资源简介 教学单元 数据分析与人工智能 教学主题 走近数据分析教学目标知识与技能 能够对采集的数据分别利用Excel和spss进行描述统计分析; 能够根据分析结果进行科学解读; 能够设计撰写统计分析报告。 过程与方法 通过活动分析——活动探究——撰写报告来完整体验活动过程,并且学会如何统计数据,提升计算思维。 情感态度价值观 能够科学、严谨、合理地认识数据,利用合理统计方法对数据信息进行挖掘。核心素养培养能够利用相应的统计软件分析数据的价值,挖掘信息内容,提升计算思维。教学内容统计分析;数据可视化;Excel和spss统计;统计报告撰写教学媒体电子白板、PPT教学过程教学环节 教师活动 学生活动 设计意图活动导入 软件设计公司要设计一款在线考试软件,同学们通过答题,软件能够自动汇总分数并且统计每位同学的成绩,出具同学们的学习成绩报告,大家如何帮助设计师设计完成呢?你有什么想法? 学生思考并回答问题。 情境导入,让学生临场感受和回忆目前考试成绩软件的内容。引入统计分析。活动分析 【市场调查】 首先调查一下市场上其他考试软件所具备的功能有哪些? 【内容分析】 教师引导学生在网络上寻找相关的考试软件成绩报告单的图片,分析所需要的内容。 在教师引导过程中,由学生回忆并浏览目前考试软件成绩报告的界面,对内容进行分析,科学合理地设计后续统计分析报告。活动探究 【知识点一、统计分析】将附件1 成绩单按照你所学的excle分析来统计分析以下内容: 1、各班、各科成绩的总分; 2、各班、各科成绩的平均分; 3、各班人数 按照附件内容,学生根据前期知识利用公式来计算,完成任务,复习旧知。 学生通过任务完成不同学习数据透视表和数据透视图,在实践练习中结合理论知识不断不断加强理解。 在总结时主要由学生来归纳,并且让学生能够区别公式运用和数据透视图表的之间的关系。 教学的目的是为学生播下一颗感兴趣的种子,学生通过对数据透视图表的学习,能够对统计分析学科、统计分析软件进行深入学习是本节课的目的之一。【Excel数据透视表】 讲授如何使用数据透视表来让学生完成统计分析。 播放视频并让学生模仿操作。 对比分析 将两个或两个以上的数据进行比较,分析它们的差异,从而揭示这些数据所代表的事物的发展变化情况和规律。 对比有横向对比和纵向对比两种情况。 横向对比是在类似的或同类的事物之间进行比较; 纵向对比是将相同事物的不同时期进行比较。 平均分析 运用计算平均值的方法反映总体在一定时间、地点条件下某一数量特征的一般水平。 数据透视表 数据透视表(Pivot Table)是一种交互式的表,可以进行某些计算,如求和与计数等。所进行的计算与数据跟数据透视表中的排列有关。 交互 即用户可根据筛选选择需要呈现的数据,体现人机操作。 学生观看视频并模仿操作。 学生练习完后,教师及时总结对比分析和平均分析的内容,让学生理解从实践中领悟知识。 学生根据操作继续完善没有模仿完成的内容。 学生认真听讲,和教师一起总结。【知识点二、数据可视化】以图形、图像和动画等方式更加直观生动地呈现数据及数据分析结果,揭示数据之间的关系、趋势和规律等的表达方式称为数据可视化表达。 数据透视图通过对数据透视表中的汇总数据添加可视化效果来对其进行补充,以便用户轻松查看比较、模式和趋势。 提问:如何创建数据透视图? 观看【创建数据透视表】视频 请你说一说,数据透视表和数据透视图与Excel中传统的公式统计相比优点是什么? 数据透视表和数据透视图作为独立的Excel统计分析功能,其高级功能需要专门投入时间和精力学习,本节课只是为抛砖引玉,了解如何运用它们进行统计分析和图表展示。 同学们有兴趣可自主探究其他功能,以丰富和完善知识体系。 学生认真听讲并回忆图表的运用。 观看视频并模仿操作。 教师引导学生自主总结。 学生课下自主基于兴趣深入探究。【知识点三、spss软件】SPSS能比普通的数据堆砌更好的表达数据传达的意思,能够为研究结论提供数据支撑。SPSS将几乎所有的功能都以统一、规范的界面展现出来,使用Windows的窗口方式展示各种管理和分析数据方法的功能,对话框展示出各种功能选择项。用户只要掌握一定的Windows操作技能,精通统计分析原理,就可以使用该软件为特定的科研工作服务。 认真听讲并记录笔记。 引入理论知识,让学生理解统计分析中个,可以用不同的统计软件对数据进行处理。打开在线spss网址,将附件成绩表上传到网站中(https://) 1、统计分析成绩表的均值、 保准差、极值等; 2、两两对比各个班级中,不同学科的差异对比。 【描述统计】 描述性统计分析指标可分为两类: 1)一类表示数据的中心位置:如均值,中位数,众数等。 