数据收集教学课件

数据收集整理教学课件本课件作为中小学数学与信息技术课程辅助材料，全面覆盖数据收集、整理、显示、分析的完整流程通过结合实际案例、工具及能力培养，帮助学生掌握数据处理的基本技能，为未来学习和生活打下坚实基础课程目标与学习价值体验数据收集与整理全过程通过实践活动，让学生亲身参与数据从收集到整理的完整过程，建立直观认识掌握常用数据收集方法与整理技巧学习多种数据收集方法及相应的整理技术，培养实用技能培养统计思维和事实求证习惯建立基于数据的思考方式，养成用事实和数据支持观点的良好习惯数据与统计简介数据定义统计学作用数据是可计量、可观察的信息，是对客观世界的数字化描述它可以是统计学帮助我们收集、整理、分析和解释数据，从而数字、文字、图像或其他形式的可记录信息•支持决策制定，提供科学依据在日常生活中，我们不断接触各种数据，如天气温度、商品价格、学习•描述客观事实，揭示规律和趋势成绩等•预测未来发展，制定合理计划数据收集整理为何重要真实反映现象与问题通过系统收集和整理数据，我们能够客观了解事物的本质和特征，避免主观臆断支持生活及科研决策良好的数据基础能为个人生活规划和科学研究提供可靠依据，提高决策质量实际应用案例校园节水计划、校服设计调查、春游地点统计等都需要通过数据收集整理来支持决策生活中的数据实例校园停车数量统计学生视力检测气温变化记录家庭开支账本记录不同时段校园自行车、电动车定期收集学生视力数据，追踪变化每日记录温度变化，绘制折线图，记录日常消费，分类统计，分析支数量，分析高峰期，合理规划停车趋势，制定保护视力的措施和建观察季节性变化规律和异常现象出结构，优化家庭理财方案区域议数据收集的基本步骤明确目的与主题确定收集数据的具体目标，界定问题范围和研究对象选择合适方法根据研究目的和对象特点，选择最适合的数据收集方法设计收集方案制定详细计划，包括样本选择、表格设计、时间安排等执行与记录按计划实施数据收集活动，认真记录所有信息，确保数据完整性明确统计目的问题驱动型统计界定统计要素所有数据收集都应当有明确的目的和问题导向，例如需要明确以下关键要素•了解同学们的早餐习惯是否健康•统计对象谁/什么•调查校园垃圾分类执行情况•统计范围全部/部分•分析班级学习成绩与睡眠时间的关系•统计周期一次性/连续•统计时间何时开始/结束明确的问题有助于确定需要收集的数据类型和范围，避免无效劳动数据种类初步区分定性（分类）数据定量（数值）数据描述特征或类别的数据，不可进行算术运可以用数字表示并进行计算的数据算•离散型如人数、个数等整数•名义型如性别、民族、颜色•连续型如身高、体重、时间•顺序型如满意度等级、教育程度常用统计方法平均数、中位数、极值常用统计方法频数、比例、众数常用数据收集方法一览实地观察问卷调查实验测量直接观察现象或行为，记录所见数据适用于行设计问卷收集大量意见或信息适合了解人群态使用测量工具获取精确数据常用于科学实验和为研究、自然现象观测等度、习惯或偏好客观指标测定访谈采访文献查找通过交谈获取深入信息适合复杂问题和需要详利用已有资料和记录获取数据节省时间，适合细解释的情况历史数据和宏观信息实地观察法详解适用场景优势与局限优势实地观察法适用于可直接观测的对象或现象•校园内学生课间活动情况•真实性高，直接记录客观现象•交通路口车流量统计•直观性强，便于理解和分析•植物生长过程记录•不依赖被观察者配合•动物行为观察研究局限•观察范围和样本量有限•受观察者主观判断影响•耗时费力，效率较低问卷调查法详解问卷调查特点电子纸质问卷对比/能够在短时间内广泛收集大量主观意•电子问卷传播快、统计便捷、见和信息，适合了解人群态度、习惯成本低或偏好•纸质问卷不受设备限制、适合特定场合问题类型设计•选择题单选、多选，便于统计•填空题获取具体数值或短文本•排序题了解偏好优先级•量表题评分或程度选择实验测量法详解测量工具与应用实验测量要求重复性实验测量法使用专业工具获取精确数据•温度计测量环境或物体温度多次测量取平均值，减少偶然误差•卷尺/标尺测量长度和距离准确性•天平/电子秤测量质量和重量•工具校准与使用正确•计时器测量时间和速度•记录精确到合适小数位•pH试纸测量酸碱度•控制实验条件一致主要适用于物理、化学、生物等学科的客观数据收集访谈和小组讨论访谈获取深层信息通过面对面交流或电话沟通，深入了解被访者的想法、经历和观点适合收集复杂问题的详细信息结构化访谈预先设计固定问题，按顺序提问优点是便于比较不同对象的回答，缺点是灵活性较低非结构化访谈仅确定大致方向，根据谈话进展灵活提问优点是可获取更丰富信息，缺点是难以系统整理小组讨论法组织多人同时交流，收集集体意见和互动信息适合探索性话题和创意收集文献资料法文献资料来源文献查找流程•统计年鉴和政府公开数据

