1.1 我们身边的数据教学设计-2025-2026学年教科版高中信息技术必修一

1.1 我们身边的数据教学设计-2025-2026学年教科版（2019）高中信息技术必修一 一、教材定位 本节位于必修一第一章第一节，是学生进入高中信息技术课堂后第一次系统接触“数据”概念。教材以“身边”为切入口，通过学生熟悉的体温、步数、公交刷卡记录等案例，引出“数据—信息—知识—智慧”的递进关系，为后续数据采集、处理、分析奠定认知与情感基础。教学重心落在“数据是什么”“数据如何被记录与表示”“数据与我有何关系”三个锚点，兼顾概念建构与价值引导。 二、学情分析 授课对象： 高一新生，年龄15—16岁，处于形式运算思维初期，好奇心强，愿意分享生活经验，但抽象概括能力尚待培养。 已有经验： 1. 日常生活中频繁接触微信步数、健康码、校园一卡通等，但对“数据”一词多停留在“数字”层面； 2. 初中阶段已学过简单的统计图表，能读取表格、条形图，但未系统思考“数据”与“信息”的区别； 3. 对二进制、编码等概念完全陌生，需首次建立“数据可被编码”这一观念。 潜在困难： 1. 将“非数字”事物（如颜色、气味）认同为数据； 2. 理解“数据必须依附于载体”时容易忽略载体多样性； 3. 把“数据”与“信息”混为一谈，导致后续学习“数据处理”出现概念混淆。 发展需求： 1. 建立“数据是客观世界的记录”这一核心观念； 2. 体验从具体到抽象的概括过程，提升信息意识； 3. 通过真实问题情境，萌发“用数据说话”的责任感。 三、核心素养目标 1. 信息意识： 能主动发现身边场景中的数据存在，辨析数据与信息、知识的区别，初步形成“数据是支撑数字社会的基本要素”的认识。 2. 计算思维： 通过“给书包贴标签”活动，体验将实物属性转化为符号数据的过程，理解编码的必要性，感知抽象与自动化思想。 3. 数字化学习与创新： 借助小组合作记录校园内10分钟行人流量，学会选用合理工具(纸笔+电子表格)整理数据，尝试提出可验证的小问题。 4. 信息社会责任： 讨论“共享雨伞借还数据是否应公开”案例，初步权衡数据开放与隐私保护的边界，树立负责任使用数据的意识。 四、教学重难点 重点： 1. 数据的概念与多样性（数字、文本、图像、声音、视频均可承载数据）； 2. 数据与信息的关系： 数据是信息的符号表示，信息是人对数据的解释。 难点： 1. 理解“数据必须依附于载体”以及载体可转换（如声音→电信号→数字）； 2. 突破“数据=数字”的刻板印象，把温度、颜色、气味等纳入数据范畴。 五、教学策略 情境体验—概念建构—迁移应用—价值反思四段式。 1. 情境体验： 从学生早晨起床后的“数字脚印”切入，激活经验； 2. 概念建构： 通过分类、对比、归纳，生成“数据”定义； 3. 迁移应用： 现场采集行人流量数据，即时整理，体验数据生命周期； 4. 价值反思： 围绕“我的数据谁做主”展开辩论，升华信息社会责任。 六、课时安排（40分钟，精确到分钟） 0'00''—2'00'' 暖场与问题抛出 教师活动： 站在门口迎接学生，随口提问：“今天谁用校园卡刷门禁进校？刷卡那一刻产生了什么？” 学生活动： 举手回应，说出“记录”“时间”“学号”等关键词。 设计意图： 用30秒日常场景把学生拉入“数据”话题，2分钟内完成情绪热身。 2'00''—5'00'' 经验唤醒： 我的数字早晨 教师活动： 板书“数字早晨”四字，追问：“从睁眼到入校，你产生了哪些可被记录的东西？” 学生活动： 四人小组快速头脑风暴，组长用关键词记录于A4纸。 教师收集并即时板书： 步数、起床时间、气温、公交卡余额、健康码颜色…… 设计意图： 让学生意识到“数据”不局限于数字，颜色、时间、余额均是数据。 5'00''—8'00'' 分类与初定义 教师活动： 引导学生将板书内容按“形式”分类，提示维度：数字、文字、图像、声音。 学生活动： 上台用粉笔划线归类，发现“健康码是图像”“公交提示音是声音”。 教师追问： “这些不同形式的东西，共同点是什么？” 学生归纳： 都是“事情留下的痕迹”。 教师升华： 客观世界被记录下来的痕迹，就叫数据。板书定义，用时3分钟。 8'00''—13'00'' 案例探究： 体温枪里的数据 教师活动： 拿出一支普通红外体温枪，现场测一名学生额温，屏幕显示“36.4”。 教师提问： “这个36.4是数据吗？如果我把数值口头告诉你，它还是数据吗？” 学生活动： 短暂沉默后，有学生说“是，因为还是36.4”；有学生说“不是，因为没保存”。 教师引导： 数据必须依附载体，载体可以是液晶屏幕、声音、纸张、电信号。 板书公式： 设计意图： 用1分钟实测+4分钟讨论，突破“载体”难点。 13'00''—15'00'' 过渡游戏： 数据接力 教师活动： 宣布规则，第1位同学小声告诉教师一个数据(如“今天PM2.5为38”)，教师将其写在纸条交给第2位，第2位用不同载体传递(如手势比划“38”)，共传递5人，最后一人说出数据。 