高中信息技术中图版 (2019)必修1 数据与计算3.3.1 数据分析一等奖教案

教学环节

教学内容

学生活动

设计意图

创设情境

1. 提出问题。

在前面的学习和项目“用水分析助决策”实施过程中已经收集、整理和保存了一些南水北调重大战略工程的数据，请思考下列两个问题。

（1）实施南水北调工程的起因是什么？如今中线工程完成供水对沿途四省市有什么具体影响？对当地经济和社会可持续发展战略的作用是什么？

（2）收集、整理并存储的这些数据到底有什么作用？如何进一步分析处理这些数据才能有助于决策？

2. 引出新知识。

展示相关数据，并结合数据处理过程，引出本节课主题——数据分析

阅读教师提供的背景资料；查看数据；思考教师的提问

承前启后，延续项目的进度，激发学生发现问题、分析问题和解决问题的兴趣，引入新课

认识数据

分析

1. 教师讲授。

数据分析是选用适当的计算方法与工具对收集来的数据进行处理，提取有用信息，形成结论从而支持决策。

2. 介绍数据分析的基本方法：描述性数据分析、探索性数据分析、验证性数据分析。

3. 案例分析。

理解数据分析的作用。 

4. 体验活动。

读懂教科书第105页图3.3.1中的数据与图表

分析案例并进行讨论、交流。

读图思考问题

帮助学生初步认识数据分析的方法和作用，认识到有效的数据分析可以帮助人们提取有价值的信息，支持决策

用平均分析法进行数据处理

任务1：调查南水北调的起因

1. 教师提供数据：南水北调中线各地区2007—2016年的降水量。

2. 师生交流解决该问题所需使用的数据分析方法：平均分析法。

平均分析法指运用计算平均数的方法来反映总体在一定时间、地点条件下某一数量特征的一般水平。平均指标中最常用的是算术平均数。

3. 指导学生分析问题解决过程，使用编程工具统计分析南水北调中线工程各地区2007—2016年水资源情况。

（1）分析问题（已知条件、求解目标、已知和未知的关系）。

（2）规划问题求解流程。

（3）利用Python语言编程实现与调试（参考教科书第111页）。

（4）保存文件，运行程序。

4. 围绕数据分析结果，思考问题。

（1）中线各地区水资源的实际情况如何？

（2）政府实施南水北调工程的起因是什么

完成实践操作。

思考并回答问题

遵循“数据—方法—项目实践—反思—作用—应用举例”的教学思路，实现学习新知识、工具应用、解决问题、联系学习生活实际等目的，利于学生核心素养的培养

用平均分析法进行数据处理

5. 师生交流，进行案例拓展，总结归纳平均分析法的作用和应用价值。

（1）平均分析法多用于比较同类现象在不同地区、不同行业、不同类型单位等之间的差异程度，分析现象之间的依存关系，进行数量上的推算；也可以对某一现象在不同时间的水平进行比较，以说明现象的发展规律及趋势，如平均身高、平均工资、平均降水量、人均消费等。

（2）学生“头脑风暴”：列举学习和生活中利用平均分析法进行数据分析的案例，讨论平均分析法的作用及适用场合（引导学生自己总结）

与学习和生活实际相联系，思考平均分析法应用案例，参与讨论

用结构分析法进行数据处理

任务2：研究南水北调的现状

1. 教师提供数据：天津市2010—2018年水资源数据表。

2. 学生体验实践：用电子表格软件进行数据分析。

分析：2010—2018年天津市南水北调水资源在地区总水资源中的占比是多少？

3. 围绕数据分析结果，思考问题。

（1） 2018年天津市南水北调水资源在该市总水资源量的占比如何？

（2）天津市南水北调水资源占比变化趋势如何？

（3）采用的数据分析方法是什么？

4. 师生总结问题解决中用到的数据分析方法：结构分析法（也叫构成分析法）。

结构分析法是将各个部分与总体进行对比，是分析事物内部的结构、部分与整体之间关系的方法。基本表现形式就是计算结构指标，即各个部分相对于总体所占的百分比。

5. 师生进行案例拓展。

（1）无线网络使用情况（可参考教科书第108页图3.3.6）。

（2）手机用户各群体在手机用户总人数中所占的比例。

（3）中美贸易额在中国对外贸易额中的比例。

（4）学生继续“头脑风暴”：列举学习和生活中利用结构分析法进行数据分析的案例，讨论结构分析法的作用及适用场合（引导学生自己总结）

利用之前所学电子表格软件知识完成任务。

明确结构分析法的含义。

与学习和生活实际相联系，思考结构分析法应用案例，参与讨论

由于学生对电子表格操作知识比较熟悉，应能先顺利完成任务，再通过分析，明确采用结构分析法，最后再联系学习和生活实际举例。这种逆向思维容易让学生接受，从而加强对国家南水北调工程的认可度

用对比分析法进行数据处理

任务3：展望南水北调的远景

1. 教师提供数据：国家统计局网站上的全国供水情况数据。

2. 学生体验实践：用在线数据分析平台分析全国供水情况。（参考操作提示自主完成）

操作提示：

（1）注册账号并登录，熟悉在线平台的在线数据分析使用方式；

（2）查找全国供水数据，完成在线分析，查看并保存分析结果。

3. 围绕数据分析结果，思考问题。

（1）全国供水情况的发展趋势是怎样的？

（2）在线平台的数据分析功能如何？有什么优点和缺点？

4. 学生总结问题解决中用到的数据分析方法：对比分析法（又叫比较分析法）。

对比分析法指将两个或两个以上的数据进行比较，分析它们的差异，揭示出这些数据所反映的事物规律。

5. 师生进行案例拓展，总结归纳对比分析法的作用和应用价值。

（1）对比分析法一般分为横向对比和纵向对比两大类，部门之间、地区之间的对比都是横向对比，不同时期的比较则为典型的纵向对比。

（2）学生继续“头脑风暴”：列举学习和生活中利用对比分析法进行数据分析的案例，讨论对比分析法的作用及适用场合（引导学生自己总结）

依据之前项目学习进度，自主学习在线平台数据分析功能，自主完成任务。

思考并回答问题。

自主学习，明确对比分析法的含义和作用。

与学习和生活实际相联系，思考对比分析法应用案例，参与讨论

延续项目学习进度，更好地体验在线数据平台的运用，再根据任务需求，明确认识对比分析法的应用

课堂小结

知识构建

师生共同归纳本节课知识点，可参考表1。

表1　数据分析的常用方法

理清数据分析的知识体系

通过对本节知识体系的梳理，进一步帮助学生进行知识建构

作业布置

巩固提升

教师布置课后作业。

作业1：完成教科书第112页的实践活动“编写程序计算京津地区人均水资源量在全国的占比”。

作业2：上网查找“同比”“环比”等概念，并学习其数据分析方法。

作业3：利用在线数据分析平台，尝试对文本、图像等多媒体数据进行分析（教科书第109页）

完成作业

巩固新学知识，提升技能