第1章 认识数据与大数据1.1 数据、信息与知识 教案（表格式）-高中教学同步《信息技术-数据与计算》（人教-中图版2019）

《信息技术-数据与计算》教案
课 题 第1章 认识数据与大数据1.1 数据、信息与知识 课 型 班课 课 时 1
授课班级 高一1班
学习目标 1. 理解数据与信息的基本概念 学生能够明确数据与信息的定义。 学生能够通过具体例子说明数据与信息的区别和联系。 2. 掌握数据、信息与知识之间的关系 学生能够理解数据如何转化为信息，以及信息如何进一步转化为知识。 学生能够认识到知识在解决问题中的应用价值。 3. 培养数字化学习的意识 学生能够意识到在信息社会中，有效获取和利用数据与信息的重要性。 学生能够有意识地利用数字化工具进行学习和生活，提高自己的信息素养。
学习重难点 教学重点 1. 数据的定义和特征 重点介绍数据的定义，包括数据的表现形式（如数字、文字、图像等）及其作为信息载体的功能。 强调数据在描述事物特征时的作用，如体质数据、气象数据等。 2. 信息的概念和重要性 着重解释信息是如何从数据中提取出来的，以及信息对于消除不确定性的重要性。 通过实例说明信息在决策和日常生活中的应用，如交通信息、市场信息等。 3. 知识的内涵和价值 详细讲解知识是信息经过加工、提炼后的产物，以及它在社会实践中的重要作用。 分析知识如何帮助人类解决问题、创新和发展。 4. 数据、信息与知识之间的关系 系统地讲解数据、信息和知识之间的转换关系，使学生能够理解三者的内在联系。 强调在实际情境中如何将数据处理成信息，再将信息转化为知识。 教学难点 1. 数据与信息的区分 学生可能会混淆数据和信息的概念。需要通过具体案例来帮助学生理解两者的区别和联系，如展示未经处理的原始数据和它所蕴含的信息。 2. 知识的应用和转化 学生可能难以理解如何将抽象的知识应用到具体问题解决中。需要结合不同学科的例子，展示知识的实际运用场景。 3. 数字化学习的实际操作 虽然学生理解数字化学习的重要性，但如何有效利用数字化工具进行学习可能需要进一步指导和实践。教师可以结合实际操作演示，提高学生的实际应用能力。 4. 信息价值的相对性和个人依赖性 学生可能难以理解信息价值因人而异的特点。可以通过角色扮演或情景模拟的方法，让学生从不同角度体验同一信息的不同价值。
教学方法 讲授法：教师通过口头讲解，向学生介绍了数据、信息和知识的概念及其区别和联系。例如，在1.1.1节中，教师详细解释了数据的定义、特性和应用，帮助学生建立对数据的初步认识。 案例分析法：通过具体的案例来说明抽象概念的实际应用，帮助学生更好地理解和记忆。如1.1.3节中使用血液化验单的案例，展示了如何从数据中提取信息，并进一步转化为诊断所需的知识。 讨论与互动：虽然教材内容没有直接提到课堂上的讨论与互动，但通过提问和思考题的形式引导学生参与思考，比如让学生思考数据、信息和知识之间的关系，以及如何在实际生活中应用这些概念。 多媒体教学：利用文本、图像和表格等多种媒介来呈现教学内容，使得学习更为生动和直观。例如，通过图表展示数据的处理过程（如图1.1.2）或者信息的传递方式（如图1.1.8）。 归纳法：教师在讲解过程中可能使用归纳法，从具体实例出发逐步引导学生总结出一般规律或结论。例如，从多个生活和学习中的数据应用实例中，归纳出数据对于现代社会的重要性。 思维导图法：虽然教材内容中未明确指出使用思维导图，但推荐使用思维导图作为知识管理工具，表明教学中可能鼓励学生采用此类工具来组织和回顾学习内容，帮助形成系统的知识结构。
