1.5 数据与大数据教学设计-2026-2027学年浙教版高中信息技术必修一

该高中信息技术教学设计聚焦“数据与大数据”核心知识，通过播放《城市风华录》杭州西湖智慧交通视频创设情境，引导学生思考系统运作背后的大数据支撑，搭建生活实例与抽象概念间的学习支架，梳理数据到大数据的认知脉络。 特色在于以杭州智慧交通案例解构大数据4V特征，通过共享单车预测任务探究大数据思维，结合隐私泄露短片强化信息意识与社会责任。任务驱动与案例分析融合，培养学生计算思维与信息素养，为教师提供具象化教学活动设计，提升课堂实效。

1.5 数据与大数据 教学设计 课程基本信息 学科 信息技术 年级 高一 学期 秋季 课题 1.5 数据与大数据 教科书 书 名：《数据与计算》教材 出版社：浙江教育出版社 教学目标 1. 理解大数据的基本概念和“4V”特征，明确大数据与传统数据的区别。 2. 初步建立大数据思维，并能够运用大数据思维针分析具体的现实问题。 3. 能够辩证地分析大数据给社会带来的正反面影响，建立信息安全意识。 教学重难点 教学重点： 1. 理解大数据的基本概念和特征，识别生活中大数据的应用场景。 2. 理解大数据思维的三个关键点以及在具体场景中的应用逻辑。 教学难点： 1. 结合大数据特征和思维对生活中的大数据应用实例进行分析。 2. 认识到数据与隐私安全的重要性并提高个人信息保护意识。 教学过程 一、情境导入：感知城市“数据脉搏” 1. 视频启思：播放《城市风华录》中关于杭州西湖假期交通拥堵及智慧交通系统运作的片段，创设真实问题情境。 2. 提出问题：引导学生思考——“西湖景区的‘最强大脑’是如何洞察车流、化解拥堵的？这背后依赖的是什么？” 3. 引出课题：点明这一切的核心在于“大数据” ，从而自然引出本课主题。 二、案例分析：解构大数据特征 以“杭州智慧交通系统” 为案例，引导学生剖析其四大特征，自主构建大数据概念。 1. 体量大 ①呈现官方数据：展示29 万路摄像头、400 万辆机动车每日产生的PB 级数据。 ②直观类比：以“可存储数十万部高清电影”为例，让学生感性认知数据体量之巨。 ③视野拓展：简要展示中国数据总量的增长趋势图，让学生体会我们正身处一个数据爆炸的时代。 2. 速度快 ①感知产生速度：展示系统每分钟处理的数据流，感受其“源源不断”的实时性。 ②感知处理速度：结合“红绿灯实时调控”、“事故快速发现”等场景，体会数据从产生到决策的极速响应。 3. 类型多 ①立体感知：阐释系统如何通过视频、地磁、GPS 等多元传感器实现“立体感知”。 ②结构分析：引导学生对数据分类——结构化（车辆轨迹表格）、半结构化（GPS 日志）、非结构化（监控视频），理解其多样性。 4. 价值密度低 ①典型案例：以“24 小时监控录像中，有效事件仅几分钟”为例，生动阐释价值密度低的含义。 ②思维升维：关联人工智能大模型的训练，说明海量数据需经“提纯”与“挖掘”，方能从“矿石”变为“黄金”。 【思考讨论1】 ①概念辨析：“国家图书馆的纸质书籍元数据是大数据吗？” 教师分别基于四个特征解释不属于大数据的原因。 ②生活发现：“寻找身边的大数据”——引导学生列举生活实例（如短视频平台交互数据、气象数据等等），并分析其如何体现四大特征。 三、探究活动：感受大数据思维 以“为共享单车预测明日用户量” 为任务，模拟数据分析过程，感悟三大思维。 1. 分析全体数据：教师展示使用不同规模的数据训练预测模型的结果，揭示数据规模是提升模型性能的关键，引出大数据分析全体数据的思维。介绍传统研究方法与大数据时代研究方法的区别，帮助学生理解分析全体数据的原因和优势。 2. 接受数据混杂性：教师展示在数据集中引入异常数据后模型训练的效果，揭示个别数据的不准确对大数据来说不重要，引出大数据不追求精确性、接受数据混杂性的思维特征。 3. 关注相关性：引导学生思考“模型如何在混杂数据中实现有效预测？”展示模型预测的内部逻辑，通过分析相关因素实现有效预测，引出大数据思维第三个特征，注重事物之间 的相关性。 【迁移应用】 ①回顾案例：分析“杭州智慧交通”中是如何运用这三种思维的（如分析全路网数据、接受传感器误差、根据车流相关性调整信号灯）。 ②新知应用：分析“医疗AI 影像诊断”如何体现大数据思维，完成学习任务单 【思考讨论2】。 四、辩证认知：体会大数据对生活的影响 通过列举和分析大数据典型应用场景让学生感受大数据对社会的影响： 1. 大数据让生活更便利：天气预测、精准导航和智能驾驶、电商平台个性化推荐、手环健康预警； 2. 大数据让决策更精准：智慧农业、单车停车区域划定、旅游监管平台救援措施制定； 3. 大数据带来新的就业需求：系统研发工程师、可视化工程师、数据分析师等职业； 4. 结合315 贩卖隐私案件引出大数据带来的数据信息泄露问题，播放一则隐私泄露科普短片帮助学生了解隐私是如何泄露的，引导学生建立数据安全和隐私保护意识。 五、课堂总结 1. 体系梳理：教师以思维导图形式，与学生共同回顾大数据特征、思维与社会影响。 2. 素养提升：学生独立完成 【思考讨论3】 ①假设你是某全球航运巨头（如中远海运）的顾问，希望利用大数据思维优化全球供应链网络，解决“港口严重拥堵、集装箱一箱难求”等问题。你会尝试收集哪些数据？这些数据的处理是如何体现大数据思维的？ ②观察大数据在生活中的应用，说一说大数据给你的生活带来了哪些变化？以及如何应对大数据时代隐私泄露等安全问题？ 学科网（北京）股份有限公司 $