新版高中信息技术《数据与计算》(教科版)《我们身边的数据》教学设计

《我们身边的数据》教学设计一、学科核心素养（一）能够敏锐感觉到信息的变化，分析数据中所承载的信息，采用有效策略对信息来源的可靠性、内容的准确性、指向的目的性做出合理判断。（信息意识）（二）合理组织数据；通过判断、分析与综合各种信息资源，运用合理的算法形成解决问题的方案。（计算思维）（三）适应数字化学习环境，养成数字化学习与创新的习惯；掌握学习资源与学习工具的操作技能。（数字化学习与创新）（四）具有一定的信息安全意识与能力，能够遵守信息法律法规，信守信息社会的道德与伦理准则。（信息社会责任）二、课程标准要求（一）在具体感知数据与信息的基础上，描述数据与信息的特征。（二）在运用数字化的工具的学习活动中，理解数据、信息与知识的相互关系，认识数据对人们日常生活的影响。（三）针对具体学习任务，体验数字化学习过程，感受利用数字化工具和资源的优势。三、学业要求学生能够描述数据与信息的特征；掌握数字化学习的方法，能够根据需要选用合适的数字化工具开展学习（信息意识、数字化学习与创新）；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（计算思维）。四、学习内容分析本节学习内容是本书的起始节，要求学生了解数据、信息和知识的相互关系。关于数据、信息和知识的定义，不同的领域和组织有不同的认识。因此只能结合多个实例让学生理解这三个概念。在理解概念的基础之上，感受数据的特征。教科书上还提到数据表现形式的多样性和不变的数据、变化的数据和随机的数据。通过分析了解数据、信息和知识的相互关系也是本节的重点内容。五、学习者分析学生基于平时的学习经验和初中的知识储备，对课程往往容易只停留在对工具软件的学习上。另一方面，学生对数据、信息和知识有一定的感性认识，但是对具体的概念和相互关系缺乏系统的学习。六、学习目标（一）了解数据的表现形式，根据任务需求选用恰当的软件工具处理数据；（二）理解数据、信息与知识的基本含义，并能体会三者之间的相互关系；（三）体验数字化学习过程，感受利用数字化工具的优势。七、教学重难点重点：数据、信息和知识的概念及相互关系难点：数据、信息和知识相互关系八、教学策略与手段（一）概念通俗化教材上的概念学生比较难懂，结合多个版本教材和部分论文的解读，提炼出了通俗易懂的概念解释。比如数据的概念就是原始的、未解释的符号。（二）实例简单化教材受单元设计等局限所设计的活动比较正规、复杂，不利于学生快速体验。从学生的实际出发，设计了一些贴近学生的实例。九、教学过程（一）感知数据、信息和知识1.感知数据及数据的表现形式从人类文明开始，由于地区文明的差异，以及学科之间的不同，“O”这个符号代表了各种各样的含义。同学们，你们能从不同的学科角度解释一下这个符号吗？大家先思考一分钟。限时一分钟，头脑风暴开始！活动1：学生根据学科情境解释数据（学生可能的回答：汉语拼音、句号、数字、圆、英文字母、元素符号、血型、事物总是周而复始的、休止符、球、操场、镜子、地球、眼睛……）数据的表现形式多种多样，除了数字以外，还有文字、图形、图像、声音和视频等形式。我们一起来分析一下，刚才大家在“头脑风暴”里所想到的都是什么数据表现形式。（数字0是数字，汉语拼音、英文字母、元素符号等是文字，球等是图形……）2.感知信息当这个“0”符号被赋予不同的学科情境后，我们就获得了不同的信息。3.感知知识我们在课堂上学习了很多关于这些信息的知识，比如数字零和英文字母O，这些知识会被一代一代地传承下去。那什么是数据、信息和知识呢？设计意图：“0”这个符号可能是世界上最简单的符号了，用这个符号导入很容易打开学生的思维空间，他们自然比较感兴趣。他们可以利用他们的学科知识来解读这个符号，并能回忆所学相关知识，基本上人人有话可讲，最终能感知数据、信息和知识。老师利用思维导图收集学生所提供的数据和整理课堂上的信息，最终形成知识结构思维导图，这种方法会让学生感受到利用数字化学习工具的优势。（二）认识数据、信息和知识1.认识数据数据是原始的、未解释的符号，比如这几个数据，有同学们能解释一下这可能是什么吗？再加上一组数据，最后给出单位Kg/m3。2.