《走进数据分析》第一课时教学设计

课题：《走进数据分析》第一课时

课时：1课时

学科核心素养

1.能够分析数据中所承载的信息；在合作解决问题的过程中，愿意与团队成员共享信息，实现信息的更大价值。（信息意识）

2.在信息活动中能够采用计算机可以处理的方式界定问题、抽象特征、建立结构模型、合理组织数据；通过判断、分析与综合各种信息资源，运用合理的算法形成解决问题的方案。（计算思维）

3.掌握数字化学习系统、学习资源与学习工具的操作技能，用于开展自主学习、协同工作、知识分享与创新创造，助力终身学习能力的提高。（数字化学习与创新）

课程标准要求

1.通过典型的应用实例，了解数据采集、分析和可视化表达的基本方法。

2.根据任务需求，选用恰当的软件工具或平台处理数据，完成分析报告。

教材分析

本节课是教科版信息技术必修一《数据与计算》第五章《数据分析与人工智能》中第一节《走进数据分析》第一课时。本节课内容与第五章后续的课程衔接紧密，是后续学习的基础，实践性强。在本节，学生将在对数据与计算有全面认识的基础上，综合运用所学知识，从解决实际问题的角度，较为深入地体验数据分析的完整过程。

学情分析

1.学生的认知能力 美国教育学家布卢姆将思维过程具体化为六个教学目标，记忆、理解、应用、分析、综合、评价和创造，其中前三项是低阶思维，后三项是高阶思维。高一学生经过九年义务教育应经具备较高水平的低阶思维，但是高阶思维相对欠缺。

2.学生的知识储备以无为一中学生为例，其在初中阶段已经初步接触表格加工软件，有基本的数据统计和图表制作的经验。但是对于数据分析的方法缺少归纳和总结，缺少应用分析工具解决实际问题的能力。

教学目标

通过“分析公交高峰期”案例，了解数据分析的基本方法（对比分析法和平均分析）和可视化表达的特点，感受数据分析的一般过程；

通过阅读数据报告范例，了解分析报告的一般结构和表述规范；

通过公共自行车项目，能够熟练选用合适的数据分析方法与可视化工具，形成结论，并用数据分析报告表述观点。

教学重难点

教学重点：了解数据分析的基本方法（对比分析法和平均分析）；了解数据可视化表达的特点；了解分析报告的一般结构和表述规范。

教学难点：能够根据实际解决问题的需要，选择恰当的分析方法，多角度进行分析，得出结论，并有效表达。

教学策略

数据分析方法、数据可视化表达和分析报告的撰写都是实践性很强的教学内容，结合我校学生的实际情况，我采用项目式教学，让学生在解决“公共自行车使用情况调查”问题的过程中，获取理论知识，提升能力素养。

开放性学习环境

多媒体网络机房教学广播系统智慧教育平台

教学过程

课程导入

师：同学们，上课前我们先来观看《大数据时代》系列纪录片第一集《数据时代》中的一个片段，并思考问题“龙湖小学时如何选拔足球运动员的？”

生：观看视频并思考问题

师：（视频看完后）时间有限，我们先看到这里，现在请一位同学来回答刚才的问题。

生：回答问题

师：（对学生的回答进行简单评价，引入本节课的主题）视频中龙湖小学通过分析传感器收集到的数据来分析运动员的特点，从而发现运动员的优缺点，以此决定运动员在场上的位置。实际上这就是数据分析在现实生活中的体现。我们生活在大数据时代，碎片化的数据杂乱无序、没有太大价值。了解数据分析并具备一定的数据分析能力，是大数据时代对我们的基本要求。今天这节课我们就来走进数据分析。

项目任务布置

师：随着我国经济建设的快速发展和城市化进程的加快，城市交通拥堵现象日益严重。大力发展公共交通成为解决交通问题的有效途径之一。越来越多的人出行选择乘坐公交或地铁，但是从家到车站、从车站到目的地就需要廉价便捷的交通工具。为了解决此问题，公共自行车应运而生。今天我们就面临这样一个项目任务，关于公共自行车使用情况的调查分析。

项目主题：某市公共自行车使用情况调查分析

项目说明：某市第一期建设了50个公共自行车站点，主要布局在居民生活工作集聚区出入口、公交车站附近等地。1240个锁车柱已经全部建成，1000辆自行车也已经配备到位。在一段使用时间之后，相关管理部门对公共自行车使用数据进行采集，详见“某市公共自行车一月份运营数据.xls”（附件1）。同时对使用者进行访谈。受访者均表达了公共自行车方便了自己的出行，但也提出了很多问题。如自行车损坏严重，借不到车，还车桩满等问题。

