甘教版信息技术七年级下册 第三章 第二节 数据及其价值 教学设计.docx

信息科技第2课数据及其价值教学设计课题数据及其价值单元第三单元信息科技年级七年级教材 分析教材介绍了数据与信息的关系，数据与社会的关系，数据的价值和数据安全。学习完本课， 学生可以举例说明什么是数据，什么是信息，可以简单表述数据和社会的关系及数据的价值。 教材给出了丰富的示例，学生学习起来比较容易。教材知识结构清晰，学生自主探究任务数 量合适，符合初中生的认知特点。学习 目标1 . 了解数据与信息的关系2 .了解数据与社会的关系3 .认识数据的价值4 .了解数据安全重点本课重点是让学生认识数据的价值。难点区分数据与信息的关系是本课的难点。教学过程教学环节教师活动学生活动设计意图导入新课教师：你知道数据与信息有什么区别吗？学生：说一说自己理解的数据与信息的区别。教师：在学生回答的基础上，总结“数据是以文字、 图像、声音等表现形式存在的数字资源，是信息的 载体，是计算机加工的对象。信息是经过加工处理 的、具有意义的数据。”思考并积极回 答数据与信息 的区别。通过提问，导入 本课学习内容。讲授新课一、数据与信息教师：数据是记录现实世界客观事物号，是以文字、 图像、声音等表现形式存在的数字资源，是信息的 载体，是计算机加工的对象。在大数据时代，人们 依靠数据来提取信息、做出判断、进行决策，数据 成为人们认识和理解现实世界的重要资源。教师：信息是对客观世界中各种事物运动状态和变 化的反映，是客观事物之间相互联系和相互作用的 表征，表现的是客观事物运动状态和变化的实质内 容。信息就是为了满足人们的决策需要而经过加工 处理的数据。教师：简单地说，数据和信息之间是相互联系的。了解数据和信息的区别。通过区分数据和 信息的概念，让 学生正确认识两 者联系。数据是信息的具体表现形式，信息是经过加工处理 的数据，信息需要经过数字化转变成数据才能存储 和传输。教师：在大数据时代，数据量正在以儿何倍数的速 度不断增长。学会从数据中提取信息，已成为一项 必不可少的技能。学生：认识到从数据中提取信息是非常重要的技 能。自主探索学生：举例说明哪些是数据，哪些是信息？与小组举例说明数据学以致用，让学内问学分享和讨论你的答案。和信息。生通过举例说明参考：比如你的上网搜索记录，在后台的服务器都数据和信息，检有记录，这些都是数据。根据这些数据能够推测出验学生对数据、你的喜好，年龄，性别等，这些就是信息。信息理解的情二、数据与社会况。教师：当今社会，人类正经历着一场由数据技术革了解数据与社让学生了解数据命带来的生活、工作和思维的大变革。物联网、云会的关系，树对当今社会的意计算、移动互联网、车联网、手机、平板电脑、PC立正确的数据义。以及各种各样的传感器，无一不是数据的来源或者意识。承载数据的方式。这些新的变化带来了大量的数据，我们在不知不觉成为数据世界的提供者，建设者和享用者。1.社会中的每个人都成为数据的提供者了解个人与数让学生认识到个教师：在现代生活中，运动手环、智能手表每天都据的关系。人是数据的提供在收集你的身体数据.智能家电在收集你的生活数者。据，计算机、手机、平板电脑在收集你的购物记录、聊大记录、生活喜好、生活轨迹等数据。我们填写的各种表格。从出生证明、快递单、机票到房产证，都为不同的数据系统提供了数据。2 .自然界中的事物也是数据的提供者了解自然界与让学生认识到自教师：随着物联网、传感技术，卫星通信等技术的数据的关系。然界是数据的提发展，人们发明了各种监测系统和设备来获取自然 界中的各类数据。气象站使用仪器收集风速、风向 数据，水文站借助流速仪收集水流数据等。