第1章 认识数据与大数据1.1 数据、信息与知识-高中教学同步《信息技术-数据与计算》教学设计（人民教育出版社）

第1章认识数据与大数据1.1数据、信息与知识-高中教学同步《信息技术-数据与计算》(教学设计）（人民教育出版社）主备人备课成员教学内容教材：《信息技术-数据与计算》（人民教育出版社）

章节：第1章认识数据与大数据

内容：1.1数据、信息与知识

包括：数据的定义、分类、表示方法；信息与数据的区别；信息的获取、加工与利用；知识的基本概念；数据在生活中的应用等。核心素养目标分析本章节旨在培养学生的信息意识、计算思维、数字化学习与创新等核心素养。通过学习数据、信息与知识的关系，学生能够形成对数据价值的认识，提升信息检索、分析处理数据的能力，以及利用信息技术解决问题的意识。同时，培养学生对数据的敏感性，激发学生对数字化世界的探索兴趣，为未来终身学习打下基础。重点难点及解决办法重点：

1.数据的分类与表示方法：理解不同类型数据的特点及其在生活中的应用。

2.数据与信息的区别：把握数据转化为信息的转换过程。

难点：

1.计算思维的应用：将实际问题转化为数据问题，并运用计算方法解决问题。

2.信息素养的培养：在信息过载的环境中，有效识别、评估和利用信息。

解决办法与突破策略：

1.通过实例教学，让学生直观理解数据分类和表示方法。

2.设计实际问题，引导学生运用计算思维，逐步培养解决问题的能力。

3.利用讨论和小组合作，提高学生信息素养，学会批判性思考信息来源和内容。

4.鼓励学生自主探索，通过实践操作，加深对数据与信息关系的理解。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软硬件资源：

-电脑或笔记本电脑

-投影仪或电子白板

-数据采集设备（如传感器）

课程平台：

-教学管理系统

-校园网络平台

信息化资源：

-数据库查询系统

-在线数据分析工具

-教学案例库

教学手段：

-多媒体课件

-教学视频

-实践操作手册教学过程一、导入新课

（教师）同学们，大家好！今天我们要一起探索一个全新的领域——数据与大数据。你们知道，数据无处不在，它已经深深地影响着我们的生活。那么，什么是数据？数据又如何转化为信息，进而成为知识呢？今天，我们就来揭开这些谜团。

（学生）老师，我们想了解一下数据在生活中的具体应用。

（教师）好的，这正是我们今天要探讨的内容。首先，我们先来认识一下数据。

二、新课讲授

1.数据的概念与分类

（教师）同学们，数据是我们生活中常见的元素，它可以是数字、文字、图像等。接下来，让我们一起来区分一下数据的分类。

（学生）老师，请举例说明一下。

（教师）当然可以。比如，我们的考试成绩就是数值型数据，天气预报中的温度、湿度等是数值型数据，而新闻报道中的文字则是文本型数据。还有，图片、音频、视频等也是数据的一种。

2.数据的表示方法

（教师）了解了数据的分类，接下来，我们来看看数据的表示方法。

（学生）老师，数据的表示方法有哪些呢？

（教师）数据的表示方法主要有数值表示、文字表示、图像表示等。例如，我们常用的数字、字母、符号等都是数值表示，而文字、图片、视频等则是文字或图像表示。

3.信息与数据的区别

（教师）同学们，数据与信息有什么区别呢？

（学生）老师，数据是原始的，而信息是对数据的加工和利用。

（教师）非常好！数据是信息的载体，信息是通过对数据进行处理和转换得到的。举个例子，我们收集到了一组学生的考试成绩，这就是数据。通过对这些数据进行统计和分析，我们就可以得到学生的平均成绩、最高分、最低分等信息。

4.数据的获取与加工

（教师）了解了数据与信息的关系，接下来，我们来探讨一下数据的获取与加工。

（学生）老师，数据的获取和加工有哪些方法呢？

（教师）数据的获取可以通过观察、实验、调查等方式进行。而数据的加工则包括数据的清洗、整理、分析等步骤。

5.数据在生活中的应用

（教师）同学们，数据在生活中的应用非常广泛。比如，我们可以通过数据分析来预测天气、股票走势等。

（学生）老师，我们想了解一下数据分析的具体方法。

（教师）数据分析的方法有很多，如统计分析、机器学习等。这里，我们可以简单介绍一下统计分析的基本原理。

三、课堂练习

1.数据分类练习

（教师）同学们，下面我们来做一个数据分类的练习。请将以下数据按照分类标准进行分类。

（学生）老师，请您给出分类标准。

（教师）好的，请将以下数据按照数值型、文本型、图像型进行分类。

（学生）经过分类，我们得到了以下结果：数值型数据有温度、湿度等，文本型数据有新闻报道、天气预报等，图像型数据有图片、视频等。

2.数据分析练习

（教师）接下来，我们来做一个数据分析的练习。请根据以下数据，计算学生的平均成绩、最高分、最低分。

（学生）老师，请您给出数据。

（教师）好的，以下是学生的考试成绩：

（学生）经过计算，我们得到了以下结果：平均成绩为85分，最高分为95分，最低分为60分。

四、课堂小结

（教师）同学们，今天我们学习了数据、信息与知识的关系，了解了数据的分类、表示方法、获取与加工，以及数据在生活中的应用。希望大家通过今天的课程，能够对数据有一个更加全面的认识。

