资源简介

《数据的采集》教学设计
学科 信息技术 年级 高一 学期 秋季
教科书 粤教版信息技术（必修一）《数据与计算》
教材分析
本次课选自必修一第五章《数据处理和可视化表达》第二节，在前一节内容中学生已经认识大数据及其特征，理解数据对日常生活的影响。本节内容是引导学生学会针对不同数据需求，合理选择合适的工具和方法对数据进行采集和存储，为后续的数据的分析和可视化处理做准备。同时引导学生在日常生活中，学会对数据进行保护，提高个人信息安全意识。
学情分析
本节课的教学对象为高一年级学生。同学们在前面的学习中已经体验了利用程序去解决问题，掌握了python程序设计语言的基础知识。同时以学生会使用到的“去哪儿网”网站数据为爬取对象，不局限于教材内容，学生兴趣浓厚。
教学目标
1、在日常生活中，根据实际解决问题的需要，恰当选择数字化工具获取数据，并能关注信息技术工具发展中的新动向和新趋势，有意识地使用新技术处理信息。（信息意识） 2、针对给定的任务进行需求分析，明确需要解决的关键问题，按照问题解决方案，选用适当的数字化工具或方法获取数据，并能迁移到其他相关问题的解决过程中。（计算思维） 3、采用简单的技术手段，保护数据、信息以及信息设备的安全。同时具有信息安全意识，尊重和保护个人及他人的隐私。（信息社会责任）
教学重难点
重点：掌握数据采集的方法；理解对数据保护的意义，增强数据安全意识。 难点：体验网络爬虫采集数据，并知识迁移到其他数据采集问题解决中。
教学准备
1、课件、项目学习资源包、项目学习学案等；
教学方法
自主探究、项目教学（PBL）、任务驱动等。
教学过程
教师活动 学生活动 设计意图
导入真实情景
引入真实情境 2023已过去大半，今年的“旅游”热度一直居高不下，从国家调查统计结果来看，2023年前三季度，国内旅游总人次36.74亿。大家回忆一下，今年有哪几大旅游爆火事件令你印象深刻？先有爆火的淄博烧烤，后有出圈的贵州村超，各地文旅局为促进当地旅游，可谓是频频出招。 点出学习主题 如何快速的采集海量的旅游数据中，并从中分析出旅游地个景点的整体评价？便于我们结合自身兴趣制定自己的旅游计划呢？ 结合日常所闻，感受旅游的热度？ 思考如何解决数据采集的问题。 结合学生们都有所闻的2023年旅游热点事件引入主题，激发学生兴趣。 中国地域辽阔，感受丰富的自然景观和人文景观旅游资源，激发学生们的爱国情怀。
探究一：数据采集的方法
引导提问： 日常生活中我们有哪些方式用来采集数据？ 阅读书本： 让学生与读书本，掌握数据采集的方法。 案例引导： 教师提出三种需要进行数据采集的案例，让学生回答可选择采用哪种数据采集方法？ 阅读书本，完成项目导学案中的探究一：数据的采集方法。 思考教师问题。 通过提问，引导学生对“大数据”的概念加深理解。 回归课本，培养学生自主学习能力。 通过案例帮助学生理解概念。
数据的采集——网络爬虫
引导提问： 大家平时在哪里听过爬虫技术或知道哪些事情是利用爬虫技术实现的？ 观看视频： 电影《孤注一掷》中提到爬虫的片段 网络爬虫技术的介绍 需求分析： 查看网页，引导学生确定想采集网页中的哪些数据？ 动手体验： 运行程序，体验爬取网页数据的过程。 代码分析： 阅读代码，引导学生对比分析该代码与前面所编写的代码有哪些不一样的地方？ 教师补充介绍Python第三方库的作用和调用方法。 1、观看网络爬虫介绍视频，谈谈你对网络爬虫的理解； 确定需要采集的数据需求； 完成任务二：完成景点数据的爬取，保存为CSV文件。 4.完成任务三：安装第三方库 通过《孤注一掷》中爬虫和应用和本课中景点数据爬取的对比，体会技术的合法应用。 让学生体验“爬虫”的过程，增强学生的计算思维。 3.掌握第三方库的安装方法，为后续数据的分析做准备
探究二：数据的存储
