第三单元《算法和程序设计》《项目八 分析睡眠健康数据——算法与程序设计》 教学设计　2023—2024学年沪科版（2019）高中信息技术必修1

高中信息技术 沪科版 高一（必修 1）数据与计算 第三单元 算法和程序设计 项目八 分析睡眠健康数据 1、课时教材分析 本项目是整个大单元中难度较大的部分，通过对学生批量健康数据的处理， 将程序设计中的函数、嵌套、模块化设计以及“自顶向下、逐步求精”的程序设 计方法， 用较少的篇幅、较为完整地呈现在学生面前。本项目的重点是帮助学生 建立一种对批量数据处理的方法模型，掌握处理批量数据的步骤和流程。 2、课时学情分析 学生通过本单元前面几个子项目的学习已经初步了解掌握了算法及其基本 控制结构、程序和程序设计语言以及设计简单的数值数据算法，所以在初探设计 批量数据算法时有基础， 再上升一个台阶， 适时搭建学习支架， 帮助学生掌握程 序中批量数据的表示和操作。 3、课时学习重点 批量数据的表示方法、函数的定义和使用方法、“自顶向下、逐步求精”的 程序设计方法、模块化设计的思想 4、课时学习难点 定义和使用函数的方法、嵌套思想的理解和使用 5、开放性学习环境 机房、 Python 软件、极域电子教室 6、课时学习目标 了解批量数据在程序中的表示方法【信息意识】【计算思维】 了解访问批量数据常用程序模式【计算思维】【数字化学习与创造】 了解定义和使用函数的方法【信息意识】【计算思维】 了解“自顶向下、逐步求精”的程序设计方法， 以及嵌套、模块化设计的思 路【信息意识】【数字化学习与创造】 7、课时教学过程 活动环节 教师活动 学生活动 活动意图说 明 情境导入 一、导入：播放央视 新闻关于青少年睡眠 健康问题调查。提问： 你的睡眠充足么？ 学生观看 积极讨论 分享作答自己的睡眠时长 以及学习和作息安排情况 青 少 年 睡 眠 不足导致健 康问题，让学 生引起重视， 合 理 利 用 时 间 ， 高 效 学 习， 引入本课 提出问题 二、问题情境：升入 高中， 功课不断增多， 学习负担加大，所占 用的时间也逐渐增 加，严重影响到中学 生的睡眠情况。以此 引发了近视眼、精神 不振课堂利用率不高 等情况。所以我们利 用佩戴的电子穿戴设 备搜集本校学生的睡 眠数据， 深入调查， 问： 面对全校同学们 每天产生的大量睡眠 数据， 我们采用何种 手段对其进行分析比 较便捷呢？ 学生组内讨论 尝试多种方法解决问题 分组汇报 抽样调查 手工计算 运用 excel 表格计算等方 法 教师总结引导 Python 处 理大量数据的优势 最后比较总结： 面对大量 生 成 的 数 据 可 以 使 用 Python 来处理大量的数 据，更加便捷、高效。 通 过 学 生 的 讨 论 和 尝 试 来 总 结 出 运 用 Python 设 计 算 法 编 写 程 序 来 解 决 批 量 数 据 分 析问题。 引 入 利 用 Python 设 计 批量数据算 法 来 分 析 我 校 学 生 每 天 产 生 的 大 量 睡眠数据 分析问题 1、 如何将电子穿戴 设备上生成的大量睡 眠数据导入到 Python 中进行处理？ 2、 Python 语言使用 什么工具表示一组数 据类型相同的数据对 象？ 任务一：探究批量数 据在 Python 中表示方 法 活动要求： （1）将 104 班同学睡 学生学习导学案中关于列 表的学习支架内容： 批量数据表示的内容：列 表用[ ]表示。其中每一项 可以使任意数据类型的数 据项， 各数据项之间用逗 号分隔。 通过赋值运算可以创建列 表： L=[ ]#创建一个空的列表 L 将批量数据导入到Python 中 通过导学案 中 自 学 批 量 数据的表示， 将 文 件 中 的 批 量 睡 眠 数 据 导 入 到 Python 中。 并通过创建 列表表示本 组 同 学 们 的 睡眠数据，深 入探究列表 的 组 成 和 列 表 中 各 数 据 项名称的命 名规则。 眠数据导入到 Python 中 （2）以小组为单位， 探究如何在 Python 中 表示批量数据 （3）在 Python 中表 示小组同学们的睡眠 时长数据并介绍 在 Python 中创建列表表 ... ...