3.2.1 数据采集课件-2025-2026学年人教/中图版高中信息技术必修一

该高中信息技术课件聚焦“数据采集”核心内容，系统讲解数据采集的定义、主要环节（明确数据需求、确定数据来源、选择采集方法）及具体采集方法（传感器、网络爬虫、在线问卷等）。通过交通预测、水资源分析等实例导入，按“概念阐释-环节拆解-方法应用”逻辑展开，搭建从理论到实践的学习支架，帮助学生构建知识脉络。 其亮点在于以真实案例为载体，如南水北调工程的物联网传感器实时采集数据、智能家居的远程抄表系统，结合信息意识（评估数据来源可靠性）和数字化学习与创新（利用网络爬虫、在线问卷等数字工具），培养学生的数据安全意识与技术应用能力。采用案例教学法，学生能直观理解抽象概念，提升解决实际问题的能力，教师可借助丰富实例增强教学生动性，提高课堂效率。

数据采集（第一课时） 1 1 什么是数据采集 数据采集 2 明确数据需求 3 确定数据来源 4 选择采集方法 2 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。例如，采集交通出行数据用以预测交通情况，采集全国不同流域水资源数据用以分析水资源分布状况等。根据需求获取数据，为进行数据分析及获取有价值的信息奠定基础。 那么，在实际应用中，如何采集所需要的数据呢？通常数据采集的主要环节包括数据需求，确定数据来源，选择采集方法和实施数据采集。 数据采集 3 明确数据需求 为提高数据采集的针对性，采集数据前要明确数据需求。可以从需要分析的问题、研究的内容、期望达成的目标等方面来考虑，然后列出需要采集的数据目录。 确定数据来源 在信息社会，数据来源途径广泛，社会调查、公众媒体、科学实验与实践活动等都可以提 数据采集 4 供大量数据。伴随着互联网的快速发展，政府机构的官方网络平台已成为获取数据的重要渠道。此外，物联网和社交网络中也拥有巨量数据。例如，在利用物联网实现的智能家居系统中，涉及温度、湿度、空气中挥发性有机化合物等多种数据。庞大的社交网络用户每天通过即时通信、微博、微信等社交应用，不断地产生出文字、图像、视频等各类数据。 数据采集 5 数据采集 通常，数据来源越可靠，收集渠道越多，就越容易收集到真实有效的数据。因此，在明确数据需求后，为了更好地应用数据解决问题，就需要在众多的数据来源中根据实际情况适当地选择。例如，“用水分析助决策”项目活动所需要采集的数据，既可以通过查找图书、报刊等文献资料获取，也可以请教水资源方面的专家，还可以通过访问中华人民共和国国家统计局（以下简称国 6 数据采集 家统计局）和中国南水北调工程等网站获取水资源的数据。 选择采集方法 确定数据需求和数据来源后，应选择恰当的方法采集数据。信息技术为高效精准地采集数据创造了便利的条件，应用传感器和网络等是当前数据采集的重要方法。 1.传感器采集数据 7 数据采集 传感器是一种检测装置，能感受到被测量的信息，并能将信息按一定规律转换成电信号或其他所需形式的信息输出。常用的传感器有温度传感器、压力传感器、红外传感器、距离传感器和声音传感器等，如图1所示。 8 数据采集 当今，传感器和网络的结合创设出智能化生活环境。例如，楼宇中安装的智能水表就是利用传感器和无线网络自动采集用户用水量数据。图2展示的是一个远程智能抄表系统。抄表人员只需操作相应软件，即可了解用户的用水情况，实现远程检测。 9 数据采集 10 传感器不仅应用在日常生活中，而且在工业生产中也应用广泛。例如，自动化工厂的设备借助各种传感器采集的数据，监测和控制生产中的各项参数，保障生产的正常运转。 传感器是物联网中的一种重要设备。在物联网中，通过传感设备，按约定的协议，将相关物体与网络连接，进行信息采集和通信，实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理。物联网是 数据采集 11 国家新兴战略性产业，已经在很多行业得到了广泛应用。 例如，南水北调工程中就大量应用了物联网技术，其监测数据越来越多来自于水位计、流量计、水质监测设备、位移传感器和工程安全传感器等各种物联网传感器。在南水北调东线山东段94个闸泵站/监测点实时运行时，每隔一段时间采集一次水位、水情、水质、流量、闸门开度 数据采集 12 数据采集 和基础运行状态的基础数据，每天大概50万条、1GB的监测数据。这就要求其技术架构能够充分应对“庞大的数据实时收集，大规模存储，实现快速数据查询、历史数据挖掘和分析评估，为水量调度和综合会商提供充分的信息支持服务”等需求。 物联网传感器获取的监测数据通过自动化控制设备或直接连接网络实现定时的:采集、信 13 息转换和信息上传。 2.网络获取数据 随着移动互联网的日益普及和数字化媒体的迅速崛起，网络成为人们快捷获取数据的重要渠道。目前，使用网络爬虫采集互联网上的数据成为获取网络信息的一种有效方式。网络爬虫，是按照一定的规则，自动抓取互联网内容的程序。网络爬虫的主要功能是自动采集其可以访问到的 数据采集 14 网页内容，这种技术已被广泛用于搜索引擎或其他类似网站。 搜索引擎是一种能为用户提供检索服务，并将检索结果呈现给用户的系统。网络爬虫是搜索引擎的重要组成部分。 数据采集 15 图3展示了搜索引擎的一般工作原理：网络爬虫通过网络链接进入网站，采集网站页面内容，采集到的内容经过处理后得到的索引结果被存放到搜索引擎的索引库中，当用户发起搜索请求时，搜索引擎检索索引库后，将结果返回给用户，从而实现快速检索。 数据采集 16 数据采集 17 海量数据蕴藏在成千上万的网页中。为便捷地获取这些数据，人们开发了用于采集数据的软件和在线平台。在现代社会中，熟练掌握通过网络获取工具采集数据的方法，是十分重要的。 在线问卷是通过网络采集数据的另一种方式。这种方式通过在线调查问卷网站完成问卷的设计、发放、回收和分析等工作。例如，通过“高中生信息安全问卷”调查，可了解学生对信 数据采集 18 息安全知识的掌握情况;通过“家庭用水情况问卷”调查，可以了解一般家庭用水和节水情况等。 数据采集 19 谢谢欣赏 20 $