第五章 數(shù)據(jù)處理機(jī)可視化表達(dá) 教學(xué)設(shè)計(jì) - 高中信息技術(shù)必修1 數(shù)據(jù)與計(jì)算 教學(xué)設(shè)計(jì)+教學(xué)設(shè)計(jì) （粵教版2019）

第五章數(shù)據(jù)處理機(jī)可視化表達(dá)教學(xué)設(shè)計(jì)-高中信息技術(shù)必修1數(shù)據(jù)與計(jì)算教學(xué)設(shè)計(jì)+教學(xué)設(shè)計(jì)（粵教版2019）科目授課時(shí)間節(jié)次--年—月—日（星期——）第—節(jié)指導(dǎo)教師授課班級(jí)、授課課時(shí)授課題目（包括教材及章節(jié)名稱）第五章數(shù)據(jù)處理機(jī)可視化表達(dá)教學(xué)設(shè)計(jì)-高中信息技術(shù)必修1數(shù)據(jù)與計(jì)算教學(xué)設(shè)計(jì)+教學(xué)設(shè)計(jì)（粵教版2019）設(shè)計(jì)意圖本章節(jié)通過數(shù)據(jù)處理機(jī)的可視化表達(dá)，旨在幫助學(xué)生理解數(shù)據(jù)處理的基本原理，提高數(shù)據(jù)處理技能，培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用信息技術(shù)解決實(shí)際問題的能力。教學(xué)內(nèi)容與課本緊密相連，緊密結(jié)合實(shí)際應(yīng)用，旨在培養(yǎng)學(xué)生的數(shù)據(jù)處理思維和創(chuàng)新能力。核心素養(yǎng)目標(biāo)1.培養(yǎng)學(xué)生信息意識(shí)，認(rèn)識(shí)到數(shù)據(jù)處理在信息時(shí)代的重要性。

2.提升學(xué)生計(jì)算思維，學(xué)會(huì)運(yùn)用算法解決實(shí)際問題。

3.增強(qiáng)學(xué)生問題解決能力，通過可視化工具分析數(shù)據(jù)，提出解決方案。

4.培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新精神，鼓勵(lì)學(xué)生嘗試不同的數(shù)據(jù)處理方法。教學(xué)難點(diǎn)與重點(diǎn)1.教學(xué)重點(diǎn)

-重點(diǎn)一：數(shù)據(jù)處理流程的理解與應(yīng)用。明確數(shù)據(jù)處理的基本步驟，包括數(shù)據(jù)收集、整理、分析、可視化等，并能夠根據(jù)實(shí)際問題選擇合適的數(shù)據(jù)處理流程。

-重點(diǎn)二：數(shù)據(jù)處理工具的使用。掌握至少一種數(shù)據(jù)處理軟件（如Excel、SPSS等）的基本操作，能夠進(jìn)行數(shù)據(jù)錄入、清洗、統(tǒng)計(jì)和圖表制作。

2.教學(xué)難點(diǎn)

-難點(diǎn)一：數(shù)據(jù)可視化技巧。理解不同類型圖表的適用場(chǎng)景，能夠根據(jù)數(shù)據(jù)特點(diǎn)選擇合適的可視化方式，如柱狀圖、折線圖、餅圖等，并能進(jìn)行美化。

-難點(diǎn)二：數(shù)據(jù)分析方法的運(yùn)用。識(shí)別數(shù)據(jù)中的規(guī)律和趨勢(shì)，運(yùn)用統(tǒng)計(jì)方法（如均值、中位數(shù)、標(biāo)準(zhǔn)差等）對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行量化分析，解釋數(shù)據(jù)背后的含義。

-難點(diǎn)三：處理大數(shù)據(jù)的挑戰(zhàn)。面對(duì)大量數(shù)據(jù)，學(xué)會(huì)如何進(jìn)行有效篩選和分類，以及如何處理數(shù)據(jù)缺失或異常值的問題。教學(xué)資源準(zhǔn)備1.教材：確保每位學(xué)生都有《高中信息技術(shù)必修1數(shù)據(jù)與計(jì)算》教材。

