2.2 数据的采集和整理 教案 清华大学版（2024）初中信息技术八年级上册.docxVIP

课时课题

第2节数据的采集和整理（2个课时）

课时目标

1.学习如何从各种来源采集数据

2.通过处理缺失数据、异常数据和重复数据，理解数据清洗和预处理的重要性

3.掌握通过编程语言进行数据清洗和预处理的方法

教学准备

带有python环境、office软件的计算机房；数据采集硬件

教学流程

具体导学过程

意图交流

第一课时：

教学导入

由“采集天气数据”的项目子任务导入。

新课导学

探索《第2节数据的采集和整理》

教师布置本节课学习任务

——收集与数据采集相关的知识与工具，来为“采集天气数据”作知识储备。

教师介绍数据整理的几种方式

①通过开放数据平台获取数据

②通过网络获取数据

③通过传感器获取数据

……

教师引领学生探索“使用程序采集天气数据”

①自主阅读：书本P15-17及查找网络知识，进行简单的知识梳理。

②知识梳理：A.网络爬虫是一种常见的互联网数据采集方法。

B.可穿戴设备和智能家居能借助各种传感器，如温度传感器、温湿度传感器、环境传感器进行数据采集。

教师引领学生将知识技能内化为能力

①学会分析：以采集校园的环境数据为例，如在在八年级的“走进智能家居”单元中，有哪些传感器参与，它们可以收集到哪些数据？

——提供支架：温度传感器：可以采集环境温度数据，用于智能家居设备的温度控制，例如智能空调、智能加湿器等；光线传感器：可以采集环境光线强度数据，用于智能家居设备的光线调节，例如智能台灯、智能窗帘等。

②学会思考：猜想你采集的数据“不佳”与哪些原因有关？

——提供支架：在校园内选择不同的采集地点，例如教室、图书馆、体育馆、校园草坪等。确保在不同的地点能够收集到具有代表性的数据，说明数据采集可能与有关；在选定地点进行数据采集，可以选择在某一时间段内进行采集，例如一整天或者一个特定的时间段，可能与有关。

……

③学会实践：以小组为单位，选择合适的数据采集终端，采集校园内不同地点某一时间段内的温度、湿度和光线数据，尝试通过物联网平台分别查看数据收集情况。

——学生撰写PPT研究报告，并进行交流分享。

教师促进学生形成必备品格与正确价值观念

提问1：跟其他方式相比，传感器获取数据有哪些特点？

提问2：结合拓展阅读，采集数据时，我们需要注意什么？

——在学生讨论基础上进行评价总结。

三、习题测试

小清要研究一种蔬菜的生长习性，需要采集一段时间的校园农场环境光线数据，推荐使用的方法是（）。

A.通过摄像头获取图像数据

B.通过网络爬虫获取城市的天气数据

C.通过照度计定时记录数据

D.通过光线传感器定时采集数据

小结回顾

要求学生按照下列提示进行总结回顾：

1.学到了哪些知识与技能？

2.提升了哪些方面的能力？

3.生成了怎样的观点？

四、布置作业

请各小组对项目探究的阶段成果进行整理并提交，整理内容：

1.不同方式进行数据采集的体验与实践评价

2.采集数据记录

第二课时：

教学导入

由继续开展“整理天气数据”项目子问题导入。

新课导学

探索《第2节数据的采集和整理》

教师布置本节课学习任务

——了解数据整理常用的方法，来为“天气数据整理”作知识储备。

教师引导学生回顾数据采集的几种方式及其主要特点

提问1：数据采集有哪几种常见方式？各有什么特点？

提问2：它们各有哪些常见的设备？

教师布置阅读“数据的整理”任务并要求进行知识梳理

①自主阅读：书本P18-20，可以通过网络补充。

②知识梳理：

A.数据整理的基本过程。

B.用电子表格工具整理数据。

a.排序的操作b.筛选的操作

教师引领学生将知识技能内化为能力

——实践活动：用Excel整理数据。通过Excel整理体质健康测试数据，按照要求整理出特定的学生数据，如营养状况有异的、左右视力偏差很大的等，并进行交流分享。

教师布置阅读“编写程序整理数据”任务并要求进行知识梳理

①自主阅读：书本P21-22，可以通过网络补充。

②知识梳理：

A.编程语言Python

B.Python中佐科学计算的基本库：numpy模块。

教师引领学生将知识技能内化为能力

——体验活动：通过Python程序整理原始数据。

学生思考它们分别适用于什么情景下的数据处理？讨论，然后说一说它们的优缺点。

教师促进学生形成必备品格与正确价值观念

——以“整理和存储数据”切入，引领学生对数据转换成信息的过程进行思考分析与评价。

习题测试

1.在Excel表格E2单元格输入公式“=AVERAGE(A2:D2)”，然后用自动填充功能完成区域E3:E20，单元格E20的公式是（）。

A.AVERAGE(A2:D2) B.=AVERAGE(A2:D2)

C.=AVERAGE(A20:D20) D.AVERAGE(A20:D