第1章走进数据世界教师用书 人教（中图版）信息技术选择性必修1《数据与数据结构》

第1章

走进数据世界

令一、教学目标

在本章的学习中，我们以“析说身边数据”为主题开展项目学习，了解数据

的作用，分析数据与社会各领域的关系。通过剖析实例，认识数据作为新的原材

料、生产资料和基础设施的价值与意义，进一步认识数据，体会大数据对国家、

社会和个人的影响。

1.经历收集数据、整理数据、获取有用信息、理解相关知识等学习环节，通

过讨论、分析和表达等项目活动，分析数据与社会各领域的关系，理解数字、数

值和数据的基本含义。进一步理解数据和大数据在信息社会中的作用和价值。

2.通过生活中的大数据实例进一步体验大数据对学习、生活和社会发展的影

响。

3.了解有关网络安全的法律法规，体会数据安全的重要性，并能自觉遵守信

息社会的伦理道德和法律法规，提高个人隐私保护意识。

4.通过剖析生活中的实例，认识数据作为新的原材料、生产资料和基础设施

的价值和意义，更深刻地体会大数据对国家、社会和个人的影响。

5.了解数据挖掘在发现数据价值过程中的作用。

。学科核心素养要求

高中信息技术学科核心素养由信息意识、计算思维、数字化学习与创新以及

信息社会责任四个核心要素组成。落实到本章，对学科核心素养的要求主要体现

在如下几个方面。

1.运用生活中的实例描述数据的内涵与外延。能够举例说明数据作为新的原

材料、生产资料和基础设施的重要价值。（信息意识）

2.依据特定任务需求，选择合适的信息获取策略，并能利用适当途径甄别信

息。（信息意识）

3.在信息活动中，具有信息安全意识，尊重和保护自己及他人的隐私。能够

分析数据与社会各领域的关系，自觉遵守相应的伦理道德与法律法规。（信息社

会责任）

4.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）

5.在学习过程中，进行自主或协作探究。能够评估数据对生活的作用和价值。

（数字化学习与创新）

6.针对特定的学习任务，运用一定的数字化学习策略管理学习过程与资源,

完成任务，创作作品。（数字化学习与创新）

令三、教科书分析

1.概念体系结构

本章分为两节，每一节都从学生生活体验出发，逐步引导学生展开学习。主

要内容包括：深入认识数据和数据的价值；进一步了解数据的作用，分析数据与

社会各领域的关系；认识数据作为新的原材料、生产资料和基础设施的价值与意

义。

第1节从真实生活情境“共享位置”的实例入手，呈现共享服务中获取数据

的同时又产生数据的过程，引发学生对数据作用的思考。然后，通过气象学家竺

可桢坚持多年研究和记录气候数据，为中国现代气象事业做出重要贡献的事例，

帮助学生思考事例中包含的数据，探究收集数据的方法，从而进一步认识数据描

述世界、推动人类文明进步的作用。接着，通过“棋盘与麦粒”的数学问题说明

数字与数值的关系：通过“数据解读生活”说明什么是大数据，以及大数据可以

在不同领域创造新的价值；通过“无人驾驶汽车”的大数据典型应用案例说明大

数据不同于传统数据，数据不再仅是被计算工具处理的对象和信息的载体，更成

为获取信息和推动社会发展的动力基础。最后，通过实践活动“移动应用与数据

安全”引发对数据安全隐患和保护个人隐私的思考，说明数据安全的重要性。

第2节从“中国自主研发的大型客机试飞成功”的实例入手，引发学生对大

数据在航空领域应用的思考，并提出大数据是否属于机场运营的基础设施这一问

题，引出大数据成为战略资源的缘由。以''数据与机器学习”和“数据与政府管

理”的内容说明数据作为新的原材料的价值；以“数据与电子商务”和“数据与

天气预报”的内容说明数据作为新的生产资料的价值；以“数据与智能交通”和

