POI数据的组织与应用教学设计高中信息技术新浙教版选修1数据与数据结构

1、POI数据的组织与应用教学设计课程 标准 和 教学 目标POI数据的组织与应用教材内容：P0I数据的组织与应用适应的课程标准：1.3结合生活实际，理解数据结构的概念，认识数据结构在解决问题过程中的重要作用。教学目标：提供相关软件，指导学生熟悉P0I数据的特点。结合大数据操作的相关理念，引领学生能用专业的视角分 析P0I数据处理中用到的数据结构和算法。启发学生根据已有生活经验，设想能够应用P0I数据开展 各种社会活动的案例并对活动的可行性进行分析、评估。指向的核心素养：信息意识：有目的获取信息， 乐于提供。本节课重视学生通过 网络“感知P0I数据”，有意识地 获取与P0I数据相关的信息；并 根据

2、专业知识的需求，主动 与大数据组织与管理相关的资 料。计算思维：用数据结构表达数 据的逻辑关系。在前面的学习中， 学生已逐步树立起用常见数据结 构表达数据的方式。在本节课的 学习中，学生以更高级的数据结 构来组织和管理数据，且以更先 进的算法来处理数据；本节课所 涉及的知识难度虽然有点大，但 会以合理的方式落实教学目标。数字化学习与创新：运用数字 化工具建构知识。本节课的内容 可以认定是“从现象到本质”的 探究，P0I数据在日常生活中虽然 随处可见，但其蕴含的强大知识 背景还需我们深入学习才能了 解，学生在本节课的学习中，将 充分发挥数字化学习的优势，衍 生出自己新的想法并尝试实践。信息社会责

3、任：能够分析数据 与社会各领域间的关系；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。源于 生活的教学背景，随着知识的逐 步铺开，最后回归事实的解决方法形成与创新。本节课学生将体 会到数据、技术与社会的密切联 系，并在下一节课的工程挑战中 得到充分发挥。学习环境：有教学控制软件的多媒体机房，python编程环境。建议课时：1课时教学环节教学环节教学过程设计意图情境导入导入1：翻开某共享单车信息平台，了解该共享单车在本市区的服务点 设置情况，思考这些服务点的设置与该区域的公民生活状况有无必然联 系？。导入2：选择文件夹“北京地铁”中的plotvisualization, py文件

4、(需要提前安装好相应库)，以指定经纬度(以北京地铁的四惠东站)的兴趣点为中心，显示对应的网页文件，滚动鼠标滑轮对地图放大或者缩小,感知P0I数据的特点。卜圾济贸易区里校一Q东区国际物业住邦二忌8街新城市广场O艮城怠医院o;京 SKP0GBD公共外殳 文化交流中心-东怛总二明-晨益d美松高尔夫 俱乐部程骤店0 -俏&也丽型园一 _北京东站。易构空间目子海西里q O族槽大度运通而。四患长途汽车站1四惠O艮便店新忖教学活动设计三里屯一中(百子园校区)沿海宾洛城OO金海商言中心克园艺术中大郎亭百子湾遇-Data 长地万方北京疝务2FJi- U桥架声恍耳，- iHSi h I / /海会1” ，北京华声

5、天桥c 民俗文化园区u北放 Xf感知 P0I数 据的特 点以及 在不同 应用中 的存在 形式， 为下一 步揭开 P0I数 据的真 面目奠 定基 础。高岑广渠路学习任务：P0I数据的组织与表示通过回 顾必修 1中的 “数据 处理与 应用” 大数据 处理相 关知 识，了 解大数学习任务：P0I数据的组织与表示知识讲解结合已获取到的P0I信息，分解其包含的数据内容。带着学生一起回顾大数据存储与计算的基础框架思想(Hadoop与 MapReduce相关知识)，映射至P0I数据组织管理的大致形式。学生回顾、 讨论，教师总结：数组查找的优势是有序时二分查找时间复杂度0(Log2fi), 但插入时间复杂度0

6、(n)；链表插入时间复杂度0(1),但查找时间复杂度 0(n) o据处理 的基本 思想与 架构， 使学生更容易 理解 POI数 据的组 织和表Zp O自主学习自主学习结合书本内容与教师提供的学习资料，学生自学并简要了解空间索引 技术、GeoHash算法等内容。教师随时做好辅导答疑的工作。简要了 解相关 技术核 心内 容，为 问题讨 论环节 实施开 放性的 思考积 聚灵 感。问题与讨 论教师布置讨论任务：以查询自己所处位置50米范围内的P0I数据为例， 试着讨论引入空间索引技术的必要性。作为本 节课落 实知识 的最重 要载 体，此 环节的 问题与 讨论维 系着从 简单思 考到思 维迭代 并完成

7、方案优化的自 然递 进。拓展学习GeoHash算法的主要思想是什么？课堂小结知识梳理：P0I数据的概念；P0I数据的组织与表示；P0I数据处理中的数据结构与算法分析。帮助学 生整理 知识作业布置可以进一步了解空间索引技术中用到的高级数据结构相关信息；另外思考 并预习下一节课的工程挑战（“模拟创业”）的实施框架。为下阶段的学习 提供努力的方向。课后作 业是课 堂学习 的延伸， 是巩固 和升华 知识点 的有效 途径。教学 设计 思路作为数据结构局部的最后“点睛之作”，其“不可逾越”的专业负担成为了课堂教学难以突 破的障碍，如何让学生颠起脚尖就能触碰技术前沿的新事物，教学设计时将更多地考虑如下几方

8、面内容：L找准本节课的定位。高端的专业知识仅凭学生目前所掌握的算法及数据结构水平还远远无 法驾驭，因此，本节课的教学设计定位在科普、开拓视野上；力求知识广度上的涉猎，再求专业 上的更大突破。2做好知识上的衔接过渡。本节课的知识内容除了简单的科普知识，还牵涉到更多的专业数 据结构和算法知识。教学设计时，考虑了密切结合必修1第四章有关数据的组织和处理的内容， 使之成为学生从追求知识广度到专业深度的学习桥梁。3.实现迭代思维的牵引。在本章第1课时“实时查询系统中数据的组织”中，让学生领略融 会贯通地选用合理的数据结构去解决问题，甚至能创造性地改进既有的数据结构和算法，最终能 用迭代的思想去看待数据结

9、构的设计、数据的组织与存储。本节课安排了问题与讨论环节，在空 间索引技术必要性的讨论过程中，让迭代的思想更加深入人心。针对 核心 素养 培养的 设计 考虑本课既是本书收官之作，又是促成学生开展新的学习与思考的开篇之作。如果说本模块中前 面数据结构局部的学习是“微观”世界的碎片化探秘，那么本课就是希望学生能站在更高的“宏 观”层面（电商平台信息查询系统）去系统地认识数据的组织与存储，全面地内化那些具体的数 据结构知识，并能融会贯通地选用合理的数据结构去解决问题，甚至能创造性地改进既有的数据 结构和算法，最终能用迭代的思想去看待数据结构的设计、数据的组织与存储。同时，激发学生 进一步学习数据的组织与存储、数据结构与算法设计的兴趣。建议本课采用工程学习方式进行， 可选择电商平台查询服务的数据结构和算法设计