2023-2024學(xué)年人教版高中信息技術(shù)必修一第三章第三節(jié)《數(shù)據(jù)分析與可視化》教學(xué)設(shè)計(jì)

2023-2024學(xué)年人教版高中信息技術(shù)必修一第三章第三節(jié)《數(shù)據(jù)分析與可視化》教學(xué)設(shè)計(jì)學(xué)校授課教師課時(shí)授課班級(jí)授課地點(diǎn)教具課程基本信息1.課程名稱(chēng)：2023-2024學(xué)年人教版高中信息技術(shù)必修一第三章第三節(jié)《數(shù)據(jù)分析與可視化》教學(xué)設(shè)計(jì)

2.教學(xué)年級(jí)和班級(jí)：高一年級(jí)1班

3.授課時(shí)間：2023年11月15日上午第二節(jié)課

4.教學(xué)時(shí)數(shù)：1課時(shí)核心素養(yǎng)目標(biāo)1.培養(yǎng)學(xué)生信息意識(shí)，使學(xué)生能夠識(shí)別和利用信息，提高信息素養(yǎng)。

2.增強(qiáng)學(xué)生的計(jì)算思維，通過(guò)數(shù)據(jù)分析與可視化，培養(yǎng)學(xué)生的邏輯推理和問(wèn)題解決能力。

3.提升學(xué)生的數(shù)字化學(xué)習(xí)能力，使學(xué)生能夠運(yùn)用信息技術(shù)工具進(jìn)行數(shù)據(jù)分析和展示。

4.強(qiáng)化學(xué)生的創(chuàng)新實(shí)踐能力，鼓勵(lì)學(xué)生在數(shù)據(jù)分析中嘗試不同的可視化方法，以創(chuàng)新的方式呈現(xiàn)數(shù)據(jù)。教學(xué)難點(diǎn)與重點(diǎn)1.教學(xué)重點(diǎn)，

①掌握數(shù)據(jù)分析的基本方法，包括數(shù)據(jù)收集、整理和分析的基本步驟。

②理解并運(yùn)用數(shù)據(jù)可視化技術(shù)，能夠選擇合適的圖表類(lèi)型來(lái)展示數(shù)據(jù)，并能解讀圖表信息。

③學(xué)會(huì)使用Excel等電子表格軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)處理和圖表制作，提高數(shù)據(jù)處理能力。

2.教學(xué)難點(diǎn)，

①數(shù)據(jù)分析中的邏輯推理能力培養(yǎng)，使學(xué)生能夠從大量數(shù)據(jù)中提煉出有價(jià)值的信息。

②不同數(shù)據(jù)類(lèi)型的可視化展示技巧，幫助學(xué)生選擇最合適的圖表來(lái)表達(dá)復(fù)雜的數(shù)據(jù)關(guān)系。

③在實(shí)際操作中，如何處理和分析數(shù)據(jù)中的異常值，確保數(shù)據(jù)分析結(jié)果的準(zhǔn)確性。

④結(jié)合實(shí)際案例，引導(dǎo)學(xué)生將數(shù)據(jù)分析結(jié)果轉(zhuǎn)化為有效的決策支持，提升學(xué)生的應(yīng)用能力。教學(xué)方法與手段教學(xué)方法：

1.講授法：系統(tǒng)講解數(shù)據(jù)分析的基本概念和可視化圖表的制作方法。

2.討論法：引導(dǎo)學(xué)生圍繞具體案例進(jìn)行討論，分析不同數(shù)據(jù)可視化方式的優(yōu)缺點(diǎn)。

3.實(shí)驗(yàn)法：通過(guò)實(shí)際操作，讓學(xué)生在Excel等軟件中練習(xí)數(shù)據(jù)處理和圖表制作。

教學(xué)手段：

1.多媒體演示：利用PPT展示數(shù)據(jù)分析與可視化的實(shí)例，直觀展示數(shù)據(jù)處理過(guò)程。

2.在線資源：利用網(wǎng)絡(luò)資源，提供數(shù)據(jù)分析工具和案例，拓展學(xué)生視野。

3.實(shí)踐平臺(tái)：利用學(xué)校的教學(xué)平臺(tái)，讓學(xué)生在虛擬環(huán)境中進(jìn)行數(shù)據(jù)分析練習(xí)。教學(xué)過(guò)程設(shè)計(jì)導(dǎo)入環(huán)節(jié)（5分鐘）