2016年 在贵州建成的“天眼” 500米口径球面射电望远镜(简称FAST)可以收集距地球数亿光年外的数据， 如图3-2-1所示。2020年北斗三号全球卫星导航系 统正式开透，已在农林渔业、水文监测、气象测报、 救灾减灾等领域发挥了重要作用。3 .生活中的智能产品也是数据的提供者教师：随着智能机器人、无人机等智能产品的出现， 数据的获取变得更加便捷。在大数据时代，数据不 再用CB或TB为单位来计量，而是以PB、EB或 ZB为计量单位。很多城市开始实施“天眼工程”“智慧城市”建设，智能产品每日能获取海量的数 据，为全面提升城市的管理能力和社会综合服务能 力提供保障。学生：说一说自己所在城市的大数据工程带来的便 利。自主探索计算机中存储数据的最小单位、基本单位各是什 么？常用的基本单位有哪些？你知道它们之间的 换算关系吗？参考：计算机中存储容量的最小的单位是位(bit), 最基本的单位是字节(byte)1K字节=1,024个字节1M字节=1,048,576字节1G 字节=1,073,741,824 字节1T 字节=1,099,511,627,776 字节1P 字节=1,125,899,906,842,624 字节1E 字节=1,152,921,504,606,846,976 字节1Z 字节=1,180,591,620,717,411,303,424 字节了解智能产品 与数据的关 系。自主探究计算 机存储数据的 单位。供者。让学生认识到智 能产品是数据的 提供者。从数据存储角度 定量了解日常生 活提及数据多与 少。1Y 字节=1,208,925,819,614,629,174,706,176 字节 扩展：硬盘容量为什么会缩水？40GB的硬盘应该可以存储40x1,073,741,824字节 =42949672960字节的数据，但实际不然。计算机中采用二进制，在操作系统中对容量的计算 是以每1024为一进制的，每1024字节为1KB,每 1024KB为1MB,每1024MB为1GB；而硬盘厂商 在计算容量时，则是以每1000为一进制的，每 1000“字节”为 1KB,每 1000KB 为 1MB,每 1000MB 为1GB,这二者进制上的差异造成了硬盘容量缩 水。4 .大数据正在影响和改变着社会教师：人类止面临着一个“一切都被记录，一切都 被分析”的数据化社会。通过数据，我们不仅能够 了解对象，还能分析对象，掌握对象运作的规律， 挖掘对象内部的结构与特点，甚至能了解对象自己 都不知道的信息。对大数据的分析和应用正在深刻 地改变着人们的生活。学生：了解大数据对于社会发展的意义。三、数据的价值教师：从数据到大数据，不仅是量的积累，更是质 的飞跃。大数据蕴藏巨大的价值，人们目前只利用 了其中非常小的部分。提高在数据的采集流通、储 存、分析、处理和应用等环节的专业化水平，充分 挖掘和利用大数据的价值，对我们适应数字化社会 有着重要的意义。故事一：啤酒与尿布20世纪90年代的美国沃尔玛超市中，沃尔玛的超 市管理人员分析销售数据时发现了一个令人难于 理解的现象：在某些特定的情况下，“啤酒”与“尿 布”两件看上去毫无关系的商品会经常出现在同一了解硬盘标的 和实际存储量 差异的原因。了解大数据与 社会变革关 系。了解数据的价 值。阅读两个关于 数据价值的故 事，发表自己 的看法。解惑硬盘容量缩 水成因，培养学 生辩证看待问题 的思维习惯。让学生认识到大 数据改变着社 会。从价值角度分析 数据的价值。包 括数据的地位、 数据量、数据关 联和数据挖掘四 个维度。通过实际案例， 促进学生对数据 价值的理解。