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必修1《数据与计算》
第一章
数据与信息
1.5
数据与大数据
情境引入
基于历史数据，利用数据建模定量分析不同球员特点，合理搭配，重新组队；
打破传统思维，通过分析比赛数据，寻找“性价比”最高球员，运用数据取得成功；
布拉德?皮特主演的《点球成金》是一部美国奥斯卡获奖影片，所讲述的是皮特扮演的棒球队总经理利用计算机数据分析，对球队进行了翻天覆地的改造，让一家不起眼的小球队能够取得巨大的成功。
情境引入
互联网、移动网络、物联网等每天都产生着大量数据，这些数据规模巨大、格式多样，已经很难用传统的方式进行处理。于是，大数据技术应运而生，通过分析、挖掘这些数据，发现其蕴藏的价值。
情境引入
视频1：智慧校园解决方案视频
讨论交流
话题：
天气预报越来越准确了，准确率可以达100%吗？从天气预报的发展、设备、技术、数据方面进行描述
知识讲解
什么是大数据？
了解数据的采集和来源有哪些？
数据的方式有哪些？
是不是数据量大就是大数据？
视频2：《3分钟让你认识什么是大数据》视频
知识讲解
什么是大数据？其实很简单，大数据其实就是海量资料巨量资料，这些巨量资料来源于世界各地随时产生的数据，在大数据时代，任何微小的数据都可能产生不可思议的价值。
大数据代表着信息量大、速度快、种类繁多的信息资产，需要特定的技术和分析方法将其转化为价值。
知识讲解
大数据的特征：4V，数量（volume）、速度（Velocity）、多样（Variety）和价值（Value）。
数量（volume）:TB\PB\EB\ZB
仅供开采162年
仅供开采45年
仅供开采60年
不可再生资源
VS
数据
过去3年数据总量比以往4万年还多
2013年,10分钟的信息总量将达1.8ZB
2010年全球数据总量1.2ZB，年增长50%
数据不再是社会生产的“副产物”，而是可被二次乃至多次加工的原料，从中可以探索更大价值，它变成了生产资料。
问题思考
大数据的特征：4V，数量（volume）、速度（Velocity）、多样（Variety）和价值（Value）。
1Byte
1KB
1MB
1GB
1TB
1PB
1EB
1ZB
1YB
1PB相当于50%的全美学术研究图书馆藏书信息内容
5EB相当于至今全世界人类所讲过的话语
1ZB如同全世界海滩上的沙子数量总和
1YB相当于7000位人类体内的微细胞总和
一般情况下，大数据是以PB、EB、ZB为单位进行计量的
问题1：现在为什么现在闯红灯等违规行为越来越少了？
问题2：请你估算一下一天产生的数据量有多少？
知识讲解
大数据的特征：4V，数量（volume）、速度（Velocity）、多样（Variety）和价值（Value）。
速度（Velocity）:数据产生的速度快，数据处理的速度快
知识讲解
大数据的特征：4V，数量（volume）、速度（Velocity）、多样（Variety）和价值（Value）。
多样（Variety）：人工产生的，机器自动产生
知识讲解
大数据的特征：4V，数量（volume）、速度（Velocity）、多样（Variety）和价值（Value）。
多样（Variety）：人工产生的，机器自动产生
行业/企业内
数据
互联网数据
物联网数据
大数据
数据来源多
企业内部多个应用系统的数据、互联网和物联网的兴起，带来了微博、社交网站、传感器等多种来源。
数据类型多
保存在关系数据库中的结构化数据只占少数，70~80%的数据是如图片、音频、视频、模型、连接信息、文档等非结构化和半结构化数据。
关联性强
数据之间频繁交互，比如游客在旅行途中上传的图片和日志，就与游客的位置、行程等信息有了很强的关联性。
知识讲解
大数据的特征：4V，数量（volume）、速度（Velocity）、多样（Variety）和价值（Value）。
价值（Value）：价值密度低，大量的视频记录下来，有许多冗余
挖掘大数据的价值类似沙里淘金，从海量数据中挖掘稀疏但珍贵的信息；
价值密度低，是大数据的一个典型特征；
大数据不仅仅是技术，关键是产生价值
可以从各个层面进行优化，更要考虑整体
讨论交流