1.創(chuàng)設(shè)情境：展示一組不同類(lèi)型的圖表，如柱狀圖、折線圖、餅圖等，提問(wèn)學(xué)生：“你們能從這些圖表中獲取哪些信息？它們?cè)谌粘Ｉ钪杏心男?yīng)用？”

2.提出問(wèn)題：引導(dǎo)學(xué)生思考數(shù)據(jù)分析與可視化在決策中的作用，例如：“如果一家公司想要了解其產(chǎn)品的市場(chǎng)分布，應(yīng)該使用哪種圖表？為什么？”

3.引導(dǎo)學(xué)生回顧已學(xué)知識(shí)：簡(jiǎn)要回顧前節(jié)課的內(nèi)容，為新課的引入做好鋪墊。

講授新課（20分鐘）

1.數(shù)據(jù)分析的基本概念（5分鐘）

-講解數(shù)據(jù)分析的定義、目的和重要性。

-舉例說(shuō)明數(shù)據(jù)分析在各個(gè)領(lǐng)域的應(yīng)用。

2.數(shù)據(jù)可視化技術(shù)（10分鐘）

-介紹常見(jiàn)的圖表類(lèi)型及其特點(diǎn)。

-講解如何根據(jù)數(shù)據(jù)類(lèi)型選擇合適的圖表。

3.Excel數(shù)據(jù)處理與圖表制作（5分鐘）

-演示如何使用Excel進(jìn)行數(shù)據(jù)排序、篩選和計(jì)算。

-指導(dǎo)學(xué)生制作簡(jiǎn)單的圖表。

鞏固練習(xí)（10分鐘）

1.學(xué)生分組練習(xí)（5分鐘）

-將學(xué)生分成小組，每組提供一組數(shù)據(jù)。

-要求學(xué)生根據(jù)數(shù)據(jù)類(lèi)型選擇合適的圖表，并制作出來(lái)。

2.小組展示與討論（5分鐘）

-各小組展示自己的圖表，并說(shuō)明選擇該圖表的原因。

-其他小組進(jìn)行評(píng)價(jià)和討論，提出改進(jìn)意見(jiàn)。

課堂提問(wèn)（5分鐘）

1.提問(wèn)學(xué)生：如何判斷一個(gè)圖表是否有效？

2.提問(wèn)學(xué)生：在數(shù)據(jù)分析過(guò)程中，如何處理異常值？

師生互動(dòng)環(huán)節(jié)（5分鐘）

1.教師提問(wèn)：在制作圖表時(shí)，需要注意哪些問(wèn)題？

2.學(xué)生回答：例如，數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性、圖表美觀性等。

3.教師總結(jié)：制作圖表時(shí)，要確保數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，同時(shí)注意圖表的美觀性和易讀性。

創(chuàng)新教學(xué)環(huán)節(jié)（5分鐘）

1.教師展示一個(gè)與數(shù)據(jù)分析相關(guān)的實(shí)際案例，如市場(chǎng)調(diào)查、數(shù)據(jù)分析競(jìng)賽等。

2.學(xué)生分組討論，分析案例中的數(shù)據(jù)分析與可視化方法。

3.各小組分享自己的分析結(jié)果，教師進(jìn)行點(diǎn)評(píng)。

1.教師總結(jié)本節(jié)課的重點(diǎn)內(nèi)容，強(qiáng)調(diào)數(shù)據(jù)分析與可視化的重要性。

2.學(xué)生分享自己的學(xué)習(xí)心得，提出疑問(wèn)。

3.教師針對(duì)學(xué)生的疑問(wèn)進(jìn)行解答，并拓展相關(guān)知識(shí)點(diǎn)。

教學(xué)過(guò)程設(shè)計(jì)結(jié)束。拓展與延伸1.提供與本節(jié)課內(nèi)容相關(guān)的拓展閱讀材料：

-《數(shù)據(jù)之美》：介紹數(shù)據(jù)分析與可視化的基本原理和應(yīng)用案例，適合初學(xué)者了解數(shù)據(jù)分析的廣泛應(yīng)用。

-《Excel數(shù)據(jù)透視表與數(shù)據(jù)分析》：深入講解Excel數(shù)據(jù)透視表的使用方法，以及如何通過(guò)數(shù)據(jù)透視表進(jìn)行高級(jí)數(shù)據(jù)分析。