2.輔助材料：準(zhǔn)備與數(shù)據(jù)處理流程、可視化圖表相關(guān)的圖片、案例視頻等。

3.實(shí)驗(yàn)器材：準(zhǔn)備Excel軟件或其他數(shù)據(jù)處理軟件的安裝包，以及實(shí)驗(yàn)操作所需的電腦設(shè)備。

4.教室布置：設(shè)置分組討論區(qū)，安排實(shí)驗(yàn)操作臺(tái)，確保教學(xué)環(huán)境整潔有序。教學(xué)實(shí)施過程1.課前自主探索

教師活動(dòng)：

-發(fā)布預(yù)習(xí)任務(wù)：提前一周通過班級(jí)微信群發(fā)布預(yù)習(xí)PPT，要求學(xué)生閱讀關(guān)于數(shù)據(jù)處理流程的章節(jié)，并觀看相關(guān)視頻教程。

-設(shè)計(jì)預(yù)習(xí)問題：設(shè)計(jì)問題如“數(shù)據(jù)處理的主要步驟有哪些？”和“如何選擇合適的數(shù)據(jù)可視化工具？”

-監(jiān)控預(yù)習(xí)進(jìn)度：通過在線學(xué)習(xí)平臺(tái)查看學(xué)生的觀看進(jìn)度和提問情況。

學(xué)生活動(dòng)：

-自主閱讀預(yù)習(xí)資料：學(xué)生閱讀教材，完成PPT和視頻的觀看。

-思考預(yù)習(xí)問題：學(xué)生根據(jù)問題進(jìn)行思考，并記錄自己的初步理解和疑問。

-提交預(yù)習(xí)成果：學(xué)生將預(yù)習(xí)筆記和問題提交至在線學(xué)習(xí)平臺(tái)。

作用與目的：

-學(xué)生提前了解數(shù)據(jù)處理流程的基本概念，為課堂學(xué)習(xí)打下基礎(chǔ)。

-培養(yǎng)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力和初步解決問題的能力。

2.課中強(qiáng)化技能

教師活動(dòng)：

-導(dǎo)入新課：以實(shí)際案例引入，如“如何分析市場(chǎng)銷售數(shù)據(jù)？”

-講解知識(shí)點(diǎn)：講解數(shù)據(jù)處理的基本步驟，包括數(shù)據(jù)清洗、分析、可視化等。

-組織課堂活動(dòng)：分組讓學(xué)生使用Excel進(jìn)行數(shù)據(jù)操作，并制作圖表。

-解答疑問：針對(duì)學(xué)生在操作過程中遇到的問題進(jìn)行解答。

學(xué)生活動(dòng)：

-聽講并思考：學(xué)生認(rèn)真聽講，跟隨老師的講解進(jìn)行思考。

-參與課堂活動(dòng)：學(xué)生分組合作，實(shí)際操作數(shù)據(jù)處理和圖表制作。

-提問與討論：學(xué)生提出操作中的問題，并與其他組員討論解決方案。

作用與目的：

-學(xué)生通過實(shí)際操作掌握數(shù)據(jù)處理技能，理解數(shù)據(jù)處理的重要性。

-培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手能力和團(tuán)隊(duì)合作精神。

3.課后拓展應(yīng)用

教師活動(dòng)：

-布置作業(yè)：要求學(xué)生完成一個(gè)小型數(shù)據(jù)處理項(xiàng)目，如分析班級(jí)同學(xué)的興趣愛好。

-提供拓展資源：推薦數(shù)據(jù)處理相關(guān)的書籍和在線課程。

-反饋?zhàn)鳂I(yè)情況：批改作業(yè)，并提供個(gè)性化反饋。

學(xué)生活動(dòng)：

-完成作業(yè)：獨(dú)立完成數(shù)據(jù)處理項(xiàng)目，應(yīng)用所學(xué)知識(shí)解決問題。

-拓展學(xué)習(xí)：利用推薦資源進(jìn)行深入學(xué)習(xí)。

-反思總結(jié)：對(duì)作業(yè)過程和結(jié)果進(jìn)行反思，總結(jié)經(jīng)驗(yàn)。

作用與目的：

-鞏固和拓展學(xué)生在課堂上學(xué)到的知識(shí)，提高實(shí)際應(yīng)用能力。

-通過反思總結(jié)，提升學(xué)生的自我評(píng)價(jià)和自我改進(jìn)能力。教學(xué)資源拓展1.拓展資源：

-數(shù)據(jù)處理軟件介紹：除了Excel之外，還可以介紹如Python的Pandas庫(kù)、R語言的ggplot2包等數(shù)據(jù)處理軟件和庫(kù)，這些工具在處理復(fù)雜數(shù)據(jù)和分析大數(shù)據(jù)時(shí)非常有用。

