第五章数据处理和可视化表达
教学设计
一、项目简介
二、课程标准及目标分析
（一）课程标准及教材分析
1. 本章对应课标的内容要求
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。
根据任务需求，选用恰当的软件工具或平台处理数据，完成分析报告，理解对数据进行保护的意义。
2. 本章对应的学业要求
A-1：能够描述数据与信息的特征。（信息意识）
A-3：能够根据需要选用合适的数字化工具开展学习。（数字化学习与创新）
A-4：了解数据采集、分析和可视化表达的基本方法。（计算思维）
A-5：能够利用软件工具或平台对数据进行整理、组织、计算与呈现，并能通过技术方法对数据进行保护。（计算思维、信息社会责任）
A-6：在数据分析的基础上，完成分析报告。（计算思维）
3. 本章的地位和作用
本章是本教科书的第五章，将带领学生学习“数据处理和可视化表达”的教学内容，也是学习选择性必修模块《数据管理与分析》和《人工智能初步》的基础知识与技能准备。本章以培养信息素养为目标，以
知识技能为载体，以项目学习活动为途径，开展自主、协作、探究学习，让学生了解数据采集、分析和可视化表达的基本方法。
本章以“网络购物平台客户行为数据分析和可视化表达”为项目范例，通过“网络购物平台商品销售数据分析和可视化表达”项目，让学生理解随着社会数据量和个人数据量的增大，选用恰当的软件工具或平台处理数据、发现信息，已逐步成为人们解决问题的一种重要方式；并通过对数据和大数据进行采集、存储、处理，以及从中发掘有价值的信息等过程，让学生全面了解数据与计算的重要意义，从而提升学生的信息素养。
（二）本章对应达成的学科核心素养
（1）针对特定的信息问题，自觉、主动比较不同的信息源，能描述数据与信息的关系，确定合适的信息获取策略。（信息意识1）
（2）依据特定任务需求，甄别不同信息获取方法的优劣，并能利用适当途径甄别信息。（信息意识1）
（3）在日常生活中，根据实际解决问题的需要，恰当选择数字化工具，具备信息安全意识。（信息意识1）
（4）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。（信息意识1）
（5）针对给定的任务进行需求分析，明确需要解决的关键问题。（计算思维1）
（6）按照问题解决方案，选用适当的数字化工具或方法获取组织分析数据，并能迁移到其他相关问题的解决过程中。（计算思维1）
（7）在学习过程中能够评估常用的数字化工具资源，根据需要合理选择。（数字化学习与创新1）
（8）在信息活动中，具有信息安全意识，尊重和保护个人及他人的隐私（信息社会责任1）
（9）采用简单的技术手段，保护数据、信息以及信息设备的安全。（信息社会责任1）
（三）目标分析
1. 项目目标
本章以“网络购物平台客户行为数据分析和可视化表达”为项目范例，通过“网络购物平台商品销售数据分析和可视化表达”项目，组织学生进行自主、协作、探究学习，让学生认识大数据及其特征、理解数据对日常生活的影响，了解数据采集的基本方法及其对数据保护的意义，能够在一大批杂乱无章的数据中，运用数字化的工具和技术分析数据，并学会选用恰当工具实现数据的可视化表达，以便更好的理解数据。学习过程将知识建构、技能培养与思维发展融入运用数字化工具解决问题和完成任务的过程中，促进本章对应课标的学科核心素养水平的达成，完成项目学习目标。
2. 学业目标
（1）能够了解大数据的概念；
（2）能够理解大数据的特征；
（3）能够了解大数据对日常生活的影响；
（4）能够明晰传统数据与大数据的区别；
（5）能够明确数据应用项目的需求，能制定数据采集的需求清单；
（6）能够了解数据采集的方法和工具；
（7）能够掌握数据的存储方式；
（8）能够理解对数据保护的意义；
（9）能够了解数据预处理及分析；
（10）能够体验多种数据分析技术；
（11）能够掌握选用恰当的工具处理数据；
（12）能够掌握总结和归纳数据分析的方法和步骤；
（13）能够了解数据可视化的两种类型；
（14）能够学会选用恰当的工具可视化表达数据，揭示数据反映的本质问题，提升数据分析的效率；
（15）能够撰写数据分析报告。
重点：
（1）了解数据采集的方法和工具；
（2）了解数据预处理及分析；
（3）体验多种数据分析技术；
（4）选用恰当的工具可视化表达数据，揭示数据反映的本质问题，提升数据分析的效率。
难点：
（1）体验多种数据分析技术；
（2）选用恰当的工具可视化表达数据，揭示数据反映的本质问题，提升数据分析的效率。
三、学情分析
学生在第四章已经体验了利用程序去解决问题。了解了python程序设计语言的基础知识，掌握了程序的顺序结构、选择结构和循环结构，学会了使用程序设计语言实现简单算法，体验了程序设计基本流程，掌握了程序调试与运行的方法。
四、教学方法和策略
创设数据处理和可视化表达的活动情境，组织学生在解决问题的过程中探究数据采集、数据分析和数据可视化表达的方法，通过小组学习选用恰当的软件工具或平台处理数据，完成分析报告发展学生的计算思维，提升学生的数字化学习与创新能力。
五、资源列表
数据可视化的概念
六、学习活动流程
七、学习活动设计
范例学习

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