-《Python數(shù)據(jù)分析》：介紹Python在數(shù)據(jù)分析中的應(yīng)用，包括數(shù)據(jù)處理、數(shù)據(jù)可視化等，適合有一定編程基礎(chǔ)的學(xué)生。

2.鼓勵(lì)學(xué)生進(jìn)行課后自主學(xué)習(xí)和探究：

-學(xué)生可以嘗試使用Python中的Pandas庫(kù)進(jìn)行數(shù)據(jù)清洗和分析，了解數(shù)據(jù)分析的自動(dòng)化處理過(guò)程。

-引導(dǎo)學(xué)生探索Excel的高級(jí)功能，如宏錄制、條件格式等，提高數(shù)據(jù)處理的效率。

-鼓勵(lì)學(xué)生參與在線數(shù)據(jù)分析課程，如Coursera、edX等平臺(tái)上的數(shù)據(jù)分析課程，拓展知識(shí)面。

-組織學(xué)生參加學(xué)?；蛏鐓^(qū)的數(shù)據(jù)分析競(jìng)賽，提升實(shí)踐能力和團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力。

-引導(dǎo)學(xué)生關(guān)注實(shí)際案例，如企業(yè)運(yùn)營(yíng)數(shù)據(jù)、政府統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)等，分析數(shù)據(jù)背后的故事，培養(yǎng)數(shù)據(jù)分析思維。

3.知識(shí)點(diǎn)拓展：

-數(shù)據(jù)挖掘：介紹數(shù)據(jù)挖掘的基本概念、方法和應(yīng)用，如關(guān)聯(lián)規(guī)則挖掘、聚類(lèi)分析等。

-統(tǒng)計(jì)學(xué)原理：講解統(tǒng)計(jì)學(xué)的基本概念、方法和應(yīng)用，如概率論、假設(shè)檢驗(yàn)等，為數(shù)據(jù)分析提供理論基礎(chǔ)。

-機(jī)器學(xué)習(xí)：介紹機(jī)器學(xué)習(xí)的基本概念、算法和應(yīng)用，如監(jiān)督學(xué)習(xí)、無(wú)監(jiān)督學(xué)習(xí)等，拓展數(shù)據(jù)分析的方法。

-數(shù)據(jù)可視化工具：介紹其他數(shù)據(jù)可視化工具，如Tableau、PowerBI等，比較不同工具的特點(diǎn)和適用場(chǎng)景。

4.實(shí)用性拓展：

-學(xué)生可以嘗試將數(shù)據(jù)分析應(yīng)用到日常生活中，如家庭財(cái)務(wù)管理、健康數(shù)據(jù)分析等。

-鼓勵(lì)學(xué)生關(guān)注社會(huì)熱點(diǎn)問(wèn)題，利用數(shù)據(jù)分析方法提出解決方案，如環(huán)境保護(hù)、交通擁堵等。

-引導(dǎo)學(xué)生參與科研項(xiàng)目或?qū)嵙?xí)實(shí)踐，將數(shù)據(jù)分析知識(shí)應(yīng)用于實(shí)際問(wèn)題解決，提升綜合能力。重點(diǎn)題型整理1.數(shù)據(jù)整理與清洗

-題型：給定一組原始數(shù)據(jù)，要求學(xué)生進(jìn)行數(shù)據(jù)清洗，去除重復(fù)記錄、缺失值，并對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行排序。

-例題：假設(shè)有一份學(xué)生成績(jī)表，包含姓名、成績(jī)、科目等信息，其中存在重復(fù)記錄、成績(jī)?yōu)榭盏那闆r。請(qǐng)整理并清洗此數(shù)據(jù)。

-答案：刪除重復(fù)記錄，將成績(jī)?yōu)榭盏膶W(xué)生記錄標(biāo)記為“未提交”，并對(duì)姓名和成績(jī)進(jìn)行排序。

2.數(shù)據(jù)排序與篩選

-題型：根據(jù)給定的條件對(duì)學(xué)生成績(jī)進(jìn)行排序或篩選，如找出成績(jī)最高的前三名學(xué)生，或篩選出所有成績(jī)?cè)?0分以上的學(xué)生。

-例題：請(qǐng)將上述學(xué)生成績(jī)表中所有成績(jī)?cè)?0分以上的學(xué)生記錄篩選出來(lái)，并按成績(jī)從高到低排序。

