中图人教版（2019）信息技术必修一 3.3.1 数据分析 教案

案例　数据分析
1. 《课程标准》要求
·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解决问题的优势。
·通过典型的应用实例，了解数据分析的基本方法。
·根据任务需求，选用恰当的软件工具或平台处理数据。
2. 教学目标
·通过日常生活中的应用实例，学习体验数据分析的方法与作用，感受数据分析对人们日常生活的影响。（信息意识）
·能够利用软件工具或平台、Python语言编程对项目数据进行计算与分析。（数字化学习与创新、计算思维）
·通过项目的进一步完成，理解南水北调伟大工程的现实意义，提高合理用水、节约用水意识。（信息社会责任）
3. 学业要求
了解数据分析和可视化表达的基本方法，能够利用软件工具或平台对数据进行组织、计算与呈现。
4. 教学对象分析
学生经过初中阶段的学习，已经掌握电子表格软件和网上学习等操作。通过第2章的学习，基本掌握了Python程序设计语言的相关知识，学会了利用Python语言设计程序解决问题；本章中通过项目“用水分析助决策”的学习，已掌握了数据采集、整理的预备知识。但是学生对数据分析的方法没有系统认识，影响了数据分析的有效性和对数据价值的挖掘。
5. 教学重点与难点
教学重点：数据分析体验实践。
教学难点：数据分析方法的选择运用。
6. 教学方法与教学手段
教学方法：项目学习法、情境教学法。
教学手段：网络教学平台、网络教室、教学课件、素材资源包等。
课时建议：1课时。
7. 教学过程设计
教学环节
教学内容
学生活动
设计意图
创设情境
1. 提出问题。
在前面的学习和项目“用水分析助决策”实施过程中已经收集、整理和保存了一些南水北调重大战略工程的数据，请思考下列两个问题。
（1）实施南水北调工程的起因是什么？如今中线工程完成供水对沿途四省市有什么具体影响？对当地经济和社会可持续发展战略的作用是什么？
（2）收集、整理并存储的这些数据到底有什么作用？如何进一步分析处理这些数据才能有助于决策？
2. 引出新知识。
展示相关数据，并结合数据处理过程，引出本节课主题——数据分析
阅读教师提供的背景资料；查看数据；思考教师的提问
承前启后，延续项目的进度，激发学生发现问题、分析问题和解决问题的兴趣，引入新课
认识数据
分析
1. 教师讲授。
数据分析是选用适当的计算方法与工具对收集来的数据进行处理，提取有用信息，形成结论从而支持决策。
2. 介绍数据分析的基本方法：描述性数据分析、探索性数据分析、验证性数据分析。
3. 案例分析。
理解数据分析的作用。
4. 体验活动。
读懂教科书第105页图3.3.1中的数据与图表
分析案例并进行讨论、交流。
读图思考问题
帮助学生初步认识数据分析的方法和作用，认识到有效的数据分析可以帮助人们提取有价值的信息，支持决策
用平均分析法进行数据处理
任务1：调查南水北调的起因
1. 教师提供数据：南水北调中线各地区2007—2016年的降水量。
2. 师生交流解决该问题所需使用的数据分析方法：平均分析法。
平均分析法指运用计算平均数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。平均指标中最常用的是算术平均数。
3. 指导学生分析问题解决过程，使用编程工具统计分析南水北调中线工程各地区2007—2016年水资源情况。
（1）分析问题（已知条件、求解目标、已知和未知的关系）。
（2）规划问题求解流程。
（3）利用Python语言编程实现与调试（参考教科书第111页）。
（4）保存文件，运行程序。
4. 围绕数据分析结果，思考问题。
（1）中线各地区水资源的实际情况如何？
（2）政府实施南水北调工程的起因是什么
完成实践操作。
思考并回答问题
遵循“数据—方法—项目实践—反思—作用—应用举例”的教学思路，实现学习新知识、工具应用、解决问题、联系学习生活实际等目的，利于学生核心素养的培养
用平均分析法进行数据处理
5. 师生交流，进行案例拓展，总结归纳平均分析法的作用和应用价值。