我们采集的数据，后续还会有使用到的地方，但是机房的学生机关机后会进行还原： 提问：你该如何保存你爬取的数据？ 教师根据学生回答，总结数据存储的方式：本地存储和第三方公共或私有云端存储 学生结合生活实际，谈一谈日常存储的工具有哪些 联系实际，明确数据存储的方式
探究三：数据的保护
引导提问： 数据存储完成之后，是否就无后顾之忧了？ 还需要考虑哪些问题？ 什么情况会导致数据的缺失？ 针对数据缺失的不同情况，我们可以采取哪些保护措施？ 通过教师的引导和学生的回答，教师介绍数据安全保护技术。 5.在旅行过程中哪些环节可能会造成个人数据泄露？ 观看视频： 观看国家网络安全宣传视频，引导学生总结数据的隐私保护的途径。一是技术手段；二是提高自身的保护意识；三是对数据使用者进行道德和法律上的约束。 学生思考并回答问题，自主总结数据安全保护的技术。 观看视频。提高自身保护意识 引导学生发散思维，强化信息安全意识。 提高学生信息社会责任意识，对数据和数据技术的使用在合法范围。
课堂总结，随堂练习
总结本节课学习内容：引导学生建立本课时知识的思维导图。 教师在线进行随堂测试，了解学生学习情况。 学生完成练习，分享自己的答案。 巩固提高，老师点拨。
课后思考
请同学们思考，获得了影评后，我们希望从这些杂乱无章的文本数据中，提取哪些关键数据进行下一步的分析？
教学反思
本节课以真实情景为导入，结合学生知道的旅游热点事件，激发学生兴趣。教学内容主要以教师引导学生自主探究层层推进，让学生充当教学活动的主角，积极主动的参与课堂教学。在整个教学过程中，学生能够实际动手体验，也结合视频适时调剂课堂气氛，确保学生学习兴趣的持续性。本节课教学重难点均利用不同方法帮助学生掌握。但补不足的是，采集不同的数据需求，所编写的爬虫程序是不同的，课上只能展示一种类型，学生如果想爬取其他网络数据，还需要再深入进行学习，编写合适的代码。
附件：项目导学案
项目导入
在旅游之前，我们都会在网上查阅资料，阅读攻略，结合自身兴趣选择部分景点，来规划旅游路线。但是网上景点信息很多，无法逐一详读。我们可以选择通过网络爬虫的方法，将景点介绍相关数据爬取下来后，对其进行分析，找出有利于帮助我们规划旅游安排的有价值信息。
项目探究与实施
探究一：数据采集的方法
1、快速阅读书本，掌握数据采集的方法有哪些？
案例 合适的数据采集方法
某网站遭到恶意攻击后，警方需要调查黑客在入侵网站时留下的蛛丝马迹，可以如何获取？
去哪儿旅游“相关信息该如何获取更为方便
科学研究院新增物理实验室，对于实验产生的数据我们该如何采集？
动手体验网络爬虫的过程。
安装第三方库
安装第三方库方法
步骤一：打开cmd命令
Windows+R快捷键
输入cmd，打开命令
步骤二：输入安装命令，安装第三方库
pip install scipy
知识拓展：
直接下载安装，会发现下载速度慢，这不是电脑网速慢的原因，一般pip默认使用的是国外的源，那么我们只要把国外的源换成国内的，下载速度就可以提升很多了。
使用方法：
pip install 下载的模块名 -i https://pypi.tuna.tsinghua./simple
比如我要下载numpy这个模块，执行以下命令：
pip install numpy -i https://pypi.tuna.tsinghua./simple
常用国内源：
--豆瓣：https://pypi.douban.com/simple
--阿里：https://mirrors.aliyun.com/pypi/simple
--中国科技大学：https://pypi.missors.ustc./simple

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