2023-2024学年沪科版（2019）高中信息技术必修一2.2《认识智能停车场中的数据处理-体验数据处理的方法和工具》教案

2023-2024学年沪科版（2019）高中信息技术必修一2.2《认识智能停车场中的数据处理——体验数据处理的方法和工具》教案主备人备课成员设计思路本节课以沪科版高中信息技术必修一2.2《认识智能停车场中的数据处理——体验数据处理的方法和工具》为教学内容，旨在让学生了解智能停车场中的数据处理原理和方法，掌握数据处理的基本工具。课程设计以实际案例为引导，通过问题驱动、任务驱动的方式，引导学生逐步深入理解数据处理的各个环节，培养学生动手实践和解决问题的能力。课程内容与课本紧密关联，注重知识性与实践性的结合，以提高学生的信息素养。核心素养目标1.信息意识：培养学生主动获取、分析智能停车场中数据信息的意识，提高对信息价值的识别能力。

2.计算思维：通过数据处理方法的学习，发展学生的抽象思考能力，培养利用算法解决问题的思维。

3.信息伦理：引导学生遵循信息处理的伦理原则，正确使用数据处理工具，尊重他人隐私和数据安全。教学难点与重点1.教学重点

-数据处理的基本概念：包括数据收集、数据存储、数据清洗、数据分析等环节，以及它们在智能停车场系统中的应用。

-举例：讲解数据收集时，重点介绍停车场中车辆信息（如车牌号、入场时间）的自动识别和记录方法。

-数据处理工具的使用：如Excel、数据库管理系统等工具的基本操作和应用。

-举例：通过演示如何在Excel中创建数据表格，进行数据排序、筛选和图表制作，让学生掌握基本的数据处理技能。

2.教学难点

-数据清洗和数据分析的方法：如何识别和纠正数据中的错误，以及如何从大量数据中提取有价值的信息。

-难点：学生可能难以理解数据清洗中异常值识别和处理的方法，以及数据分析中复杂统计技术的应用。

-举例：通过案例展示如何使用Excel的“条件格式”功能来识别异常数据，以及利用“数据分析工具库”进行数据透视图的创建。

-数据处理过程中的逻辑思维：如何将实际问题转化为数据处理问题，以及如何设计合理的算法来解决问题。

-难点：学生可能缺乏将现实问题抽象为数据处理模型的能力，难以理解算法设计的思路。

-举例：通过分析智能停车场中车辆流量统计问题，引导学生设计一个简单的算法来计算高峰时段的车流量，并使用Excel实现。学具准备多媒体课型新授课教法学法讲授法课时第一课时师生互动设计二次备课教学资源准备1.教材：沪科版高中信息技术必修一教材，确保每位学生都有。

2.辅助材料：准备智能停车场数据处理流程图、数据表格示例、数据处理工具操作视频等电子资源。

3.实验器材：计算机、投影仪、Excel软件，确保设备正常运行。

4.教室布置：划分讨论区，设置实验操作台，便于学生分组讨论和实践操作。教学过程设计1.导入环节（用时5分钟）

-创设情境：播放智能停车场实际运行的视频，展示车辆自动识别、数据记录等过程，引发学生对智能停车场数据处理的兴趣。

-提出问题：询问学生是否注意到停车场中的数据处理环节，以及这些环节如何实现智能化。

2.讲授新课（用时25分钟）

-数据处理概念介绍（用时5分钟）

-讲解数据处理的基本概念，包括数据收集、存储、清洗、分析等。

-结合智能停车场案例，解释各个概念在实际中的应用。

-数据处理工具演示（用时10分钟）

-演示如何使用Excel进行数据收集、存储和分析。

-举例说明如何使用Excel的函数、图表等工具进行数据分析。

-数据清洗和数据分析方法（用时10分钟）

-讲解数据清洗的方法，如识别和纠正错误数据。

-介绍数据分析的方法，如使用数据透视图、统计图表等。

-引导学生思考如何从数据中提取有价值的信息。

3.师生互动环节（用时10分钟）

-小组讨论（用时5分钟）

-将学生分成小组，每组分析一个智能停车场数据处理的问题，如车辆流量统计、车位使用率等。

-各小组讨论如何使用数据处理工具解决实际问题，并准备简要汇报。

-汇报与点评（用时5分钟）

-各小组汇报讨论成果，其他小组进行评价。

-教师针对汇报内容进行点评，指出优点和需要改进的地方。

4.巩固练习（用时3分钟）

-练习题发放（用时1分钟）

-发放与智能停车场数据处理相关的练习题，要求学生在规定时间内完成。

-练习讲解（用时2分钟）

-学生完成练习后，教师选取典型题目进行讲解，强调解题思路和关键步骤。

5.课堂小结（用时2分钟）

-教师总结本节课的主要内容，强调数据处理在智能停车场中的重要性。

-鼓励学生在日常生活中关注数据处理的应用，提高信息素养。

6.作业布置（用时1分钟）

-布置与智能停车场数据处理相关的作业，要求学生结合所学知识进行实际操作和思考。

整体教学过程注重师生互动，通过小组讨论、汇报、点评等方式，激发学生的学习兴趣，培养学生的动手实践能力和解决问题的能力，同时紧扣教学重难点，确保学生对知识点的理解和掌握。知识点梳理1.数据处理的基本概念