女性,尤其当今女大学生是人力资源中不可缺少的组成部分.职场中女性面临着调和家庭与事业两方面矛盾的问题.就女大学生职业生涯规划的内容而言,主要集中在三方面:现代女性职业发展的困境;女大学生的职业定位与外界影响;如何促进女大学生职业生涯的发展问题。想要设计一个性别对女大学生职业生涯规划影响的调查研究，具体怎么做？
知识讲解
更好
不是因果关系而是相关关系
更多
不是随机样本而是全部数据
更杂
不是精确性而是混杂性
大数据的思维变革
知识讲解
大数据的思维变革
人口大普查
全数据模式
随机采样
样本模式
大数据应用
全数据模式
是指在国家统一规定的时间内，按照统一的方法、统一的项目、统一的调查表和统一的标准时点，对全国人口普遍地、逐户逐人地进行的一次性调查登记；
主要特点是调查组织高度集中性，普查对象的全面完整性；
人口大普查耗时耗费，一般来讲是十年一次，新中国成立以来共进行了6次人口大普查；
人口大普查是一种典型的全数据模式；
大数据时代
小数据时代
知识讲解
大数据的思维变革
人口大普查
全数据模式
随机采样
样本模式
大数据应用
全数据模式
人口大普查是一种耗时耗费的工程，一般是以十年为单位；
各国每年需要进行几百次的小规模人口调查，采取随机采样分析的方式，这是一种样本模式；
源于实用并且很好的创新！
随机采样分析是小数据时代的产物；
大数据时代
小数据时代
知识讲解
大数据的思维变革
人口大普查
全数据模式
随机采样
样本模式
大数据应用
全数据模式
我们已具备了大数据的各种技术能力，思维需要转换到大数据的全数据模式：样本=全部；
大数据不用随机分析法这样的捷径，而采用所有数据的方法；
这里的“大”是相对的——相扑比赛所有数据存储还不需要一个TB，但是是所有的数据！
在大数据时代采用随机采样法，就像在汽车时代骑马一样，虽然特定情况下仍可采样随机采样法，但是慢慢地我们会放弃它；
大数据时代
小数据时代
案例分析
出行大数据绘制的“城市星云图”是这样的！
案例分析
出行大数据绘制的“城市星云图”是这样的！
案例分析
阿里钉钉大数据
案例分析
视频3：如何在大数据里掘金？视频
讨论交流
马云说数据重要、李彦宏说算法重要、马化腾说场景重要，大家说的矛盾吗？你是怎么理解的？
大数据给社会带来了哪些影响？
视频4：马化腾专访视频
讨论交流
大数据时代
揭秘广告为何总能找到你
讨论交流
讨论交流
大数据为生活带来便利的同时也带来了安全隐患。我们应该如何在大数据时代预防信息泄露？
讨论交流
大数据的安全威胁
大数据基础设施安全威胁
大数据存储安全威胁
隐私泄露问题
数据访问安全威胁
针对大数据的高级持续性攻击
其他安全威胁
学习评价
对自己和同伴的表现进行客观的评价，并思考后续完善的方向。（5=优秀，4=超出一般水平，3=满意，2=有待改进，1=不太理想）
评分项
自我评价
同学互评
理解大数据的概念
5
4
3
2
1
5
4
3
2
1
区分大数据的特征
5
4
3
2
1
5
4
3
2
1
了解大数据的思维
5
4
3
2
1
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4
3
2
1
提高数据的保护意识
5
4
3
2
1
5
4
3
2
1
谢谢观看数据与大数据教学设计
课程标准
和
教学目标
数据与大数据
教材内容：
1.5数据与大数据
适应的课程标准：
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。
1.4通过典型的应用实例，了解数据采集、分析和可视化表达的基本方法。
教学目标：
●了解大数据的概念，理解大数据的特征。
●了解大数据对人类思维方式的影响，能正确面对大数据。
●能描述大数据在生活中的具体应用，认识大数据的意义以及对社会的影响。
指向的核心素养：
●信息意识：主动关注信息技术工具发展中的新动向和新趋势，有意识地使用新技术处理信息。
●计算思维：针对给定的任务进行需求分析，明确需要解决的关键问题；能提取问题的基本特征，进行抽象处理，并用形式化的方法表述问题。
●信息社会责任：对信息技术创新所产生的新观念和新事物，具有积极学习的态度、理性判断和负责行动的能力。
学习环境：有教学控制软件的多媒体机房。
建议课时：1课时
教学活动设计
教学环节
教学过程
设计意图
案例导入（5）