1.确定检索关键词•学术论文和研究报告

2.选择合适的数据库或资源•新闻媒体和期刊文章

3.筛选相关文献和数据•图书馆馆藏资料

4.评估资料可靠性•互联网公开数据库

5.整理和记录有用信息注意事项注意资料时效性、权威性，记录来源以便引用和核实不同方法对比表方法适用场景优势局限观察简单现象、行为研究真实、直观、客观主观性强、样本小、费时问卷大范围信息收集、意见调查覆盖广、速度快、成本低难以控制真实性、回收率不确定实验科学研究、物理量测定精确、可控、可重复工具/条件要求高、范围有限访谈深入理解、复杂问题信息丰富、互动性强耗时、样本少、分析复杂文献历史数据、宏观统计高效、便捷、范围广需辨别数据权威性、可能过时根据研究目的和条件选择最合适的方法，也可以结合多种方法互补优势正确设计数据收集方案选择合适量表与记录表决定样本数量和代表性设计便于记录和统计的表格，包括清晰的列明确问题与变量根据总体规模确定合适的样本量，并确保样名、适当的单位标注和足够的记录空间确确定研究的核心问题，识别需要收集的关键本具有代表性例如调查全校阅读习惯，保收集者容易理解和填写变量和指标例如调查学生作息习惯，需可以按年级和班级随机抽取部分学生要收集起床时间、睡觉时间、学习时长等变量数据收集实例调查睡眠时间调查设计要素睡眠时间记录表设计调查对象分析姓名周一周二周三周四周五周六周日平均•班级学生（30人）张明

7.58小7小

7.58小9小9小8小•家庭成员（每人的家人）小时时时小时时时时时调查周期确定李华

6.57小6小

6.57小

8.58小

7.1•连续记录1周（7天）小时时时小时时小时时小时•每天记录就寝和起床时间样本选择与代表性样本与总体样本大小与误差关系总体研究的全部对象样本越大，误差通常越小样本从总体中抽取的部分对象但样本过大会增加工作量和成本好的样本应当能够反映总体特征，具需要在精确度和实用性之间寻找平衡有代表性抽样方法随机抽样每个个体被选中的概率相等分层抽样先将总体分成不同层次，再从各层随机抽取系统抽样按固定间隔选择样本数据收集中的注意事项保证客观公正收集数据时应保持中立态度，避免因个人喜好或预期结果而影响数据真实性不应引导受访者回答或选择性记录结果保护隐私尊重参与者的隐私权，事先说明数据用途，必要时匿名处理特别是涉及个人敏感信息时，更应注意保密措施明确记录单位与时间段统一使用相同的计量单位，明确记录的时间段或频率例如是否包含周末，是按小时还是分钟记录，等等规范填写原始记录表体温记录表示例记录规范要求•字迹清晰便于后期整理和分析姓名日期时间体温℃备注•格式一致所有人使用相同的记录方式王小明正常2023-09-8:

