(diào)查平臺都提供多種問卷創(chuàng)建方式，一般有三種模式，一種是

設(shè)計(jì)好紙質(zhì)問卷并直接導(dǎo)入，另一種是在平臺上根據(jù)提示自由創(chuàng)建問卷(圖26),

還有一種是直接使用平臺提供的模板通過簡單編輯生成問卷(圖27)。

圖2-6栗在線謂查平臺的問卷懸Mt頁面

圖2?7某在線調(diào)查平臺提供的模板

下面就用實(shí)例說明。

小貼士：

在很多在線調(diào)查平臺上編輯問卷時(shí)，可在屏幕上直觀地得到即將打印到紙上

的效果，故也稱可視化操作。這是一種“所見即所得”技術(shù)。

思考與討論

在線調(diào)查平臺在編輯問卷時(shí)，要求先明確每個(gè)問題的類型，如單選題、多選

題、排序題等。這是為什么？

教師總結(jié)：明確問題類型后，平臺才能確定答題的方式，從而給出對應(yīng)的答

題樣式設(shè)計(jì)。

在線問卷可以利用平臺中的相關(guān)設(shè)置來控制數(shù)據(jù)采集的目標(biāo)人群和問卷發(fā)

放數(shù)量等（圖28）。

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圖2-8號在線調(diào)書平臺的鼓族栗*設(shè)置

??思考與討論

1.小組選擇的平臺提供了哪些數(shù)據(jù)采集設(shè)置？每條設(shè)置會對調(diào)查取樣產(chǎn)生

怎樣的影響

2.如果只想將問卷鏈接發(fā)送給本地區(qū)幾所指定中學(xué)的學(xué)生，有哪些方法？采

用這些方法可能會采集到大量非目標(biāo)人群的數(shù)據(jù)嗎？

老師總結(jié)：通過與這些學(xué)校的一位或幾位師生聯(lián)系，請他們在學(xué)校的內(nèi)部網(wǎng)

絡(luò)平臺上發(fā)布問卷；或在學(xué)校的論壇等公開的平臺上發(fā)布問卷。第一種方式不會

采集到大量非目標(biāo)人群的數(shù)據(jù)，第二種方式有可能。

（五）獲取表格數(shù)據(jù)

傳統(tǒng)紙質(zhì)問卷收后，需要研究者設(shè)計(jì)表格，手工錄入紙質(zhì)答卷上的數(shù)據(jù)。

在線問卷則可以利用調(diào)查平臺的相關(guān)功能，如“導(dǎo)出數(shù)據(jù)”，直接本次調(diào)查的答

卷文件、表格數(shù)據(jù)（圖29）

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I?思考與討論

1.傳統(tǒng)紙質(zhì)問卷通過“不記名”達(dá)到保護(hù)個(gè)人隱私的目的的，但在線稗查

通過IP地址就可以跟蹤數(shù)據(jù)來源。在線調(diào)查應(yīng)該如何保護(hù)個(gè)人隱私？如何對數(shù)據(jù)

進(jìn)行保密？

2.某同學(xué)在公交車站等車時(shí)，一位市場調(diào)查人員請他用掃一個(gè)二維碼，

說是在網(wǎng)上簡單回答一些問題，即可獲得一份小禮品。這位同學(xué)是否應(yīng)該接受這

位調(diào)查員的提議呢？

老師總結(jié)：

①不設(shè)計(jì)可能泄露個(gè)人隱私的問卷問題；盡量使用問卷平臺所提供的隱私保

護(hù)方法，例如在平臺的數(shù)據(jù)采集設(shè)置頁面中，勿勾選“允許受訪人答完問卷后查

看結(jié)果”選項(xiàng)，勿勾選“顯示分享按鈕，分享答題鏈接到更多社交網(wǎng)站”選項(xiàng)，

在發(fā)布問卷時(shí)取消勾選“共享到問卷庫”選項(xiàng)。

②控制數(shù)據(jù)的傳播范圍，對數(shù)據(jù)進(jìn)行加密。

③接受調(diào)查前先分析二維碼鏈接的是否為釣怎網(wǎng)站，問卷是否涉及個(gè)人隱私。

（六）歸納小結(jié)

歸納問卷設(shè)計(jì)的要點(diǎn)，布置課后任務(wù)：利用在線調(diào)查平臺發(fā)布問卷，并向目

標(biāo)人群發(fā)放問卷。

八、教學(xué)反思

本節(jié)以網(wǎng)絡(luò)在線調(diào)查這一社會調(diào)查研究的數(shù)據(jù)采集主要途徑為載體，引導(dǎo)學(xué)

生經(jīng)歷數(shù)據(jù)處理過程中的數(shù)據(jù)采集工作。通過在線調(diào)查平臺的了解、選擇和嘗試

使用活動(dòng)，學(xué)生將對“i站式服務(wù)”數(shù)據(jù)處理工具有了一定的認(rèn)識和體驗(yàn)。通過

問卷的設(shè)計(jì)，學(xué)生將認(rèn)識數(shù)據(jù)采集前準(zhǔn)備工作的必要性。通過選擇在線平臺、添

加問題、發(fā)放問卷、獲取表格數(shù)據(jù)，學(xué)生將體驗(yàn)數(shù)據(jù)采集的過程。“思考與討論”

