《5.2数据的采集》教学设计

《5.2数据的采集》教学设计 一、课时目标的核心素养： 1. 了解数据采集的方法与工具。 2. 能够掌握数据的存储，理解数据保护的意义。 3. 激发进一步处理数据的兴趣，提升信息技术学科素养。 二、教学重点和难点： 1. 重点：数据采集的方法与工具、存储与保护。 2. 难点：能够根据数据需求，运用恰当的方法对数据进行采集、存储与保护。 三、教法学法： 讲授法、小组合作法、任务驱动法、探究法。 四、教学工具： 多媒体课件、录播室、九组（5-6人一组） 五、教学课时：1课时 六、教学过程： 1.导入 随着移动互联网和物联网的飞速发展，人类社会产生的数据以惊人的速度增长，海量的数据几乎包含一切形式的结构化、半结构化以及非结构化的数据，那么，我们如何高效的对这些数据进行采集和存储呢？ 激发大家的学习兴趣，进而引入本节课题---------数据的采集 2.讲授新课 （1） 数据采集的概念（学生阅读课本104页） 数据采集，即根据需求采用适当的方法和工具获取所需要的数据。通常，数据采集的主要环节包括明确数据需求，确定数据来源，选择采集方法和实施数据采集。 通俗地说，就是找什么，去哪儿找，怎么找。 （2）数据采集的过程： 适当的方法和工具进行采集 明确数据需求 确定项目主题 制订数据采集 清单内容大纲 （3）数据采集的方法和工具 系统日志采集法： A、 系统日志采集法的概念； 通常是在目标主机上安装一个小程序，将目标主机的文本、应用程序、数据库等日 志信息有选择地定向推送到日志服务器进行存储、监控、管理。 （通过学生回想小学和初中写过日记，日记上都注明时间、日期、天气、事件等，引入日志采集的概念，便于对下面的内容更好的理解） 系统日志：监视系统事件、检查错误原因、寻找攻击痕迹 活动一：观看视频 请同学们打开事件查看器，查看Windows日志。 活动二： 请同学们观看视频，了解上网行为管理系统是怎样应用和管理系统日志的。 网络数据采集法： B、网络数据采集法的概念； 网络数据采集是指通过网络爬虫或者网站公开API等方式从网站上获取数据信息。 （引导学生对自然界中的昆虫进行联想，什么样的昆虫和网络相似，从而引入该概念） 网络数据：网络爬虫、API、URL 学生对生活中蜘蛛联想到网络爬虫，从而理解网络爬虫。 API:应用程序接口。 URL:统一资源定位符。 活动三：观看视频，了解网络爬虫。 其他数据采集法 C、其他数据：保密性、特定系统接口、传感器采集。 PCMCIA接口：笔记本移动设备专用的。 接口 CF接口：应用在PDA（掌上电脑）上。 点对点的RFC调用接口。 传感器 有线 无线：温度、湿度、压力、光照等。 例如：农业物联网智能环境监控系统、智能手环的开发。 Python常导入的扩展库模块 1.NumPy（Numerical Python）复杂计算 2.SciPy（Science Python）复杂计算 3.Pandas(Panel data)理解处理手头数据 4.Matplotlib(绘图库)数据可视化 导入模块import module语句 例： import numpy as np y=np.sin(x) （4）数据的存储和保护 把数据存在本地内部。 A、数据的存储 把数据放在第三方公共或私有的“云端”存储。 请同学们阅读课本108页： 提问： 教师：同学们想一想，云存储的优势？ 学生回答：物理空间存储在跨越多个地域放置的众多服务器中，为用户提供统一、灵活、安全的“云存储服务”。 B、数据的保护 数据的安全保护技术：数据安全保护指数据不被破坏、更改、泄露或者丢失。 防备数据安全隐患的技术：安装杀毒软件和防火墙。 彻底有效的数据保护方法：采用拷贝、复制、镜像、持续备份等技术进行数据保护。 数据安全保护技术的使用特点一览表： 隐私泄露的途径： 教师讲解图中的每一个隐私泄露途径和方式。 教师：除了以上途径泄露隐私，还有哪些形式呢？ 学生回答：收寄快递、WEB。 数据隐私保护的方法： 数据收集时进行数据精度处理 数据共享时进行访问控制技术手段 数据发布时进行人工加扰 数据分析时进行数据匿名处理等 提高自身保护意识 要对数据使用者进行道德和法律上的约束 案例分析： 师生一起阅读课本110-111页，并做讲解。 Cookies（网络缓存）的定义： Coolies指用户浏览网页时，网络服务器以文本格式存储在用户电脑硬盘上的少量数据。 目的：帮助网站记忆用户之前可能进行的操作，使得网站更人性化。 教师：数据作为一种资产，用在什么地方、掌握在谁的手中都是次要的，关键是看怎样利用这个工具，在安全的前提下，实现数据共享，才是真正创造数据价值。 学生完成任务一： 任务一：谈谈如何有效阻止cookies跟踪或者跨站跟踪的行为？ 分小组进行讨论，每个小组5-6人，每组分发一张任务纸，将讨论的结果写在纸张上。 七、课堂习题： (1).智能健康手环的应用开发，体现了（D  ）的数据采集技术的应用。 A.统计报表 B.网络爬虫 C.API接口 D.传感器 (2).当前社会中，最为突出的大数据环境是（ A ）。 A.互联网 B.物联网 C.综合国力 D.自然资源 (3).下列关于网络用户行为的说法中，错误的是（C  ）。 A.网络公司能够捕捉到用户在其网站上的所有行为 B.用户离散的交互痕迹能够为企业提升服务质量提供参考 C.数字轨迹用完即自动删除 D.用户的隐私安全很难得以规范保护 (4).下列论据中，能够支撑“大数据无所不能”的观点的是（ A ）。 A.互联网金融打破了传统的观念和行为 B.大数据存在泡沫 C.大数据具有非常高的成本 D.个人隐私泄露与信息安全担忧 (5).云计算的优势体现在以下哪些方面？（ABCD）（多选题） A.云计算服务更加安全可靠 B.云计算可以真正实现按需服务 C.云计算可以有效提高资源利用率 D.云计算可以大大降低成本和能耗 (6).第三方公共或者私有的“云端”存储（ABC  ）。（多选题） A.百度网盘 B.腾讯云 C.苹果手机iCloud 判断题： (7).安装杀毒软件和防火墙可以彻底有效地保护数据安全。（ FALSE ） (8).云存储用的分布式文件存储系统能够支持多台主机通过网络同时访问共享文件和存储目录。（ TRUE ） 八、课堂总结 本节课我们学习了数据采集的方法和工具；数据的存储和保护，知道数据采集的三种方法；数据存储的两种方式；以及数据安全保护技术和数据的隐私保护，提高自身的保护意识，要对数据的使用者进行道德和法律上的约束。 九、板书设计 5.2数据的采集 数据采集的方法和工具 系统日志采集法 网络数据采集法 其他数据采集法 数据的存储和保护 十、.教学反思 通过对本节课《数据的采集》的学习，了解数据采集的方法和工具，理解对数据进行保护的意义，缺少对Python网络数据采集程序使用的扩展库的上机演练，后面将加强对学生上机操作的练习。将知识建构与思维发展融入运用数字化工具解决问题，促进信息技术学科核心素养达成，完成项目学习目标。 学科网（北京）股份有限公司 $$