互联网、移动网络、物联网等每天都产生着大量数据，这些数据规模巨大、格式多样，已经很难用传统的方式进行处理。于是，大数据技术应运而生，通过分析、挖掘这些数据，发现其蕴藏的价值。
案例1：布拉德?皮特主演的《点球成金》是一部美国奥斯卡获奖影片，所讲述的是皮特扮演的棒球队总经理利用计算机数据分析，对球队进行了翻天覆地的改造，让一家不起眼的小球队能够取得巨大的成功。
案例2：智慧校园指的是以物联网为基础的智慧化的校园工作、学习和生活一体化环境，这个一体化环境以各种应用服务系统为载体，将教学、科研、管理和校园生活进行充分融合。
观看视频：智慧校园解决方案
通过生活中大数据的应用，反映出大数据给生活带来的变化。引导学生感受和关注信息技术工具发展中的新动向和新趋势，有意识地使用新技术处理信息。
讨论交流
（5）
话题：天气预报越来越准确了，准确率可以达100%吗？从天气预报的发展、设备、技术、数据方面进行描述。
比较传统数据和大数据，让学生知道大数据是如何产生的，引导学生关注数量的同时，也关心技术的发展。
知识讲解
（5）
1-什么是大数据？
大数据代表着信息量大、速度快、种类繁多的信息资产，需要特定的技术和分析方法将其转化为价值。
观看视频：3分钟让你认识什么是大数据
登录浙江政务服务网，点击“数据开放”栏目。体验数据的丰富与便捷，体验数据可视化。
思考：
了解数据的采集和来源有哪些？
数据的方式有哪些？
是不是数据量大就是大数据？
2-大数据的特征
大数据有4个特点，为别为：数量（volume）、速度（Velocity）、多样（Variety）和价值（Value），一般我们称之为4V。
引导学生正本清源的认识到底什么是大数据，理解大数据的特征。
讨论交流（8）
女性,尤其当今女大学生是人力资源中不可缺少的组成部分.职场中女性面临着调和家庭与事业两方面矛盾的问题.就女大学生职业生涯规划的内容而言,主要集中在三方面:现代女性职业发展的困境;女大学生的职业定位与外界影响;如何促进女大学生职业生涯的发展问题。想要设计一个性别对女大学生职业生涯规划影响的调查研究，具体怎么做？
引导学生思考如何利用大数据解决实际生活中的问题。
知识讲解
(2)
大数据思维
分析全体数据而不是抽样数据
对于数据不再追求精确性，接受数据的混杂性
不一定强调对事物因果关系的探求，而是更加注重它们的相关性
认识大数据思维。
案例分析
（5）
案例1：出行大数据绘制的“城市星云图”是这样的！
案例2：阿里钉钉大数据效率云图
政府及事业单位成第四大用户
案例3：观看视频：如何在大数据里掘金
思考：大数据给社会带来了哪些影响？
体验大数据的丰富与便捷，体验大数据的应用给我们的生活带来的变化；开阔视野，感受大数据对社会的影响。
讨论交流（3）
观看视频：马化腾专访
马云说数据重要、李彦宏说算法重要、马化腾说场景重要，大家说的矛盾吗？你是怎么理解的？
学生自由交流自己对大数据的看法，和同学分享自己的观点。
讨论交流
（5）
大数据时代
揭秘广告为何总能找到你？
大数据为生活带来便利的同时也带来了安全隐患，我们应该如何在大数据时代预防信息泄露？
引导学生认识到大数据带来便捷的同时，也带来了安全隐患。
课堂小结
（2）
大数据的概念
大数据的特征
大数据思维
大数据对社会的影响
梳理本堂课知识点。
教学设计思路
本课从问题引入，引发学生思考，由问题引发学生关注生活中大数据的应用例子，通过例子的列举感受大数据的作用，通过估算大数据容量，知道大数据大的特征。先让学生感受，再进行知识讲解，更符合学生的认知特征。课堂中支持学生做中学，给学生提供一个实践体验，让学生直观感受大数据在社会中的应用。最后安排一个讨论交流，每个人对大数据的理解都是不一样的，引导学生有自己的想法，发表自己的想法，分享自己的观点。
针对
核心素养培养的
设计考虑
本条例各个核心素养的具体落点分析如下：
信息意识：在合作解决问题的过程中，愿意与团队成员共享信息，实现信息的更大价值。课堂教学中，设计了一些讨论交流，让学生自由交流与分享自己对大数据的看法，聆听他人的观点。
计算思维：通过大数据的具体应用，让学生估算大数据的数据量，针对这些大数据进行分析，知道大数据的特征。
信息社会责任：从社会层面引导学生思考，探讨大数据给生活带来了便利，也带来了安全隐患，让学生辨证的认识看待大数据，接受信息技术创新所产生的新观念和新事物，形成积极学习的态度、理性判断和负责行动的能力。