中的問題旨在引導(dǎo)學(xué)生關(guān)注影響數(shù)據(jù)采集的因素和數(shù)據(jù)保護(hù)的相關(guān)信息。該小節(jié)

體現(xiàn)了課標(biāo)內(nèi)容要求中的“通過典型實(shí)例，了解數(shù)據(jù)采集的基本方法”和“根據(jù)

任務(wù)需求，選用恰當(dāng)工具軟件或平臺處理數(shù)據(jù)，理解對數(shù)據(jù)進(jìn)行保護(hù)的意義”

項(xiàng)目三調(diào)查中學(xué)生移動(dòng)學(xué)習(xí)現(xiàn)狀

——經(jīng)歷數(shù)據(jù)處理的一般過程

第三課時(shí)加工、分析和可視化數(shù)據(jù)

一、教材分析

“加工、分析和可視化數(shù)據(jù)”小節(jié)引導(dǎo)學(xué)生使用在線調(diào)查平臺上的便利的數(shù)

據(jù)加工、數(shù)據(jù)分析和數(shù)據(jù)可視化工具，使學(xué)生了解數(shù)據(jù)分析、數(shù)可視化的概念與

基本方法。該小節(jié)的重點(diǎn)是數(shù)據(jù)分析，著重對學(xué)生數(shù)據(jù)分析意識與思維的培養(yǎng)，

體現(xiàn)了課標(biāo)內(nèi)容要求中的“通過典型實(shí)例，了解數(shù)據(jù)分析和可視化表達(dá)的基本方

法”以及“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)。

二、教學(xué)目標(biāo)

1、知識和技能

(1)了解數(shù)據(jù)處理的概念及過程。

(2)了解數(shù)據(jù)分析的概念及基本方法。

2、過程與方法

通過小組合作完成實(shí)際項(xiàng)目，掌握數(shù)據(jù)處理的方法和數(shù)據(jù)可視化及其常見的

呈現(xiàn)方式，提高運(yùn)用信息技術(shù)解決綜合問題的能力，選用恰當(dāng)?shù)能浖ぞ呋蚱脚_

處理數(shù)據(jù)。

3、情感態(tài)度與價(jià)值觀

(1)認(rèn)識數(shù)據(jù)處理的應(yīng)用價(jià)值。

(2)培養(yǎng)學(xué)生對數(shù)據(jù)分析意識與思維。

三、教學(xué)重點(diǎn)

數(shù)據(jù)的分析的基本方法

四、教學(xué)難點(diǎn)

數(shù)據(jù)分析的工具使用

五、教學(xué)準(zhǔn)備

機(jī)房、文本加工軟件、數(shù)據(jù)處理軟件。

六、教學(xué)素材

采集的數(shù)據(jù)及數(shù)據(jù)分析范例。

七、教學(xué)過程

（一）新課導(dǎo)入

老師提問：調(diào)查問卷被收回意味著數(shù)據(jù)采集工作結(jié)束，那么我們將要如何處

理這些問卷了和數(shù)據(jù)？

學(xué)生回答。

老師小結(jié)引出本堂課的主題一一對數(shù)據(jù)加工、數(shù)據(jù)分析和數(shù)據(jù)可視化。

（二）基本概念

1.數(shù)據(jù)加工：

數(shù)據(jù)加工是指通過數(shù)據(jù)編碼、數(shù)據(jù)清洗、數(shù)據(jù)重組等一系列過程，使采集到

的數(shù)據(jù)符合數(shù)據(jù)分析的需求。

2.數(shù)據(jù)分析：

數(shù)據(jù)分析（dataanalysis）是指用適當(dāng)?shù)姆治龇椒ㄅc工具，對采集的數(shù)據(jù)

進(jìn)行分類整理，提取與發(fā)現(xiàn)其中有價(jià)值的信息，以形成結(jié)論的過程。

3.數(shù)據(jù)可視化：

數(shù)據(jù)可視化（datavisualization）是指將數(shù)據(jù)分析的結(jié)果通過表格、圖表、

圖形等形式顯示出來。

（三）數(shù)據(jù)加工

在本項(xiàng)目中，直接使用平臺提供的功能對采集到的問卷數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，

省略了數(shù)據(jù)加工環(huán)節(jié)。但在現(xiàn)實(shí)工作中，采集到的數(shù)據(jù)大多能立即用于數(shù)據(jù)分析,