“数据与中国农业”的内容说明数据作为新的基础设施的价值。最后，以实践活

动“智慧医疗”加深学生对数据价值的认识。本节内容力求以丰富的、涉及各领

域的数据与大数据应用案例为切入点，使学生多方位、多角度地认识数据与大数

据的内涵、价值和作用。

教学过程中，教师应引导学生认识、理解本章的核心概念与关键能力的关系,

如下图1-1所示。

图第1章核心概念与关键能力的关系

此外，本章的主要知识与概念的关系可以用图1-2来概括。

数字与数值

数据

数据及其应用

深入认识数据

生活中的大数据

走——大数据

进

数数据安全与隐私保护

据

世

界

数据作为新的原材料的价值

数据作为新的生产资料的价值

数据作为新的基础设施的价值

图1-2第I章主要知识与概念的关系

2.本章的教学重点与难点

教学重点

•理解数字、数值和数据的基本含义。

•能够分析数据与社会各领域的重要关系。

•了解数据安全的重要性，能够自觉遵守信息社会的伦理道德和法律法规。

•能列举出数据作为新的原材料、生产资料和基础设施的实例，能认识数据在各

领域应用的重要作用和价值。

•了解数据挖掘在发现数据价值过程中的作用。

教学难点

作为原材料、生产资料和基础设施的数据和大数据对国家、社会和个人产生

的巨大价值和意义。

学生从战略高度认识大数据的作用和价值仍存在一定困难。需要注意的是,

教师在项目学习之前要做大量功课，调研相关各领域中数据和大数据发展前沿技

术和应用实例，帮助学生从生活中寻找项目学习的主题，并找好项目主题的切入

点。同时，教师应规划好项目学习过程的相关记录表格，更好地指导学生完成项

目学习任务。

3.项目活动的设计思路

随着信息技术的发展，数据已不再是结构化的、简单的数字和数值，而更多

的是非结构化的文本、图像、音频、视频等数据，对数据的获取和处理也已拓展

到社会经济的各个领域。数据正在产生越来越大的价值。

本章以“析说身边数据”为主题开展项目学习，建议指导学生从熟悉的身边

生活入手，选择常用的移动应用程序、可穿戴智能设备、共享服务实例、网上购

物、智慧交通、智慧医疗、智慧校园、智能家居等作为主题，并结合主题有目的

地收集、整理和分析数据，开展讨论与思考，认识数据的价值与意义，感受数据

对生活的影响。

根据研究主题中涵盖的研究内容，使用思维导图工具设计并制订项目方案，

选择适当的方式和工具进行数据收集、筛选和分析，详细记录学习过程中的调研

笔记、数据和资料，最终以小组合作的方式完成项目活动，并在全班开展多媒体

作品展示和交流。

本项目的设计目的是希望通过完成“析说身边数据”项目，使学生通过数据

收集、整理和分析，深人理解数据在不同领域的作用及其产生的巨大价值。在学

习过程中，教师要引导学生理解数字、数值、数据和大数据的含义，认识数据作

为新的原材料、生产资料和基础设施的价值和意义，提升学生发现问题、分析问

题和解决问题的能力。同时，教师还应引导学生关注项目中隐含的数据安全问题

并加强隐私保护意识。

本项目的实施可根据所选实例的不同特点，确定不同的数据收集方法。因此,

所收集的数据量和数据分析的复杂程度可能会有很大差别。多媒体作品的形式可

从学生较熟悉的工具中选择如演示文稿、动画、视频和网页等。

项目活动的准备工作主要有四项。一是根据学生具体情况，将全班学生分成

若干小组，建议每组4-5人，异质分组。二是在广泛调研的基础上确定项目研究

主题和具体实例，保证学生以比较小的问题切口进入学习，避免由于主题过大而

无从下手。三是要帮助学生明确项目目标和项目内容，并完成任务分工。四是根

据学校软硬件条件及学生的能力情况，为学生推荐1〜2款学生比较熟悉的多媒