（学生）老师，我们学到了很多新知识，谢谢您的讲解。

（教师）不客气，希望你们在今后的学习中，能够运用所学知识，解决实际问题。好了，今天的课程就到这里，下课！教学资源拓展1.拓展资源：

-数据库基础知识：介绍关系型数据库和非关系型数据库的基本概念、特点和应用场景。

-数据可视化工具：探讨数据可视化在数据分析中的作用，如图表、地图等，以及如何使用工具如Tableau、PowerBI等。

-大数据技术简介：介绍大数据的基本概念、特点、处理技术和应用领域，如云计算、Hadoop、Spark等。

-数据安全与隐私保护：讨论数据在收集、存储、处理和传输过程中的安全问题，以及相关的法律法规。

-数据伦理与社会影响：分析数据收集和使用对社会和个人可能产生的影响，以及如何负责任地使用数据。

2.拓展建议：

-鼓励学生通过在线课程或图书馆资源深入学习数据库基础知识，了解不同类型数据库的优缺点。

-建议学生尝试使用数据可视化工具，分析课程中的示例数据，提升数据展示和表达的能力。

-组织学生参与大数据相关的项目或竞赛，如参加“大数据应用创新大赛”，以实际操作增强对大数据技术的理解。

-推荐学生阅读有关数据安全和隐私保护的书籍或文章，提高对数据保护重要性的认识。

-引导学生思考数据伦理问题，通过讨论和写作活动，加深对数据使用道德和社会责任的思考。

-鼓励学生关注数据在社会各个领域的应用，如金融、医疗、交通等，了解数据如何改变这些领域。

-建议学生参与学校或社区的数据分析工作坊，实际操作数据分析流程，提升实践能力。

-引导学生关注数据科学的前沿动态，如通过学术期刊、专业论坛等了解最新的研究成果和技术趋势。课堂小结，当堂检测课堂小结：

同学们，今天我们一起探索了数据与大数据的世界。通过这节课的学习，我们了解了数据的定义、分类、表示方法，以及数据与信息、知识的关系。以下是本节课的要点总结：

1.数据是客观事物属性的记录，可以是数值、文字、图像等形式。

2.数据可以分为数值型、文本型、图像型等不同类型。

3.数据的表示方法包括数值表示、文字表示、图像表示等。

4.信息是对数据的加工和利用，是经过处理后的数据。

5.数据的获取可以通过观察、实验、调查等方式进行。

6.数据的加工包括数据的清洗、整理、分析等步骤。

在接下来的学习中，希望大家能够将这些知识点应用到实际生活中，学会从数据中发现信息，从信息中提炼知识。

当堂检测：

为了检测同学们对今天所学内容的掌握情况，我将出几道题目，请大家认真作答。

1.请列举三种常见的数据类型。

2.简述数据与信息的关系。

3.举例说明数据获取的几种方法。

4.数据加工的主要步骤有哪些？

5.请简述数据分析在生活中的应用。

请同学们在纸上写下答案，完成后举手示意。现在开始计时，10分钟后，我们将进行答案的讲解和评分。希望大家都能认真对待这次检测，检验自己的学习成果。课后作业1.实践作业：收集并整理一周内你在生活中遇到的不同类型的数据，如天气数据、消费数据、社交媒体数据等，并尝试对这些数据进行分类和简单的分析。

答案示例：收集到的数据包括周一至周日的气温记录（数值型）、一周内的购物清单（文本型）、社交媒体上的点赞数和评论数（数值型）。对这些数据进行分类后，可以分析一周内气温的变化趋势、购物习惯以及社交媒体内容的受欢迎程度。

2.思考题：请举例说明数据在以下领域的应用，并简要说明其作用。

-医疗保健

-金融行业

-教育领域

答案示例：

-医疗保健：通过收集患者的病历数据，医生可以分析疾病趋势，优化治疗方案。

-金融行业：金融机构利用客户交易数据进行分析，以预防欺诈行为，优化风险管理。

-教育领域：学校通过学生的学习数据，可以评估教学效果，调整教学策略。

3.应用题：假设你是一位市场调研员，需要收集并分析一家新开张的咖啡店顾客的消费数据。请设计一个简单的调查问卷，并说明你将如何使用这些数据。

答案示例：

调查问卷：

1.您的性别是？

2.您的年龄范围是？

3.您在咖啡店消费的金额是多少？

4.您最常点的咖啡类型是？

5.您对咖啡店的服务满意度如何？

使用数据：通过分析消费金额，可以了解顾客的消费能力；通过分析咖啡类型，可以了解顾客的偏好；通过服务满意度调查，可以评估服务质量。

4.分析题：阅读以下数据，分析其可能代表的信息。

数据：某月某天，某城市交通流量统计（单位：辆/小时）：

-早上7:00-8:00：2000

-上午8:00-9:00：2500

-上午9:00-10:00：3000

-上午10:00-11:00：2800

-下午12:00-13:00：3200

-下午13:00-14:00：3100

-下午14:00-15:00：2900

-下午15:00-16:00：2600

-下午16:00-17:00：2200

-晚上17:00-18:00：1800

答案示例：从数据中可以看出，该城市在早上7:00-9:00之间交通流量较大，可能是上班高峰期；下午12:00-14:00之间流量也较高，可能是午餐时