2)一类表示数据的离散程度,如方差,标准差,极差等用来衡量个体偏离中心的程度 播放【分类汇总功能】视频 用于研究不同分类时的汇总情况【比如不同区域分类项,销售额(汇总项)的差异情况】;第一:SPSSAU提供平均值、标准差、求和等十余类汇总指标;第二:分类汇总直观展示数据汇总结果,不进行统计检验;第三:建议可使用平均值对比差异。 【差异分析】 播放【差异分析】的示例视频 示例: 班级1和班级2,语文学科的对比分析 【变量】 分类变量:男女、班级1和班级2、类别1和类别2 定量变量:身体、体重、成绩(是连续数据) 【练习】 请你按照示例步骤,分析班级和班级2,数学、英语的t检验,并解释智能分析结果。 学生打开在线网站,注册账号之后,根据教师的视频,模仿操作,并理解网站出具的结果解释。 认真听讲并记录笔记。 基于知识理解进行进阶任务练习。 学生先学习spss最基本的功能,并且理解描述统计和差异分析的概念。 利用简易的在线spss统计网站,让学生简单练习成绩统计分析,并且教师说明和引导报告的解读,让学生观察完整成绩报告应包含的内容。学生在进阶任务完成中不断提升问题解决能力和计算思维。撰写报告 统计分析报告是统计分析研究过程中所形成的论点、论据、结论的集中表现;是数字与文字相结合,对客观事物进行分析研究结果的表现。 统计分析结果可以通过表格式、图形式和文章式等多种形式表现出来。 学生完成学习报告。 观察spssau出具的分析报告,尝试利用spss软件,对所有内容按照频率、均值、标准差进行报告出具,具体报告模板见附件2.报告内容包括: 一、描述性统计 二、对比分析结果 三、图表报告 四、总结 巩固、加强学习,并解决开放性问题。(共29张PPT)5.1 走近数据分析2019教科版高中信息技术三维目标一、活动导入【考试成绩软件设计】软件设计公司要设计一款在线考试软件,同学们通过答题,软件能够自动汇总分数并且统计每位同学的成绩,出具同学们的学习成绩报告,大家如何帮助设计师设计完成呢?你有什么想法?二、活动分析首先调查一下市场上其他考试软件所具备的功能有哪些?【考试成绩软件设计】【市场调查】二、活动分析【考试成绩软件设计】【内容分析】三、活动探究【统计分析】将附件1 成绩单按照你所学的excle分析来统计分析以下内容:1、各班、各科成绩的总分;2、各班、各科成绩的平均分;3、各班人数三、活动探究【Excel数据透视表】【统计分析】三、活动探究【Excel数据透视表】对比分析将两个或两个以上的数据进行比较,分析它们的差异,从而揭示这些数据所代表的事物的发展变化情况和规律。对比有横向对比和纵向对比两种情况。横向对比是在类似的或同类的事物之间进行比较;纵向对比是将相同事物的不同时期进行比较。平均分析运用计算平均值的方法反映总体在一定时间、地点条件下某一数量特征的一般水平。【统计分析】根据前述操作,同学们自己练习一下任务一吧。在分析结束后,总结你的分析是属于对比分析还是平均分析,说明理由。三、活动探究【Excel数据透视表】【统计分析】三、活动探究数据透视表数据透视表(Pivot Table)是一种交互式的表,可以进行某些计算,如求和与计数等。所进行的计算与数据跟数据透视表中的排列有关。交互即用户可根据筛选选择需要呈现的数据,体现人机操作。【Excel数据透视表】【统计分析】三、活动探究以图形、图像和动画等方式更加直观生动地呈现数据及数据分析结果,揭示数据之间的关系、趋势和规律等的表达方式称为数据可视化表达。【数据可视化】【统计分析】三、活动探究数据透视图通过对数据透视表中的汇总数据添加可视化效果来对其进行补充,以便用户轻松查看比较、模式和趋势。如何创建数据透视图?【数据透视图】【统计分析】三、活动探究【数据透视图】【统计分析】请你说一说,数据透视表和数据透视图与Excel中传统的公式统计相比优点是什么?三、活动探究优点:1、交互式。2、不需要输入公式。3、对信息素养要求更高。【总结内容】【统计分析】三、活动探究数据透视表和数据透视图作为独立的Excel统计分析功能,其高级功能需要专门投入时间和精力学习,本节课只是为抛砖引玉,了解如何运用它们进行统计分析和图表展示。同学们有兴趣可自主探究其他功能,以丰富和完善知识体系。【总结内容】【统计分析】三、活动探究【SPSS软件】【统计分析】三、活动探究SPSS能比普通的数据堆砌更好的表达数据传达的意思,能够为研究结论提供数据支撑。SPSS将几乎所有的功能都以统一、规范的界面展现出来,使用Windows的窗口方式展示各种管理和分析数据方法的功能,对话框展示出各种功能选择项。用户只要掌握一定的Windows操作技能,精通统计分析原理,就可以使用该软件为特定的科研工作服务。【SPSS软件】【统计分析】三、活动探究描述统计频数、均值、总和、极值等。关系分析差异关系、相关关系差异关系不同性别人群,消费观念的差异;不同性别同学,数学数学成绩的差异;相关关系身高和体重之间相关(身高越高、体重越高等)方程构造回归方程(y=ax+b)等。