资源简介

附件1单元教学规划
教学内容基本信息
学科 信息技术 实施年级 高一 设计者
课程标准模块 模块1 ：数据与计算
使用教材 2019年教育科学出版社编著的普通高中教科书《信息技术必修1数据与计算》
单元名称 认识数据
单元课时
单元教学规划
1.主题名称：我为学校周年庆献礼
2.主题概述： 1）项目简介： 本章节设计了一个2课时的项目，项目一学生需要从数据的角度，撰写一份图文并茂的分析报告，向身边的小伙伴或家人推荐3部电影。在项目实践过程中，学生要理解音乐APP推荐音乐的原理、实战数据分析的全流程，体会信息技术学科基本思想，建构相应知识结构，掌握相应的基本方法。 2）本单元紧扣“数据”这个学科大概念，聚焦的引领性学习主题是： 我们如何基于一个实际问题，了解各类数据采集的基本方法，采集到合适的数据。解释常用数据如文本，音频的编码原理，理解数据编码的意义和作用。 3）在教学过程中，要落实以下目标： a）高中课程标准必修模块1《数据与计算》相关内容要求： 1.3 通过具体的学习人物，体验数字化学习过程，感受数字化工具皓然资源的优势。 1.4 通过典型的应用实例，了解数据采集、分析和可视化表达的基本方法。 1.5 根据任务需求，选用恰当的软件工具或平台处理数据，完成分析报告，理解对数据进行保护的意义。 b）本内容对学生学科素养发展的价值 在生活中，能够根据问题的需要，恰当选择数字化工具进行学习（信息意识，数字化学习与创新）。按照问题解决方案，使用恰当的数字化工具和方法，实现对数据的获取、组织，并能够迁移到相关问题的解决过程中（计算思维）。在数据分析时，尊重和保护个人及他人的隐私，同时能够在数据分析的基础上，完成分析报告（信息社会责任）。
3.主题学情分析： 1）学生特点： 本节课学生来高一年级，他们求知欲强，喜欢新鲜有挑战的课堂活动，在平时课余活动中喜欢听音乐分享音乐，对这个学习主题抱着浓厚的兴趣。 2）素养与技能： 他们能够认识到数据在信息社会中的重要价值，已经初步学习了算法和程序设计，能使用Excel进行简易的数据分析。他们比较熟悉通过网络问卷收集数据的方法，但对于使用爬虫程序来获取数据的方法没有经验，须重点讲解。 3）学习方式： 之前的课堂上，学生未借助过Python完成一个多步骤的复杂问题，本次需要在教师的引导下，借助操作流程和任务单自主推进。
4.开放性学习环境： 1）机房环境： 教师机、学生机（windows或mac均可）、屏幕、白板 2）软件工具： IDLE（Python 3.7，安装了第三方模块requests、bs4、lxml、xlwt、wordcloud、jieba），word，pdf，浏览器，极域。
5.单元学习目标： 本单元的学习目标及其对应的学科核心素养如下表所示：
6.教学过程： 本单元子任务设计、详细内容和对应的课时安排如下：
7.评价建议： 本单元共4课时，每节课都会进行过程性评价（总分60分），评价内容和赋值方法如下： 1）任务完成（30分）：评价每节课的学习成果，单元的评价量规主要考察单元项目成果，即学生提交的《观影推荐报告》，评价量规包括科学维度和技术维度两个方面，详细量规如下。每节课有具体的量规，具体参见各课时的教学设计。 2）课堂纪律（10分）：评价学生的学习态度，评价指标包括出勤时长、学习专注度。 3）创新思维（10分）：评价学生在学习成果方面的创新或迁移运用，评价指标包括推荐角度的多样性、分析方法的创新性。 4）资源利用（10分）：评价学生常规操作，评价指标包括各类软硬件资源的使用情况。
8.反思性教学改进： 本单元的目标重在让学生了解数据处理的全流程和各环节的基本方法，受限于课时，未能对所有方法进行充分地练习与实践，可通过提供丰富的阅读材料和拓展练习，支撑学生未来能够在深度方面探索与挖掘。