体集成工具，为制作多媒体作品做好准备。

项目活动的评价应满足以下目标：评估学生需求，鼓励自主、合作学习，监

控学习进展，检查学习效果。

为了实现以上评价目标，建议制订一份评价策略表，清晰地列举评价阶段和

内容，描述具体评价目标，以及何时、何人、如何评价，明确如何使用收集到的

评价数据提高学生的学习质量。评价策略表的内容可参考表1-1

表1-1评价策略表示例

评价阶段和内容评价目标和过程

项目第一阶段：在项目开始前，教师给出“项目规划评价量

项目规划评价量规规”，帮助学生明确项目规划的任务及评价标

准

项目各阶段：学生分组讨论项目主题，进行任务分工，教

合作学习观察表师进行课堂观察，利用“合作学习观察表”

主要记录学生的合作、讨论情况，对学生合

作情况加以引导和分析

项目各阶段：在项目开始前，教师提供“项目活动评价量

项目活动评价量规规”，师生共同讨论修改;在项目实施过程中，

学生参照评价量规进行多媒体作品制作;在

作品完成后，根据评价量规对本组作品进行

自评、互评和师评，评价后小组还可以根据

评价意见对本组作品进行修改完善

项目各阶段在项目进行时，教师提供电子档案袋，各个

电子档案袋与日志小组及学生个人在电子档案袋中填写学习日

志，保存项目资料，按照项目规划、项目实

施、作品呈现等环节记录项目活动过程，从

而形成小组及学生个人的项目活动电子档

案，记录学生自主学习与合作学习的探素过

程。这个电子档案袋在项目活动完成时，可

以帮助学生反思学习过程，发现问题并解决

题，成为重要的过程性学习“证据”，也可以

作为学生之间互评的资料和教师积累的教学

资源

项目各阶段；在项目进行时，学生利用“自主学习评价量

自主学习评价量规规”对阶段性成果及项目作品的规划、制作、

修改等环节进行自评和小组互评，教师也可

选择优秀成果进行点评，形成自主学习榜样，

为其他学生提供项目学习反思与改进参照

项目第三阶段在项目活动完成后，要求学生从学科知识、

项目学习反思技能和方法等方面总结自己的得失，从团队

表现和个人能力方面发现自己的优势与不

足，明确自己的努力方向

在主题学习项目实施过程中，要做到过程性评价和总结性评价相结合，充分发挥评价对

学习的导向引领作用，通过及时指导、检查和反馈，促进学生的学习，保障项目的完成。在

项目学习过程中，可以从学习内容、学生参与、学生贡献、资源利用以及阶段性成果等方面

衡量学生的学习状况;项目完成后，可以组织各小组汇报项目作品，对项目主题、项目实施、

项目成果、小组合作和展示交流等内容进行评价。在评价主体上，可以根据实际情况采用多

元主体，以体现评价的合理性，发挥自评对学习的有效监督和促进作用，但也要重视教师评

价的权威性和方向性。本章项目活动评价量规和自主学习评价量规可分别参考表1-2和表

1-3«根据上述评价策略、教师还可根据教学的实际需要自行设计相应的表格。

表1-2项目活动评价量规

评价标准描述

优秀良好需努力

评价指标(权重)(80~100分)(60~79分)(0~59分)

项口能围绕体质健康项目主题虽能针对体项目不能突显体质

确定主题,思维导图结构质健康内容，但思维健康主题，思维导图

主题明确清晰，内容完整，解决方案可行导图不够充实，方案缺乏必要的内容，方

(20%)性较强"可行性一般案可行性较差

1.小组内有明确的分工与合作计1.小组内有分工计划，1.小组内没有明确

划。但不明确。的分工

2.作品的制作是按照分工计划集2作品主要是由一两2.作品全部是由一

体合作完成的个同学完成的。两个同学完成的。

分工合作

3每.个成员既有单独的任务，又能3.小组内有个别同学3.小组内有同学根

(20%)