0036.5•完整准确不遗漏任何必要信息01•及时记录避免凭记忆填写，减少误差•单位标注明确数值的计量单位王小明正常2023-09-12:

0036.701•异常标记特殊情况及时备注说明王小明略高2023-09-18:

0037.101常见错误与规避建议记录遗漏错误缺少关键数据点或完整日期建议设计核对清单，定期检查数据完整性重复或无效样本错误同一对象被重复计入或包含不符合条件的样本建议建立唯一标识，明确筛选标准主观判断代替事实错误用个人印象替代客观测量建议使用标准化工具，减少个人解释空间测量误差错误使用不适当的工具或方法测量建议校准测量工具，培训操作人员案例分析班级身高统计收集步骤演示常见困难与解决办法

1.准备测量工具身高计或卷尺困难解决办法

2.设计记录表格包含姓名、性别、年龄、身高有学生缺席安排补测时间

3.统一测量方法脱鞋、挺直站立、视线平视

4.按班级名单顺序测量并记录测量标准不一致指定专人负责，统一标准

5.复核异常数据明显偏高或偏低的数据重测学生不配合耐心解释目的，鼓励参与记录混乱使用电子表格，避免手写错误原始数据整理方法分类整理编号编码数据多重确认根据数据特征将其分为不同类别，如按性别分为每条数据或每个样本赋予唯一标识，将文字通过交叉检查、重复验证等方式，确保数据的为男女组，按成绩分为优良中差组，便于比较信息转换为数字或字母代码，便于计算机处理准确性和可靠性，发现并修正可能的错误和异和分析各组特点和统计分析常值分类与分组详细步骤根据特征划分类别根据数值范围分组分类是将数据按照质的差异分成不同类别分组是将连续的数值数据划分为几个区间•名义型特征如性别、颜色、职业•等距分组每组区间宽度相等•等级型特征如满意度、教育程度•等频分组每组包含样本数相等例如将学生按兴趣分为文学组、科学组、艺术组等例如将身高分为150cm以下、150-160cm、160-170cm、170cm以上编码示例A代表男生，B代表女生；1代表低年级，2代表高年级数据排序与去重数据排序方法排序是将数据按照特定规则重新排列，便于观察数据分布和识别异常值•升序排列从小到大排列，适合查找最小值•降序排列从大到小排列，适合查找最大值•多重排序先按主要特征排序，再按次要特征排序识别异常值排序后，位于数据两端的极端值可能是异常值，需要仔细检查•核实数据记录和计算过程•了解是否有特殊情况导致•决定是保留、修正还是剔除去除重复数据检查并删除重复记录的步骤•确定唯一标识字段（如学号）•排序后比较相邻记录•使用电子表格的去重功能制作统计表的基本要求表头明确单位一致表格应有清晰的标题，说明统计内同一列数据使用统一的计量单位容、时间和范围在表头或表注中明确标明单位每列都需要有明确的列名，说明数据例如身高cm、体重kg、时间分含义钟例如《2023年春季四年级学生课外阅读情况统计表》格式规范表格线条清晰，对齐方式一致数值小数位数统一，便于比较适当使用空行分组，提高可读性统计表实例演示序号姓名性别年龄岁身高cm体重kg视力左视力右张三男

11215545.

55.

05.0李四男

21116050.

24.

84.9王五女

31215847.

35.

15.0赵六女

41115242.

84.

74.6孙七男

51216253.

54.

