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文本内容:
第五章数据处理和可视化表达
一、项目简介
二、课程标准及目标分析（-）课程标准及教材分析.本章对应课标的内容要求通过典型的应用实例，了解数据采集、分析和可视化表达的基本方法根据任务需求，选用恰当的软件工具或平台处理数据，完成分析报告，理解对数据进行保护的意义.本章对应的学业要求A-1能够描述数据与信息的特征（信息意识）A-3能够根据需要选用合适的数字化工具开展学习（数字化学习与创新）A-4了解数据采集、分析和可视化表达的基本方法（计算思维）A-5能够利用软件工具或平台对数据进行整理、组织、计算与呈现，并能通过技术方法对数据进行保护（计算思维、信息社会责任）A-6在数据分析的基础上，完成分析报告（计算思维）.本章的地位和作用本章是本教科书的第五章，将带领学生学习“数据处理和可视化表达”的教学内容，也是学习选择性必修模块《数据管理与分析》和《人工智能初步》的基础知识与技能准备本章以培养信息素养为目标，以知识技能为载体，以项目学习活动为途径，开展自主、协作、探究学习，让学生了解数据采集、分析和可视化表达的基本方法本章以“典型城市空气质量变化研究”为项目范例，通过“典型城市空气质量变化研究”项目，让学生认识和了解大数据，学会选用恰当的软件工具或平台处理数据、发现信息，已逐步成为人们解决问题的一种重要方式；并通过对数据和大数据进行采集、存储、处理，以及从中发掘有价值的信息等过程，让学生全面了解数据与计算的重要意义，从而提升学生的信息素养（-）本章对应达成的学科核心素养
（1）针对特定的信息问题，自觉、主动比较不同的信息源，能描述数据与信息的关系，确定合适的信息获取策略（信息意识1）
（2）依据特定任务需求，甄别不同信息获取方法的优劣，并能利用适当途径甄别信息（信息意识1）
（3）在日常生活中，根据实际解决问题的需要，恰当选择数字化工具，具备信息安全意识（信息意识1）
（4）主动关注信息技术工具发展中的新动向和新趋势，有意识地使用新技术处理信息（信息意识1）
（5）针对给定的任务进行需求分析，明确需要解决的关键问题（计算思维1）
（6）按照问题解决方案，选用适当的数字化工具或方法获取组织分析数据，并能迁移到其他相关问题的解决过程中（计算思维1）
（7）在学习过程中能够评估常用的数字化工具资源，根据需要合理选择（数字化学习与创新1）
（8）在信息活动中，具有信息安全意识，尊重和保护个人及他人的隐私（信息社会责任1）
（三）目标分析.项目目标本章以“典型城市空气质量变化研究”为项目范例，通过“典型城市空气质量变化研究”项目，组织学生进行自主、协作、探究学习，让学生认识大数据及其特征、理解数据对日常生活的影响，了解数据采集的基本方法及其对数据保护的意义，能够在一大批杂乱无章的数据中，运用数字化的工具和技术分析数据并学会选用恰当工具实现数据的可视化表达，以便更好的理解数据学习过程将知识建构、技能培养与思维发展融入运用数字化工具解决问题和完成任务的过程中，促进本章对应课标的学科核心素养水平的达成，完成项目学习目标.学业目标
（1）能够了解大数据的概念；
（2）能够理解大数据的特征；
（3）能够了解大数据对日常生活的影响；
（4）能够明晰传统数据与大数据的区别；
（5）能够明确数据应用项目的需求，能制定数据采集的需求清单；
（6）能够了解数据采集的方法和工具；
（7）能够理解对数据保护的意义；
（8）能够了解数据预处理及分析；
（9）能够体验多种数据分析技术；
（10）能够掌握选用恰当的工具处理数据；
（11）能够掌握总结和归纳数据分析的方法和步骤；
（12）能够了解数据可视化的两种类型；
（13）能够学会选用恰当的工具可视化表达数据，揭示数据反映的本质问题提升数据分析的效率；
（14）能够撰写数据分析报告令重点
（1）了解数据采集的方法和工具；
