项目九第二课时了解机器学习中的数据采集与预处理教学设计2023—2024学年沪科版（2019）高中信息技术必修1.docx

项目九第二课时了解机器学习中的数据采集与预处理教学设计2023—2024学年沪科版（2019）高中信息技术必修1

主备人

备课成员

教学内容

本节课的教学内容来自于沪科版（2019）高中信息技术必修1的第九项目第二课时，主要涉及机器学习中的数据采集与预处理。具体内容包括：

1.数据采集的基本概念和方法，如数据源的选择、数据收集的工具和手段等。

2.数据预处理的基本步骤，包括数据清洗、数据转换、特征选择和特征提取等。

3.数据预处理的目的和意义，以及其在机器学习中的应用。

4.实际案例分析，通过具体案例让学生更好地理解和掌握数据采集与预处理的方法和技巧。

教学内容紧密围绕教材章节，结合学生的知识深度，旨在帮助学生掌握数据采集与预处理的基本概念和方法，培养学生对机器学习中的数据处理问题的分析和解决能力。

核心素养目标

本节课的核心素养目标主要围绕信息意识、计算思维、数字化学习与创新、信息社会责任四个方面展开。

1.信息意识：通过数据采集的基本概念和方法的学习，培养学生对信息的敏感性和关注度，提高学生主动搜集和整理信息的能力。

2.计算思维：通过对数据预处理步骤的学习，培养学生运用计算机科学的方法和思维方式解决问题的能力，如逻辑思维、算法思维等。

3.数字化学习与创新：通过实际案例分析，培养学生运用数字化工具进行学习和创新的能力，提高学生在数字化环境下的学习效果和创造力。

4.信息社会责任：在学习数据采集与预处理的过程中，培养学生对数据隐私、数据安全等问题的关注，提高学生对信息社会责任的认识和担当。

重点难点及解决办法

重点：数据采集与预处理的基本概念和方法，数据预处理的步骤和技巧。

解决办法：通过具体案例的分析和实践，让学生在实际操作中理解和掌握这些概念和方法。同时，通过小组讨论和互助学习，促进学生之间的交流和合作，共同解决问题。

难点：数据预处理中的数据清洗和特征选择/提取。

解决办法：采用分步教学法，首先讲解数据清洗的基本原则和常见方法，然后通过实际案例让学生动手实践。接着，讲解特征选择和特征提取的重要性，引导学生掌握相关方法和技巧。同时，鼓励学生在课堂上提问和积极参与讨论，帮助他们在理解的基础上克服难点。

学具准备

多媒体

课型

新授课

教法学法

讲授法

课时

第一课时

步骤

师生互动设计

二次备课

教学方法与手段

教学方法：

1.讲授法：在课堂上，教师将采用生动的讲授方式，系统地讲解数据采集与预处理的基本概念、方法和步骤，帮助学生建立扎实的理论基础。

2.案例分析法：通过分析具体的机器学习案例，让学生了解数据采集与预处理在实际应用中的重要性，提高学生的实践能力。

3.小组讨论法：组织学生进行小组讨论，鼓励他们分享自己的理解和经验，相互学习，共同解决问题，培养学生的团队合作精神。

教学手段：

1.多媒体设备：利用多媒体课件和教学视频，形象地展示数据采集与预处理的过程和方法，增强学生的直观感受，提高学习兴趣。

2.教学软件：运用教学软件进行模拟和实验，让学生在虚拟环境中亲自动手操作，加深对数据采集与预处理的理解和掌握。

3.在线学习平台：利用在线学习平台，提供丰富的学习资源和相关练习题，帮助学生课后复习和巩固知识，提高学习效果。

4.互动式教学：通过提问、解答疑问等方式，激发学生的思考和主动性，促进师生之间的交流和互动，营造积极的学习氛围。

5.实验法：组织学生进行实验操作，让他们在实践中体验数据采集与预处理的过程，提高学生的动手能力和实际应用能力。

教学流程

（一）课前准备（预计用时：5分钟）

学生预习：

发放预习材料，引导学生提前了解数据采集与预处理的学习内容，标记出有疑问或不懂的地方。

设计预习问题，激发学生思考，为课堂学习数据采集与预处理内容做好准备。

教师备课：

深入研究教材，明确数据采集与预处理教学目标和重难点。

准备教学用具和多媒体资源，确保数据采集与预处理教学过程的顺利进行。

设计课堂互动环节，提高学生学习数据采集与预处理积极性。

（二）课堂导入（预计用时：3分钟）

激发兴趣：

提出问题或设置悬念，引发学生的好奇心和求知欲，引导学生进入数据采集与预处理学习状态。

回顾旧知：

简要回顾上节课学习的数据采集与预处理内容，帮助学生建立知识之间的联系。

提出问题，检查学生对旧知的掌握情况，为数据采集与预处理新课学习打下基础。

（三）新课呈现（预计用时：25分钟）

知识讲解：

清晰、准确地讲解数据采集与预处理知识点，结合实例帮助学生理解。

突出重点，强调难点，通过对比、归纳等方法帮助学生加深记忆。

互动探究：

设计小组讨论环节，让学生围绕数据采集与预处理问题展开讨论，培养学生的合作精神和沟通能力。

鼓励学生提出自己的观点和疑问，引导学生深入思考，拓展思维。