1.1 从数据到数据科学　教学设计 2023—2024学年人教_中图版（2019）高中信息技术选择性必修3 数据管理与分析

第 1 章 数据与数据科学 1.1 从数据到数据科学 教学设计 教学背景 信息科技是现代科学技术领域的重要部分，主要研究以数字形式表达的信息及其应用中的科学原理、思维方法、处理过程和工程实现。当代高速发展的信息科技对全球经济、社会和文化发展起着越来越重要的作用。 义务教育信息科技课程具有基础性、实践性和综合性，为高中阶段信息技术课程的学习奠定基础。信息科技课程旨在培养科学精神和科技伦理，提升自主可控意识，培育社会主义核心价值观，树立总体国家安全观，提升数字素养与技能。 教材分析 本节课的教学内容选自人教/地图-出卷网-选择性必修3 数据管理与分析　第 1 章 数据与数据科学　1.1 从数据到数据科学 。 自然界的各种现象，植物的生长、动物的习性、人类的思想行为......都可以用数据的形式存储在各类载体之中。随着大数据、云计算和人工智能技术的发展和应用，数据已经成为信息社会的重要资源，成为支撑科学研究、技术进步和社会发展不可或缺的基础。因此，我们可以从社会生产生活中提取数据，然后利用计算思维、运算方法、算法模型等，研究这些数据的类型、状态、属性以及变化形式和规律，并通过科学的管理和分析，获取有价值的信息，从而构建知识、获得智慧，为社会经济发展提供决策依据。 教学目标 1.进一步理解数据的含义及其价值。 2.进一步理解大数据及其应用价值。 3.了解数据、大数据与数据科学的关系。 4.认识数据科学的内涵，感受数据科学研究的重要意义。 教学重点与难点 教学重点:进一步理解数据的含义及其价值。 教学难点:了解数据、大数据与数据科学的关系。 教学方法与教学手段 案例分析法、讲授法、任务驱动法。 教学过程 问题导入 体验探索 城市里的数据 提起城市，你的脑海中会闪现什么样的景象？请用几个关键词描绘城市印象。 透过城市的表面现象（图 1.1.1），你认为是什么在“暗暗地”支撑着城市的正常运转呢？城市的一般印象往往离不开高楼大厦、宽阔的街道、车水马龙、人来人往、繁忙的地铁、设施齐全的社区......在描述是什么在支持城市运转时，也许你会想到“技术”“管理”“监控”“决策”等词汇。事实上，“数据”既是城市运转与发展的无形资源支持，也是巨大的财富。不仅是城市，其实只要有人生活的地方，人们都在不断地创造数据、产生数据。 观察与思考：观察周围环境（学校、社区和街道）并描述其景象；思考：这些景象可能涉及哪些数据？人们的哪些活动在创造和产生数据？ 数据及其价值 前面的体验探索告诉我们：在热闹繁华的城市景象中隐藏着丰富的数据。数据是描述事物的符号记录，是信息的载体。在计算机科学中，数据是计算机识别、存储和加工的对象，例如字符、图像和音频等。 每个人都在创造数据，例如：打电话产生的数据可以用来改进通话网络；乘坐公共交通工具的数据可以用来优化公交网络；购买商品产生的数据可以用来调整生产与进货规模。与此同时，人们在不断通过各种信息工具获取数据，如交通拥堵、空气质量、天气、高校录取率、医院专家出诊、居民收入水平等。数据已成为重要的信息资源。 人们可以从数据中获得对自己有价值的信息，更重要的是可以学习知识、增长智慧。要理解“数据具有价值”这句话，首先要了解数据、信息、知识与智慧的关系。 思考活动 对牙膏瓶盖的思考 赵明生活在北方，冬天比较干燥。他买了一支按盖型牙膏，才用了 2 天，挤牙膏就很费劲。他发现，瓶口被干硬的牙膏堵住了。他很快意识到：该品牌按盖的密封性不好，北方干燥的气候使牙膏水分被快速蒸发掉。他陷入了思考：该品牌的按盖设计有什么缺陷？其他品牌的按盖又是如何设计的？通过对比后，他决定以后改买拧盖型的牙膏或另一个品牌的按盖型牙膏。 思考：对牙膏瓶盖的缺陷，赵明经历 ... ...