教科版 《必修1 数据与计算》教学设计-精品教案

初识数据与计算

本单元为2020版新教材第一单元，依据学科课程标准的要求，本单元将从认识身边的数据开始，帮助学生了解数据和信息的特征，理解数据、信息和知识的关系，让学生在理性状态下理解现代社会生活中的重要作用。在了解计算工具的发展中，比较体会计算机在处理数据上的优势。

采用项目式教学，引导学生在项目“气象生活指数的参考价值研究”、“‘BMI’问题的解决”中借助数字化工具搜索相关信息，适应数字化学习环境，养成数字化学习与创新的习惯，掌握学习资源与学习工具的操作技能（数字化学习与创新）；让学生感受信息的特征及数据处理方式的变化（信息意识）；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）。

【单元学习目标】

1.通过气象指数的获取与计算，了解数据、信息与知识的基本含义，并能体会三者之间的相互关系；能进一步总结数据与信息的特征。

2.通过气象指数参考价值的研究，掌握简单数据分析的一般流程，学会选用恰当的数据来源获取数据，并能对数据进行简单分析。

3.在项目活动中，体验数字化学习过程，感受利用数字化工具和资源的优势。

4.通过探讨解决问题的计算方式，了解数据计算的发展过程，列举数据计算的基本方式。

5.通过解决“鸡兔同笼”问题的计算方式比较，掌握如何运用电子表格软件建表，以及对数据表进行排序、查找、筛选、函数计算等简单操作；能根据任务需求，选用恰当的数据计算方式处理数据。

6.在项目活动中，感受计算机处理数据的优势。

【教学重点】

理解数据、信息与知识的相互关系；

感受数字化学习给生活带来的变化；

能够针对解决问题的实际需求，灵活运用数据的计算方式。

【教学难点】

对收集的数据进行简单分析，得出合理结论；

能够比较总结出不同计算方式的特点。

（介绍单元整体教学实施的思路，包括课时安排、教与学活动规划，以结构图等形式整体呈现单元内的课时安排及课时之间的关联。）

习题/试卷讲评课□    学科实践活动课     其他□

课堂规则→课程介绍→熟悉教学工具

不以规矩不成方圆，开学第一课有必要建立日常管理的规范，信息技术课程在机房进行教学活动，日常规范需要从头做好。鉴于，本学期开始我们使用的是2020版新教材，与以往强调技术应用能力不同，新版本的教材从内容难度、深度、容量上都有巨大提升，因此有必要向学生介绍一下新教材、新课标的特点与要求，引起学生重视，端正学习态度。

此外，项目式学习不同于以往的教学学习方式，更加强调学生自主性和协作性。因此，我们引入了一些数字化学习平台与工具辅助教学，为了日后更好地进行教学活动，在正式开始学习之前，需要对相关教学工具进行介绍和操作讲解。

学生基于之前的学习经验和知识储备，对课程印象往往容易只停留在对工具软件的学习上，对于信息技术课程学习态度欠佳，学科改革之际，学习内容、学习方式都发生了翻天覆地的变化。要让学生快速转变原本对于此学科的学习态度，教师在正式进入课程内容学习前需要对学生进行新教学方式的指导教学。因此，有了这一课时。

通过完成腾讯文档的协同编辑与发布分享，适应数字化学习环境，养成数字化学习与创新的习惯，掌握学习资源与学习工具的操作技能。（数字化学习与创新）

重点：课程规则的学习与执行；

难点：腾讯文档的编辑与使用。

通过“睡眠时间统计”活动的数据表协同编辑过程，了解学生对于腾讯文档的操作使用。

教师活动

（1）自我介绍

（2）课程介绍

（3）课程要求

（4）上课方式

1.QQ信息交流群

2.腾讯文档

活动1：昨晚，你睡得怎样？——Excel文档的数据采集

活动2：比一比，谁的体质强！——Word文档的数据采集

3. 课程评价工具（班级优化大师）

共同体验腾讯文档的协作编辑

1.腾讯文档：培养学生使用数字化工具进行协作学习的能力；

2.QQ群：进行任务发布，小组讨论等活动。

能在课堂上登录使用QQ使学生有些兴奋，但任务发布后，没有学生趁机做其他事，都有聚焦在腾讯文档上。学生第一次接触“腾讯文档”协同办公平台，能够同时多人在线共同编辑的形式吸引到了他们，任务开始时，不能快速聚焦在任务要求上，会随意尝试感受新平台，不顾任务要求。不过，这也是尝试新事物的过程。

有调皮捣蛋的学生会将任务内容进行更改删除，引来同学围观嬉笑，为解决该问题，在后续的课程中，将共享文档优化，将其更适合小组合作填写反馈的形式，并将不需要学生更改的区域，进行冻结保护。

【课程标准要求】

1.1在具体感知数据与信息的基础上，描述数据与信息的特征。

1.2在运用数字化工具的学习活动中，理解数据、信息与知识的相互关系，认识数据对人们日常生活的影响。

1.3针对具体学习任务，体验数字化学习过程，感受利用数字化工具和资源的优势。

【学业要求】

学生能够描述数据与信息的特征；掌握数字化学习的方法，能够根据需要选用合适的数字化工具开展学习（信息意识、数字化学习与创新）；能够利用软件工具或平台对数据进行整理、组织、计算与呈现（计算思维）。

学生基于平时的学习经验和初中的知识储备，对课程往往容易只停留在对工具软件的学习上。另一方面，学生对数据、信息和知识有一定的感性认识，但是对具体的概念和相互关系缺乏系统的学习。

1.    能够敏锐感觉到信息的变化，分析数据中所承载的信息，采用有效策略对信息来源的可靠性、内容的准确性、指向的目的性做出合理判断。（信息意识）

2.    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.    适应数字化学习环境，养成数字化学习与创新的习惯；掌握学习资源与学习工具的操作技能。（数字化学习与创新）

