资源简介

第三章 数据处理与应用
教学基本信息
课 程 名 称 数据分析与可视化 授 课 时 间
授 课 年 级 高一年级 授 课 内 容 人民教育出版社 中国地图出版社《信息技术基础》必修一 第三单元
课 时 1课时
教材分析
选自中国地图出版社高中信息技术高一年级必修一，本课时是高中信息技术必修一《数据与计算》的第三节，本节课的内容为数据分析与可视化表达，是对数据处理过程的进一步细化讲解。本节内容偏理论化，因此在理论知识的基础上增加更多的例子进行渗透，会使教学更加有趣。
1.本节对应课标要求：
通过典型的应用实例，了解数据分析、可视化表达的基本方法。
根据任务需求，选用恰当的软件工具或平台处理数据。
2. 本节对应的学业要求：
能够甄别不同的数据分析与表达方法的优劣，选用合适的方法对数据进行分析与可视化表达，提取有用信息，形成结论。
学情分析
学习者为高一年级的学生，在学习“数据处理的一般过程”中，掌握了数据处理的一般过程包括数据采集、数据整理、数据分析与可视化表达，在第二节课程的学习中掌握了数据采集与数据整理的内容，因此本节的学习是对前面知识点的进一步深入，有利于学生深入理解数据分析，并能够利用可视化表达的手段表达数据，学生在日常生活中对数据可视化已经有了感性认识，所以基本概念比较容易理解，难点在于根据项目和活动选用合适的可视化方式并选择合适的工具实现数据可视化。
教学目标分析
理解数据分析的作用和数据分析常用的四种方法，能够体验多种数据分析技术的案例分析。(信息意识)
对日常生活中见到的数据可视化实例具备观察力和判断力，了解数据可视化的概念、作用、表现形式等。(信息意识)
能根据需求选择合适的数据可视化形式，能利用学习资源选取恰当的工具或软件实现数据可视化。(计算思维、数字化学习与创新)
能探究和总结数据可视化所包含的潜在含义，挖掘数据分析的社会价值。(信息社会责任)
学习重难点
学习重点：
数据分析的作用和数据分析常用的四种方法。
2.数据可视化的概念、作用、表现形式等。
学习难点：
1.在具体的情景中，能依据需求选取不同分数据分析方法进行数据分析。
2.根据需求，在不同的项目和活动中选用合适的可视化方式并选择合适的工具实现数据可视化。
教学方法
讲授法、讨论法、合作学习法等。
教学资源
基本教学材料：必修1--数据与计算及教学课件。
教学框架
教学过程设计
◆情节引入
环节 知识内容（情境/问题） 师生交互 创设意图
创设 情景 【知识回顾】 【师】首先，让我们一起来回顾一下之前本单元学习的内容。通过之前的学习，我们已经了解到数据处理的一般过程包含数据采集、数据整理、数据分析和数据呈现四个过程。 我们已经学习了数据采集，数据整理，并通过体验活动体验了数据采集和数据整理的过程。这节课我们来一起来学习数据分析与可视化。 【生】与同学合作讨论，进行知识回顾。 知识回顾有利于温习之前的内容，又为新内容的引入做好了铺垫。
◆新知讲解
环节 知识内容（情境/问题） 师生交互 创设意图
讲解新知 【数据分析】 什么是数据分析？ 数据分析是为了获取有价值的信息，使用适当的计算方法与工具对收集来的数据进行处理，提取有用信息，形成结论从而支持决策。 数据分析的作用？ 了解事物的现状 剖析事物的发展历程 预测事物未来走向 【展示案例】 金山银山不如绿水青山，最近这些年，国家落实严控环境污染、修复生态环境等政策。随着政策落实，你所在家乡的空气质量是否有所改善？ 【数据分析的方法】 对比分析法 平均分析法 结构分析法 【数据分析的工具】 1.用电子表格软件进行数据分析 2.用在线数据分析平台进行数据分析 3.使用编程工具进行数据分析 【展示案例】 据国家数据局统计，公共汽电车客运量在2014-2018年呈现下滑趋势，2014年客运量为7228457万人次，2015年客运量下滑至7054193万人次，2016年客运量显示为6826235万人次，2017年客运量显示为6627688万人次，2018年则显示为6356469万人次。 另外，轨道交通客运量在2014年-2018年则呈现出上升趋势，2014年客运量为1266576万人次，2015年相比于2014年上升133526万人次的客运量，在2016年-2018年一直呈现上升趋势，于2018年达到2127659万人次的客运量。 【课堂小结】 【师】举例子，讲解什么是数据分析。 【生】学习数据分析的概念。 