全国初中信息技术市优质课大赛一等奖《慧眼读数据-数据挖掘初体验》教学设计

慧眼读数据——数据挖掘初体验XXXXXX高级中学实验学校XXX【设计依据】【教材分析】《数据挖掘》是苏科版初中信息技术7年级第3章《数据统计与分析》中第3节《数据图表及其分析》的内容，第3节内容主要完成《纲要》中的“信息发布与交流”的任务。数据挖掘是《数据图表及其分析》的第二课时的内容，它不但可以复习巩固数据运算、排序、筛选、分类汇总等操作，巩固图表建立和编辑，更是它们的综合运用，是学生从学习、生活需求出发掌握信息处理一般过程的必要也是最高环节，是对更是学生能否灵活运用WPS表格解决实际问题的体现。通过本课让学生深刻体会到数据加工和表达的多元性，体会数据挖掘的意义和价值，鼓励学生创造性地对数据进行深入的加工分析，找到规律或有用的信息，用恰当的方式直观地表达出自己对数据分析的结论和想法，并能和他人进行自由的交流与分享，学会尊重他人的观点，批判地接收别人的意见。【学情分析】经过小学信息技术的学习，初一学生已具备了一定的计算机使用经验，通过本章前几课的学习学生掌握了WPS电子表格的基本概念，熟悉了WPS电子表格的数据录入与编辑、公式函数计算、排序、筛选、分类汇总等基本操作，学会了图表的建立与编辑，但综合运用这些技巧对数据及图表进行分析，对数据进行挖掘指导我们决策，服务我们的工作生活还是缺乏方法和意识。【教学目标】知识与技能：1.能熟练操作WPS表格数据处理的基本技能（排序、公式、函数、分类汇总等）2.熟练掌握图表创建的方法3.明确图表与数据之间的关系4.学会对数据及图表进行分析，熟悉数据挖掘的步骤，了解数据挖掘的意义。过程与方法：能根据需求选择合适的工具对表格数据进行多元化的加工分析。能用恰当的方式直观地表达出自己对数据分析的结论和想法。学会对数据及其图表进行深入分析，找出规律或有的信息，为问题的分析与解决提供直观可信的依据，服务我们的决策。情感态度与价值观：树立数据加工多元化的信息意识感受通过数据分析解决处理问题的过程，培养学生运用所学知识解决实际问题的意识，培养并增强学生在研究中学习，在学习中探究的意识。能和他人进行自由的交流与分享，同时尊重他人的观点，批判地接收别人的意见。【教学重点与难点】能根据需求选择合适的工具对表格数据进行多元化的加工分析，找出规律或有的信息，为问题的分析与解决提供直观可信的依据，服务我们的决策。【教学过程】一．目标展示，谈话导入：师：随着社会信息化的发展，我们已步入了大数据时代，学习、生活、工作产生了大量的数据，对这些庞大的，看似无用的数据资源进行深入分析和统计，发现其背后蕴含的规律，并加以开发利用，是一件非常有价值的工作。师：数据挖掘就是目前最先进的数据资源开发技术，这节课我们就来感受一下数据挖掘，尝试让数据挖掘服务于我们的生活。二．故事激趣，概念学习：（一）数据挖掘的意义和作用。师：我们首先来读一个有关数据挖掘的趣味故事。啤酒、尿布两个看似不相关的物品怎么会联系在一起呢，请同学们阅读课本P55页“数据挖掘技术在沃尔玛的运用”，看完后组内交流看了这个故事的感想。师：1.这个故事主要讲了什么？2.读了这个故事后你有什么感想。生：师：按照常规思维啤酒和尿布是风马牛不相干的，如果不是借助数据挖掘技术对大量的交易数据挖掘分析，沃尔玛是不可能发现数据内有这样有价值的信息的。同学们觉得数据挖掘有没有用？生：【设计意图】俗话说，“良好的开端是成功的一半”。上课伊始，在学生对数据挖掘基本是一无所知的情况下，用一个有趣的数据挖掘的小故事啤酒与尿布，牢牢地吸引住了学生，不用老师说教，学生在故事中自然而然地体会到数据挖掘时有用的，想要学数据挖掘的愿望由然而生。（二）数据挖掘的定义、步骤师：给出数据挖掘定义、步骤。从大量数据中寻找其规律的技术——就是数据挖掘，它主要有数据准备、规律寻找、规律表示三个步骤。师：介绍三个步骤。数据准备——从各种数据源中选取和集成用于数据挖掘的数据。规律寻找——用某种方法将数据中的规律找出来。