2.5 分析处理气象数据 教学设计（表格式）2025-2026学年8年级下《信息科技》（教科版）

第5课 分析处理气象数据
教学内容分析
本课紧密围绕课程标准要求，通过气象数据的处理与分析着重培养学生的数据分析处理能力。通过课程内容，学生将深刻理解数据分析的基本目的——从原始数据中提炼信息，再将信息转化为可用的知识。
学生将通过探索和实践，熟悉并掌握对比分析法、平均分析法和结构分析法等统计方法。这些方法将帮助学生记录、分析校园气象数据，并绘制出清晰、准确的表格和图表。
在学习的过程中，学生不仅要掌握具体的分析技巧，更重要的是要培养面对大量数据时，能够运用科学方法提取有价值信息的能力。例如从看似杂乱无章的数据中发现内在规律和变化趋势，以及提取对校园生活、环境保护乃至政策制定等方面有帮助的信息等。
通过本课的实践环节，学生将理论知识应用于实际。他们将运用所学的数据分析方法，对气象数据进行深入挖掘和分析。这一过程不仅能够巩固学生的理论知识，还能够提升他们的实践能力和问题解决能力。
学习者分析
（1）知识储备与学科能力水平
学生初步具备了一定的物联网基础知识，对校园数字气象站的设计、构建和数据采集有了初步理解和实践。他们已经通过实践活动，熟悉了传感器的工作原理、物联网平台的操作以及数据的初步收集方法。此外，学生在数学课和科学课上也学习了基本的统计和数据分析方法，如平均值、对比等，为本课的学习提供了必要的数学和科学知识基础。
（2）学习本课时可能遇到的困难
学生正处于对数据分析方法学习和应用的初级阶段，他们可能能够理解和运用简单的数据分析工具，但在面对复杂数据集和高级分析方法时，可能会感到困惑。因此，在教学过程中，需要逐步引导学生，从简单的数据分析方法入手，逐步深入，培养学生的数据分析和问题解决能力。
学习目标确定
（1）通过学习气象数据的分析方法（包括对比分析法、平均分析法、结构分析法），获得分析处理气象数据的能力，能完成校园气象数据的记录与分析工作。
（2）通过制作气温折线图、降水量柱状图和饼状图等统计图表，获得数据可视化的技能，能完成数据图表的生成与解读。
（3）通过分析校园气象数据，获得对温度、湿度、气压等气象要素变化规律的理解，能完成气象数据相关性分析。
（4）通过演示文稿的展示，获得沟通与表达能力的提升，能完成数据分析成果的清晰呈现。
教学重点和难点
（1）教学重点
掌握对比分析法、平均分析法、结构分析法在气象数据分析中的应用。制作气温折线图、降水量柱状图和饼状图等统计图表。
（2）教学难点
如何根据气象数据选择合适的分析方法，并准确解读分析结果。分析校园气象数据，发现气象要素之间的相关性，并提出合理的解释与建议。
教学活动设计
教师活动 学生活动 支撑的资源
环节一 情境导入，聚焦项目主题
教师活动1 浏览中国气象数据网，展示气象数据的来源和类型，演示国家级地面站小时值数据。引导学生从大量看似杂乱无章的气象数据中发现内在规律和变化趋势，从气象数据中提取有价值的信息，更好地为我们服务。 引入数据分析的概念和目的，强调数据分析在气象领域的重要性。 学生活动1 学生观看教师演示。 浏览中国气象数据网，获取中国国家级地面站小时值数据。 中国气象数据网
活动意图说明：展示数据分析在天气预报方面的应用，让学生感受到数据分析的实际价值。采用提问等方式，引导学生思考数据分析的重要性，激发他们的学习兴趣。让学生明确数据分析的目的和意义，了解气象数据的基本来源和要素，以及本课的学习目标。通过这一部分的引导，学生能够对数据分析有一个整体的认识。
环节二 探索新知，分析问题
教师活动2 1.探究对比分析法 教师展示2018～2021年北京各月平均气温折线图，提问：通过这张图，同学们可以发现什么？引导学生分析4年内每月平均气温变化趋势。 总结对比分析法的特点。 教师总结：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。 进一步引导学生分析温度的变化和供暖之间的联系，引导学生查找我国供暖政策以及各地供暖时间，分析北京供暖时间的设定原因。 2.探究平均分析法 那除了对比分析法还有哪些常用的数据分析法呢？ 呈现2018～2021年北京各月降水量，提问：政府部门如果要制定防汛政策，降水量是不是一个重要的参考依据？该怎么分析呢？ 引导学生制作平均每月降水量柱状图，分析每月平均降水量变化趋势。 总结平均分析法的特点：运用计算平均数的方法来反映总体在一定时间、地点等条件下某一数量特征的一般水平。 3.结构分析法 呈现2021年上海每月降水量，提问：如果想知道一年当中每个月的降水占比怎么处理呢？ 