【师】展示截止至2020年国内外疫情对比图，询问学生能从这些数据中获取什么信息？引导学生得出数据分析的作用1：了解事物的现状。 【生】观察两个不同的图片，积极讨论，得出数据分析的作用：数据分析可以了解事物的现状。 【师】展示全国治愈率与病死率的图片，提出问题：同学们能从这张图片中获得什么？ 【生】观察图片，回答问题。 【师】进行总结，得出数据分析的作用2：剖析事物的发展历程。 【师】展示一张人口老龄化的图片，向同学们提出问题：我们可以发现这张图揭示出的趋势是什么呢？ 【生】合作讨论，回答问题：人口老龄化在加重 【师】同学们观察的非常仔细，这是我们对人口数据的统计分析，通过数据分析我们可以发现人口老龄化在未来也会持续加重。这也是我们需要了解的数据分析的作用之一：预测事物未来走向。 【师】依据案例，提出问题：如何判断现在的空气质量和过去比是否有了改善？ 【生】合作学习，思考讨论，回答问题：可以把过去和现在的空气质量情况进行比较，就可以知道家乡的空气质量是否有所改观。 【师】是的，同学们回答的非常棒，对比空气质量为优的天数在过去几年间的变化趋势就可以知晓，那这种方法也就是我们今天所要学习的“对比分析法”。讲解对比分析法。 【生】学习对比分析法（横向与纵向），能够举出相关的例子。 【师】举出例子：如果老师想要了解整个班级在月考中语文成绩的情况，应该怎么办？ 【生】回答问题：可以算这次月考语文平均分 【师】引出平均分析法并进行讲解。 【生】学习平均分析法。 【师】展示饼图（一家人的各部分开支占比），询问学生问题，引出结构分析法并讲解。 【生】观察饼图，找出家庭开支占比最大的部分为房屋，学习结构分析法。 【师】确定了数据分析方法后，我们还需要借助更加合适的工具才能更加便捷的进行数据分析。 【生】提出问题：有哪些工具可以进行数据分析呢？ 【师】讲解常见的三种数据分析工具。 【师】思考：这些数据的呈现方式直观吗？我们可以采取哪些方式让这些数据能够更加直观呈现出来？ 【生】进行思考，并回答问题。 【师】我们可以采集数据可视化的方式对其进行可视化表达。讲解数据可视化的概念。 【生】学习数据可视化的概念。 【生】提出问题：那有哪些方法可以对数据进行可视化表达呢？ 【师】据可视化的形式丰富多样，常见的有图表，词云等。 讲解图表：柱状图、折线图、饼图、雷达图…… 【师】展示文本数据，提出问题：刚才我们是将数据进行可视化表达，那针对文本数据我们可以进行可视化表达吗？ 【生】思考问题。 【师】进行揭示：可以采取词云将数据可视化，讲解词云的概念、制作等知识点。 【生】学习利用词云将数据进行可视化表达。 【师】利用思维导图带领学生反思总结，梳理本节课学习的内容。 【生】进行知识总结梳理。完成练习提升。 从身边最常见的例子出发，让学生能够依据生活中常见的数据，获取知识。 通过结合国家对于环境保护方面的政策讲解数据分析的方法，既展现了时代发展下生态环境保护的重要性，又贴合教学内容。 该案例从两种不同的表现方式入手，形成了视觉上的强烈冲击，让学生能够从案例中体会到数据可视化表达的意义。
课堂练习：
1.完成课后练习提升的第1-2题。
2.完成实践活动：了解数据的可视化。
访问国家数据网站，了解数据可视化在国家数据统计分析领域的应用，体验数据可视化的效果和魅力。
操作过程：
打开国家数据网站：http://data.stats./
点击菜单栏中的“年度数据”标签
点击左侧下拉列表中的任意指标，即可查看相关数据。
点击右侧数据上方的可视化图标，即可生成相关图标。
3.在线体验制作词云：https:///create
教学反思
主要亮点：在讲解过程中通过结合国家对于环境保护方面的政策讲解数据分析的方法，既展现了时代发展下生态环境保护的重要性，又贴合教学内容。实践活动环节学生通过体验数据可视化的活动，感受数据可视化带来的效果和魅力，达到了很好的教学效果。
存在不足：学生学习到数据分析方法时，对于不同场景不同需求选择不同的数据分析方法理解较为困难，教学过程中未能及时发现学生对该知识点的疑惑。
再教设计：数据分析的四种方法可以举出更加贴近学生生活的例子，让学生真真切切的理解不同分析方法的效果以及应用，也可以采取提问题的方法让学生对数据分析方法进行选择，加深知识点的理解。

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