3.3 数据与系统教学设计-2024-2025学年教科版（2019）高中信息技术必修一

课程名称： 3.3 数据与系统 学时安排： 2课时 授课对象： 高一年级 教材版本： 教科版必修一 数据与计算 第三章 数据与结构 一、学习目标 认知目标：了解文件和数据库文件的概念、了解数据库管理系统和数据库系统的基本概念。 能力目标： 1.掌握Python+tkinter设计GUI界面的方法 2.根据任务需求，能适当的处理数据。 素养目标： 1.明确数据管理过程。 2.建立数据支撑决策意识（如运动量是否达标），理解系统安全性必要性。 二、教学重点与难点 重点：案例分析思维建构。 难点：抽象概念的具象化理解、数据与系统关系的结论表达。 三、教学准备 数字化工具： 在线思维导图平台（如ProcessOn）、电子表格软件、编程环境（如Python）。 资源素材： 真实数据案例（如运动数据、学生基本信息数据）。 微课视频（核心概念讲解）。 环境支持： 多媒体教室、分组协作空间、网络资源访问权限。 四、教学过程设计 案例活动1：运动数据可视化GUI设计 问题情境：某校要求学生每日上传运动步数，但手动统计效率低，需设计自动分析系统。 技术实践： 使用tkinter创建“步数录入”界面（参考教材框架）： from tkinter import * root = Tk() root.title("运动数据可视化") root.geometry('800x600') root.resizable(0,0) var=StringVar() def save_data(): c=open("某某某.txt",'a+') c.write(var.get()+" ") c.close Label(root, text="输入步数", font=('Arial',10)).pack() Entry(root, textvariable=var, width=550).pack() Button(root, text="生成报告", command=save_data).pack() # 绑定数据保存函数 root.mainloop() 在此基础上设计为（学号、日期、步数），数据存储txt文件。 案例活动2：体测数据分析升级（替代WPS整理购票信息） 数据迁移任务：将Excel体测数据（身高、体重）导入Access，创建“学生体测表”，字段有学号、姓名、体重、身高，与“标准表”，字段有BMI，状态描述。 跨工具分析：对比Excel条件筛选与Access SQL查询效率，理解数据库优势： SQL语句： SELECT 学号, 姓名, 体重/(身高*身高) AS BMI FROM 学生体测表 WHERE BMI >24; 数据库的概念： 以一定的组织方式存储在计算机中的相关互联的数据的集合。 数据库的表现： 数据表、记录、字段等相关概念 数据库管理系统： 高效的获取和维护数据任务的一种系统软件。 数据库系统： 由数据库、数据库管理系统、数据库应用系统、数据库管理员和用户组成的存储、管理、处理和维护数据的系统。 案例活动3：健康仪表盘系统集成（替代旅行小助手） 综合任务： 1.GUI设计：用Treeview控件展示学生健康数据（Pandas读取Access数据）。 2.安全升级：为教师账号增加“批量导出”功能，普通学生账号隐藏敏感字段（如身份证号）。 3.扩展挑战：调用Matplotlib生成周步数趋势图，嵌入tkinter界面。 用人工智能的方式去尝试这个任务，查看生成的代码，并对连接数据库的方法有自己的理解。 Python访问数据库的一般步骤： （1）建立与数据库的连接 （2）根据需要产生记录集 （3）访问记录集、处理数据 （4）根据需要把相关数据更新到数据库中 （5）断开与数据库的连接 五、评价与反思 学习成效：健康管理案例更具现实意义，学生易联想起智能手环数据，理解系统如何赋能数据分析。 挑战解决：BMI计算涉及浮点运算，需在Python数据类型教学中强化错误处理（如除零异常）。 保留核心知识（GUI+数据库+系统设计）的同时，以健康数据分析串联项目，实现教材知识点的有机重组与学情适配。 六、教学反思与拓展 本模板以项目式学习为主线，融合真实情境、工具实践、合作探究三大要素，通过多元评价（过程性+总结性）衡量核心素养达成度，形成“学-用-评”闭环，符合信息技术课堂实践性、创新性、社会化的特点。 学科网（北京）股份有限公司 $$