《1.3.1数据科学的兴起》教学设计高中信息技术人教版必修1.pdfVIP

《1.3.1数据科学的兴起》教学设计高中信息

技术人教版必修1

一、教学目标

（一）知识与技能

1.了解数据科学的发展历程，理解数据科学在信息技术领域的地位与作用。

2.掌握数据科学的基本概念，如数据、信息、知识、大数据等，并能运用这些概念分析实

际问题。

3.学会运用数据科学的方法与技术，如数据采集、数据预处理、数据分析、数据可视化等，

解决实际问题。

4.了解数据科学在各个领域的应用，如金融、医疗、教育、交通等，提高学生对数据科学

在实际应用中的认识。

5.掌握数据科学的基本编程语言，如Python、R等，并能够运用这些编程语言进行简单的

数据处理与分析。

（二）过程与方法

在本章节的教学过程中，教师将采用以下方法，引导学生掌握相关知识与技能：

1.案例分析法：通过介绍数据科学在现实生活中的成功案例，激发学生的学习兴趣，引导

学生主动探索数据科学的知识与方法。

2.问题驱动法：设计具有挑战性的问题，引导学生运用数据科学的方法与技术解决问题，

培养学生的解决问题的能力。

3.小组合作法：组织学生进行小组讨论与实践，培养学生的团队协作能力和沟通能力。

4.实践操作法：安排丰富的实践操作环节，让学生在实际操作中掌握数据科学的方法与技

术。

5.反思评价法：鼓励学生对自己的学习过程进行反思与评价，提高学生的自我认知与自主

学习能力。

（三）情感态度与价值观

1.认识到数据科学在现代社会中的重要性，激发学生对数据科学的兴趣和热爱。

2.培养学生的数据敏感度，让学生善于发现生活中的数据，意识到数据背后的价值。

3.培养学生严谨、客观、理性的科学态度，学会用数据说话，提高学生的数据分析能力。

4.培养学生的创新精神，鼓励学生敢于尝试新方法、新技术，解决实际问题。

5.培养学生的道德观念，让学生在数据处理与分析过程中，遵循法律法规，尊重个人隐私，

保护数据安全。

二、学情分析

高中阶段的学生在信息技术方面已具备一定的基础，对计算机的基本操作和互联网的使用较

为熟悉。在此基础上，学生对数据科学的学习有以下特点：

1.好奇心强：学生对新兴科技和前沿领域充满好奇，数据科学作为一门新兴学科，容易激

发学生的学习兴趣。

2.思维活跃：高中阶段的学生思维活跃，善于发现问题、提出问题，这为数据科学的学习

提供了良好的基础。

3.自主学习能力：经过初中阶段的学习，学生具备一定的自主学习能力，能够在教师的引

导下，积极探索数据科学的知识与方法。

4.团队协作能力：学生在小组合作学习中，能够相互协作、共同解决问题，有利于数据科

学实践操作环节的开展。

5.信息技术素养：学生具备一定的信息技术素养，能够快速掌握数据科学的相关软件和编

程语言。

然而，学生在数据科学方面也存在一定的不足，如对数据科学的认识不够深入，数据分析能

力有待提高，编程语言掌握程度较低等。因此，在本章节的教学过程中，教师应关注学生的

个体差异，因材施教，有针对性地提高学生的数据科学素养。

三、教学重难点和教学设想

（一）教学重难点

1.知识与技能方面：

-重点：数据科学的基本概念、方法与技术，以及其在实际应用中的案例分析。

-难点：编程语言的学习与运用，尤其是Python和R语言在数据处理与分析中的应用。

2.过程与方法方面：

-重点：培养学生的问题解决能力和实践操作能力，通过实际问题引导学生运用数据科学方

法与技术。

-难点：如何激发学生的创新思维，鼓励学生尝试新方法、新技术，解决实际问题。

3.情感态度与价值观方面：

-重点：培养学生对数据科学的兴趣，认识到数据科学在现代社会中的重要性。

-难点：引导学生树立正确的道德观念，遵循法律法规，尊重个人隐私，保护数据安全。

（二）教学设想

1.创设情境，激发兴趣：

-利用生活案例、新闻报道等，引出数据科学的概念，激发学生的学习兴趣。

-通过展示数据科学在各个领域的成功应用，让学生认识到数据科学的价值。

2.理论与实践相结合：

-采用案例分析、问题驱动等方法，将理论知识与实际应用紧密结合，提高学生的实践操作

能力。

-设计丰富的实践任务，让学生在实际操作中掌握数据科学的方法与技术。

3.分层次教学，因材施教：

-针对不同学生的学习基础和特点，制定个性化的教学计划，提高教学效果。

-设立不同难度的实践任务，让学生自主选择，激发学生的学习积极性。

4.重视团队合作，培养沟通能力：

-鼓励学生进行小组合作，共同完成实践任务，提高团队协作能力。

-组织