资源简介

中小学教育资源及组卷应用平台
信息科技 第1课 走进数据世界 教学设计
课题 走进数据世界 单元 第三单元 学科 信息科技 年级 七年级
教材分析 教材介绍了数据的概念、基本特征，并且列举了大量的生活中的数据，让学生理解什么是数据，认知数据的基本特征和生活中的数据。本课教材内容是本章内容的基石，学习完本课，学生就理解了数据的基本特征，可以分辨生活中的数据，也对数据的概念有了较好的认知。教材给出了丰富的示例，学生学习起来比较容易。教材知识结构清晰，学生自主探究任务数量合适，符合初中生的认知特点。
学习 目标 了解数据的概念； 理解数据的基本特征； 认识生活中的数据。
重点 本课重点是数据的基本特征，从数据的基本特征区别数据与非数据。
难点 从数据的基本特征认知生活的数据和非数据。
教学过程
教学环节 教师活动 学生活动 设计意图
导入新课 教师：随着互联网、物联网和人工智能技术的快速发展，数据正在爆发式增长。有人曾用“知识爆炸”一词来形容数据更新的速度和信息量的庞大。从国民经济到家庭生活，从生产制造到消费娱乐，数据已被广泛应用于各个领域。 学生：思考数据一词，想一想自己是如何理解数据。 教师：学会对数据进行计算、统计与分析，为人们提供高效、有价值的信息，成为21世纪公民必备的信息素养。从今天开始，让我们一起走进数据处理的世界吧！ 教师：你知道数字、数值与数据的区别吗 学生：说一说自己对数字、数值与数据的理解。 教师：数字是一种用来表示数的符号，常见的有罗马数字、阿拉伯数字、中文数字等。数值是表示事物属性在量上的数字，如含有质量、数量等属性的数字叫作这个量的数值。数据是对客观事物进行记录并可鉴别的符号，是用来表示客观事物的未经加工的原始素材。在计算机中，数据常常以符号、文字、数字、语音、图像、视频等形式存储和表达。 知道本单元学习的主题是数据与数据处理和本次课学习内容是认知数据。 引出本课学习主题，让学生明白学习数据和数据处理的意义。
讲授新课 一、什么是数据 教师：数据是对客观事物进行记录并可鉴别的符号，是对客观事物的性质、状态以及相关关系等进行记载的物理符号。它是可识别的、抽象的符号。在日常生活中，由于数据的来源不同，因此数据具有多样性。它可以是具有一定意义的文字、字母、数字、符号、图像、视频、音额等，也可以是客观事物的属性、数量、位置及其相关关系的抽象表示。例如，176em、65kg、36.5℃分别表示某人的身高、体重、体温等属性。600km、90km/h、2000元可以分别表示一次自驾游的路程、车速和消费额。当今世界，任何客观事物在人脑中的理解和表达已经离不开数据和基于数据的逻辑推理。 教师：在计算机科学中，数据是指所有能输入计算机并被计算机程序处理的符号介质的总称，是联系现实世界和“比特世界”的途径。现实世界中表示客观事物的任何符号都可以被计算机转化为二进制数据后进行逻辑运算，处理成有意义的数据。 学生：思考现代计算机为什么采用了二进制，而不是其他进制？ 拓展：计算机运行采用二进制，主要原因是二进制具有以下优点： 1.技术上容易实现。用双稳态电路表示二进制数字0和1是很容易的事情。 2.可靠性高。二进制中只使用0和1两个数字，传输和处理时不易出错。 3.运算规则简单。与十进制数相比，二进制数的运算规则要简单得多，这不仅可以使运算器的结构得到简化，而且有利于提高运算速度。 4.与逻辑量相吻合。二进制数0和1正好与逻辑量“真”和“假”相对应，用二进制数表示二值逻辑显得十分自然。 5.二进制数与十进制数之间的转换相当容易。人们使用计算机时可以仍然使用自己所习惯的十进制数，而计算机将其自动转换成二进制数存储和处理，输出处理结果时又将二进制数自动转换成十进制数，这给工作带来极大的方便。 多学一手 教师：现实世界中的任何事物，如果要用计算机系统对其进行识别、存储和计算，首先需要将其符号化。所谓符号化，是指将现实世界中的事物用符号表达，进而进行基于符号的计算的一种思维方式。1847年，英国数学家布尔首先创立了用0和1表达和处理现实中命题判断和推理（1表示真/0表示假）的基于二进制逻辑的代数系统，为电子计算机的开关电路设计提供了重要的数学方法和理论基础。 学生：了解符号化的含义。 二、数据的基本特征 教师：数据是信息的载体，是计算机程序加工的“原材料”。随着信息社会的发展，计算机存储和处理的数据越来越多、越来越复杂，了解这些数据背后的基本特征和规律，成为认识和理解虚拟世界的前提。 1.二进制。