-數(shù)據(jù)可視化工具：介紹Tableau、D3.js等高級(jí)數(shù)據(jù)可視化工具，這些工具可以幫助學(xué)生創(chuàng)建更復(fù)雜和交互式的數(shù)據(jù)可視化作品。

-數(shù)據(jù)分析案例：提供一些真實(shí)世界的數(shù)據(jù)分析案例，如市場(chǎng)趨勢(shì)分析、社交媒體數(shù)據(jù)挖掘等，讓學(xué)生了解數(shù)據(jù)處理在現(xiàn)實(shí)中的應(yīng)用。

-數(shù)據(jù)倫理與隱私：討論數(shù)據(jù)倫理和隱私保護(hù)的重要性，介紹如何在數(shù)據(jù)處理中遵守相關(guān)法律法規(guī)和道德準(zhǔn)則。

2.拓展建議：

-軟件技能提升：鼓勵(lì)學(xué)生自學(xué)或參加培訓(xùn)課程，掌握Python、R等編程語言的基本語法和數(shù)據(jù)操作技能。

-數(shù)據(jù)分析實(shí)踐：建議學(xué)生參與學(xué)?；蛏鐓^(qū)的數(shù)據(jù)分析項(xiàng)目，將所學(xué)知識(shí)應(yīng)用于實(shí)際問題的解決。

-項(xiàng)目合作：鼓勵(lì)學(xué)生組成小組，共同完成數(shù)據(jù)分析項(xiàng)目，培養(yǎng)團(tuán)隊(duì)合作和溝通能力。

-創(chuàng)新應(yīng)用：鼓勵(lì)學(xué)生發(fā)揮創(chuàng)造力，嘗試將數(shù)據(jù)處理和可視化的知識(shí)應(yīng)用于新的領(lǐng)域，如藝術(shù)、設(shè)計(jì)等。

-數(shù)據(jù)素養(yǎng)培養(yǎng)：通過閱讀相關(guān)書籍、參加研討會(huì)或在線課程，提高學(xué)生對(duì)數(shù)據(jù)素養(yǎng)的認(rèn)識(shí)，包括數(shù)據(jù)理解、批判性思維和道德判斷。

-數(shù)據(jù)可視化展覽：組織學(xué)生參加或創(chuàng)建數(shù)據(jù)可視化展覽，展示他們的作品，并從反饋中學(xué)習(xí)。

-數(shù)據(jù)競(jìng)賽參與：鼓勵(lì)學(xué)生參加數(shù)據(jù)科學(xué)競(jìng)賽，如Kaggle競(jìng)賽，通過競(jìng)賽提高數(shù)據(jù)處理和分析能力。

-數(shù)據(jù)庫(kù)管理：學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)庫(kù)管理的基礎(chǔ)知識(shí)，如SQL語言，為將來可能的數(shù)據(jù)處理工作做準(zhǔn)備。

-機(jī)器學(xué)習(xí)入門：介紹機(jī)器學(xué)習(xí)的基本概念，鼓勵(lì)學(xué)生嘗試簡(jiǎn)單的機(jī)器學(xué)習(xí)項(xiàng)目，如預(yù)測(cè)分析、分類任務(wù)等。作業(yè)布置與反饋?zhàn)鳂I(yè)布置：

1.實(shí)踐操作作業(yè)：

-學(xué)生需要使用Excel或其他數(shù)據(jù)處理軟件，對(duì)教材中提供的一組數(shù)據(jù)集進(jìn)行操作，包括數(shù)據(jù)清洗、排序、篩選、計(jì)算平均值、中位數(shù)等基本數(shù)據(jù)處理操作。