学生活动： 发现“38”可通过数字、手势、纸条、口型多种载体传递，数据本身未变。 教师总结： 载体可变，数据不变，为后续编码埋伏笔。 15'00''—22'00'' 小组任务： 给书包贴标签(编码体验) 教师活动： 发放任务单，要求每组为自己书包建立“3属性+1编码”方案。属性示例：颜色、重量、主人姓名首字母；编码要求：仅用0和1表示，长度不超过8位。 学生活动： 1. 测量书包重量，精确到0.1kg，记录为； 2. 将颜色用事先给出的“颜色—3位二进制表”转换，如黑色=000； 3. 姓名首字母转ASCII，再截取低3位； 4. 拼接成8位编码，如“00010110”。 教师巡视，发现共性错误： 字母大小写混淆、二进制位数不足。即时口头纠正。 设计意图： 7分钟体验“属性→符号→编码”过程，渗透计算思维。 22'00''—25'00'' 数据→信息： 现场演示 教师活动： 收回某组书包编码“00010110”，板书并提问：“看到这个编码，你能获得什么信息？” 学生活动： 沉默——思考——回答：“书包是黑色、重1.5kg、主人姓张。” 教师追问： “为什么你能知道？” 学生： “因为我们组把规则告诉你了。” 教师升华：数据本身不自动产生意义，规则（上下文）让数据转化为信息。板书： 用时3分钟，突破“数据≠信息”重点。 25'00''—30'00'' 真实采集： 10分钟行人流量 教师活动： 快速将全班分为4队，分别守在教学楼下东、南、西、北四个路口，记录10分钟内经过的师生人数，要求区分“步行”“骑行”。 学生活动： 用纸笔划“正”字计数，10分钟到后返回教室。 教师提醒： 不干扰行人、不泄露个人隐私，只统计人数。 设计意图： 用真实数据生产环节，让学生获得成就感，同时为下一节“数据采集”埋点。 30'00''—33'00'' 快速整理与可视化 教师活动： 在黑板上画4×2表格，收集4队数据，现场口算汇总。 学生活动： 报数，发现南路口步行人数最多，西路口骑行人数最少。 教师用彩色粉笔绘制横向条形图，标注坐标轴： 人数(纵)、路口(横)。 设计意图： 3分钟体验“原始数据→表格→图形”的整理过程，为后续“数据可视化”奠基。 33'00''—36'00'' 价值反思： 我的数据谁做主 教师活动： 抛出案例——“某校将共享雨伞借还数据匿名后开放给商家，商家据此在雨季精准投放广告，引发部分同学反感。” 提出问题： 1. 匿名后的数据还是“我的”吗？ 2. 学校是否有权公开？ 3. 精准投放广告是便利还是骚扰？ 学生活动： 小组2分钟讨论，派代表用“便利—风险”双关键词发言。 教师总结： 数据开放与隐私保护需平衡，高中生应树立“最小够用、知情同意”意识。 设计意图： 3分钟价值观升华，回应核心素养“信息社会责任”。 36'00''—38'00'' 课堂小结 教师活动： 用“一句话接龙”方式，随机点5名同学，每人说一个今天学到的关键词，不能重复。 学生活动： 依次说出“载体”“编码”“信息”“规则”“责任”。 教师用粉笔圈成思维导图，完成知识闭合。 38'00''—40'00'' 分层作业布置 教师活动： 口述作业，要求所有同学完成“基础层”，学有余力者挑战“进阶层”，禁止超时。 基础层(必做，≤15分钟)： 1. 列举家中3种智能设备，各写出1条它们可能收集的数据，并指出载体形式（如“智能音箱—声音—语音指令”）； 2. 用今天所学公式解释“为什么同一首歌在不同手机播放都是同一首歌”。 进阶层(选做，≤10分钟)： 1. 设计一个4位二进制编码，表示“今天心情”，并给出解释规则； 2. 思考： 如果规则不告诉别人，你的心情数据别人能读懂吗？写50字说明。 设计意图： 总量控制在25分钟内，兼顾双减与分层，核心目标是巩固“数据—载体—规则”三元关系。 七、板书设计（左侧概念，右侧案例，中间用箭头连接） 左侧： 数据 = 符号 + 载体 + 含义潜在 信息 = 数据 + 解释规则 右侧： 36.4 ← 液晶屏幕 00010110 ← 书包 正字 ← 行人流量 中间： 双向箭头标注“可转换”“需规则”。 八、教学反思（供教师参考，不占用课堂时间） 1. 时间颗粒度需再精准： 行人流量采集环节易受天气影响，若遇雨可改为“教室门口通行统计”，确保10分钟不膨胀。 2. 编码任务易出现“位数溢出”错误，下次提前给出“8位上限”模板，降低认知负荷。 3. 价值反思环节学生容易跑题到“广告美学”，教师需用“便利—风险”锚定讨论焦点。 4. 分层作业反馈显示，约20%学生把“载体”写成“内存”，提示下一节需强化“载体≠存储介质”辨析。 5. 板书颜色过多可能分散注意力，下次限定3色以内，突出“数据—信息”箭头即可。 学科网（北京）股份有限公司 $