5.3数据的分析说课稿-2021-2022学年高中信息技术粤教版（2019）必修一（含答案）

5.3 《数据的分析》说课稿
尊敬的各位评委，大家好！
我说课的课题是《数据的分析》。
本节课选用的是广东教育出版社出版的信息技术必修 1 第五章第 3 节的内容。本节课的学习内容是运用数字化工具和技术，对杂乱无章的数据进行分析，探索数据内在的结构和规律，并通过验证将其转化为知识，为预测未来的信息走向发挥作用。
这一节课的内容虽然相对来说比较晦涩难懂，但高中学生经常在生活和学习过程中会遇到类似于大数据精准推送广告这方面的信息，他们渴望知道其背后的工作原理，因此学生对本节课的内容还是比较感兴趣的。
根据学生已有的学情与本节课的知识特点，我将教学目标设计为:
了解如何进行数据分析，数据分析方法大约有几类（信息意识的培养）。
能根据实际问题选择恰当的数据分析方法，理解数据分析的思路。
同学之间要学会互相帮助，分工合作，相互协作（信息社会责任的培养）。
本节课的重难点为：
如何根据实际问题选择恰当的数据分析方法。
理解数据分析的思路，不必拘泥于代码的实现。
核心是学习数据分析的步骤与思路（计算思维及数字化学习与创新的培养）。
从信息技术学科的特点和学生认知发展规律出发，我将采用以下教学方法：实景引入法和任务驱动法。
学法方面，我主要采用“分组讨论法”和“小组竞赛抢答法”。
为了更好地完成本节课的教学内容，除必须在多媒体计算机教室上课外，我还将再次对书中的代码进行二次封装，减少学生的学习难度，使学生更加易于接受教学内容，让学生更加主动地去探究学习新知识。
由以上的教学目标及重难点，我将从以下几个环节来设计本节课的教学过程：
首先是回顾上一节课的网页数据爬虫知识以及什么是代码的二次封装。然后进入本节课的实景引入：
教师选一位自告奋勇的同学通过教师手机实时投屏，在淘宝和京东
APP 上搜索喜欢的书本、物品等相关信息，然后刷新页面。同学们会发现，淘宝和京东 APP 会自动在首页推荐上推送与刚才搜索的物品相类似或相关的物品。从而教师提出问题：“同学们，你们知道为什么会产生这样的推送吗？请各小组讨论并进行抢答。”
因为几乎每个同学都遇到过类似的情形，包括网页端都会有这样的信息推送，所以各小组将会出现激烈的共鸣性讨论，并踊跃举手回答。
教师由此问题引发学生独立思考：是什么样的技术应用才使得京东与淘宝的首页出现这样类似物品的推送呢？各小组将会以最快的速度合作讨论并举手抢先回答问题。
然后师生共同总结得出：这些都是大数据计算并进行分析所带来的结果。
教师设问并叙述：“同学们，你们想知道信息推送背后的真正工作原理吗？那么本节课我们就来像计算机一样思考并使用新知识分析数据。” 由此引导学生进行背后原理的新知探究。
【这个互动环节的设计是与学生实际生活相关的，能够充分调动学生的学习兴趣，引发学生的思考，使学生能积极主动地参与学习活动，并乐于接受以下的一系列学习任务。有助于对学生信息意识核心素养的培
养。】
任务一：“找不同游戏”（对数据进行特征探索，找出不合理的数据，清洗数据）
教师下发上一节课从网络上用爬虫技术获取的数据。教师要求各小组同学玩“找不同游戏”：用肉眼在大量的数据中找“不合群”的数据，找突兀的数据，并进行抢答。
同学们对“找不同”这个游戏再熟悉不过了，各小组边讨论边快速记录，急切地准备发言的那一刻。
游戏结束后，教师下发能够探索数据不同类别的二次封装代码。例 如：能查找缺失值的功能代码，能查找异常数据的功能代码等。同时要求各小组用代码再次精准查找不正常数据，比一比哪一小组最先完成。
各小组同学即刻整理思路，讨论并分工合作。他们中的每一位同学将选择其中一种功能代码，再次对刚才的数据进行精准探索。各小组同学以最快的速度完成，整体汇总并记录后进行抢答。
教师同时提示在操作的过程中要注意某些功能代码参数的变化所带来的不同的探索结果。
抢答结束后，教师引导提问：“各位同学，第一次找不同与这一次计算机精准找不同有什么差别？像这些查找出来的不正常数据，我们应该趁早发现，如果不处理，最后的结果将会不准确，最终会干扰分析结果，甚至导致无效的数据分析。”
然后师生共同总结得出：任何将要被分析的数据必须要进行特征探索从而发现不正常的数据，然后加以清理，才能使最终的数据分析结果准 确，万事开头很重要。
【这个找不同游戏任务实质是通过对比分析的方法引导学生自主探究学习，来培养学生自主学习的能力，是信息意识与计算思维核心素养的培养。】
任务二：找出有关系的数据（关联分析）