项目要求：

1.学生4人一组，阅读整理相关文字和表格数据资料，明确项目任务，填写《项目合作分工表》（附件2）；

2.对资料进行分析，发现该市公共自行车使用中存在的问题，为二期工程建设提出合理化建议；

3.完成《某市公共自行车使用情况调查分析报告》。评价要求见附件3《分析报告评价量规》。

项目任务实施

活动1：项目初步思考

师：首先给各组5分钟的时间阅读相关材料，利用已学知识对数据进行分析，并提出可能存在的问题。

生：阅读材料，分析数据

活动2：数据分析及其表达

师：同学们刚刚已经初步分析了数据，其实涉及到了某些数据分析方法。下面我们对数据分析的基本方法进行一个简单的梳理。为了不干扰大家对项目任务的思考，我们通过课本118页活动1中的案例感受一下数据分析的过程。

小明每天7:00乘坐27路去学校，17:00左右放学回家。他觉得每天往返途中，公交车上并不拥挤。而妈妈8:00乘坐49路出发，18:00下班，她却总是抱怨乘车者太多。

师：请各小组根据以上材料提出假设。

生：提出假设

师：让我们用数据来验证假设是否成立。由于乘车人数在不断变化，我们收集到了27路和49路公交车的月平均时段客流量数据。请大家对数据进行分析。

生：对数据进行分析（引导学生利用图表）

师：依据你们刚才的分析，你得出什么样的结论。

生：6-19点，49路客流量>27路客流量。高峰期一般出现于7-9点，17-19点，高峰期49路客流量>27路客流量。

师：大家刚才经历了一个完整的数据分析的过程。

总结：进行数据分析，首先要根据分析的目标提出假设，然后选择恰当的分析方法进行分析，验证假设是否正确，继而得出相应的结论。数据分析的方法有很多，如对比分析和平均分析。

对比分析是指将两个或两个以上的数据进行比较，分析它们的差异，从而揭示这些数据所代表的事物发展变化情况和规律。对比分为横向对比和纵向对比。

横向对比指的是类似的事物或者同类的事物之间进行比较；

纵向对比指的是和相同事物的不同时期进行比较。

对比小明和妈妈所坐公交线路的客流量，来分析哪一条线路更加繁忙属于横向对比；

对比一条公交线路一天内不同时段的客流量，分析高峰期出现的时间属于纵向对比。

平均分析就是运用计算平均值的方法，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。平均分析和对比分析常结合使用，例如比较不同线路的平均客流量。

师：刚才我们还利用了图表来展示客流量对比，更加的直观形象，同时通过图表发现早高峰和晚高峰出现的时间，有利于发现事物的规律。我们将这种以图形、图像和动画等方式更加直观生动地呈现数据及数据分析结果，揭示数据之间的关系、趋势和规律等的表达方式称为数据可视化表达。数据可视化的应用范围广泛，例如第五届互联网大会关键词云和手机记录的健身数据。

活动3：项目数据分析，得出结论

师：现在请各小组利用刚刚归纳总结的数据分析和表达对“公共自行车使用情况调查分析”项目数据进一步分析，用可视化的方式表述分析结论。

生：数据分析

活动4：撰写数据分析报告

师：虽然图表在表达数据分析结果的时候直观形象，但是单一的表现形式仍然局限性。我们需要结合文字，用数据分析报告的形式完整的体现你的分析结论和建议。数据分析报告是项目研究结果的展示，也是数据分析结论的有效承载形式。通过报告不仅是把数据分析的起因、过程、结果及建议完整的展现出来，更为决策者提供科学、严谨的决策依据。在数据分析报告中首先要明确数据分析的目的和背景，阐述目前存在的问题及通过分析希望解决的问题；其次需要描述数据来源和数据分析的思路、方法和模型；重点要呈现数据分析的过程、结论和建议。

现在请各组阅读《中学生上网行为典型特征与潜在需求调查报告》，模仿该报告撰写公共自行车使用情况调查分析报告。

项目评价

活动5：项目评价

生：各小组将数据分析报告提交至学习的平台。

师：展示部分小组分析报告，教师和其他组给出评价意见。

生：对其他组的分析报告进行评价，填写附件4 《数据分析报告评价表》。

板书设计

教学反思

本节课完成了既定的教学任务，教学效果良好。通过小组协作完成“公共自行车使用情况调查分析”项目任务，使学生的信息意识、计算思维得到了提升，数字化学习与创新能力得到了培养。但思考再三，尚存在以下三点不足：

1.环节略多，导致时间略显紧凑；

2.学生表格数据加工能力层次不一，部分小组活动3、活动4进度稍缓；

3.课堂整体氛围活跃，但仍有少数学生参与度不高。

在以后的教学中，我将立足于激发学生的主观能动性和创造力、增强教学感染力，为打造有灵魂、有生命的课堂而不懈努力。

附件1 某市公共自行车一月份运营数据

附件2：项目合作分工表

小组名称_____________ 组长____________

附件3 数据分析报告评价量规

附件4数据分析报告评价表

小组

注：评价等次分为“初显”、“发展中”、“熟练”、“高级”。