-答案：篩選出成績(jī)?cè)?0分以上的學(xué)生，并對(duì)這些學(xué)生按成績(jī)從高到低排序。

3.數(shù)據(jù)透視表應(yīng)用

-題型：使用Excel的數(shù)據(jù)透視表功能，根據(jù)不同條件進(jìn)行數(shù)據(jù)匯總和分類(lèi)。

-例題：使用數(shù)據(jù)透視表，統(tǒng)計(jì)各科目的平均成績(jī)，并按班級(jí)進(jìn)行分組展示。

-答案：創(chuàng)建數(shù)據(jù)透視表，將科目設(shè)為行標(biāo)簽，平均成績(jī)?cè)O(shè)為值字段，班級(jí)設(shè)為篩選字段，進(jìn)行數(shù)據(jù)匯總。

4.圖表制作與解讀

-題型：根據(jù)數(shù)據(jù)內(nèi)容，選擇合適的圖表類(lèi)型制作圖表，并能解讀圖表所展示的信息。

-例題：根據(jù)學(xué)生成績(jī)表，選擇合適的圖表類(lèi)型展示各科目的成績(jī)分布情況。

-答案：選擇柱狀圖或餅圖來(lái)展示各科目的成績(jī)分布，解讀圖表時(shí)指出各科目的成績(jī)高低及分布特點(diǎn)。

5.數(shù)據(jù)分析報(bào)告撰寫(xiě)

-題型：根據(jù)數(shù)據(jù)分析的結(jié)果，撰寫(xiě)一份簡(jiǎn)單的數(shù)據(jù)分析報(bào)告，包括數(shù)據(jù)來(lái)源、分析過(guò)程、結(jié)論和建議。

-例題：根據(jù)學(xué)生成績(jī)表，分析各科目的成績(jī)趨勢(shì)，并給出相應(yīng)的教學(xué)建議。

-答案：報(bào)告應(yīng)包括以下內(nèi)容：

-數(shù)據(jù)來(lái)源：學(xué)生成績(jī)表

-分析過(guò)程：對(duì)各科目的成績(jī)進(jìn)行趨勢(shì)分析，如比較不同年份、不同班級(jí)的成績(jī)變化

-結(jié)論：分析出各科目的成績(jī)趨勢(shì)，如某些科目成績(jī)持續(xù)提高，某些科目成績(jī)波動(dòng)較大

-建議：針對(duì)成績(jī)趨勢(shì)，提出相應(yīng)的教學(xué)建議，如加強(qiáng)某些科目的教學(xué)力度，關(guān)注學(xué)生的個(gè)性化學(xué)習(xí)需求等教學(xué)評(píng)價(jià)與反饋1.課堂表現(xiàn)：

-學(xué)生積極參與課堂討論，對(duì)于提出的問(wèn)題能夠認(rèn)真思考并回答。

-學(xué)生在制作圖表時(shí)，能夠按照要求選擇合適的圖表類(lèi)型，并展示出良好的操作技能。

-學(xué)生在小組討論中表現(xiàn)出良好的團(tuán)隊(duì)協(xié)作精神，能夠互相幫助，共同解決問(wèn)題。

2.小組討論成果展示：

-各小組展示的數(shù)據(jù)分析結(jié)果清晰、有條理，能夠有效地傳達(dá)數(shù)據(jù)信息。

-學(xué)生在展示過(guò)程中，能夠準(zhǔn)確地解讀圖表，并提出有價(jià)值的分析結(jié)論。

-小組討論成果展示環(huán)節(jié)，學(xué)生表現(xiàn)出較高的自信心和表達(dá)能力。

3.隨堂測(cè)試：

-通過(guò)隨堂測(cè)試，評(píng)估學(xué)生對(duì)數(shù)據(jù)分析基本概念和Excel操作技能的掌握程度。

-測(cè)試包括選擇題、填空題和簡(jiǎn)答題，覆蓋了本節(jié)課的主要知識(shí)點(diǎn)。

-測(cè)試結(jié)果反映出學(xué)生對(duì)數(shù)據(jù)整理、排序、篩選等基本操作的理解和運(yùn)用能力。

4.學(xué)生自評(píng)與互評(píng)：

-學(xué)生在課堂結(jié)束后進(jìn)行自評(píng)，反思自己在數(shù)據(jù)分析過(guò)程中的表現(xiàn)，包括數(shù)據(jù)分析的準(zhǔn)確性、圖表制作的規(guī)范性等。

-學(xué)生之間進(jìn)行互評(píng)，互相指出在數(shù)據(jù)分析中的優(yōu)點(diǎn)和不