在计算机中，数据以二进制的形式存储、加工。 2.语义性。用数据可以记录和解释客观事物。 3.分散性。数据是分散的记录，分别记录了不同的客观事物。 4.多样性与感知性。数据的记录形式是多样的，数据能够被真实感知。 学生：学习数据的基本特征，举例说明数据的基本特征。 自主探究 教师：以小组为单位，举例说明数据的这四种特征，并查阅资料，与同学们讨论数据还有哪些特征。 学生：举例说明数据的这四种特征并讨论数据还有哪些特征。 举例： 1.二进制。计算机内部是由集成电路这种电子部件构成的。集成电路的所有引脚，只有直流电压 0V 和 5V。也就是说，集成电路的一个引脚，只能表示两个状态。所以，集成电路的特性决定计算机的信息数据只能用二进制数来处理。 2.语义性。人们可以根据天气预报的数据来增减衣物，天气预报的数据具有语义性。 3.分散性。天气预报中的数据，有的数据记录气温，有的数据记录空气湿度，有的记录空气质量，这体现了数据的分散性。 4.多样性与感知性。有的数据是用文字记录的，有的数据是用声音记录的，有的数据是用视频记录的。这些都可以被人们感知，并理解其含义。 三、数据与生活 教师：在人类文明发展的历史长河中，数据和处理数据的工具始终在人类生活中发挥着重要的作用。早在原始文明时期，人类就开始结绳记事和刻画图案，如图3-1-3、图3-1-4所示，这些记在绳索上的结、刻在岩壁上的图案就是最早记录客观事实的数据。 学生：思考一下人类记录数据的方式还有哪些？ 教师：大约距今一万年前，人类由原始文明进入到农业文明，开始不再依赖自然界提供的现有资源，而是通过农耕和畜牧等生产活动，使自己所需的植物和动物得到生长和繁衍，人类的生存得到了保障。在此基础上，人类发明了青铜器、铁器、文字、造纸术和印刷术，如图3-1-5所示，数据得以被广泛地记录和传播。人们通过对数据的收集、处理和分析，不断地寻找规律，积累经验。 学生：说一说自己知道的人类发展历史上还有哪些人类通过对数据的收集、处理、分析来寻找规律，积累经验的事迹。 教师：随着科学技术的发展，人类从农业文明走到工业文明。慢慢地，人类从繁重的农业劳动中解放出来，生活质量得到进一步的提升。从蒸汽机到计算机，从电报到5G，从石化能源到核能、太阳能等绿色能源，技术在为人类带来便捷的同时，也产生了大量的数据。人们每天都在不断地创造数据、分析数据、利用数据。例如，早晨醒来，我们可根据室外温度的数据及时增减衣物；上学的路上，智能手表提醒我们要注意时间，不要迟到：出门旅行，我们要依据导航数据来规划路线……数据已成为人类生活的重要组成部分，深刻地改变着这个社会。 学生：说一说自己每天创造了哪些数据、如何分析数据、利用数据的。 学习数据的概念，了解生活中的数据。 了解计算机科学中数据的含义。 了解计算机采用二进制的原因。 了解计算机处理现实生活中数据的方式。 学习计算机世界中数据的基本特征。 学生列举示例，说明数据的四种特种。 了解人类发明发展的历程中，数据和人类生活密不可分，帮助人们发现规律，积累经验。 通过日常生活的数据，帮助学生建立数据的基本概念，理解数据与生活息息相关，密不可分。 建立计算机科学中数据的概念。 帮助学生理解计算机中数据的特点。 帮助学生进一步了解计算机世界中的数据。 通过学习计算机世界中数据的特征，强化学生对数据的理解。 通过学生举例，让学生熟悉数据的基本特征。 从历史角度，认识数据与人类生活的关系。建立人们通过对数据的收集、处理和分析，不断地寻找规律，积累经验的认知。
作业布置 1.在你的生活中，获取最多的数据是什么类型？为什么？ 2.请用一组数据来描述你自己，分享你的成长轨迹。 学生罗列自己生活中的数据类型，分析获取最多的是哪种类型。 学生用数据描述自己的成长轨迹。 对本课学习内容进行实践，促进学生对数据的理解，感受数据对人的发展的意义。
课堂小结 组织学生分小组总结本课学习内容，请每个小组代表说说自己小组总结的结果。教师做最后的补充。 在小组讨论基础上，推选代表总结本课学习内容。其他小组作补充总结。 学生自己总结学习内容是一种学习方法，每次课可以梳理出学习了哪些知识、技能方法和思维方式，在头脑中形成本课程的学科结构。
板书 学生从板书中形成本课的知识结构，内化学习成果。 体现本课的设计思路，让学生明白本课学习了哪些内容。
21世纪教育网 www.21cnjy.com 精品试卷·第 2 页 （共 2 页）
21世纪教育网(www.21cnjy.com)

展开更多......

收起↑