课前准备 教学材料的准备： 搜集和整理与数据、大数据、信息和知识相关的资料，包括定义、特点、应用实例等。 准备思维导图工具，以便在课堂上引导学生进行知识结构化的思考和总结。 收集实际案例，如体质数据、在线学习数据、营销数据等，用于具体分析和讨论。 技术工具的准备： 确保多媒体教学设备的正常运作，如电脑、投影仪、音响设备等，用于展示电子教案、视频、图表等教学资源。 准备和测试任何特定软件或应用程序，如思维导图软件，确保其在课堂上顺利运行。 教学方案的设计： 制定详细的教学计划和时间表，包括每个部分内容的讲解时间、学生互动和讨论的时间等。 设计互动环节和讨论问题，提高学生的参与度和兴趣。 准备课后作业或练习，帮助学生巩固所学知识和技能。 评估与反馈： 设计课堂小测验或测试，评估学生对数据、信息与知识概念的理解和掌握程度。 准备反馈表或评价表，课后收集学生的反馈，了解教学方法的效果和学生的需求。
教学媒体 讲授与板书：传统的教学方式，教师通过口头讲解并辅以板书来阐述数据、信息与知识的概念、区别和联系。板书有助于学生视觉上的记忆和理解。 多媒体演示：使用PPT或其他电子演示软件展示数据、信息和知识的相关内容，如定义、实际应用案例、图表等。这可以增强信息的传递效率和吸引学生的注意力。 案例分析：通过具体的案例（如血液化验单案例、体质数据案例）来展示数据如何转化为信息，以及如何进一步转化为知识。案例分析有助于学生理解和应用理论知识到实际情境中。 思维导图：利用思维导图工具来组织和总结知识点，帮助学生系统化地理解数据、信息与知识的关系，促进创造性和批判性思维的发展。 互动讨论与问答：课堂中穿插的互动环节，如提问、小组讨论等，旨在提高学生的参与度，促进对课程内容的深入理解。 在线学习平台：如果适用，可以使用在线学习管理系统（如Moodle、Blackboard等）来发布课件、作业和测验，便于学生课后复习和练习，同时也方便教师跟踪学生的学习进度和反馈。
教学过程
教学环节 教师活动设计 学生活动设计 设计意图
活动一： 创设情境 生成问题 利用多媒体工具展示日常生活中常见的数据例子，如天气预报中的温度、手机步数统计、超市商品的价格标签等。 提问学生这些数据如何影响他们的日常生活和决策过程。 引导学生思考这些数据背后的意义，以及它们是如何转化为有用的信息和知识的。 观看老师展示的数据例子。 分享自己生活中遇到的相关数据例子及其带来的影响。 分小组讨论数据如何转化为信息和知识，并准备简短的报告分享给全班。 通过具体的生活实例引入数据的概念，激发学生的兴趣，并引导他们理解数据与日常生活的紧密联系，为后续学习打下基础。
活动二： 调动思维 探究新知 介绍数据、信息和知识的定义和区别。 使用思维导图工具逐步构建数据、信息和知识之间的关系图谱，帮助学生形成整体认识。 提出引导性问题，如“为什么同样的数据对于不同的人可能意味着不同的信息？”和“信息如何转化为知识？” 根据老师提供的定义和例子，记录笔记并尝试解释数据、信息和知识的区别和联系。 参与思维导图的创建，通过互动式电子白板或在线协作工具添加自己的见解和例子。 小组内讨论老师提出的问题，并准备向全班展示自己的理解。 通过互动和合作学习，让学生深入探讨数据、信息和知识的概念及其关系，增强理解和应用这些概念的能力。
活动三： 调动思维 探究新知 分发实际案例分析材料，如体质数据、在线学习数据等。 指导学生如何从材料中提取数据，分析信息，并转化为知识。 设定场景模拟活动，让学生扮演不同角色（如医生、教师、市场分析师），应用所学知识解决问题。 阅读并分析案例材料，小组内讨论如何从数据中提取有用信息和知识。 每组选择一个角色进行模拟，运用所学的数据、信息和知识概念解决特定问题。 分享自己的分析过程和结果，接受同伴和教师的反馈。 通过案例分析和角色扮演，让学生将理论知识应用于实际情境中，提高他们的分析和解决问题的能力，同时加深对数据、信息和知识关系的理解。
