资源简介

案例　数据采集
1. 《课程标准》要求
·通过典型的应用实例，了解数据采集的基本方法。
·根据任务需求，选用恰当的软件工具或平台处理数据，理解对数据进行保护的意义。
2. 教学目标
·根据不同的采集需求，选择适当的采集工具和方法。（数字化学习与创新）
·按照问题解决方案，使用Python语言编写的爬虫程序进行数据采集，了解网络爬虫的功能和工作原理。（计算思维）
3. 学业要求
了解数据采集的基本方法，能够利用软件工具或平台对数据进行整理、组织，并能通过技术方法对数据进行保护。
4. 教学对象分析
通过前面的学习，学生已经了解了数据及其相关概念，知道数据的重要性，已经掌握了算法描述和程序设计实现的基本方法，具有使用程序解决实际问题的意识。
学生对通过网络收集数据的方法比较熟悉，也易于接受使用移动应用程序收集数据，但对使用工具收集数据和使用爬虫程序获取数据没有经验，须重点讲解。
5. 教学重点与难点
教学重点：数据采集的基本方法。
教学难点：使用网络爬虫采集数据的原理和方法。
6. 教学方法与教学手段
本节教学任务较多，建议2课时，2节连上效果较好。
教学方法：问题导学为主，演示讲解为辅。
学习方法：小组合作学习，以4人为一组，1人为组长，组长对数据采集任务进行分工、合成和展示。
教学策略：以“为什么要南水北调”为问题切入点，引导学生思考，若想更准确地了解我国水资源情况，须研究哪些数据，即明确数据需求；学生已熟知网络查询是比较快捷、方便的方法，所以自然选择网络查询，即确定数据来源；通过实践发现查询速度较慢，教师及时引入网络爬虫程序快速解决问题，即在数据采集过程中优化数据采集方法；再通过分析表中数据，拓展学习使用工具采集数据的方法，为以后学生能够根据实际情况选择最佳采集方法奠定基础，从而完成本节课的教学任务。
7. 教学过程设计
教学环节
教学内容
学生活动
设计意图
情境引入
展示我国南水北调工程的图片。教师提问：我国确定要进行这一伟大工程的依据是什么呢
观看图片
思考问题
回答问题
引入学习主题
实例初探（明确数据需求）
1. 利用互联网查找我国水资源分布的图文资料。
教师提问：分析资料，可以看出我国水资源最缺乏的地区是西北的新疆、青海和甘肃的部分地区，但水资源压力最大的是华北的北京、天津和河北等地区，这是为什么呢？
2. 组织学生展示、交流结果
查阅资料
交流讨论
让学生根据实际问题归纳数据需求
深入引导（确定数据来源）
1. 体验探索：我国水资源基本呈现南多北少的特点，有几条重要河流（如黄河、长江、珠江、松花江等）分布在不同区域。为了更具体地了解各地区情况，一起查询重要河流的水资源数据。
展示教科书第91页表3.2.1“黄河流域水资源数据汇总表”。让学生以小组为单位，参照表3.2.1，查询其他流域的水资源情况，并填写教科书中第91页的表3.2.2。
2. 组织学生上传、展示数据。
3. 组织学生讨论如何快速、准确地获取所需要的数据
观察数据
查询资料
填写表格
展示结果
让学生根据实际情况确定采集数据的途径
精讲点拨（选择采集方法）
1. 教师提问：为了全面分析我国水资源情况，需要分析不同地区多年的数据，如何既准确又快速地得到这些数据呢？
2. 师生分析：通过观察发现，网页中的数据存储在表格中，根据HTML语言的特点，这些数据都存在于相同的表单元素中，借助这一特点我们就可以使用Python语言编写程序获取所需要的数据，即使用网络爬虫程序获取数据。
教师展示使用爬虫程序获取的数据，并分析其特点。
3. 体验网络爬虫采集数据：学生完成实践活动“通过网络获取水资源数据”。
4. 了解传感器采集数据：阅读教科书第93页关于远程智能抄表系统的内容，了解其工作原理。
5. 体验手机传感器采集数据：学生以小组为单位进行实验活动，体验移动终端中的传感器及其应用，并填写相关表格
思考回答
分析归纳
实践活动
阅读教科书
小组活动
了解人工网络查询、网络爬虫搜索、工具检测等采集方法的特点和适用情况
实践应用（实施数据采集）
布置任务：
1. 获取2018年长江（黄河、珠江、松花江）流域水资源质量汇总表。
2. 获取近年来全国各地区用水量数据。
积极巡视，指导学生根据任务选择合适的采集方法，解决学生个别问题，协调好各组的分工合作
完成任务
实践应用，巩固新知识，同时为下节课准备素材
交流评价
组织学生以小组为单位，展示成果，并对其他组的作品进行评价。根据评价修改完善本组作品并提交
展示评价
完善作品
提交作品
互相交流，取长补短
总结梳理
师生共同总结数据采集的方法——传感器采集、网络获取等

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