9.单元作业/测试： 本单元只有子任务对应的课堂作业，无课后作业，具体的课堂作业包括： 任务1了解推荐原理、流程体验：理解互联网公司为用户推荐电影和借助爬虫采集数据的基本原理，通过影评数据生成一部电影的标签词云图，了解并体验数据处理的全流程。 任务2-3数据采集、数据整理及分析：分析被推荐人的偏好，规划3部电影的推荐角度。之后借助爬虫、行业报告等方法，采集需要的电影数据，整理成excel文件，清除其中存在缺失、重复、错误问题的脏数据。然后选择适当的方法完成数据分析，得出3部推荐电影。 任务4-5数据可视化、分享交流：将数据分析结果用图示的方法呈现出来，完成一份图文并茂的推荐报告。
附件2课时教学设计
课时教学设计
单元名称 我为学校周年庆献礼
第1课时 数据收集
1.课时教材分析： 本项目基于教材第三章《认识数据》的学习目标，使用《我为学校周年庆献礼》的项目场景来实施教学。 本节课作为项目的第一节课，承担着重要的开篇作用。学生将明确项目的学习主题，了解APP推荐电影的基本原理，然后完成一部电影的影评数据采集、整理、分析、可视化，最终生成一部电影的标签词云图。通过这个富有挑战的任务，学生能够理解并体验数据处理的全流程，为后几节课深入学习数据处理各环节打下基础。 在本节课的采集环节，学生将学习爬虫的基本原理，并通过修改爬虫参数完成电影短评数据的采集；分析和可视化部分，将借助样例代码，通过jieba等模块完成分词，通过wordcloud等模块完成词云图的绘制。之后学生通过分析绘制结果，思考如何优化数据分析的过程，从而提升电影标签的准确性。小结时，引导学生在信息社会和网络空间中，形成自己的价值判断，并为社会贡献有价值的信息。
2.课时学情分析： 学生来自高一年级，他们求知欲强，喜欢新鲜有挑战的课堂活动。同时今年是学校办学五周年，学生对“为学校周年庆献礼”这个学习主题抱着浓厚的兴趣。 他们能够认识到数据在信息社会中的重要价值，了解到各种数据的呈现方式。
3.课时学习重点： 理解APP推荐电影的基本原理，了解并经历数据分析的完整流程，初步形成数据采集与分析的能力。
4.课时学习难点： 模拟数据的数字化方法
5.开放性学习环境： 1）机房环境： 教师机、学生机（windows或mac均可）、屏幕、白板 2）软件工具： 录音机，浏览器，极域
6.课时学习目标： 1）理解APP推荐电影和爬虫采集数据的基本原理，理解使用计算机解决问题的方法； 2）通过绘制一部电影的标签词云图，了解并经历数据分析的完整流程，树立用数据分析为社会创造更多价值的理念； 3）能够通过查看标签词云图，分析数据中承载的信息，发现目前数据处理过程中的不足，为后续课程做好铺垫，同时体会到大数据对我们生活带来的影响。
7.课时教学过程： 教师活动学生活动环节一：新课导入（3min）教师活动1 1.抛出问题：同学们好，在第三单元我们要和大家聊聊看电影这个话题。今年有很多热映的大片，比如长津湖、你好李焕英，刷爆了各大榜单和大家的朋友圈，不知道同学们都看过没有呀？大家平时怎样选择去观看哪部电影呀？ 2. 介绍项目主题：在这个单元，我们将通过看电影这个主题，学习如何采集到合适的数据，然后通过分析这些数据，帮我们更好地决策。 接下来的4节课时间，我们就将为大家的一位好友或家人，定制一份观影报告，推荐3部适合他们的电影。 3. 抛出问题：为他人推荐电影之前，我们首先思考下互联网公司是如何为我们推荐电影的？学生活动1 1. 了解项目主题； 2. 聆听问题，积极思考作答。活动意图说明：介绍项目主题，通过问题激发学生学习兴趣，引出后续内容。环节二：新知学习及爬虫体验（16min）教师活动 2 1.讲解APP推荐电影的基本原理：一方面基于用户基础信息和行为数据分析偏好，生成用户标签；一方面分析视频基础信息及评论数据，生成影片标签。然后将用户标签与影片标签用算法匹配后进行推荐。 2.