4.    具有一定的信息安全意识与能力，能够遵守信息法律法规，信守信息社会的道德与伦理准则。（信息社会责任）

【教学重点】

理解数据、信息与知识的相互关系；感受数字化学习给生活带来的变化。

【教学难点】

对收集的数据进行简单分析，得出合理结论。

课堂协作文档；课堂巩固练习；课后作业

教师活动

师：“同学们每天早上醒来睁开眼睛，第一件事情是做什么呢？”

师分享：“每天一睁眼就是打开手机，查询天气指数，给自己的生活找个参照系。

师百度：“天气”

师：“不过经过一段时间，老师发现这个指数并不是很准。因为每个人身体条件不同，不同的人对温度、相对湿度等的感受也不同。那么如何判断这些气象生活指数是否准确呢？专家们是通过哪些途径，依据哪些数据制定出这些贴心的建议呢？今天，我们就一起来探索解决这个问题。”

回答问题。

观察搜索过程并思考。

师：请同学们将今日镇江的气象生活指数及建议登记在腾讯文档的表1中。

要求：每个小组可挑选一个自己喜欢的气象指数类型进行查询。

师：请小组派代表进行汇报，你们查询的是哪项指数？通过怎样的方式途径获取了这些数据？

预设障碍：信息搜索（教师小组合作过程中，可给予搜索技巧，如：专业网站、切换关键词等）

师：从图片中，我们可以找到常见的气象生活指数。那么这些指数是如何得出的呢？这些生活建议是否合理呢？（这里能不能先引导学生观察表1，发现问题、提出问题，鼓励学生提出各种奇奇怪怪的问题，可以引导他们提问的方式）

师：“我们先一起来分析第一个问题——这些指数是如何得出的？请同学们根据书中要求计算今日感冒指数，以“感冒指数”为例，体验气象专家是如何来加工数据的。

观察表1，提问。

计算感冒指数。

气象部门把指数相关的气象因素带入设定好的计算公式中，再将结果细分成不同等级，形成生活指数建议。以感冒指数为例，依据教材中的深圳气象局公布的计算方法计算今天的感冒指数。计算的时候注意：24小时降温幅度一般指前一天最低气温和当天最低气温的差，气温日较差是一天中气温最高值与最低值之差。

师提问：比较求得的感冒指数等级与表1中的查询结果，相同吗？为什么？

同学们计算的结果和中国天气网的结果有可能有差异。因为地域差异，没有统一标准，计算模型也会不同。

分享交流。

学生思考，回答。

师：“在完成这两个任务的过程中，我们实际上已经经历了获取数据、提取信息和利用知识的过程。那么什么是数据、信息和知识呢？请同学们阅读教材中关于数据、信息和知识的文字描述，以气象指数计算活动中的出现的材料为例，举例说明。”

教师小结（结合微课）：

数据、信息和知识的相互关系：数据是信息的表示，信息是数据的内涵，是对数据的语释。知识是信息经过加工提炼后，形成的相应的抽象产物。数据、信息和知识可以看作是对客观事物感知的三个不同阶段。数据是事物属性的客观记录；信息是经过组织的、有结构的数据；知识是经过人的思维整理过的信息和数据。

师：分析这些实例可以发现，数据和信息虽然形式多样，但通常都具有一些特征。数据有不变的、变化的和随机的。信息具有载体依附性、价值性、时效性和共享性等特征。

阅读思考。

（可组内讨论）

举例说明，并思考这三者之间的关系。

预设障碍：发现问题，提出问题（学生习惯了传统的教学授课模式，很难主动提出问题。）

师：由于身体条件不同，不同的人对温度、相对湿度等的感受也不同。有的人说气象生活指数很准确，有的人却认为这些指数参考价值不大。这也就回到了我们最初的问题——气象生活指数的生活建议是否合理，如何判断其价值？ 

提问：如果这个问题交给你判断，你们会如何来解决呢？

简单评价。

小组讨论，分析问题，给出初步解决方案。

师引导：如何证明自己的观点正确呢？有的时候不能仅凭感觉，应该以数据来说话。比如符合穿衣指数的百分比如果>50%，我们认为该指数比较符合实际情况。在这个案例中，我们以“感冒指数”“穿衣指数”为例，想要评估气象生活指数的参考价值，就需要收集现实情况，来对比分析。

1 调查本班同学的感冒和穿衣情况

2 数据分析后，进行对比分析

思考。

师：那么如何收集这些数据呢？

数据获取的渠道，可以将数据分为两类：“直接数据”和“间接数据”。直接数据（调查法、访谈法、观察法、实验法）间接数据（查阅文献资料、关注媒体资源、浏览权威网站、利用搜索引擎在网络中进行检索、从相关数据公司进行购买）

回答问题（观察+记录、调查+计算）

师：展示一个电子问卷，简单介绍一下调查数据类的数字化工具。

布置任务：请3～4位同学一组，模仿教材中的“本班学生感冒和穿衣情况调查问卷”设计一份适合本班情况的调查表并在问卷星发布。

集体参与调查；观察并学习问卷工具的使用。

打开问卷星注册账号，设计发布问卷。

介绍并演示，用问卷星进行数据分析的方法。

1.数据的来源

2.数据收集的方法

3.数据分析的方法

《实践》项目二；小组合作完成一份问卷调查

腾讯文档、问卷星等

疫情期间每课时间为40分钟，时间上1课时无法完成4个环节，在后续课程中将此内容分为2课时。1课时完成环节一、二，另一课时完成后续内容。可将，数据获取与数据分析部分相结合，改成一个项目，让学生体验完整的项目数据获取、数据加工、数据分析、策略调整的完整过程。