【SPSS软件】【统计分析】三、活动探究打开在线spss网址,将附件成绩表上传到网站中(https://)1、统计分析成绩表的均值、 保准差、极值等;2、两两对比各个班级中,不同学科的差异对比。【SPSS软件】【统计分析】【描述统计】三、活动探究描述性统计分析指标可分为两类:1)一类表示数据的中心位置:如均值,中位数,众数等。2)一类表示数据的离散程度,如方差,标准差,极差等用来衡量个体偏离中心的程度【SPSS软件】【统计分析】三、活动探究【SPSS软件】【统计分析】三、活动探究用于研究不同分类时的汇总情况【比如不同区域分类项,销售额(汇总项)的差异情况】;第一:SPSSAU提供平均值、标准差、求和等十余类汇总指标;第二:分类汇总直观展示数据汇总结果,不进行统计检验;第三:建议可使用平均值对比差异。【分类汇总功能】【SPSS软件】【统计分析】三、活动探究【SPSS软件】【统计分析】【差异分析】三、活动探究【SPSS软件】【统计分析】三、活动探究示例:班级1和班级2,语文学科的对比分析【SPSS软件】【统计分析】【变量】分类变量:男女、班级1和班级2、类别1和类别2定量变量:身体、体重、成绩(是连续数据)三、活动探究【SPSS软件】【统计分析】三、活动探究请你按照示例步骤,分析班级和班级2,数学、英语的t检验,并解释智能分析结果。【SPSS软件】【统计分析】四、撰写报告统计分析报告是统计分析研究过程中所形成的论点、论据、结论的集中表现;是数字与文字相结合,对客观事物进行分析研究结果的表现。统计分析结果可以通过表格式、图形式和文章式等多种形式表现出来。【统计分析报告】【统计分析】观察spssau出具的分析报告,尝试利用spss软件,对所有内容按照频率、均值、标准差进行报告出具,具体报告模板见附件2.报告内容包括:一、描述性统计二、对比分析结果三、图表报告四、总结四、撰写报告【统计分析报告】【统计分析】t检验分析结果班级(平均值±标准差)tep1班(7=54)2班(=46)语文102.63+15.06103.96±10.53-0.4970.620p<0.05*p<0.01分析建议旬检验研究X(定类,2组)对于Y(定量)的差异,比如不同性别人群满意度差异关系;第一:分析X与Y之问是香呈现出显著性(p值小于0.05或0.01):第二:如果呈现出显菩性;具体对比平均值大小,描述具体差异所在;第三:对分析进行总结。智能分析目从上表可知,利用检验(全称为独立样本检验)去研究班级对于语文共1项的差异性,从上表可以看出:不同班级样本对于语文全部均不会表现出显菩性(>0.05),急味着不同班级样本对于语文全部均表现出一致性,并没有差异性。总结可知:不同班级样本对于语文全部均不会表现出显菩性差异。语文山,柱形E条形√折线业数图图图据班级和语文t检验对比125102.63103.961007502501班2班下载排序Aa样式深入分析效应量指标目分析项s2 pooled(联合方差)Cohen'sd值语文172.4160.101。分析建议如果检验显示呈现出显菩性差异(p<0.05),可通过平均值对比具体差异,同时还可使用效应星(E什伦ctsz)研究差异幅度情况;检验时使用Cohen'sd值表示效应量大小(差异幅度大小),该值越大说明差异越大;第二:检脸使用Cohen'sd值表示效应星大小时,效应量小、中、大的区分临界点分别是:0.20,0.50和0.80;Cohen'ed值+兽公一式为差值的情标差t检验分析结果(普通格式)旬分析项项样本星平均值标准差平均值差值差值95%Ctdfp1班52102.6315.06语文2班46103.9610.53-1.326.598~3.954-0.49796.0000.620总计98103.2613.08p<0.05*p<0.01t检验分析结果简化纵向格式)目班级(平均值±标准差)语文1班(=54)102.63±15.062班(=46)103.96±10.53t-0.497p0.620p<0.05*p<0.01同参考文献旬[1]The SPSSAU project(2023).SPSSAU.(Version 23.0)[Online Application Software].Retrieved from https://www..[2]Ruxton G D.The unequal variance t-test is an underused alternative to Student's t-test and the Mann-Whitney U test[J].Behavioral Ecology,2010,174)688-690.【3】张厚粲,徐建平.现代心理与教育统计学第3版M.北京师范大学出版社,2009.【4】颜虹,徐勇勇.