1.4 智能养花与数据分析 教案 2022—2023学年电子工业出版社（2022）初中信息技术第四册

信息科技 第4课 智能养花与数据分析教学设计 课题 智能养花与数据分析 单元 第二单元 学科 信息科技 年级 八年级下 教材 分析 通过情景描述、实践探究、知识拓展和巩固练习等，将信息科技与新方法、新应用有机的结合在一起，帮助学生了解信息科技应用中的科学原理、思维方法、处理过程和工程实现。学生通过对本教材的学习逐步掌握信息科技的相关知识，具备一定的科学精神和科技伦理，提高创新能力，夯实信息社会责任，发挥信息科技课程的独特育人价值，为数字强国培养优秀接班人和建设者。 教学 目标 1、信息意识：针对简单问题,确定解决问题的需求和数据源,主动获取、筛选、分析数据,解决问题。 2、计算思维：依据问题解决的需要,组织与分析数据,用可视化方式呈现数据之间的关系,支撑所形成的观点。 3、数字化学习与创新：在学习过程中,选择恰当的数字设备支持学习,改变学习方式。 4、信息社会责任：明确科技活动中应遵循的价值观念、道德责任和行为准则。 重点 1、了解数据、信息和数据分析的概念 2、了解数据分析的目的和过程 3、了解线性回归和逻辑回归的概念 难点 1、掌握一元线性回归分析探究温度与用水量的数据关系 2、掌握预测高温时盆栽的用水量的程序 教学过程 教学环节 教师活动 学生活动 设计意图 导入新课 数据分析在国外早就广泛应用于各个领域，并有很多国家成立了相应的行业组织或管理机构，拥有专业的数据分析人员。随着企业的不断成长和行业规模的日渐扩大，规范市场运作、指导企业发展、监管行业自律的需求越来越突出，组建行业协会的呼声也越来越高。 播放短片引出今天教学内容智能养花与数据分析。 观看视频 思考：数据分析有哪些作用。 激发学生对数据分析的学习兴趣并快速进入学习状态 讲授新课 一、数据分析的作用 1、数据分析是指用适当的统计分析方法对收集到的大量数据加以汇总、处理、分析，是有组织、有目的地收集数据、分析数据，使之成为信息的过程。 2、数据也称为观测值，是实验、测量、观察、调查等的结果。 3、信息：指音讯、消息、通讯系统传输和处理的对象，泛指人类社会传播的一切内容。 4、数据分析的目的是把隐藏在一大批杂乱无章的数据中的信息提炼出来，找出研究对象的内在规律。 5、数据分析过程 （1）识别信息需求； （2）收集数据； （3）分析数据； （4）评价并改进。 练一练 对智能养花系统的数据观察与结论分析。 二、温度与用水量的数据分析 1、线性回归是利用数理统计中的回归分析，确定两种或两种以上变量间相互依赖的定量关系的一种统计分析方法。 2、在线性回归中，只包含一个自变量和一个因变量，且二者的关系可用一条直线近似表示的回归分析方法称为一元线性回归分析。 3、逻辑回归是是一种广义的线性回归分析模型，常用于数据挖掘，疾病自动诊断，经济预测等领域。 4、线性回归和逻辑回归的区别。 5、一元线性回归分析探究温度与用水量的数据关系。 6、设置“温度与用水量关系”图表的程序。 练一练 输入线性回归算法的数据量的多少，是否会影响线性回归的结果呢？ 答： 不会有明显变化，因为线性回归是利用数理统计中的回归分析，确定两种或两种以上变量间相互依赖的定量关系的一种统计分析方法，线性回归是无限接近真实的结果。 三、预测高温时盆栽的用水量 1、输入测试温度数值的程序。 输入测试温度数值“32”，程序就会返回在该温度下的用水量。 2、项目实施——不同生长期的蒜苗的用水量数据分析实验。 对记录的生长周期（天）和用水量（L）进行数据分析，得到生长周期和用水量的模型。 通过分析生长周期（天）和用水量（L）之间得出结论。 答： 早期的蒜苗需要的用水量更多，中期用水量开始减少，后面对用水量需求减少很多。 不同季节蒜苗对用水量的要求也不一样，春夏季的用水量较高，秋冬季的用水量较少。 练一练 1、简述数据分析的概念和过程。 2、简述线性回归和逻辑回归的概念。 通过教师的讲解，以小组合作的方式，开展探讨交流，完成任务。 通过教师的讲解，以小组合作的方式，开展探讨交流，完成任务 通过教师的讲解，以小组合作的方式，开展探讨交流，完成任务 学生小组间讨论，共同完成任务。 自主完成课堂练习 通过小组合作，加强学生组内团结、共同完成任务 培养学生合作学习能力 通过小组合作，加强学生组内团结、共同完成任务 培养学生自主学习能力 布置作业 1、描述两个变量间的数据关系模型，可以采用的方法是（ ）。 2、除了线性回归的数据分析方法，你还知道哪些数据分析的方法呢。 完成作业 培养学生查阅资料的能力，分析解决问题的能力 课堂小结 本次课首先介绍了智能养花控制系统的组成，智能养花控制系统常见的执行器、智能开发板与水泵的连接方式、智能开发板控制