還須使用恰當(dāng)?shù)墓ぞ吆头椒ㄟM(jìn)行加工。以問卷調(diào)查為例，須剔除出現(xiàn)答案殘缺不

全、重復(fù)填寫、數(shù)據(jù)錯(cuò)誤等問題的答卷；還有些數(shù)據(jù)須進(jìn)行編碼，如性別、年級、

是否住校等選擇題答案（圖214）；而開放式問題得到的回答會非常多，顯得雜亂

無章，須分類并確定代碼。

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（四）數(shù)據(jù)分析

數(shù)據(jù)分析是指用適當(dāng)?shù)姆治龇椒ㄅc工具，對采集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行分類整理，提

取與發(fā)現(xiàn)其中有價(jià)值的信息、，形成結(jié)論的過程。數(shù)據(jù)分析的目的是從描述研究對

象的數(shù)據(jù)中，發(fā)現(xiàn)其內(nèi)在特征和規(guī)律。數(shù)據(jù)分析有對比、細(xì)分和預(yù)測三大類，它

們又各自對應(yīng)不同的具體分析方法。

在日常工作和現(xiàn)狀研究中，運(yùn)用最多的是描述性分析方法，如對比分析法、

平均分析法和交叉分析法。

（I）對比分析法

對比是人們認(rèn)識客觀世界的基本方法。通過將兩個(gè)或兩個(gè)以上的數(shù)據(jù)進(jìn)行對

比，分析它們的差異，可以分辨數(shù)據(jù)的性質(zhì)、變化、發(fā)展等個(gè)性特征。對比分析

法可以分為橫向比較和縱向比較（圖215）。橫向比較是同一時(shí)間不同總體指標(biāo)的

對比，縱向比較是不同時(shí)間同一總體指標(biāo)的對比

（2）平均分析法

利用計(jì)算機(jī)平均數(shù)的方法，可以反映總體在一定時(shí)間、地點(diǎn)下數(shù)據(jù)特征的一

般水平。平均分析法可以分為位置平均數(shù)和數(shù)值平均數(shù)（圖216）。其中，運(yùn)用

得最多的是算術(shù)平均數(shù)。

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不比

標(biāo)幽■品精比

H京平均敵

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圖2T5對比分析法圖2-16平均分析港

（3）交叉分析法

這是一種立體分析法，它從橫向和縱向兩個(gè)方向來計(jì)兩個(gè)或多個(gè)有聯(lián)系的變

量在交叉點(diǎn)的統(tǒng)計(jì)值。

（五）數(shù)據(jù)可視化

數(shù)據(jù)可視化是指將數(shù)據(jù)分析的結(jié)果通過表格、圖表、圖形等形式顯示出來，

還可以通過這些形式走分析結(jié)果進(jìn)行一些交互處理。利用人對形狀、顏色等特性

的感官敏感性，數(shù)據(jù)可視化能更清晰、有效地幫助人們發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)間的關(guān)系、規(guī)律

和趨勢，傳遞數(shù)據(jù)背后的信息，如圖217所示。

圖2-17利用數(shù)據(jù)可視化工具呈現(xiàn)的某游樂園游客實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)

常見的數(shù)據(jù)圖表包括條形圖（圖218）、折線圖、餅（圖219）柱狀圖（圖220）面

積圖、散點(diǎn)圖、雷達(dá)圖等，使用圖表工具還可以得到交互圖表（圖221）、漏斗圖、

帕累托圖、旋風(fēng)圖、矩陣圖等，數(shù)據(jù)可視化圖形則包括地圖、詞云（圖222）熱力

圖（圖223）樹圖、網(wǎng)絡(luò)圖等，甚至可以是動(dòng)圖、動(dòng)畫。

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圖2-22詞云示例圖2-23熱力圖示例

最常用的圖表工具是WPS表格或Excel等電子表格軟件，在互聯(lián)網(wǎng)上有大量優(yōu)

秀的數(shù)據(jù)可視化工具，如RAW、Infogram、Tableau等。除了利用現(xiàn)成的工具，也

可以按臼己需要韁程實(shí)現(xiàn)c

實(shí)例：使用電子表格軟件分析問卷調(diào)查單選題的統(tǒng)計(jì)方法

在線調(diào)查與線下調(diào)查各有優(yōu)缺點(diǎn)，在實(shí)際開展問卷調(diào)查時(shí)人們有時(shí)會同時(shí)采

用這兩種方法，如將線下分發(fā)的問卷回收后，將結(jié)果錄入到電子表格中，然后進(jìn)

行統(tǒng)計(jì)分析。以下將介紹如何使用Exce1軟件進(jìn)行單選題的統(tǒng)計(jì)分析。

問題描述：某問卷現(xiàn)有9個(gè)單選題，每個(gè)問題有4個(gè)答案選項(xiàng)，收回問卷3

85份，現(xiàn)要統(tǒng)計(jì)每個(gè)問題4個(gè)答案選項(xiàng)所占比例，并用圖表形式呈現(xiàn)各問題的

百分比。錄入的問卷結(jié)果如下圖所示。

中學(xué)生移動(dòng)學(xué)習(xí)現(xiàn)狀調(diào)杳問卷統(tǒng)計(jì)

問題1問題2問題3問題4問題5問題7問題8問題9

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