医学统计学第3版M人民卫生出版社,2017分类汇总分析结果基础指标(平均值)班级标题汇总班2班数学89.86890.45790.141语文102.635103.957103.255英语78.93380.30479.5779。分析建议分类汇总用于研究不同分类时的汇总情况【比如不同区域分类项,销售额(汇总项)的差异情况】;第一:SPSSAU提供平均值、标准差、求和等十余类汇总指标;第二:分关汇总直观展示数据汇总结果,不进行统计检验;第三:建议可使用平均值对比差异。分类汇总分析结果-详细指标目班级标题项汇总1班2班n534699平均值89.86890.45790.141标准差26.89927.47727.031平均值士标准差89.868±26.89990.457±27.47790.141±27.031求和4763.0004161.0008924.000最小值15.00030.00015.000最大值143.000148.000148.00025分位数75.50072.75075.000中位数92.00087.50088.00075分位数105.000116.000109.000数学90分位数126.000123.000123.00095分位数140.000128.250130.00099分位数143.000148.000148.000标准误3.6954.0512.717均值95%CrLL)82.62682.51684.817均值95%CUL)97.11098.39795.466差128.000118.000133.000四分位问距29.50043.25034.000方差723.578754.965730.694峰度0.4750.3740.004偏度0.3320.2660.295524698平均值102.635103.957103.255标准差15.05910.52613.080平均值±标准差102.635±15.059103.957±10.526103.255±13.080求和5337.0004782.00010119.000最小值53.00083.00053.000最大值124.000130.000130.00025分位数96.50095.50096.000中位数104.000104.500104.00075分位数112.750110.250111.250语文90分位数118.000119.000118.10095分位数122.000121.300122.000班级 语文 数学 英语 物理 化学 政治 历史 信息 总分 班次1班 111 140 92 40 36 97 92 70 678 11班 109 140 76.5 60 49 93 88 61 676.5 21班 113 123 108.5 54 39 97 88 41 663.5 31班 118 127 93.5 52 35 96 87 42 650.5 41班 122 77 104 55 41 92 85 71 647 51班 118 120 63 59 52 89 94 44 639 61班 103 123 96.5 39 42 90 83 56 632.5 71班 122 103 81.5 42 34 96 93 57 628.5 81班 114 115 80 42 30 95 86 57 619 91班 116 98 87 45 39 92 88 53 618 101班 112 103 109.5 28 44 95 94 27 612.5 111班 115 80 100.5 46 40 91 84 55 611.5 121班 104 105 81 51 33 83 87 67 611 131班 113 94 105 38 19 96 92 47 604 141班 98 126 92 34 37 92 72 48 599 151班 104 143 57.5 59 35 75 92 27 592.5 161班 121 69 89.5 54 33 89 92 43 590.5 171班 117 72 88 46 28 92 95 52 590 181班 118 83 70 38 60 96 82 40 587 191班 108 105 89.5 38 24 93 97 32 586.5 201班 107 126 66 41 18 96 90 38 582 211班 106 85 101.5 34 49 89 88 24 576.5 221班 112 92 88 32 15 93 90 47 569 231班 104 93 88.5 36 24 94 90 38 567.5 241班 98 68 111 33 40 81 85 48 564 251班 103 94 61.5 46 46 93 90 29 562.5 261班 105 83 96.5 35 17 90 94 37 557.5 271班 