第七節(jié)數(shù)據(jù)的可視化教學(xué)設(shè)計(jì)-2023-2024學(xué)年初中信息技術(shù)（信息科技）七年級(jí)下冊(cè)甘教版課題：科目：班級(jí)：課時(shí)：計(jì)劃1課時(shí)教師：?jiǎn)挝唬阂?、設(shè)計(jì)思路本節(jié)課以數(shù)據(jù)可視化為核心，通過(guò)結(jié)合七年級(jí)下冊(cè)甘教版信息技術(shù)課本內(nèi)容，引導(dǎo)學(xué)生掌握數(shù)據(jù)的基本處理和圖表制作方法。課程設(shè)計(jì)注重實(shí)踐操作，通過(guò)實(shí)例分析、分組討論和實(shí)際操作，讓學(xué)生在輕松愉快的氛圍中學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)可視化的知識(shí)，提升信息處理能力。二、核心素養(yǎng)目標(biāo)分析本節(jié)課旨在培養(yǎng)學(xué)生信息意識(shí)、計(jì)算思維、數(shù)字化學(xué)習(xí)與創(chuàng)新等核心素養(yǎng)。學(xué)生通過(guò)學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)可視化，將提升對(duì)數(shù)據(jù)信息的敏感度，學(xué)會(huì)運(yùn)用圖表分析數(shù)據(jù)，增強(qiáng)信息處理能力。同時(shí)，通過(guò)合作學(xué)習(xí)，培養(yǎng)學(xué)生團(tuán)隊(duì)合作與溝通能力，激發(fā)創(chuàng)新思維。三、學(xué)習(xí)者分析1.學(xué)生已經(jīng)掌握了哪些相關(guān)知識(shí)：

學(xué)生在七年級(jí)上冊(cè)信息技術(shù)課程中已經(jīng)學(xué)習(xí)了計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)知識(shí)，掌握了基本的操作技能，如文件管理、文字處理等。在數(shù)據(jù)可視化方面，學(xué)生可能對(duì)簡(jiǎn)單的圖表類(lèi)型有所了解，但對(duì)數(shù)據(jù)收集、整理和分析的方法掌握不足。

2.學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣、能力和學(xué)習(xí)風(fēng)格：

初中生對(duì)新技術(shù)和新知識(shí)充滿(mǎn)好奇，對(duì)信息科技課程普遍感興趣。學(xué)生的學(xué)習(xí)能力較強(qiáng)，能夠迅速適應(yīng)新工具和軟件。學(xué)習(xí)風(fēng)格上，部分學(xué)生傾向于動(dòng)手操作，通過(guò)實(shí)踐來(lái)學(xué)習(xí)；而另一部分學(xué)生可能更傾向于理論學(xué)習(xí)，需要通過(guò)講解和演示來(lái)理解概念。

3.學(xué)生可能遇到的困難和挑戰(zhàn)：

在學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)可視化時(shí)，學(xué)生可能會(huì)遇到以下困難：

-數(shù)據(jù)整理與分析的復(fù)雜性和抽象性，對(duì)一些學(xué)生來(lái)說(shuō)理解難度較大；

-圖表制作過(guò)程中，如何選擇合適的圖表類(lèi)型來(lái)表達(dá)數(shù)據(jù)，需要一定的判斷力；

-在分組討論和合作學(xué)習(xí)時(shí)，如何有效溝通和協(xié)作，可能存在溝通障礙。四、教學(xué)資源-軟硬件資源：電腦、投影儀、電子白板

-課程平臺(tái)：學(xué)校內(nèi)部教學(xué)平臺(tái)

-信息化資源：數(shù)據(jù)收集軟件、圖表制作軟件（如Excel）

-教學(xué)手段：PPT演示文稿、視頻教程、學(xué)生活動(dòng)手冊(cè)五、教學(xué)過(guò)程設(shè)計(jì)1.導(dǎo)入新課（5分鐘）

目標(biāo)：引起學(xué)生對(duì)數(shù)據(jù)可視化的興趣，激發(fā)其探索欲望。

過(guò)程：

開(kāi)場(chǎng)提問(wèn)：“你們知道數(shù)據(jù)可視化是什么嗎？它在我們的生活中有什么作用？”