（1）平均分析法多用于比较同类现象在不同地区、不同行业、不同类型单位等之间的差异程度，分析现象之间的依存关系，进行数量上的推算；也可以对某一现象在不同时间的水平进行比较，以说明现象的发展规律及趋势，如平均身高、平均工资、平均降水量、人均消费等。
（2）学生“头脑风暴”：列举学习和生活中利用平均分析法进行数据分析的案例，讨论平均分析法的作用及适用场合（引导学生自己总结）
与学习和生活实际相联系，思考平均分析法应用案例，参与讨论
用结构分析法进行数据处理
任务2：研究南水北调的现状
1. 教师提供数据：天津市2010—2018年水资源数据表。
2. 学生体验实践：用电子表格软件进行数据分析。
分析：2010—2018年天津市南水北调水资源在地区总水资源中的占比是多少？
3. 围绕数据分析结果，思考问题。
（1） 2018年天津市南水北调水资源在该市总水资源量的占比如何？
（2）天津市南水北调水资源占比变化趋势如何？
（3）采用的数据分析方法是什么？
4. 师生总结问题解决中用到的数据分析方法：结构分析法（也叫构成分析法）。
结构分析法是将各个部分与总体进行对比，是分析事物内部的结构、部分与整体之间关系的方法。基本表现形式就是计算结构指标，即各个部分相对于总体所占的百分比。
5. 师生进行案例拓展。
（1）无线网络使用情况（可参考教科书第108页图3.3.6）。
（2）手机用户各群体在手机用户总人数中所占的比例。
（3）中美贸易额在中国对外贸易额中的比例。
（4）学生继续“头脑风暴”：列举学习和生活中利用结构分析法进行数据分析的案例，讨论结构分析法的作用及适用场合（引导学生自己总结）
利用之前所学电子表格软件知识完成任务。
明确结构分析法的含义。
与学习和生活实际相联系，思考结构分析法应用案例，参与讨论
由于学生对电子表格操作知识比较熟悉，应能先顺利完成任务，再通过分析，明确采用结构分析法，最后再联系学习和生活实际举例。这种逆向思维容易让学生接受，从而加强对国家南水北调工程的认可度
用对比分析法进行数据处理
任务3：展望南水北调的远景
1. 教师提供数据：国家统计局网站上的全国供水情况数据。
2. 学生体验实践：用在线数据分析平台分析全国供水情况。（参考操作提示自主完成）
操作提示：
（1）注册账号并登录，熟悉在线平台的在线数据分析使用方式；
（2）查找全国供水数据，完成在线分析，查看并保存分析结果。
3. 围绕数据分析结果，思考问题。
（1）全国供水情况的发展趋势是怎样的？
（2）在线平台的数据分析功能如何？有什么优点和缺点？
4. 学生总结问题解决中用到的数据分析方法：对比分析法（又叫比较分析法）。
对比分析法指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。
5. 师生进行案例拓展，总结归纳对比分析法的作用和应用价值。
（1）对比分析法一般分为横向对比和纵向对比两大类，部门之间、地区之间的对比都是横向对比，不同时期的比较则为典型的纵向对比。
（2）学生继续“头脑风暴”：列举学习和生活中利用对比分析法进行数据分析的案例，讨论对比分析法的作用及适用场合（引导学生自己总结）
依据之前项目学习进度，自主学习在线平台数据分析功能，自主完成任务。
思考并回答问题。
自主学习，明确对比分析法的含义和作用。
与学习和生活实际相联系，思考对比分析法应用案例，参与讨论
延续项目学习进度，更好地体验在线数据平台的运用，再根据任务需求，明确认识对比分析法的应用
课堂小结
知识构建
师生共同归纳本节课知识点，可参考表1。
表1　数据分析的常用方法
数据分析方法
使用工具
特 点
结构分析法
电子表格软件
揭示部分与整体的关系
平均分析法
编程工具
反映总体的一般水平
对比分析法
在线数据分析平台
对比两个以上数据的差异

理清数据分析的知识体系
通过对本节知识体系的梳理，进一步帮助学生进行知识建构
作业布置
巩固提升
教师布置课后作业。
作业1：完成教科书第112页的实践活动“编写程序计算京津地区人均水资源量在全国的占比”。
作业2：上网查找“同比”“环比”等概念，并学习其数据分析方法。
作业3：利用在线数据分析平台，尝试对文本、图像等多媒体数据进行分析（教科书第109页）
完成作业
巩固新学知识，提升技能