认识信息老师现在处理一下数据，把它们放在表格里，这些数据就变成了有意义的信息。这种经过处理、赋予具体情境的数据，我们称之为信息。3.认识知识从这些数据或信息里，你能提炼出物质密度的相关规律吗？可以从整体分析数据，分组、个别对比分析数据，总结“物质密度的相关规律”，感受加工提炼的过程。知识表述的是事物运动状态和状态变化的规律。刚才同学们从物质密度表里提炼了物质密度的相关知识，我们把这种经过加工提炼后数据或信息称为知识。这些知识会指导我们的学习生活。比如利用了氢气或氦气密度小于空气密度的这个知识，可以制作氢气或氦气球。你们能利用化学知识解释一下到底要选购哪种气球呢？……这就是知识的力量。现在我们来感受一下知识的强大魅力！（播放一分多钟的科技史视频）设计意图：数据、信息如何转变为知识是一个比较抽象的过程，学生不太容易理解。结合初二物理的密度知识，从数据出发，赋予数据具体的情境变成信息。让学生从表格里提炼数据或信息，经过思维整理，归纳出关于物质密度的相关知识。（三）理解数据、信息和知识1.理解数据继续我们的知识之旅，再看一组数据，这可能是一组数据或几组数据的组合。它表达了什么信息呢？（它有可能被解释成银行卡号、钱、商品编号、音乐简谱等。）2.理解信息再给它加上一定的情境，这是每个人唯一的、不变的法定号码。它就是中国公民的身份证号。3.理解知识关于身份证号你们又了解多少呢？请两位同学分享他们的身份证号。对比讲解身份证号相关知识。(身份证号一共18位，分四段，从左至右依次为:六位数字地址码，八位数字出生日期码，三位数字顺序码和一位数字校验码。地址码表示你所在的城市地区。顺序码表示在同一地址码所标识的区域范围内，对同年同月同日出生的人员编定的顺序号。其中第十七位奇数分给男性，偶数分给女性。作为尾号的校验码，是由号码编制单位按统一的公式计算出来的。主要是为了校验计算机输入公民身份证号码的前17位数字是否正确，其取值范围是0至10，当值等于10时，用罗马数字符X表示。)知识除了可以指导我们的学习生活，还可以帮助我们收集数据、获取信息。刚才我们对比“冰”和“水”的密度这一组数据得出“同种物质状态不同密度不同”的规律，我们能不能再增加一组“铁”和“铁水”密度数据验证一下这个规律？“铁水”的密度如何获取呢？……利用密度知识采集数据。知识是认识世界的结果，同时也是改造世界的依据。4.理解数据、信息和知识的相互关系数据、信息、知识的关系也可以是一个三层金字塔结构，知识在顶层，而数据在底层。我们把底层的数据经过处理、赋予具体的情境后变成有意义的信息，人脑对数据和信息加工提炼后变成知识，知识不仅指导我们的学习生活，也帮助我们重新采集数据、获取信息，最终提炼新的知识。【课堂检测】练习一：判断“雾大少驾”、“明日大雾”、“雾”这三种描述是数据、信息还是知识练习二：判断“圆周率近似值=3.14”、“3.14”、“圆的面积=3.14×r2”这三种描述是数据、信息还是知识活动2：利用身份证和WPS表格函数知识获取身份证出生日期和年龄信息操作步骤：①打开要在WPS中编辑的表格；②在身份证号后面的空格即“出生年月日”那一列第一格输入公式=MID(B2,7,8)，输入完成后按下enter键，B2指身份证号的单元格，数字7为数字开始位置，8为字符个数；③鼠标点击绿色框右下角的小方框“填充柄”并下拉至身份证号的最后一行；④在“年龄”一列第一格输入公式“=2020-MID（A2，7，4）”，按下enter键；⑤用“自动填充”功能，就能让同类型单元格用同样的公式计算结果。（学有余力的同学可以尝试获取性别的方法）设计意图：身份证号是一个人非常重要的信息，但是因为相应知识的匮乏，很多学生并不能牢牢记住自己的身份证号，所以设计了这一个环节。现实生活中，我们经常利用知识来采集数据和获取信息，通过提取身份证出生年月日和计算年龄这一实践操作让学生能感受到知识的作用。（四）巩固总结数据、信息和知识1.了解数据的变化身份证中同一个地区的人地址码是固定不变的，因为出生日期或出生顺序的不同，这段数据是在不断变化的。你们也能举一些数据固定不变或不断变化的例子吗？（水变成冰时密度在变化，每天的气温也在不断变化……）其实还有一些随机变化的数据，比如抛硬币，是正面向上还是反面向上是随机的。2