-要求學(xué)生完成以下任務(wù)：

a.導(dǎo)入數(shù)據(jù)集，進(jìn)行初步的數(shù)據(jù)檢查。

b.清洗數(shù)據(jù)，處理缺失值和異常值。

c.對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行排序和篩選，提取所需信息。

d.計(jì)算數(shù)據(jù)的基本統(tǒng)計(jì)量，如平均值、標(biāo)準(zhǔn)差等。

e.使用圖表工具創(chuàng)建至少兩種不同類型的數(shù)據(jù)可視化圖表，如柱狀圖、折線圖等。

2.分析報(bào)告作業(yè)：

-學(xué)生需要根據(jù)處理后的數(shù)據(jù)，撰寫一份簡(jiǎn)短的分析報(bào)告。

-報(bào)告內(nèi)容應(yīng)包括：

a.數(shù)據(jù)處理的步驟和方法。

b.數(shù)據(jù)分析的結(jié)果和發(fā)現(xiàn)。

c.數(shù)據(jù)可視化圖表的解釋和意義。

d.對(duì)數(shù)據(jù)的初步結(jié)論和建議。

作業(yè)反饋：

1.及時(shí)批改：

-教師應(yīng)在作業(yè)提交后的第二天開始批改作業(yè)，確保學(xué)生能夠及時(shí)收到反饋。

-對(duì)于實(shí)踐操作作業(yè)，教師應(yīng)檢查學(xué)生是否正確執(zhí)行了數(shù)據(jù)處理步驟，是否能夠熟練使用數(shù)據(jù)處理工具。

2.反饋內(nèi)容：

-對(duì)于實(shí)踐操作作業(yè)，教師應(yīng)指出學(xué)生在數(shù)據(jù)處理過程中可能出現(xiàn)的錯(cuò)誤，如數(shù)據(jù)清洗不當(dāng)、計(jì)算錯(cuò)誤等，并提供正確的操作步驟。

-對(duì)于分析報(bào)告作業(yè)，教師應(yīng)評(píng)估學(xué)生的分析能力，包括對(duì)數(shù)據(jù)的理解、分析方法的正確性、結(jié)論的合理性等。

-教師應(yīng)給出具體的改進(jìn)建議，如如何改進(jìn)數(shù)據(jù)處理方法、如何更清晰地表達(dá)分析結(jié)果等。

3.反饋方式：

-教師可以通過在線平臺(tái)或紙質(zhì)作業(yè)本進(jìn)行反饋。

-對(duì)于實(shí)踐操作作業(yè)，教師可以提供詳細(xì)的批改記錄，包括每個(gè)步驟的正確與否。

-對(duì)于分析報(bào)告作業(yè)，教師可以給出評(píng)分，并附上書面反饋，強(qiáng)調(diào)學(xué)生的優(yōu)點(diǎn)和需要改進(jìn)的地方。

4.反饋效果：

-教師應(yīng)鼓勵(lì)學(xué)生根據(jù)反饋進(jìn)行自我修正，并再次提交作業(yè)。

-教師可以通過課堂討論或個(gè)別輔導(dǎo)，幫助學(xué)生理解反饋內(nèi)容，并提高數(shù)據(jù)處理和分析能力。

5.反饋記錄：

-教師應(yīng)記錄每次作業(yè)的反饋情況，包括學(xué)生的進(jìn)步和存在的問題。

-教師可以根據(jù)反饋記錄調(diào)整教學(xué)策略，確保學(xué)生能夠有效鞏固所學(xué)知識(shí)。板書設(shè)計(jì)①數(shù)據(jù)處理流程

-數(shù)據(jù)收集

-數(shù)據(jù)整理

-數(shù)據(jù)分析

-數(shù)據(jù)可視化

②數(shù)據(jù)處理工具

-Excel

-Python(Pandas)

-R(ggplot2)

③數(shù)據(jù)可視化方法

-柱狀圖

-折線圖

-餅圖

-散點(diǎn)圖

④數(shù)據(jù)分析統(tǒng)計(jì)量

-平均值

-中位數(shù)

-眾數(shù)

-標(biāo)準(zhǔn)差

⑤數(shù)據(jù)清洗與處理

-缺失值處理

-異常值處理

-數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換

⑥數(shù)據(jù)分析案例

-市場(chǎng)銷售數(shù)據(jù)分析

-社交媒體數(shù)據(jù)分析

⑦數(shù)據(jù)可視化原則

-清晰性

-可讀性

-簡(jiǎn)潔性

⑧數(shù)據(jù)倫理與隱私

-數(shù)據(jù)保護(hù)法律法規(guī)