提问：通过对比，你能从制作的饼状图中获取哪些信息，这些信息对政府部门制定防汛措施有什么帮助？ 总结结构分析法的特点：将各个部分与总体进行对比，分析事物内部的结构和部分与整体之间关系的方法。 通过介绍统计中常用的数据分析方法——对比分析法、平均分析法和结构分析法，并引导学生将这些方法应用于气象数据分析的实践中。 学生活动2 学生回答观察图表后的发现，如温度的变化以及带来的一些政策的决策等。 学生说出对比分析法的特点，如：将两个或两个以上的数据进行比较，分析它们的差异 学生上网查找我国供暖政策以及各地供暖时间，分析北京供暖时间设定的原因是温度达到了供暖和停暖条件，而且每年温度总体变化不大。 学生思考老师提出的问题。 制作平均每月降水量柱状图，分析每月平均降水量变化趋势。通过变化趋势为制定用水政策、汛期等提供数据支持。 如：可以获取北京各月平均气温和降水量，辅以气象学知识推测后续数据，以应对极端天气和减小其造成的损失，比如7，8，9月降水较多，则要做一些防汛准备，6，7，8月份气温最高，则在此期间可以让当地新闻和报纸，医院公众号等发布关于中暑知识和如何应对的内容，提醒群众多喝水以及进购更多中暑药等。 学生总结此种分析方法的特点。 学生思考，并回答使用饼状图呈现。 学生制作饼状图并从中总结对政府部门制定防汛措施有帮助的信息。 北京各月平均气温数据
活动意图说明：通过介绍统计中常用的数据分析方法——对比分析法、平均分析法和结构分析法，引导学生将这些方法应用于气象数据分析的实践中。提前准备好数据，在课堂上进行数据处理关键步骤演示和讲解。同时，鼓励学习者在课后进行自主学习和练习，以提高软件操作技能。从多个角度和层面进行分析，如对比不同年份、不同月份的数据，以及结合其他气象要素进行综合分析等。同时，鼓励学习者运用所学的数据分析方法进行深入探究和发现。
环节三 实践探究
教师活动3 导出校园气象数据：通过物联网平台导出一周的气象数据记录。 布置任务：小组讨论，选择一种或者几种数据分析方法对校园的气象数据进行分析，并说明选用此种数据分析方法的理由。 1.数据分析 采用平均分析法，分析一周每天的温度变化情况，生成统计图表。 采用对比分析法，把温湿度、气压按分组，分析温湿度、气压的相关性，生成统计图表。 分析温湿度的数据，获取有用的信息。 2展示成果 通过演示文稿向其他同学展示校园气象数据分析结果。 学生活动3 提前导出一周的校园气象数据，也可以使用教师提供的气象数据。 仔细阅读任务要求，了解需要选择一种或几种数据分析方法，并说明选择理由。 小组进行数据处理和数据分析。 向全班同学展示校园气象数据分析结果，分享小组的发现和思考。
活动意图说明：让学习者通过实际操作，巩固和应用在“探索”部分学到的数据分析方法。通过导出和分析校园气象数据，学习者能够亲身体验数据分析的全过程，从数据收集、处理到分析、展示，从而更深入地理解和掌握数据分析技能。同时，这也是一个将理论知识与实际应用相结合的重要环节，有助于提升学习者的实践能力和解决问题的能力。通过演示文稿向其他同学展示校园气象数据分析成果，可以促进学习者之间的交流和学习。
环节四 讨论总结
教师活动4 1.讨论 （1）在数据分析方面的收获。 （2）与用电子表格软件分析数据相比，通过编程分析数据的好处。 2总结 回顾本节课所学的内容，强调数据分析在气象领域的重要性。 鼓励学生将所学知识应用于实际生活中，提高数据分析和问题解决能力。 学生活动4 学生开展讨论并总结，回顾气象数据的收集、处理、分析和解释方法，特别是对比分析法、平均分析法和结构分析法等常用数据分析方法。 举例说明数据分析在解决实际问题中的应用案例，如通过气象数据分析制定用水政策、防汛措施等
活动意图说明：通过讨论这一环节，旨在让学生反思和总结在学习气象数据分析过程中所获得的知识和技能。这有助于学生巩固所学内容，明确自己在数据分析方面的成长和进步。引导学生思考如何将气象数据分析技能应用于校园管理、环境保护、灾害预警等实际场景中。
环节五 拓展延伸
教师活动5 布置任务：访问我国生态环境部的网站，浏览环境质量方面的相关数据分析报告。体会这类数据分析综合性报告的特点，并尝试撰写简单的数据分析报告。 学生活动5 课后完成访问我国生态环境部的网站，浏览环境质量方面的相关数据分析报告。
活动意图说明：引导学生通过访问我国生态环境部的网站，浏览环境质量方面的相关数据分析报告，以加深对数据分析综合性报告的理解。同时，培养学生的数据分析能力、批判性思维和解决实际问题的能力。