2023-2024學年粵教版（2019）高中信息技術必修一《數據與計算》第五章第二節《數據的采集》教案主備人備課成員設計思路本節課以粵教版高中信息技術必修一《數據與計算》第五章第二節《數據的采集》為教學內容，旨在讓學生掌握數據采集的基本方法和技巧。課程設計將圍繞實際生活中的數據采集案例，引導學生理解數據采集的重要性，并通過實踐操作，培養他們運用信息技術進行數據采集的能力。課程內容將與課本緊密結合，注重理論聯系實際，以提高學生的實際應用能力。核心素養目標1.信息意識：培養學生主動關注日常生活中數據的價值，提高發現問題和提出問題的能力。

2.計算思維：訓練學生運用計算思維分析數據采集過程，掌握數據采集的方法和技巧。

3.信息處理能力：提升學生運用信息技術工具進行數據采集、整理、分析和應用的能力。

4.信息道德與倫理：引導學生遵循信息倫理，合法合規地采集和使用數據。教學難點與重點1.教學重點

-數據采集的基本概念：明確數據采集的定義、目的和重要性，例如，介紹數據采集在科學研究、市場分析等領域的應用。

-數據采集的方法：詳細講解問卷調查、網絡爬蟲、傳感器數據采集等常見方法，如通過案例展示如何使用問卷星進行數據收集。

-數據采集的工具：介紹Excel、Python等工具在數據采集中的應用，例如，使用Excel的篩選和排序功能進行初步的數據整理。

-數據采集的步驟：闡述數據采集的一般步驟，包括需求分析、數據源選擇、數據采集、數據清洗等，如通過具體案例講解如何從網站采集商品價格數據。

2.教學難點

-數據采集的法律和倫理問題：學生可能難以理解數據采集過程中的法律約束和倫理要求，例如，如何合法合規地獲取和使用個人信息。

-復雜數據采集方法的應用：網絡爬蟲等技術性較強的數據采集方法可能對學生來說較難掌握，如編寫簡單的爬蟲腳本來獲取網絡數據。

-數據清洗和預處理：學生在面對大量非結構化數據時，可能難以進行有效的清洗和預處理，例如，如何從文本數據中提取關鍵信息。

-數據采集的誤差控制：如何識別和減少數據采集過程中的誤差，例如，通過重復實驗、增加樣本量等方法來提高數據的可靠性。學具準備多媒體課型新授課教法學法講授法課時第一課時師生互動設計二次備課教學資源準備1.教材：粵教版高中信息技術必修一《數據與計算》教材，確保每位學生都有一份。