规律表示——用尽可能符合用户习惯的方式如数据图表将找出的规律表示出来。任务驱动，步步为营（一）体验数据挖掘师：在刚才的趣味故事中数据挖掘运用于商业可以提高销售额，增加利润，其实数据挖掘对我们的生活、工作、学习都有着重大的意义。同学们想不想在三个步骤的指导下来体验一下数据挖掘？生：师：在刚刚过去的双十一，老师也去凑了回热闹，在当当网以57.8元帮我外甥秒杀到了一套沈石溪的全新力作。老师双十一真的享受到了优惠吗？师：打开“小试牛刀.et”中的任务一，数据已经准备好了，我们来分析一下该套书的价格变化。生：师：通过观察我们发现11月11日的价格是最……价，在双十一之前价格有小幅增长后下跌，双十一之后价格逐渐上涨。我们发现了这套小说在双十一前后的变化规律。（师：结合板书让学生明确刚才是数据挖掘中的第二步——规律寻找）。我们可以用什么来更加清晰直观地表示我们的这一发现呢，引导学生明确进入到数据挖掘的第三步。生：作图表。师：图表的确是一个很好的选择，可以一目了然地展示我们的发现。我们常见的图表有哪几种？生：柱形图、折线图、饼图。师：柱形图合适（直接比较几个同类数据的大小关系）折线图适合显示一段时间内的（数据变化和趋势）饼图适合（显示一组数值内部的比较，显示各个组成部分在总体中所占的比例）师：在这里我们可以选择作折线图。请一生上台演示。【设计意图】啤酒尿布的故事虽然有趣，但与学生的生活学习有一定距离，数据挖掘的步骤虽然老师已经做了介绍，但学生体会不深。在这个环节贴近学生的学习生活，巧妙的选择了双十一购买图书的实例，让学生亲生经历数据挖掘的三个步骤数据准备、规律寻找和规律表示，来熟悉数据挖掘，同时加强了学生对图表类型知识点融于学生的学习活动中，自然流畅。师：根据这条价格曲线的变化趋势，我们来猜想一下12月4日，12月5日的价格。生：师：便宜是抢到了，可惜这套书到现在还没有收到，请同学们再次分析该套书的价格，为了避免比龟爬还慢的快递，除了在11月11日当日购入以外有没有更好的选择？生：师：细心的同学发现“双十一”的优惠早在11月5日就开始，经过数据分析挖掘，相信同学们和老师明年再也不会在“双十一”当天在当当采购图书了，“双十一”是一个时间段而非一个时间点。【设计意图】数据挖掘不是到把有用信息找出来，把规律表示出来就到此为止了，而是用这些找出来的信息规律来指导我们学习、生活的决策，为我们服务。让学生利用得出的价格曲线大胆预测图书的价格，并根据价格曲线对购书时机进行反思，让学生体会数据挖掘的意义。任务二：师：双十一的包裹还没有收齐，我们又要来备战双十二了，请同学们打开小试牛刀.et中的任务二，分析图书《曹文轩文集典藏版》的价格变化，思考：1.请你推荐一个双12期间入手该书比较好的日期。2.如果双十二达不到双十一的优惠力度，你觉得在什么价格入手还算合适？生：师：这个同学们分析了该套书双十一时的价格变化，并参考了沈石溪那套书的价格变化，综合考虑觉得双一二的优惠也会提前，感觉在7,8,9这几天比较合适。生：低于91元就可以出手了，我对价格做了一下平均，发现曹文轩的这套书的均价是91元，我觉得低于91元不算太亏。师：这个同学很善于思考。【设计意图】让学生考虑一个合适的入手价位，提供学生一个多元化处理数据的机会，使学生明白数据分析、数据挖掘不是只有做图表一种方式。师：同学们发现当当在重大购物节期间价格的变化规律，并大胆预测，预测是否准确我们可以在双十二到来之际验证一下，这就是我们在具体实施数据挖掘时的最后一步——结果评价。【设计意图】这一环节让学生明白数据挖掘出来的信息、规律还要经过生活的考验，使学生在生活中运用数据挖掘时懂得如何评价数据挖掘的结果。（二）灵活运用师：同学们刚才体验了一把数据挖掘，觉得数据挖掘难不难？生：不难，难师：其实在生活中数据还是有一定难度的，同学们愿不愿意迎接数据挖掘的挑战？生：愿意。挑战A对以下三张数据表格进行数据挖掘。（表一）（表二）（表三）老师给出数据挖掘提示：数据挖掘角度提示：我校图书馆要采购一批新书可以从学生和图书馆老师的角度给出一些建议。