2.1 从数据到大数据 教案 清华大学版（2024）初中信息技术八年级上册.docxVIP

单元基本信息

单元教学主题

初识数据科学

单元课时

8

项目情境

在前面的学习中，小清已经学会了一些关于物联网的知识，他对物联网在感知环境、采集数据方面的能力特别感兴趣，于是他采集了很多天的温度数据。他想起曾经读到过的一些关于天气的知识，例如，一天中气温的最高值通常出现在14时，最低值出现在日出前后。他决定采集相关数据，通过数据科学的方法来检验这个结论。

小清知道：影响一天气温的因素包括当天的湿度、光照、风力等。通过采集和分析这些数据，他给自己提出了目标，即解决下列问题。

(1)一天中气温的最高值是否出现在14时?最低值是否出现在日出前后?

(2)天气条件对气温最高值和最低值的出现时间是否有影响?是怎样影响的?

(3)我国西部地区和东部沿海地区的气温规律有什么不同?

同学们，你们是否也想知道如何着手研究这些问题，知道数据是如何被用来理解和解决问题的呢?请跟随小清一起来探究吧!

项目任务

分析影响一天气温的因素

单元学习目标

1.信息意识：通过观察探究理解数据科学，具有自主动手解决的问题、掌握核心技术的意识。

2.计算思维：在实践运用中，能通过软件与硬件相结合的项目活动采集、分析和呈现数据，体验其中数据处理和应用的方法和过程。

3.数字化学习与创新：利用可视化工具进行数据分析，开展探究性学习，以解决项目问题。

4.信息社会责任：通过经历合法合规采集、整理与统计分析数据的过程，明确科技活动中应遵循的行为准则。

整体设计

项目活动

对应教材中的课题

拟解决的项目问题

课时

项目筹备

单元前言

筹备单元项目，探究一天中的气温变化规律，项目实施规划与小组分工表

1

知识探究

第1节从数据到大数据

体验地图导航软件，感受数据对生活的影响

第2节数据的采集和整理

使用不同的数据采集方式如网络爬虫、数据终端采集天气数据，对csv、xlsx等格式的数据进行整理

2

第3节数据的统计分析

运用Excel及pandas知识来分析数据

2

第4节数据可视化

运用多种方式对已有数据进行可视化

1

整理展示

单元小结

按照项目实施规划与小组分工表的要求，继续完成项目任务并开展交流评价

2（课外）

项目实施

项目筹备+知识探究

课时课题

《第1节从数据到大数据（第1课时含单元课时项目规划筹备）》

课时目标

1.能够基于单元项目情境并结合自身生活经历，提出并确认属于自己的项目主题

2.能够根据项目任务与实施条件来规划知识学习、实施步骤与预期成果，并设计出项目方案

3.能够基于实际情况成立项目小组，自行商议小组成员的角色与分工任务，并撰写出项目分工表

4.初步感知大数据，通过数据的采集、分析及可视化呈现等过程，掌握数据科学的基本知识

教学准备

项目规划表、分工表、思维导图软件等

基本流程

具体导学过程

意图说明

一、教学导入

【体验活动】通过地图导航软件了解拥堵情况

教师由“影响一天气温的因素？”话题带入，要求学生浏览教材第一单元前言部分中的项目情境。对比体验活动提出“数据”一概念。

新课导学

筹备单元项目

师生确认影响一天气温的因素

提示：许多同学阅读后，也想知道数据是如何被用来理解和解决问题的。有想了解大数据和大数据的特征、数据的整理与存储与常用数据分析及可视化工具和方法等。

提问：“影响一天气温的因素有哪些？如何通过数据来进行验证？

——邀请学生回答。

教师分析通过科学数据解决问题的研究过程

从项目范例可知，要通过数据科学的方法来处理、利用数据的特征与规律，需要以下研究过程：

①整理好的真实数据集

②数据采集方案设计

③数据采集、分析和可视化

④数据分析报告

师生共同分析相关知识的需求，确定项目方案与项目分工

①学习生活中数据发展的现况——了解现实中的大数据应用

②学习用计算机采集真实数据——了解与数据采集和整理相关的知识

③学习从数据中获取有用信息——了解与数据的统计与分析相关的知识

④学习有效解读数据价值——了解与数据可视化相关的知识

——邀请按兴趣组建小组，并确定项目方案与具体分工。

教师分析相关知识的主要获取途径

①数据与大数据——第1课从数据到大数据

②数据的采集与整理————第2课数据的采集和整理

③数据的统计与分析————第3课数据的统计分析

④了解与数据可视化相关的知识——第4课数据可视化

教师预估项目时间需求

——-8课时

探索《从数据到大数据》

教师布置本节课学习任务

——学习生活中数据发展的现况，了解现实中的大数据应用。

教师引领学生探索“数据再认识”

自主阅读：书本P4-8的内容，确定数据发展的情况。

②知识梳理：数据是信息的载体。我们大致可以从以下三方面认识数据：数据的表现形式、从数据到数据集、历史中的数据故事。

教师引领学生将知识技能转换为能力

——确认“影响一天气温因素的原因与数据紧密联系”。

教师引领