54.6表格说明此表展示了某班级学生的基本身体数据，包括性别、年龄、身高、体重和视力情况所有数据均按统一标准测量，视力采用

5.0计数法基础统计图介绍条形图折线图饼图柱状图直方图/用于比较不同类别之间的数量差适合展示数据随时间的变化趋势，用于显示部分与整体的关系，展示用于展示数值型数据的分布情况，异，适合展示分类数据条形可水特别是连续的时间序列数据能直各类别在总体中所占的比例适合显示各区间内的频数或频率适合平或垂直排列，长度表示数值大观显示上升、下降或波动模式比例数据，扇区大小表示百分比分析数据的分布特点小条形统计图应用案例折线图与时间序列数据早间体温℃晚间体温℃饼图分布示例统计图绘制步骤确认数据归类整理和分类数据，确定需要展示的变量和关系例如要比较不同班级的平均成绩，需要按班级分组并计算平均值选择适合的图表类型根据数据特点和展示目的选择合适的图表分类比较用条形图，时间趋势用折线图，比例关系用饼图等定义坐标轴和刻度确定横纵坐标表示的变量，设置合适的刻度间隔和范围注意数值轴通常从0开始，刻度间隔均匀，标签清晰填写图表元素添加标题、轴标签、图例、数据标签等元素，必要时使用颜色和样式区分不同类别或强调重点数据简单操作手动输入与表格绘制Excel数据输入与处理自动生成图表步骤

1.打开Excel，创建新工作表

1.选中包含数据和标题的区域

2.在第一行输入列标题（变量名）

2.点击插入选项卡

3.在下方单元格输入原始数据

3.在图表区域选择合适的图表类型

4.选中数据，使用排序功能整理•条形图比较类别差异

5.应用简单函数计算•折线图展示变化趋势•=SUMB2:B10求和•饼图显示比例关系•=AVERAGEB2:B10平均值

4.添加图表标题、轴标题•=MAXB2:B10最大值

5.根据需要调整颜色和样式数据整理中的常见问题数据缺失数值错误分类不一致某些记录中缺少部分信息，导致数据不完整例记录的数值明显不合理或输入错误例如学生同一概念使用了不同的表述方式例如男/如调查表中有学生未填写年龄或身高身高记为230cm或15cm，明显超出正常范围女、男性/女性、M/F混用，导致分类困难重复数据格式混乱同一记录被多次输入，导致统计结果偏差例数据格式不统一，难以进行比较和计算例如如同一学生的信息被记录了两次日期格式混用MM/DD和DD/MM，或单位不统一错误数据修正与补全方法打回核查缺失数据处理发现可疑数据时，最好的方法是返回对于无法补全的缺失数据，可以原始来源进行核实•剔除不完整的记录（适合样本量•重新测量或询问大时）•查看原始记录是否有记录错误•用均值或中位数替代（适合数值型数据）•确认测量方法和单位是否正确•标记为未知并单独分析（保留信息）比较参照法利用相关数据进行合理性判断•与同类样本比较（如同龄学生平均身高）•检查内部一致性（如年龄与年级是否匹配）•利用历史数据作为参考（如往年记录）利用网络和应用工具辅助整理微信表单应用问卷星等专业工具利用微信小程序或公众号创建调查表单使用专业在线调查工具的优势•支持多种题型（单选、多选、填空等）•功能更强大，支持逻辑跳转•自动收集和汇总回复•自动生成统计图表和分析报告•可导出Excel格式进一步处理•多平台兼容，支持电脑和手机填写•便于通过微信群快速分享•数据安全性更高，支持导出多种格式适合班级调查、活动报名、家长意见收集等使用流程注册账号→创建问卷→发布链接→收集回复→导出分析数据描述性统计指标求和平均数所有数据的总和，适用于计算总量或总体规所有数据的算术平均值，反映数据的集中趋模势公式∑x公式x̄=∑x/n示例班级30名学生体重总和为1500kg示例班级平均身高为160cm中位数众数排序后处于中间位置的数值，不受极端值影出现次数最多的数值，反映最常见的情况响示例最常见的早餐时间是6:30示例班级身高中位数为158cm平均数与中位数算例十名学生身高平均数算例班级每餐早餐支出中位数首先将数据从小到大排序学生身高cm•5元、6元、7元、7元、8元、8元学生1155•9元、10元、12元、15元学生2160共有10个数据，中位数为第5和第6个数的平均值学生3158中位数=8+8/2=8元特点中位数不受极端值影响，当15元变为50元时，平均数会明显增大，而中位数仍然是8学生4162元学生5153学生6157学生7159学生8165学生9151学生10161平均数计算155+160+158+162+153+157+159+165+151+161/10=1581/10=