教师抛出问题：“同学们，针对上述已干净的数据，我们从中能够发现哪些数据是有关系的呢？我们通过肉眼是很难发现的。这个时候我们要善于使用工具，我们需要再次借助计算机来完成相关的工作。”
教师同时下发本节课的整个资源包，包括所有二次封装的功能代码。教师叙述：“请各小组同学们打开资源包中的关联分析程序代码，共
同合作，用代码对清理过的数据进行分析并仔细观察结果”。
片刻后，教师引导提问：“各小组选出小组代表分组回答数据相关性的分析代码中主要的操作步骤是什么？各小组最终看到了什么结果？”
各小组进行限时讨论，并选举代表综述：“代码在寻找数据关联的规则，遍历可能的数据相关性的推理，最后计算数据置信度序列。”
然后师生共同总结得出：数据关联分析就是分析并发现存在于大量数
据之间的关联性或相关性以及描述一个事物中某些属性同时出现的规律和模式。
【这一环节的设计通过引导学生仔细认真观察数据分析结果，学习他人数据分析的方法，从而能举一反三，是计算思维及数字化学习与创新核心素养培养的重要一环。】
任务三：“站队游戏”（聚类分析）
教师提示同学们现在是游戏环节，游戏规则为：每一组先随机走出第一位同学，然后依次类推每一组继续随机走出一位同学。强调后面随机走出的同学，可以根据自己的意愿，站在任何一位已走出的，你认为的你最喜欢的同学旁边而且不超过 0.5 米。直到所有组的同学全部走出为止。同学们将会在愉悦中完成这个游戏。
游戏结束的那一刻，教师给出提问：“请大家仔细观察全班同学分成了几组？为什么你会站在这一组？别人为什么会站在你的旁边？”同学们将会一脸茫然……。
教师给出答案：“这就叫聚类，人以群分，物以类聚。但未出整体分析结果前，我们基本上是不会知道为什么会出现这样的分类的。我们对于数据也可以进行这种类似的聚类，然后加以分析，这就叫聚类分析。请同学们阅读书本内容并根据书本提示执行资源包中的聚类分析代码，仔细观察代码运行所得出的结果。”
对这个有难度及深度的分析方法，教师邀请主动举手的小组代表进行回答概括。
然后师生共同总结得出：聚类分析是一种探索性的分析，在分类的过
程中，人们不必事先给出一个分类的标准。聚类分析，能够从数据本身出发自动进行分类，从而引导同学们进行自主学习最典型的 K-平均聚类分析算法。
【此环节通过实境游戏，让学生亲身体验聚类分析方法的过程与步 骤，使学生更容易接受，更能主动并自主的参与到新知识的学习当中来。是对计算思维的重要培养过程。】
任务四：对聚类数据进行预测（数据分类）
教师提议同学们对上述的站队游戏进行拓展。如果把我们班的站队情况推广到整个学校，请各位同学预测一下自己又将会有哪些新组员？
根据上述的游戏分类思维，接下来提示各小组同学将课本中已分类的样本子集和测试样本，根据书中的提示输入到给出的数据分类代码中进行运行并观察结果。并选出小组代表对书中的最终结果给出自己的感受性发言。
最后师生共同总结得出：数据分类通常的做法是基于样本数据先训练构建分类模型。该分类模型具有将待分类的数据映射到某一特定类别的功能。数据分类，这种分析方法能够自动给出对未知数据的推广描述，从而实现对未知数据及相关数据描述的行为进行预测。
【此环节同学们通过自主学习，自我探究，仔细观察，不仅使自己融入其中，最关键的是能快乐学习新知识，对社会责任意识也能够有一个新的认识。】
课内小结：
最后请各小组选出代表，就本节课的学习内容进行总结。数据分析应
该从哪些角度进行？应该有什么样的方法？应该借助什么样的工具？并对自己所学、所思进行自我评价。教师进行指导性评价并打分鼓励。
布置作业：
要求同学们根据这节课所学的知识，仔细观察自己身边的人、物以及发生的事，对他们进行数据分析并进行归类。
【本作业的设计目的是，不仅使同学们能达到巩固新知识的目的，还能使其对身边的人与物有新的认识，对自身的学习及人际关系的发展也大有裨益。】
课堂总结：
本节课我以实际生活中出现的数据为例，在不同任务的驱动下，使学生能积极主动的加入小组合作学习、讨论与探究新知识。利用游戏的环节让学生融入其中并探寻数据分析的方法与步骤，并让学生最终对自己的学习成果进行总结评价，学生愿意分享，乐在其中。我本着以学生发展为本的原则，旨在提高学生利用信息技术来解决实际问题的能力并知晓其背后的原理来全面提升学生的信息素养，培养提高他们自身的信息技术核心素养，从而更好地完成育人的教学目的。
以上就是我的全部授课内容，谢谢各位评委老师！
板书设计：
实景引入
任务一：“找不同游戏” 任务二：找出有关系的数据任务三：站队游戏
任务四：对聚类数据进行预测