1.3 数据科学与大数据 教学设计 2023—2024学年人教/中图版（2019） 高中信息技术必修1

课题1.3 数据科学与大数据 学科 信息技术 年级 高一 班 级 授课教师 章节 第一章第三节 课题名称 数据科学与大数据 课型 新授课 授课时间 课标要求 内容要求：在具体感知数据与信息的基础上，描述数据与信息的特征。认识数据对人们日常生活的影响。 学业要求:能够描述数据与信息的特征；掌握数字化学习方法，能根据需要选用合适的数字化工具开展学习。 教学目标（核心素养） 1、通过亲历的生活应用，感受大数据；通过其他领域应用，认识大数据的价值。（信息意识） 2、通过项目实践，体验大数据解决问题的方式，认识到大数据安全性问题。（计算思维、数字化学习与创新、信息社会责任） 教学重点 了解大数据在社会各领域中的应用，感受大数据在社会变革中的作用。 教学难点 运用大数据解决问题的意识。。 教学方法 讲授法，案例分析法、探究法。 教学过程 教师活动 学生活动 二次备课 新 课 引 入 情境导入： 通过“百度地图”，感受大数据的存在。1．展示百度地图应用案例，提出问题：“百度地图”为什么会认路？这节课我们一起聊聊与大数据有关的话题 现在的计算机技术已能很方便地将路上车辆的行驶轨迹数据充分利用起来，自动计算出每条道路的实时交通流量。导航地图平台还能根据用户实时上报的交通事件信息，通过大数据平台，将各种信息整合，得出相应的交通路线。 大数据平台综合考虑道路环境、天气情况和节假日等多种因素，基于大数据分析得出每条道路在不同环境或不同时间的路况规律，为交通预测和路径规划提供数据依据。 大数据技术的广泛应用，正在悄然改变着我们的生活。今天我们就一起来学习有关大数据的相关知识。 学生课下可以去尝试体验。 初步了解大数据 使用了百度地图提出问题，学生思考引入大数据相关话题。 新 课 学 习 1.3.1数据科学的兴起 体验探究一 大数据技术的广泛应用，正在悄然改变着我们的生活。有网站利用电子地图的定位功能进行大数据计算与分析，并采用可视化呈现方式，反映人口流动的轨迹与特征。P25图1.3.1呈现的是某日迁入或迁出北京的人口数据情况。 思考: 1. 试分析这些人口流入和流出的热点城市有何关联？从中有何发现？ 2. “迁徙”地图中的数据是如何获取的？数据量会有多大？试说明大数据与传统意义上的数据的区别。互联网、智能终端和行业信息化的快速发展推动了社会数据量的迅速增长。海量数据引发了人们对数据研究思路和方法的转变与飞跃,数据科学成了一个新兴的研究。 互联网、智能终端和行业信息化的快速发展推动了社会数据量的迅速增长。海量数据引发了人们对数据研究思路和方法的转变与飞跃,数据科学成了一个新兴的研究。 思考活动：数据与科学发现 任务：查阅资料，小组讨论上述科学发现在所使用工具、方法上的异同，分析数据在这些发现过程中所起的作用。 · 人类认识世界的方式 1. 通过观察、感知的方式分析自然现象，寻求其中的发展规律； 2. 通过实验探究的方式研究问题，对问题假设进行验证和判定； 3. 如今，数据科学为人们提供了认识事物的新方法。 信息技术与经济社会的交汇融合引发了数据的迅猛增长，数据已成为国家基础性战略资源，大数据正日益对全球生产、流通、分配、消费活动及经济运行机制、社会生活方式和国家治理能力产生重要影响。 1.3.2大数据及其应用 信息技术飞速发展的今天，人们在利用社交、教育、电商和金融等平台进行交流、学习、购物和理财等活动的过程中，产生了海量的数据，这些数据正在快速流动、急剧增加，深刻影响着人们的生活、学习和工作。 · 大数据的特征 巨量性：大数据的数据量非常大 一旦拥有了事物全部或几乎全部的数据，就在一定程度上提高了数据对事物描述的完整性，这使大数据应用中的全样本分析成为可能。 多样性：即数据类型繁多。 大数据不仅包括传统的关系数据，还包含网页、搜索索引、图像、音视频和地理位置等数据。 在互联网上，人类不仅是网络数据的获取者，也成了数据的制造者和传播者。 讯变性：数据生成速度快，要求对数据进行快速处理 只有快速地从庞杂的数据中获取有价值的信息，才能更好地服务于人，而数据量的快速增长对数据处理速度提出了更高的要求。 价值性：大数据具有价值，但价值密度低 价值性不仅指大数据能产生价值，更是指大数据所创造的价值密度相对偏低，即庞大的数据量中可能产生价值的只是其中非常小的部分。 · 大数据技术 大数据技术指对巨量数据资源进行采集、提取、存储、分析和表达的技术，一般包括大数据采集、大数据预处理、大数据存储与管理、大数据分析与挖掘及大数据可视化与应用等技术。 1 大数据采集技术 大数据采集技术通过物联传感、社交网络等方式获得各种类型的海量数据。 例如随着全国各地平安城市项目的大规模