2.2 数据的采集和整理 教学设计 2024—2025学年清华大学版（2024）初中信息技术八年级上册

课时课题 第2节 数据的采集和整理（2个课时） 课时目标 1. 学习如何从各种来源采集数据 2. 通过处理缺失数据、异常数据和重复数据，理解数据清洗和预处理的重要性 3. 掌握通过编程语言进行数据清洗和预处理的方法 教学准备 带有python环境、office软件的计算机房；数据采集硬件 教学流程 具体导学过程 意图交流 第一课时： 1、 教学导入 由“采集天气数据”的项目子任务导入。 2、 新课导学 探索《第2节 数据的采集和整理》 (1) 教师布置本节课学习任务 ——收集与数据采集相关的知识与工具，来为“采集天气数据”作知识储备。 (2) 教师介绍数据整理的几种方式 ①通过开放数据平台获取数据 ②通过网络获取数据 ③通过传感器获取数据 …… (3) 教师引领学生探索“使用程序采集天气数据” ①自主阅读：书本P15-17及查找网络知识，进行简单的知识梳理。 ②知识梳理：A.网络爬虫是一种常见的互联网数据采集方法。 B.可穿戴设备和智能家居能借助各种传感器，如温度传感器、温湿度传感器、环境传感器进行数据采集。 (4) 教师引领学生将知识技能内化为能力 ①学会分析：以采集校园的环境数据为例，如在在八年级的“走进智能家居”单元中，有哪些传感器参与，它们可以收集到哪些数据？ ——提供支架：温度传感器：可以采集环境温度数据，用于智能家居设备的温度控制，例如智能空调、智能加湿器等；光线传感器：可以采集环境光线强度数据，用于智能家居设备的光线调节，例如智能台灯、智能窗帘等。 ②学会思考：猜想你采集的数据“不佳”与哪些原因有关？ ——提供支架：在校园内选择不同的采集地点，例如教室、图书馆、体育馆、校园草坪等。确保在不同的地点能够收集到具有代表性的数据，说明数据采集可能与 有关；在选定地点进行数据采集，可以选择在某一时间段内进行采集，例如一整天或者一个特定的时间段，可能与 有关。 …… ③学会实践：以小组为单位，选择合适的数据采集终端，采集校园内不同地点 某一时间段内的温度、湿度和光线数据，尝试通过物联网平台分别查看数据收集情况。 ——学生撰写PPT 研究报告，并进行交流分享。 (5) 教师促进学生形成必备品格与正确价值观念 提问1：跟其他方式相比，传感器获取数据有哪些特点？ 提问2：结合拓展阅读，采集数据时，我们需要注意什么？ ——在学生讨论基础上进行评价总结。 三、习题测试 小清要研究一种蔬菜的生长习性，需要采集一段时间的校园农场环境光线数据，推荐使用的方法是（ ）。 A. 通过摄像头获取图像数据 B. 通过网络爬虫获取城市的天气数据 C. 通过照度计定时记录数据 D. 通过光线传感器定时采集数据 3、 小结回顾 要求学生按照下列提示进行总结回顾： 1.学到了哪些知识与技能？ 2.提升了哪些方面的能力？ 3.生成了怎样的观点？ 四、布置作业 请各小组对项目探究的阶段成果进行整理并提交，整理内容： 1.不同方式进行数据采集的体验与实践评价 2.采集数据记录 第二课时： 1、 教学导入 由继续开展“整理天气数据”项目子问题导入。 2、 新课导学 探索《第2节 数据的采集和整理》 (1) 教师布置本节课学习任务 ——了解数据整理常用的方法，来为“天气数据整理”作知识储备。 (2) 教师引导学生回顾数据采集的几种方式及其主要特点 提问1：数据采集有哪几种常见方式？各有什么特点？ 提问2：它们各有哪些常见的设备？ (3) 教师布置阅读“数据的整理”任务并要求进行知识梳理 ①自主阅读：书本P18-20，可以通过网络补充。 ②知识梳理： A.数据整理的基本过程。 B.用电子表格工具整理数据。 a.排序的操作b.筛选的操作 (4) 教师引领学生将知识技能内化为能力 ——实践活动：用Excel整理数据。通过 Excel 整理体质健康测试数据，按照要求整理出特定的学生数据，如营养状况有异的、左右视力偏差很大的等，并进行交流分享。 (5) 教师布置阅读“编写程序整理数据”任务并要求进行知识梳理 ①自主阅读：书本P21-22，可以通过网络补充。 ②知识梳理： A.编程语言Python B.Python中佐科学计算的基本库：numpy模块。 (6) 教师引领学生将知识技能内化为能力 ——体验活动：通过Python程序整理原始数据。 学生思考它们分别适用于什么情景下的数据处理？讨论，然后说一说它们的优缺点。 (7) 教师促进学生形成必备品格与正确价值观念 ——以“整理和存储数据”切入，引领学生对数据转换成信息的过程进行思考分析与评价。 3、 习题测试 1.在 Excel 表格 E2 单元格输入公式“=AVERAGE(A2:D2) ”，然后用自动填充功能完成区域 E3:E20 ，单元格 E20 的公式是（ ）。 A. AVERAGE(A2:D2) B. =AVERAGE(A2:D2) C. =AVERAGE(A20:D20) D. AVERAGE(A20:D20) 2.购物网站的“猜你喜欢”是如何猜中你心思的？简单介绍其数据的采集和整理的过程。 四、小结回顾 请同学按照下列提示进行总结回顾： 1.学到了哪些知识与技能？ 2.提升了哪些方面的能力？ 3.生成了怎样的观点？ 五、布置作业 请各小组对项目探究的阶段成果进行整理并提交，整理内容： 1.知识梳理成果 2.项目实施记录表 促进学生对于数据的理解，更好地分析出其中的规律。 ------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 学科网（北京）股份有限公司 $$