活动四： 巩固练习 素质提升 总结本节课的核心知识点和学习成果。 强调数据、信息和知识在现代社会中的重要性，以及学会利用这些资源的价值。 布置相关的课外实践活动，鼓励学生在日常生活中发现和分析数据，提升信息素养。 回顾今天的学习内容，整理笔记。 反思自己在课堂活动中的表现和收获，确定需要进一步提升的方面。 参与课外实践活动，将所学知识应用于实际生活。 通过总结与反思，帮助学生巩固所学知识，提高其自主学习和实践能力，培养终身学习的意识。
课堂小结 作业布置 课堂小结 本节课我们主要学习了数据、信息与知识的基本概念及其相互之间的关系。重点理解了数据是描述事物的符号记录，可以看作是信息的载体；信息则是数据所表示的意义，能够消除接收者认识上的不确定性；而知识是在实践中获得的认识和经验的总和，是对信息的应用和内化。通过具体的例子，例如体质数据、在线学习数据和营销数据等，了解了数据如何转化为信息，并进一步通过分析和归纳转化为知识。此外，我们还探讨了信息技术在现代社会中的应用，以及它如何改变了我们的工作、学习和生活方式。 作业布置 1. 思考题 请结合自己的生活或学习经验，举例说明数据、信息和知识之间的区别和联系。 思考在数字化学习中，你是如何利用数据和信息来增进知识的？给出至少两个例子。 2. 实践题 选择一个你感兴趣的数据集（如学校图书馆的借阅数据、本地天气数据等），尝试分析这些数据能提供哪些信息，并思考如何将这些信息转化为知识。 使用思维导图工具，绘制数据、信息和知识三者之间的关系图，并标注它们之间的转换过程。 3. 拓展阅读 阅读有关数据科学的基础文章或书籍的指定章节，了解数据处理和分析的基本方法。 查找并学习关于信息技术如何推动社会进步的案例，准备在下次课堂上分享。
板书设计 第1章 认识数据与大数据 1.1 数据、信息与知识 1.1.1 感知数据 数据定义：描述事物的符号记录，是信息的载体。 数据例子：体重、气温、价格等。 计算机中的数据：文件格式（doc, xls, ppt）。 数据的广泛应用：社会各方面，如电子邮件、搜索引擎、电子地图等。 1.1.2 认识信息 信息定义：数据所表示的意义，能消除不确定性。 信息特征：依附载体、可复制共享、时效性、价值效用因人而异。 信息应用例子：上课铃声、交通信号灯、体质数据。 1.1.3 理解知识 知识概念：在实践中获得的认识和经验的总和。 数据、信息与知识的关系：数据处理成信息，信息提炼为知识。 实践题：选择数据集进行分析，并解释其信息价值及如何转化为知识。 拓展阅读：阅读关于数据科学的基础文章，了解数据处理和分析的基本方法。
教学反思 在本次教学过程中，围绕着“数据与大数据”的第1章内容，我们深入探讨了数据、信息与知识的基本概念及其相互之间的关系。通过此次教学，我发现： 学生参与度高：使用日常生活中的实例（如体质数据、在线学习数据等）引起了学生的极大兴趣，使得他们能够积极地参与到课堂讨论中来。 理论与实践结合：将数据、信息和知识的概念与学生们的生活实际相结合，帮助他们理解这些抽象概念的同时，也引导他们思考如何在日常生活中应用这些理论。 技术的应用：引入了信息技术在数据处理中的作用，如可穿戴设备、在线学习平台等，这不仅展示了数据科技的前沿发展，也激发了学生对未来科技应用的好奇心。 知识的深化：通过分析数据、信息与知识三者的关系，引导学生们理解知识的层次性，从而认识到在实践中获得知识的过程和重要性。 提升批判性思维：在讨论数据的应用和转换过程中，我鼓励学生们批判性地思考数据的可靠性、信息的时效性以及知识的应用背景，培养了他们的批判性思维能力。 思维导图的应用：引入思维导图作为知识管理工具，帮助学生以结构化的方式组织信息，促进了他们对知识点的深刻理解和记忆。