158.1cm众数与极值说明众数定义众数应用案例众数是一组数据中出现次数最多的数班级学生最喜欢的颜色值•蓝色8人一组数据可能有一个众数、多个众数•红色12人或没有众数•绿色5人众数适用于描述最常见或最典型的情•黄色5人况众数为红色，表示红色是最受欢迎的颜色极值说明最大值和最小值描述了数据的范围极差=最大值-最小值，反映数据的分散程度例班级考试成绩最高98分，最低62分，极差36分从数据看现象小组讨论实践活动设计引导问题目标通过小组合作，收集并分析同学们的体育锻炼情况•锻炼时间是否存在规律？（如周末增加，雨天减少）•不同同学的锻炼时间有何差异？可能的原因是什么？

1.分组全班分为5-6个小组•班级整体的锻炼情况如何？是否达到健康标准？

2.数据收集每组收集上周组员每天体育锻炼时长•如何利用这些数据来改善班级体育活动安排？

3.数据整理计算平均值、找出最大值和最小值预期成果

4.现象分析讨论锻炼时间分布特点和影响因素每组制作一份简单的数据展示，包含

5.小组汇报展示数据和分析结果•原始数据表格•一幅统计图表（条形图或折线图）•3-5条数据反映的现象和建议数据收集与整理能力提升建议日常生活主动观察与记录培养数据意识，在日常生活中主动观察和记录有价值的数据例如记录自己的睡眠时间、学习效率、运动频率等，寻找其中的规律和联系建立个人数据档案创建简单的电子表格或笔记本，持续记录某一领域的数据例如家庭支出记录、个人成长数据、阅读书籍统计等，形成长期数据积累偶遇问题时主动尝试统计遇到问题或决策困难时，尝试通过数据收集来帮助分析例如选择社团时，可以统计各社团活动频率、成员满意度等信息作为参考练习使用多种工具熟练掌握基本的数据工具，如电子表格、在线调查工具、简单的统计软件等，提高数据处理效率和能力实际操作训练一表格设计任务说明表格示例设计一张适合记录家庭一周支出的表格，要求日期支出项金额元类别支付方备注•包含日期、支出项目、金额、类别等必要信息目式•设计合理的消费类别（如食品、交通、娱乐等）超市购食品支付宝9/

1152.5•留有备注栏记录特殊情况物•表格底部设计统计行，可计算各类别总额公交车交通现金9/14完成后思考这个表格是否方便填写？是否便于后期分析？如何费改进？电影票娱乐微信全家观9/280影本周合计

236.5实际操作训练二分组汇报设计收集方案课题确定与分工每组设计数据收集方案，包括以小组为单位，调查校内公共设施使用情况每组选择一类设施•观察时段上午、中午、下午各选择固定时间•第一组图书馆借阅台使用频率•记录方式设计表格，明确统计指标•第二组食堂各窗口排队情况•分工安排组内成员负责不同时段或区域•第三组操场不同区域使用率•第四组饮水机使用情况小组汇报展示数据整理与分析准备5分钟汇报，包含收集数据后，进行整理和初步分析•数据收集方法介绍•计算平均使用人数或频率•主要发现和数据展示•分析高峰期和低谷期•针对设施使用的改进建议•比较不同区域或时段的差异数据可视化入门颜色的作用颜色可以区分类别、表示数值大小或强调重点信息使用对比色区分不同类别，使用渐变色表示数值变化避免使用过多颜色造成视觉混乱符号与形状在图表中使用不同符号和形状可以增加区分度，特别是在黑白打印时常见符号包括圆点、三角形、方块等，应确保符号含义清晰布局与比例合理的布局能使数据一目了然注意坐标轴比例，避免夸大或缩小差异重要信息应当放在视觉焦点位置，如图表上方或左侧简易可视化工具初学者可以使用Excel、在线图表工具如百度图说、腾讯文档等这些工具操作简单，能快速生成基本图表，适合学生练习使用检查和评估整理成果互评环节设计教师点评要点组织学生之间互相评价数据整理成果教师对学生作品进行全面评价，关注以下方面