个购物篮中，这种独特的销售现象引起了管理人员 的注意，经过后续调查发现，这种现象出现在年轻 的父亲身上。在美国有婴儿的家庭中，一般是母亲 在家中照看婴儿，年轻的父亲前去超市购买尿布。 父亲在购买尿布的同时，往往会顺便为自己购买啤 酒，这样就会出现啤酒与尿布这两件看上去不相干 的商品经常会出现在同一个购物篮的现象。如果这 个年轻的父亲在卖场只能买到两件商品之一，则他 很有可能会放弃购物而到另一家商店，直到可以一 次同时买到啤酒与尿布为止。沃尔玛发现了这一独 特的现象，开始在卖场尝试将啤酒与尿布摆放在相 同的区域，让年轻的父亲可以同时找到这两件商 品，并很快地完成购物；而沃尔玛超市也可以让这 些客户一次购买两件商品、而不是一件，从而跳得 了很好的商品销售收入，这就是“啤酒与尿布”故 事的由来。故事二：塔吉特（Target）百货孕妇对零售商来说是个含金量很高的顾客群体，但 是她们一般会去专门的孕妇商店。人们一提起塔吉 特，往往想到的都是日常生活用品，却忽视了塔吉 特有孕妇需要的一切。在美国，出生记录是公开的， 等孩子出生了，新生儿母亲就会被铺天盖地的产品 优惠广告包围，那时候再行动就晚了，因此必须赶 在孕妇怀孕前期就行动起来。塔吉特的顾客数据分 析部门发现，怀孕的妇女一般在怀孕第三个月的时 候会购买很多无香乳液。几个月后，她们会购买镁、 钙、锌等营养补充剂。根据数据分析部门提供的模 型，塔吉特制订了全新的广告营销方案，在孕期的 每个阶段给客户寄送相应的优惠券。结果，孕期用 品销售呈现了爆炸性的增长。2002年到2010年间， 塔吉特的销售额从440亿美元增长到了 670亿美兀。大数据的巨大威力轰动了全美。1 .数据是新型生成要素教师：数据已经成为像土地、空气一样的资源，其 本身蕴藏着巨大的价值深入挖掘和分析数据，能够 有效提高社会生产力。2 .数据量大是数据具有价值的前提教师：当数据量不够多，只是离散的“碎片”时， 人们就很难读懂其背后的意义，这些数据中蕴藏的 规律和事物本质就很难被发现，数据的价值也就很 难体现。3 .数据关联、公开是数据实现价值的基础教师：单纯的数据积累不一定能让人们认识事物的 全貌，只有通过共享数据、关联数据，将反映事物 不同方面的数行汇总，人们才有可能分析出事物的 整体和实质。4 .计算、分析使数据最终产生价值教师：数据虽蕴藏着价值，但人们很难通过直接读 取数据来获取其价值，只有利用数学、统计学的知 识与方法，以及计算机等工具对数据进行计算、分 析，人们才能完成从数据到信息，再从信息到价值 的转换。拓展：数据的价值分类1 .记录一一W景辅助，操作基础数据本身被记录下来，并非全部是为了长远的利益 所用。很多记录其实发挥的作用是一种操作的基 础，脱离了记录，后续的操作将难以进行。这点与 人脑的作用有点相似。我们每个人在做一个即时操 作的同时，大脑都会加以记录。然后依据这些记录 快速决定下一步怎么做，即时的这些记录仅仅是一 种情景辅助的作用。2 .备份和监督一一it景复原，责任追究了解数据已变 成生产要素。了解数据量的 意义。了解数据之间 的关联的重要 性。了解数据分 析、挖掘对于 价值的意义。了解数据价值 的分类，从分 类的角度对数 据价值再认 识。拓展学生思路，从分类的视角认 识数据的价值。数据记录也是对以前操作过程的一个虚拟备份，记 录了各自多方不同的操作过程及次序，乃至不同环 节的具体操作内容。这样一种作用可以看作是记录 本身最被认可的初始价值。历史上的各种备忘录， 金融记录（例如会计），甚至包括历史都是出于这 样一种动机来加以记录的。记录让操作的当时情景 有了复原的可能性，哪怕只是一种并非完整的复 原。