（2）了解数据预处理及分析；
（3）体验多种数据分析技术；
（4）选用恰当的工具可视化表达数据，揭示数据反映的本质问题，提升数据分析的效率令难点
（1）体验多种数据分析技术；
（2）选用恰当的工具可视化表达数据，揭示数据反映的本质问题，提升数据分析的效率
三、学情分析学生在第四章已经体验了利用程序去解决问题了解了python程序设计语言的基础知识，掌握了程序的顺序结构、选择结构和循环结构，学会了使用程序设计语言实现简单算法，体验了程序设计基本流程，掌握了程序调试与运行的方创设数据处理和可视化表达的活动情境，组织学生在解决问题的过程中探究数据采集、数据分析和数据可视化表达的方法，通过小组学习选用恰当的软件工具或平台处理数据，完成分析报告发展学生的计算思维，提升学生的数字化学习与创新能力
五、资源列表
六、学习活动流程型金团队，
五、教学过程第2课时项目主题典型城市空气质量变化研究项目背景2020年9月22日在75届联合国大会上我国提出将努力在2060年实现“碳中和”，2021年“碳达标”和“碳中和”首次写入政府工作报告，2022年10月16日召开的二十大也再次提到了碳达标近几年，我国各地方政府先后采取了一系列措施整治环境，各个城市空气质量也都有了明显的改善，中国对空气质量的严格要求对推动全球气候治理起到关键性的推动作用本项目以大数据为依托，对各典型城市的空气质量数据进行采集和分析，进而探究数据背后的真相对应教材广东教育出版社普通高中教科书信息技术必修1《数据与计算》第五章课时安排4课时资源名称清单及描述形式（类型）来源课件第五章数据处理和可视化表达（课件）演示文稿教师制作微课5-3聚类分析程序介绍微课视频教师制作学习资料《近十年气象变化》《探究大数据特征》文档、视频教师准备软件工具后羿采集器软件互联网环节教学过程项目导入项目主题典型城市空气质量变化研究认识大数据f数据的采集教师活动回顾上节课的基本内容，引出本节课的课题一一数据的采集学生活动跟着教师的思路回忆上节课所学内容探究活动活动一了解数据采集的一般步骤，确定项目数据需求教师活动展示数据采集的概念并在学生回答基础上总结数据采集的步骤，引导学生确定项目的数据需求学生活动观看PPT并听讲，归纳数据采集的一般步骤，小组讨论制定项目采集数据的需求清单活动二了解数据采集的一般方法教师活动提问学生日常如何获取清单中的空气质量数据，由此引出数据采集的方法和工具，展示三种数据采集方法并讲解1传感器采集法2系统日志采集法3网络数据采集法学生活动思考日常获取数据的方法，观看PPT并听讲活动三体验网络数据采集法的三种工具教师活动举例日常使用的搜索工具，引出搜索引擎的概念，并引导学生使用搜索引擎获取宣城市今日空气质量数据学生活动体验使用搜索引擎获取宣城市今日空气质量数据教师活动提问大量数据的获取是否依然可以使用搜索引擎，引出可以根据一定规则自动抓取数据的程序叫做网络爬虫，引导学生体验使用爬虫程序获取数据学生活动回答问题，体验并阅读爬虫程序，思考爬虫程序的功能以及原理教师活动简析爬虫程序，引出爬虫软件，并讲解爬虫使用规范需要遵循robotstxt协议及相关法律法规学生活动观看PPT并听讲项目开展项目活动根据确定的数据需求选择合适的方法和工具采集数据教师活动引导学生根据前面确定的需求选择合适的方法和工具采集数据，巡视解答学生的问题，展示学生采集的数据学生活动小组合作完成项目所需数据的采集，展示采集的数据课堂总结学生活动总结本课所学教师活动展示思维导图，并为下节课数据的分析做铺垫/数据采集是利用一种装置，从系统外部采集数据并输入到系统内部的一个接口.数据采集的定义/一乂数据采集是指根据需求采用适当的方法和工具获取所需要的数据.数据的采集传感器采集法^系统日志采集法数据采集的方法与工具\（搜索引孽;网络数据采集法《一爬虫程序爬虫软件。
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