有效合作,在交流和合作解决问没有积极参与制作本没有参与制作

题方面表现较好

1.基于体质健康数据分析问题，归1.体质健康数据较完1.体质健康数据不

纳信息，表达观点到位。整，观点表达较清晰完整，数据分析缺乏

2.运用体质健康的科学知识及原到位条理性。

科学性

理，得出合理2.能够合理运用知识2.缺乏知识和原理

(15%)

的结论，提出可行的体质和原理。得出比较可的恰当运用，体质改

健康改善方案。行的体质改善方案善方案可行性不强

1.各种媒体编辑加工技术全面.，L媒体编辑加工技术1.图像、音频、视

画面衔接流畅，比较全面，视听效果等加工技术不够好，

技术性

视听效果好较好存在明显瑕疵

作品制作(15%)

2作.品保存格式合理，通用性强2.作品保存格式通用2.作品保存格式通

(60%)

性不强用性不强

1作.品图文、画面等视觉元素设1作.品图文、画面1作.品图文、画面

计美观，色彩和谐,反映出较高的等视觉元素设计比较等视觉元素设计不

审美情趣和审美能力美观,色彩比较和谐太美观.色彩搭配不

艺术性

2声.音、视频等与主题风格一致，2声.音、视频等与够和谐。

(15%)

具有表现力和感染力主题风格比较一致，2声.音、视频等与

表现力一般主题风格不太一致，

表现力不够

创造1.主题表达形式新颖，1.主题表达形式比1.能够表达主题但

性构思独特、巧妙。较新颖。方式不够新颖

(15%)2作.品具有想象力。2.作品比较具有想象2作.品缺乏想象大

3.内容设计独到，创意独特力。3内.容设计上没

3.内容设计比较有创创意

意

表1-3自主学习评价量规

评价指

标优秀良好一般待提高

能设定具有挑战性的、能设定可实现的开始执行任务时

完成任务时没

目标设可实现的目标，并能识目标并能识别和没有设定明确的

有设定目标，也

定别和获取必要的资源来获取一些资源来目标，也没有识

没有收集资源

完成目标完成目标别必要的资源'

需要在别人的帮需要别人的持续

通常能通过有效

项目管始终能通过有效地管理助下，能通过管帮助才能通过管

地管理时间和资

理时间和资源来实现目标理时间和资源来理时间和资源来

源来实现目标

实现目标实现目标

在别人的持续帮

在别人的帮助

通常能回顾学习助下，能回顾学

能不断地回顾学习进下.能回顾学习

解决问进展，总结经验，习进展，总结经

展，总结经验，以解决可进展，总结经验，

题以解决可能干扰验，

能干扰实现目标的问题以解决可能干扰

实现目标的问题以解决可能干扰

实现目标的问题

实现目标的问题

修订作品时，能征求别修订作品时，能修订作品时，能修订作品时，从

使用反

人的反馈意见并仔细思考虑很多方面的考虑一些方面的不考虑他人的反

馈

考他人的建议反馈意见反馈意见馈意见

只是做到尽力寻只是简单地寻

为找到答案和解

为找到答案和解决方案找答案和解决办找答案和解决办

决方案能坚持，

能坚持到底，能按照目法，但没有什么法，完成任务时

执着能按照目标逐步

标逐步实施，应用各种目标，为完成任也并没有考虑使

实施，应用几种

技术完成任务务，在使用技术用技术，遇到困

技术完成任务

时需要帮助难就轻易放弃了

一般情况卜，会需要帮助，才能

评价质任何情况下，都有明确没有明确的工作

有明确的工作质有明确的工作质

量的工作质量标准和细则质量标准和细则

量标准和细则量标准和细则

清楚地知道自己从项目知道自己学到了知道自己学到了没有达到预期

交流中学到了什么，明什么，知道自己什么，但不知道的学习效果

反思学

确知道自己的优势和劣的优势和劣势，自己的优势和劣

习

势，能找到自己需要改