2.輔助材料：準備相關的數據采集案例資料，包括文本、圖片和視頻等多媒體資源，以便于直觀展示數據采集過程。

3.實驗器材：準備電腦、網絡連接、Excel軟件、Python編程環境等，確保實驗操作的順利進行。

4.教室布置：將教室分為小組討論區，每組配備必要的電腦設備，便于學生進行合作學習和實驗操作。教學過程1.導入新課

-（我）通過一個生活中的實例，比如天氣預報的數據采集，引發學生對數據采集的思考，讓學生談談自己對數據采集的理解和感受。

-（我）簡要介紹本節課的學習目標，讓學生明確學習內容。

2.理論講解

-（我）詳細講解數據采集的定義、目的和重要性，結合教材中的案例，讓學生理解數據采集在各個領域的應用。

-（我）介紹數據采集的常見方法，如問卷調查、網絡爬蟲、傳感器數據采集等，并通過具體案例讓學生了解每種方法的應用場景。

-（我）講解數據采集的步驟，包括需求分析、數據源選擇、數據采集、數據清洗等，讓學生了解數據采集的完整過程。

3.案例分析

-（我）展示一個實際的數據采集案例，如使用問卷星進行問卷調查的數據采集，讓學生跟隨案例步驟，理解數據采集的具體操作。

-（我）引導學生分析案例中的數據采集方法、步驟和可能遇到的問題，讓學生思考如何解決這些問題。

-（學生）在小組內討論案例中的數據采集過程，分享自己的觀點和想法。

4.實踐操作

-（我）為學生提供實驗器材和實驗指導，如電腦、網絡連接、Excel軟件等，引導學生進行數據采集的實踐操作。

-（我）示范如何使用Excel進行數據采集和初步處理，如篩選、排序等。

-（學生）在老師的指導下，使用Excel或其他工具進行數據采集實驗，如從網站采集商品價格數據。

-（學生）在實驗過程中，遇到問題時，可以隨時向老師提問，老師給予解答和指導。

5.數據清洗與預處理

-（我）講解數據清洗和預處理的重要性，以及常見的數據清洗和預處理方法。

-（我）通過具體的例子，如從文本數據中提取關鍵信息，展示數據清洗和預處理的過程。

-（學生）在老師的指導下，對自己的采集數據進行清洗和預處理，確保數據的準確性和可用性。

6.數據采集的誤差控制

-（我）介紹數據采集過程中可能出現的誤差，如樣本偏差、數據錄入錯誤等，并講解如何控制這些誤差。

-（我）通過實際案例，如重復實驗、增加樣本量等，展示如何減少數據采集誤差的方法。

-（學生）在老師的引導下，討論如何在自己的數據采集過程中減少誤差，并嘗試實施。

7.法律和倫理問題討論

-（我）引導學生關注數據采集過程中的法律和倫理問題，如個人隱私保護、數據使用權限等。

-（我）組織學生進行小組討論，探討如何合法合規地進行數據采集。

-（學生）分享自己的觀點，討論如何遵循信息倫理，合法合規地使用數據。

8.總結與反思

-（我）回顧本節課的主要內容，強調數據采集的重要性和實際應用。

-（我）引導學生反思自己在數據采集過程中遇到的問題和解決方案，總結學習收獲。

-（學生）在小組內分享自己的學習心得，討論如何將所學知識應用到實際生活中。

9.作業布置

-（我）根據本節課的學習內容，布置相關的作業，如設計一個簡單的數據采集項目，讓學生在課后實踐。

-（我）提醒學生在完成作業時，注意數據的準確性和合法性，遵守信息倫理。教學資源拓展1.拓展資源

-數據采集技術的發展趨勢：介紹當前數據采集技術的發展，如大數據采集、人工智能在數據采集中的應用等。

-數據采集在實際行業中的應用案例：分析金融、醫療、教育等行業中數據采集的具體應用，如股票交易數據采集、醫療影像數據采集等。

-數據采集相關的法律法規：介紹《中華人民共和國個人信息保護法》等相關法律法規，讓學生了解數據采集的法律約束。

-數據采集工具的進階使用：講解Excel高級功能、Python數據采集庫如Scrapy的使用，提高學生的數據采集技能。

-數據可視化技術：介紹數據可視化工具如Tableau、PowerBI的使用，幫助學生更好地呈現和分析數據。

2.拓展建議

-鼓勵學生閱讀《大數據時代》、《數據科學入門》等書籍，以加深對數據采集和數據分析的理解。

-建議學生關注國內外數據采集相關的新聞和報道，了解數據采集在現實世界中的最新應用。

-提議學生參加線上或線下的數據科學講座、研討會，與業界專家交流，拓寬知識視野。

-指導學生參與實際的數據采集項目，如學?？蒲许椖?、社會實踐等，以增強實踐經驗。

-建議學生定期瀏覽專業網站和論壇，如數據科學博客、GitHub上的數據采集項目，以獲取最新的技術和工具信息。

-鼓勵學生自學編程語言如Python、Java等，掌握更多的數據采集工具，提高自己的技能水平。

-提醒學生在進行數據采集時，要注重數據的真實性和可靠性，遵循數據采集的倫理規范，確保個人信息安全。

-建議學生將所學的數據采集知識與其他學科知識結合，如統計學、機器學習等，形成跨學科的綜合能力。板書設計①數據采集的基本概念

-數據采集的定義

-數據采集的目的

-數據采集的重要性

②數據采集的方法與步驟

-問卷調查法

-網絡爬蟲法

-傳感器數據采集法

-數據采集的步驟：需求分析、數據源選擇、數據采集、數據清洗

③數據采集的實踐與倫理

-數據采集工具的使用

-數據清洗與預處理的方法

-數據采集的法律和倫理問題

-合法合規的數據采集原則課后作業1.設計一個問卷調查，旨在收集同學們的閱讀習慣數據。請列出問卷的主要問題和設計原則。（答案：問卷主要問題包括閱讀頻率、閱讀偏好、閱讀時間等；設計原則包括問題清晰、選項全面、避免引導性問題等。）

2.描述一個使用網絡爬蟲進行數據采集的場景，并說明如何確保采集的數據質量。（答案：場景：采集電商平臺商品信息；確保數據質量的方法：設置合理的爬取頻率、驗證數據完整性、去除重復數據等。）