1.小组间交换作品，进行评价•数据收集的科学性和规范性

2.使用评分表对数据完整性、准确性、展示效果等方面打分•整理方法的合理性和效率

3.提出具体改进建议和优点•统计分析的准确性和深度

4.以小组为单位进行口头反馈•图表制作的清晰度和适用性•结论推导的逻辑性和价值互评目的培养批判性思维，学习他人优点，发现自身不足点评方式既肯定亮点，也指出不足，给出具体改进方向和建议引导学生反思整个数据处理过程中的经验教训高级应用举例校园节水数据整理设定调查方案目标评估校园节水措施效果•调查对象各楼层水龙头、厕所等用水设施•收集指标用水量、漏水情况、使用频率•时间安排连续监测2周，前后对比数据收集与整理记录方法•用水量记录水表读数变化•使用情况定时观察记录使用人次•问卷调查了解师生节水意识数据展示展示形式•折线图每日用水量变化趋势•条形图不同区域用水量对比•饼图用水构成比例分析节水效果分析分析维度•节水措施前后用水量对比•不同区域节水效果差异•节水宣传活动影响评估•提出进一步改进建议数据收集整理在信息技术领域的应用语料库建设案例软件工具辅助数据处理语料库是大量文本数据的集合，用于自然语言处理研究处理海量数据需要专业工具的支持数据采集工具•收集阶段从新闻网站、社交媒体等渠道获取文本•清洗阶段去除广告、标点符号、特殊字符等•网络爬虫自动收集网页信息•分类阶段按主题、来源、体裁等进行分类•传感器系统实时采集物理数据•标注阶段添加词性、语法结构等信息数据处理工具•存储阶段建立索引，便于快速检索•数据库管理系统存储和组织数据实例人民日报数据库RMD包含大量分类整理的新闻文章，用于语言研究•数据清洗软件处理缺失值和异常值•数据分析平台如Python、R语言•可视化工具转换数据为图表数据伦理与安全信息保护与隐私尊重真实准确与客观公正数据安全与合规使用在收集和使用数据时，必须尊重个人隐私数据处理过程中的诚信原则保障数据安全和合法使用•收集前告知并获得同意•不篡改或选择性使用数据•防止数据泄露和丢失•匿名处理个人敏感信息•避免主观偏见影响结果•遵守相关法律法规•限制数据使用范围和用途•明确标注数据来源和局限•尊重知识产权和引用规范•妥善保管和及时销毁数据•承认并修正发现的错误•防范数据滥用和欺诈拓展资源与推荐平台国家统计局开放问卷星腾讯文档图表秀数据国内流行的在线问卷在线协作工具，支持简单易用的在线数据提供全国各地区、各调查平台，提供免费多人同时编辑表格和可视化工具，提供多行业的官方统计数基础功能，支持多种文档，便于团队项目种图表模板，只需输据，包括人口、经题型设计、数据收集中的数据共享和整入数据即可生成美观济、教育等多个领和简单分析适合学理内置简单的图表的统计图表适合没域适合作为课堂案生开展调查项目使功能，适合小组协有编程基础的初学例分析和研究项目的用作者权威数据来源总结与课后任务课程核心要点回顾课后实践任务任务一家庭数据统计•数据收集整理是一个系统性过程，包括明确目的、选择方法、设计方案、执行记录和分析整理多个环节设计并完成一次家庭相关的数据收集整理活动，如家庭一•常用数据收集方法包括观察、问卷、实验、访谈和文献，各有优缺点和适用场景周食品消费、家人每日手机使用时间等，形成报告分享•数据整理需要注重分类、排序、去重和检验，确保数据质量•数据展示可通过表格和图表进行，需选择合适的形式传达信息任务二问题解决方案•数据伦理要求尊重隐私、保证真实、确保安全针对日常生活或学习中遇到的一个实际问题，设计一个数据收集方案，说明如何通过数据分析帮助解决该问题延伸阅读《统计学的世界》《数据可视化之美》等入门读物。