这种复原除了纪念意义等的考虑外，还有一个 重要的价值就是事后的责任追究，是一种奖惩的基 础。这样一种作用看似很微小，但却是人类社会运 作的基础。尤其是在连接时代的今天，不同主体之 间的交互不断加剧，1#景复原会让每个主体对自己 的操作更为负责，让各种有效的连接成为一种可 能。随着互联网与线下实际经济行为的日益融合， 一次鼠标点击宥可能代表着很大的利益转移，结合 网络协议的操作记录成为了大家网上操作时承担 对应责任的依据。3 .纠偏一一情景指引，方向微调一个系统在运行的过程中，有些时候也会出现一些 跟平常不一样的差异所在。当这种差异所代表的数 据通过极值等各种方式体现出来的时候，系统本身 的原有平衡可能会被打破，内部各方面的环节或资 源就有可能跟不上。这个时候适当的外力参与很有 必要，以免出现系统崩溃的情况。4 .预测一一I青景研究，系统优化对未来的预测功能是目前业界对大数据最看重的 价值之一。基于之前记录下来的各种数据的深入研 究，发现其中的规律特征，从而进行系统优化，甚 至升级。如果前面的纠偏只是一些相对较小的指引 的话，那么基于预测的情景研究和系统优化，则是 相对较大的变动。这种基于预测的价值实现对系统的长远运行来说价值重大，其决定了一个系统是否 具有长期的成长性和演变能力。四、数据的安全教师：在很多人的眼里，“大数据”可能是一个很 模糊的概念。其实，在日常生活中大数据离我们很 近，我们无时无刻不在享受着大数据带给我们的便 利。在享受便利的同时，我们也需提高数据安全意 识。我们的个人隐私数据可能被非法机构获得，影 响我们的正常生活。学生：说一说如何保护个人隐私数据。教师：一般来说，数据安全主要有两方面的含义： 一是数据本身的安全，一是数据防护的安全。数据 防护安全主要是指如何有效防止数据在录人、处 理、统计或打印时由于硬件故障、断电、死机、人 为的误操作、程序缺暗、病毒或黑客攻击等造成数 据损坏或数据丢失。某些高度敏感或保密的数据也 可能经由不具备资格的人员阅读而造成数据泄露 的后果。学生：说一说自己知道的数据防护方法。了解数据安全 的重要意义及 在大数据背景 下如何保护自 己的隐私数 据。通过大数据切入 数据安全，让学 生知道大数据背 景下的数据安全 与个人数据保 护。作业布置1 .上网搜索，什么是大数据价值链？与同学们讨论 大数据价值链包括哪些环节。2 .你认为当下大数据价值链在哪些环节还存在问 题?与同学们交流你的看法。通过网络探索 大数据价值 链，和同学讨 论分享大数据 价值链的环节 和存在问题。对本课学习内容 进行实践，促进 学生对数据价值 的理解，感受大 数据对人的发展 的意义。课堂小结组织学生分小组总结本课学习内容，请每个小组代表说说自己小组总结的结果。教师做最后的补充。在小组讨论基 础上，推选代 表总结本课学 习内容。其他 小组做补充总 结。学生自己总结学 习内容是一种学 习方法，每次课 可以梳理出学习 了哪些知识、技 能方法和思维方式，在头脑中形 成本课程的学科 结构。板书学:目目标数据与了螭要 了解变 认识矍 了解矍信息R据与信息的关系文据与社会的关系攵据的价值F据安全1 .社会中的每个人都成为数据的提供者2 .自然界中的事物也是数据的愎供者学生从板书中 形成本课的知 识结构，内化 学习成果。体现本课的设计 思路，让学生明 白本课学习了哪 些内容。数据及其价值口数据与社会3 .生活中的智能产品也是数据的内供供4 .大数据正在影响和改变着社会N1 .数据是新型生成要素2 .数据量大是数据具有价值的前提 7数据的价值3.数据关联、公开是数据实现价值的基础数据安全40算、分析使数据最终产生价值