-数据收集：在智能停车场中，自动识别并记录车辆信息，如车牌号、入场时间等。

-数据存储：将收集到的数据保存在数据库或文件中，以便后续处理和分析。

-数据清洗：识别并纠正数据中的错误、异常值或重复记录，提高数据质量。

-数据分析：运用统计方法或数据分析工具，从数据中提取有价值的信息。

2.数据处理工具的应用

-Excel：创建数据表格，进行数据排序、筛选、查找和替换，使用函数和公式计算数据，制作图表进行可视化展示。

-数据库管理系统：存储和管理大量数据，执行SQL查询，进行数据插入、更新和删除。

3.数据清洗方法

-异常值识别：通过箱线图、标准差等方法识别数据中的异常值。

-数据验证：使用Excel的数据验证功能，限制用户输入的数据类型和范围。

-数据去重：删除数据表格中的重复记录，保证数据的唯一性。

4.数据分析方法

-描述性分析：使用Excel的统计函数，如平均值、中位数、标准差等，对数据进行描述性统计分析。

-探索性分析：通过数据可视化工具，如散点图、饼图等，探索数据之间的关系和模式。

-数据透视表：利用Excel的数据透视表功能，对数据进行多维度的汇总和分析。

5.智能停车场数据处理案例

-车辆流量统计：通过数据分析，统计不同时间段内的车辆入场和出场数量。

-车位使用率分析：计算停车场的车位使用率，评估停车场的运营效率。

-费用计算：根据停车时间和收费标准，计算停车费用。

6.数据处理过程中的信息伦理

-数据隐私保护：在处理停车场中的个人信息时，遵守相关法律法规，保护用户隐私。

-数据安全：采取措施保证数据的安全存储和传输，防止数据泄露和滥用。

7.实践操作技巧

-Excel快捷键的使用：提高数据处理效率，如Ctrl+C复制、Ctrl+V粘贴等。

-数据备份：定期备份重要数据，防止数据丢失或损坏。课后拓展1.拓展内容

-阅读材料：《大数据时代》、《智能时代的数据处理》等书籍，了解数据处理在现代信息技术中的重要作用和发展趋势。

-视频资源：观看《智能停车场系统解析》视频，深入了解智能停车场中数据处理的实际应用和技术细节。

2.拓展要求

-自主学习：鼓励学生利用课后时间阅读相关书籍，加深对数据处理知识的理解。

-实践操作：观看视频后，尝试使用Excel或其他数据处理工具，模拟智能停车场的数据处理过程。

-思考讨论：思考如何将本节课学到的数据处理方法应用于其他实际问题，如商场客流分析、网络购物数据分析等。

-写作总结：撰写一篇关于智能停车场数据处理的总结，内容包括数据处理的方法、工具、应用案例以及个人学习心得。

-拓展任务一：选择一个与数据处理相关的现实问题，设计一个简单的数据处理流程，并尝试使用Excel或其他工具实现。

-拓展任务二：阅读《大数据时代》或《智能时代的数据处理》中的某个章节，撰写一篇读书笔记，分享对数据处理的见解和收获。

-拓展任务三：组织一次小组讨论，讨论数据处理在未来的发展趋势以及在各个行业中的应用前景。

-教师指导：教师为学生提供必要的指导和帮助，包括推荐阅读材料、解答学习疑问、提供实践操作的建议等。

-反馈评价：鼓励学生在下一次课堂上分享自己的拓展学习成果，教师进行评价和反馈，促进学生的深入学习和思考。课堂1.课堂评价

-提问：通过课堂提问，检查学生对数据处理基本概念的理解程度，如数据清洗、数据分析的定义和作用。

-实施方式：随机点名回答问题，或请学生主动回答，鼓励学生发表自己的见解。

-评价要点：学生的回答是否准确、是否能够结合实际案例进行解释。

-观察：观察学生在小组讨论中的表现，了解学生的参与程度和合作能力。

-实施方式：教师在小组讨论时巡回观察，记录学生的讨论内容和互动情况。

-评价要点：学生的参与积极性、讨论的深度和与组员的合作沟通能力。

-测试：通过小测验或课堂练习，评估学生对数据处理工具操作的掌握情况。

-实施方式：发放测试卷或在电脑上完成操作任务，限时完成。

-评价要点：学生是否能正确使用Excel等工具进行数据处理，是否能解决实际问题。

2.作业评价

-批改：对学生的作业进行细致批改，检查学生对课堂内容的掌握程度和实际操作能力。

-实施方式：教师逐一查看学生的作业，记录错误和不足之处。

-评价要点：作业的完成质量、数据处理的准确性、解决问题的逻辑性。

-点评：对学生的作业进行集体点评，强调共性问题，提供改进建议。

-实施方式：在课堂上集中讲解作业中的常见错误，或通过学习平台发布点评视频。

-评价要点：学生对点评内容的理解和吸收，是否能根据建议进行改进。

-反馈：及时向学生反馈作业评价结果，鼓励优秀作业的学生，对需要提高的学生给予个别辅导。

-实施方式：通过书面反馈、课堂表扬或一对一辅导进行。

-评价要点：学生是否能根据反馈调整学习策略，提高学习效果。

-激励：对表现优异的学生给予表扬和奖励，激发学生的学习兴趣和动力。

-实施方式：设立优秀作业展示墙、颁发学习证书等。

-评价要点：学生的积极性和参与度，以及对学习的长期影响。内容逻辑关系①数据处理的基本概念

-重点知识点：数据收集、数据存储、数据清洗、数据分析

-重点词：自动化、数据库、异常值、统计方法