-數(shù)據(jù)隱私保護(hù)措施典型例題講解1.例題一：數(shù)據(jù)清洗

數(shù)據(jù)集包含以下數(shù)據(jù)，請(qǐng)清洗數(shù)據(jù)并計(jì)算平均值。

```

[22,25,27,28,30,31,32,33,33,34,35,36,37,38,39,40,40,41,42,43,44,45,46,47,48,49,50]

```

答案：計(jì)算平均值

```

平均值=(22+25+27+28+30+31+32+33+33+34+35+36+37+38+39+40+40+41+42+43+44+45+46+47+48+49+50)/25

平均值=37.2

```

2.例題二：數(shù)據(jù)排序

將以下數(shù)據(jù)集按照升序排序。

```

[35,22,49,28,46,25,33,40,39,48]

```

答案：排序后的數(shù)據(jù)集

```

[22,25,28,33,35,39,40,46,48,49]

```

3.例題三：數(shù)據(jù)篩選

從以下數(shù)據(jù)集中篩選出大于30的數(shù)據(jù)。

```

[17,28,30,32,35,29,31,33,34,28]

```

答案：篩選后的數(shù)據(jù)集

```

[30,32,35,31,33,34]

```

4.例題四：計(jì)算統(tǒng)計(jì)量

計(jì)算以下數(shù)據(jù)集的眾數(shù)。

```

[10,10,10,20,20,20,30,30,40,40,40,40]

```

答案：眾數(shù)

```

眾數(shù)=40

```

5.例題五：數(shù)據(jù)可視化

使用Excel或Python創(chuàng)建以下數(shù)據(jù)的柱狀圖。

```

數(shù)據(jù)集：[10,20,30,40,50]

```

答案：柱狀圖

-橫軸代表數(shù)據(jù)值（10,20,30,40,50）

-縱軸代表數(shù)據(jù)出現(xiàn)的頻率或數(shù)量

-每個(gè)數(shù)據(jù)值對(duì)應(yīng)一個(gè)柱子的高度，表示該數(shù)據(jù)值的出現(xiàn)次數(shù)反思改進(jìn)措施反思改進(jìn)措施（一）教學(xué)特色創(chuàng)新

1.個(gè)性化學(xué)習(xí)方案：嘗試根據(jù)學(xué)生的個(gè)體差異，設(shè)計(jì)個(gè)性化的學(xué)習(xí)方案，比如通過在線平臺(tái)提供定制化的學(xué)習(xí)路徑，滿足不同學(xué)生的學(xué)習(xí)需求。

2.案例教學(xué)與實(shí)踐相結(jié)合：在教學(xué)中增加更多的實(shí)際案例，讓學(xué)生通過解決真實(shí)世界的問題來學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)處理技能，提高學(xué)生的實(shí)際操作能力。

反思改進(jìn)措施（二）存在主要問題

1.學(xué)生參與度不足：在教學(xué)過程中，發(fā)現(xiàn)部分學(xué)生在討論和實(shí)踐活動(dòng)中的參與度不高，可能是因?yàn)閷?duì)數(shù)據(jù)處理缺乏興趣或者不自信。

2.教學(xué)方法單一：目前的教學(xué)方法較為傳統(tǒng)，主要依賴教師的講解和學(xué)生聽講，缺乏互動(dòng)性和趣味性，可能導(dǎo)致學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣不高。

3.評(píng)價(jià)方式不夠全面：評(píng)價(jià)主要依賴于作業(yè)和考試成績(jī)，缺乏對(duì)學(xué)習(xí)過程的評(píng)價(jià)，未能全面反映學(xué)生的學(xué)習(xí)狀況和進(jìn)步。

反思改進(jìn)措施（三）改進(jìn)措施

1.提高學(xué)生參與度：

-設(shè)計(jì)互動(dòng)性強(qiáng)的課堂活動(dòng)，如小組討論、角色扮演等，鼓勵(lì)學(xué)生積極參與。

-鼓勵(lì)學(xué)生提出問題，對(duì)提出的問題給予及時(shí)的反饋和鼓勵(lì)。

-定期進(jìn)行學(xué)習(xí)小組的成果展示，增加學(xué)生的成就感。

2.豐富教