111 64 83 43 29 95 88 41 554 281班 110 75 66 49 24 94 93 39 550 291班 95 109 98.5 34 15 84 70 44 549.5 301班 107 92 69.5 29 17 93 79 51 537.5 311班 103 87 75.5 31 20 95 83 42 536.5 321班 103 84 99 19 22 93 80 34 534 331班 99 88 74.5 40 22 92 83 34 532.5 341班 100 94 59.5 36 22 90 88 41 530.5 351班 95 99 75.5 30 10 94 90 26 519.5 361班 104 50 92.5 29 23 94 87 37 516.5 371班 101 85 76 37 10 71 87 48 515 381班 102 55 72 23 32 95 96 39 514 391班 96 68 70.5 27 32 93 88 39 513.5 401班 92 94 59 29 33 90 82 28 507 411班 96 83 79.5 30 6 85 86 38 503.5 421班 58 105 59 34 33 93 82 36 500 431班 86 52 79 22 28 93 91 47 498 441班 98 81 44.5 37 13 75 87 51 486.5 451班 89 59 59 42 14 88 74 51 476 461班 93 94 24.5 37 12 91 84 33 468.5 471班 53 101 79 16 18 92 80 29 468 481班 86 76 58 33 15 87 79 28 462 491班 124 96 97.5 90 44 451.5 501班 87 40 44 34 13 91 86 31 426 511班 58 15 31.5 23 30 68 18 25 268.5 521班 30 35 17 89 171 531班 0 0 542班 110 125 94 63 33 91 98 62 676 12班 108 115 92.5 61 30 91 90 85 672.5 22班 122 115 90 64 21 96 93 67 668 32班 117 87 104 61 35 92 96 62 654 42班 83 148 70.5 64 29 85 97 73 649.5 52班 94 119 82.5 57 45 91 98 57 643.5 62班 104 121 96 37 23 93 96 68 638 72班 109 103 94.5 52 43 94 88 48 631.5 82班 119 84 98.5 50 25 91 98 60 625.5 92班 89 123 91 53 54 90 64 54 618 102班 120 83 108.5 46 32 84 98 35 606.5 112班 99 99 98.5 41 32 96 78 61 604.5 122班 117 111 85 45 42 90 60 48 598 132班 108 122 72.5 28 34 93 94 44 595.5 142班 105 121 73 42 22 91 92 47 593 152班 103 30 107 50 43 89 98 73 593 162班 110 99 75.5 43 26 91 87 54 585.5 172班 103 88 88 59 20 86 88 48 580 182班 92 100 84 57 26 86 92 43 580 192班 114 89 78 45 21 92 95 38 572 202班 130 61 108 38 16 90 95 32 570 212班 109 98 87 36 22 86 94 36 568 222班 108 87 72.5 48 18 91 87 51 562.5 232班 119 63 84.5 42 25 89 91 48 561.5 242班 108 105 90 36 25 91 72 31 558 252班 101 123 62 47 15 93 82 32 555 262班 94 87 80.5 54 21 92 94 30 552.5 272班 96 79 57.5 42 31 91 94 62 552.5 282班 98 130 70.5 41 20 87 72 33 551.5 292班 91 121 66 27 20 88 84 45 542 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