3.設計一個簡單的數據清洗流程，用于處理從文本文件中采集的非結構化數據。（答案：數據清洗流程包括：數據導入、數據清洗（去除無關字符、統一格式）、數據驗證（檢查數據完整性、一致性）、數據導出。）

4.討論在數據采集過程中可能遇到的法律和倫理問題，并提出相應的解決方案。（答案：可能遇到的問題包括個人隱私泄露、數據使用不當等；解決方案包括：明確數據使用目的、獲取用戶同意、加密存儲數據等。）

5.編寫一個Python腳本，使用requests庫和一個HTML解析庫（如BeautifulSoup）從網頁上采集特定信息。（答案：示例代碼如下：

```python

importrequests

frombs4importBeautifulSoup

#網頁URL

url=''

#發送HTTP請求

response=requests.get(url)

#解析網頁內容

soup=BeautifulSoup(response.text,'html.parser')

#采集特定信息，例如采集所有段落的文本

paragraphs=soup.find_all('p')

forparagraphinparagraphs:

print(paragraph.text)

```

6.分析一個實際案例，說明如何通過增加樣本量來減少數據采集的誤差。（答案：案例：市場調查公司為了減少調查誤差，通過增加樣本量來提高調查結果的可靠性。增加樣本量可以降低隨機誤差，使得調查結果更接近真實情況。）

7.編寫一個數據采集項目的報告，包括項目背景、數據采集方法、數據分析結果和結論。（答案：報告應包括以下內容：項目背景介紹、數據采集方法描述、數據分析結果展示、項目結論總結。）

8.設計一個數據可視化的案例，說明如何使用圖表來展示數據采集的結果。（答案：案例：使用柱狀圖來展示不同班級學生的閱讀時長分布，通過圖表可以直觀地比較各班級的閱讀習慣差異。）

9.編寫一個關于數據采集的短文，闡述數據采集在科學研究中的重要性。（答案：短文應包括數據采集的定義、在科學研究中的應用、對研究結果的影哪些方面，如提高研究準確性、幫助建立假設等。）

10.討論如何在實際操作中應用課堂上學習的數據采集知識，提出至少三個應用場景。（答案：應用場景包括：社交媒體數據分析、在線教育資源采集、城市交通流量監測。通過應用這些知識，可以有效地收集和分析數據，為決策提供支持。）教學反思與總結在教學《數據的采集》這一節課中，我嘗試了多種教學方法，以期望能夠更好地幫助學生理解和掌握數據采集的知識和技能。以下是我對這次教學過程的反思和總結。

教學反思：

在設計課程時，我注重了理論與實踐的結合，通過案例分析和實踐操作，讓學生能夠直觀地了解數據采集的過程。在教學方法上，我采用了問題引導的方式，激發學生的思考，但在實際操作中，我發現有些學生對于理論知識的理解仍然不夠深入，可能是因為我在講解理論時的例子不夠生動，或者沒有完全貼近學生的實際生活。

在課堂管理方面，我盡量讓每個學生都參與到課堂活動中來，但我也注意到，有些學生在小組討論時較為被動，沒有積極參與討論。這可能是因為他們對新知識的接受程度不同，或者是對課堂討論的形式不夠適應。

在教學策略上，我嘗試使用多媒體資源來輔助教學，但我發現，過多的視覺信息可能會分散學生的注意力，而不是幫助他們更好地理解內容。因此，我需要更加謹慎地選擇和使用教學資源。

教學總結：

從學生的反饋來看，他們對數據采集的基本概念和方法有了較好的理解，但在數據采集的實際操作中，仍然存在一些困難。例如，在編寫簡單的爬蟲腳本時，一些學生對于編程語言的使用不夠熟練。這說明在今后的教學中，我需要更多地關注學生的實際操作能力，提供更多的實踐機會。

在知識掌握方面，學生能夠復述數據采集的基本步驟，但在面對復雜的數據采集任務時，他們可能難以獨立完成。這表明，我需要在課堂上引入更多實際案例，讓學生在解決實際問題的過程中深化理解。

在技能提升方面，學生在使用Excel等工具進行數據采集和處理時，表現出了積極的學習態度，但他們在處理非結構化數據時仍然感到困難。為此，我計劃在后續的課程中增加更多關于數據清洗和預處