说明本节课目标：了解数据处理的全流程，借助影评数据生成一部电影的标签，用词云图进行呈现。后面3节课依据被推荐人的偏好，采集几十部相关电影数据，筛选出3部最适合电影，完成报告的撰写。 3. 提问并简述用数据生成电影标签词云图的基本流程：数据采集、整理、分析、可视化，并撰写在白板上； 4. 播放视频讲解爬虫采集数据的原理； 5. 指导学生完成任务一：数据采集及整理。 即通过修改python爬虫程序的参数，完成一部电影的短评数据采集，并查看采集得到的excel文件，完成数据整理。学生活动2 1. 了解APP推荐电影的基本原理及本节课目标； 2. 了解数据分析的全流程及爬虫基本原理； 3. 查看电影在豆瓣平台的编码，修改爬虫代码并运行，获得电影短评数据； 4. 查看excel文件，完成数据整理。活动意图说明：体会信息技术学科的基本思想，建构相应知识结构，通过实践掌握基本方法。环节三：分词及词云图绘制（18min）教师活动3 1. 简述中文分词及词云图绘制的基本原理； 2. 指导学生完成任务二：数据分析及词云图绘制。即通过运行python示例代码，获得影评数据的标签词云图；然后基于获得的词云图进行分析，思考两个问题： 1）现有标签能够帮助你了解这部电影的特征吗？存在什么问题？ 2）可以从数据采集、整理、分析、可视化中哪些环节解决这些问题？尝试提出1个解决方案； 3）选取学生代表分享思考结果，以及形成的优化策略，对学生回答进行点评然后进行小结。学生活动3 1. 了解分词及词云图绘制原理，然后动手实践； 2. 完成任务单，分析词云图，思考可以如何优化数据分析的过程； 3. 聆听教师讲解及学生发言。活动意图说明：了解并实践分词及词云图的绘制过程。 环节四：小结点评（3min）教师活动 4 1. 小结数据处理的全流程可以如何优化： 预设1:学生分享时，已经说出了很多合理的修改方案，可以简化这个环节，在点评时说明后续项目可以优化的地方； 预设2:学生课上未形成较多的建设方案，则通过课件详述未来项目中可以优化的地方。 2. 引导学生在信息社会和网络空间中，形成自己的价值判断，并为社会贡献有价值的信息； 3. 课下让同学们明确被推荐人，并了解他们的偏好，构思推荐3部电影的角度。学生活动 4 1. 聆听教师讲解； 2. 回顾本课要点，了解后续安排。活动意图说明：巩固本节课要点，为下节课做铺垫。让学生们对于信息技术创新所产生的新观念和新事物，具有积极学习的态度、理性判断和负责行动的能力。
8.课时教学板书设计：
9.课时作业设计： 学生上课填写的在线文档内容如下图。课后教师将依据学生提交的这份文档，完成教学评价。重点考量学生是否能够基于数据处理的流程，完成一部电影的标签词云图；然后基于生成的图片，发现不足之处，并提出相应的解决方案，且解决方案对应的数据处理环节表述正确。 姓名分析的电影名称短评词云图现有标签能够帮助你了解这部电影的特征吗？存在什么问题？可以从数据采集、整理、分析、呈现中哪些环节解决这些问题？尝试提出1个解决方案吧。
10.课时教学反思（实施后填写）： 1）区别于一般的PBL项目：起始课不是做规划，而是先体验数据处理的全流程，让学生在未掌握各环节具体技能时，畅想标签词云图存在的问题及解决方案。这个过程能帮老师充分了解学生情况，为后续三节课展开项目环节做好准备，第二课时再规划推荐影片的角度； 2）聚焦重难点：围绕解决实际问题开展课程，课程提供丰富的学习资源，学生修改部分代码即可体验全流程，将精力聚焦到教学重难点； 3）需改进：作为单元的项目启动课，部分学生的想法激发的还不够，对于任务单中的问题，可以提供一些回答的支架，后续随着项目深入，可以让学生思路更广阔；一方面对于基础较好的同学，未提供太多的空间和资源，支撑他们在深度方面探索与挖掘。

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