分析学生“喜欢类别统计”工作表，看一看哪类图书最受欢迎，从学生的角度对图书馆采购新书作出建议。(提示可以用做柱形图的方法来分析)分析“图书馆流通率”工作表，看看哪一类的比较受欢迎（提示可以使用“图书类别”和“流通册数”两列数据做柱形图），哪一类图书资源浪费最严重（先用公式计算每个类别图书的流通率，流通率越高说明图书的利用率越高，提示可以使用“图书类别”和“流通率”两列数据做柱形图），作为图书馆老师对采购新书做一些建议。挑战进阶：分析某高校图书馆流通率统计表你觉得图书馆采购书籍时有何注意事项？如何有效提高图书馆流通率，你有什么建议？挑战B对数据挖掘提示数据挖掘角度提示：假设你是一个普通的读者：1.你有一个机会购买三本书，分析三个网站的榜单，你觉得哪三本会是不错的选择？（提示观察三张榜单，哪些书是重复出现的？你还可以有别的方法哦。）对于这三张榜单，你还发现了哪些小秘密呢？例如分析图书榜中图书和价格的关系，哪些类别的图书价格比较高。（提示可以使用“类别”，“价格”列的数据做柱形图来形象的表示）假设你是南禅寺书店老板：1.如果你是南禅寺书店老板，要备货，根据三张榜单，你会选择多储备哪类图书呢？提示：先关键字是“类别”对数据进行排序，再分类汇总（分类字段——“类别”，汇总方式——“计数”，汇总项——“类别”，查看那个类别的图书数量最多就说明该类别的图书比较受欢迎销量比较高）全班同学一半完成任务A，一半完成任务B。生：自由选择角度进行数据挖掘分析。师：任务A，有同学愿意分享你数据挖掘的成果吗？多生，多角度的展示挖掘成果。师：挖掘任务B的同学，你们得到了哪些有用的信息？多生，多角度展示挖掘成果。【设计意图】在这一环节中，老师提供了多元的情境问题来呈现和解析数据加工的多元性，给出的任务也不是人人都要一一完成。学生在老师提供的多元数据挖掘的角度上来选择自己喜欢的角色，运用自己掌握的技能技巧来分析数据，可以是查找、排序，也可以是分类汇总，做图表，每个人都可以创造性地对数据进行加工、分析，用恰当的方式直观地表达出自己对数据分析的结论和想法，富有创造性地解决生活中的问题。这个环节中给学生充分的时间来交流与分享，让学生学会分享，同时能尊重别人的观点，批判地接收别人的意见。本环节中的数据并不是最原始的大数据，而是利用图书馆、电子商务平台已经初步处理的数据，一是课堂上没有那么多时间从原始的大数据开始挖掘，而是降低学生数据分析的难度，打消学生面对数据挖掘的畏难情绪。四．归纳总结，树立意识师：这节课我们初步感受了一下数据挖掘，它是从大量数据中寻找其规律的技术，主要步骤有数据准备、规律寻找、规律表示、评价结果（引导学生观看板书）。生：谈一谈数据挖掘的体会。师：在生活中数据挖掘是一项专门的技术，我们在课堂上只对它有了一写粗浅的了解，它有着各种算法和处理软件。数据挖掘的结果也已经运用到到我们生活的多个领域。生活在大数据时代的我们，只要拥有数据挖掘的意识带着善于发现的眼睛，借助学习到的技巧就能让数据说话，寻找出有用的信息和规律为我们所用。【教学后记】“数字”与“数据”的区别是什么？这个问题许多学生学完第三章数据统计与分析还是答不上来，他们脑海中留下只是排序、公式函数、筛选等数据统计的操作。如何才能引发学生关注数据而非简单的数字，本课设计时本着从生活中来到生活中去的原则。课堂中选用了贴近学生生活的买书，借书等数据，用生活中的热点事件双十一，双十二引爆学生学习数据挖掘的热情。来源于学生生活的数据，学生有一种天然的亲切感，易为学生所“愤”、所“悱”；学生完成对所学知识的建构之后，能够运用数据挖掘所得到的规律信息反思、指导自身行为，尝试解决实际生活问题，让他们觉得学有所用，并会学以致用。灵活运用，数据挖掘大挑战是本节课最精彩的部分，学生站在不同的角度对数据进行了多角度的挖掘。比如有学生站在普通读者角度，有一个机会购买三本书，学生分析三个网站的榜单，把重复的书目用红线框出增加说服力作为备选项，有的把重复的书拷贝到一张新的表格中作为选择的结果展示，而同样是站在普通