展示一些關(guān)于數(shù)據(jù)可視化的圖片或視頻片段，讓學(xué)生初步感受數(shù)據(jù)可視化的魅力或特點(diǎn)。

簡(jiǎn)短介紹數(shù)據(jù)可視化的基本概念和重要性，為接下來(lái)的學(xué)習(xí)打下基礎(chǔ)。

2.數(shù)據(jù)可視化基礎(chǔ)知識(shí)講解（10分鐘）

目標(biāo)：讓學(xué)生了解數(shù)據(jù)可視化的基本概念、組成部分和原理。

過(guò)程：

講解數(shù)據(jù)可視化的定義，包括其主要組成元素或結(jié)構(gòu)。

詳細(xì)介紹數(shù)據(jù)可視化的組成部分或功能，使用圖表或示意圖幫助學(xué)生理解。

3.數(shù)據(jù)可視化案例分析（20分鐘）

目標(biāo)：通過(guò)具體案例，讓學(xué)生深入了解數(shù)據(jù)可視化的特性和重要性。

過(guò)程：

選擇幾個(gè)典型的數(shù)據(jù)可視化案例進(jìn)行分析。

詳細(xì)介紹每個(gè)案例的背景、特點(diǎn)和意義，讓學(xué)生全面了解數(shù)據(jù)可視化的多樣性或復(fù)雜性。

引導(dǎo)學(xué)生思考這些案例對(duì)實(shí)際生活或?qū)W習(xí)的影響，以及如何應(yīng)用數(shù)據(jù)可視化解決實(shí)際問(wèn)題。

4.學(xué)生小組討論（10分鐘）

目標(biāo)：培養(yǎng)學(xué)生的合作能力和解決問(wèn)題的能力。

過(guò)程：

將學(xué)生分成若干小組，每組選擇一個(gè)與數(shù)據(jù)可視化相關(guān)的主題進(jìn)行深入討論。

小組內(nèi)討論該主題的現(xiàn)狀、挑戰(zhàn)以及可能的解決方案。

每組選出一名代表，準(zhǔn)備向全班展示討論成果。

5.課堂展示與點(diǎn)評(píng)（15分鐘）

目標(biāo)：鍛煉學(xué)生的表達(dá)能力，同時(shí)加深全班對(duì)數(shù)據(jù)可視化的認(rèn)識(shí)和理解。

過(guò)程：

各組代表依次上臺(tái)展示討論成果，包括主題的現(xiàn)狀、挑戰(zhàn)及解決方案。

其他學(xué)生和教師對(duì)展示內(nèi)容進(jìn)行提問(wèn)和點(diǎn)評(píng)，促進(jìn)互動(dòng)交流。

教師總結(jié)各組的亮點(diǎn)和不足，并提出進(jìn)一步的建議和改進(jìn)方向。

6.課堂小結(jié)（5分鐘）

目標(biāo)：回顧本節(jié)課的主要內(nèi)容，強(qiáng)調(diào)數(shù)據(jù)可視化的重要性和意義。

過(guò)程：

簡(jiǎn)要回顧本節(jié)課的學(xué)習(xí)內(nèi)容，包括數(shù)據(jù)可視化的基本概念、組成部分、案例分析等。

強(qiáng)調(diào)數(shù)據(jù)可視化在現(xiàn)實(shí)生活或?qū)W習(xí)中的價(jià)值和作用，鼓勵(lì)學(xué)生進(jìn)一步探索和應(yīng)用數(shù)據(jù)可視化。

7.課后作業(yè)（5分鐘）

目標(biāo)：鞏固學(xué)習(xí)效果，提升學(xué)生的實(shí)踐能力。

過(guò)程：

布置課后作業(yè)：讓學(xué)生選擇一個(gè)感興趣的數(shù)據(jù)集，嘗試使用數(shù)據(jù)可視化工具進(jìn)行數(shù)據(jù)展示，并撰寫(xiě)一份簡(jiǎn)短的分析報(bào)告。

教學(xué)過(guò)程設(shè)計(jì)：

1.導(dǎo)入新課

-提問(wèn)：引導(dǎo)學(xué)生思考數(shù)據(jù)可視化在日常生活中的應(yīng)用。

-展示：展示數(shù)據(jù)可視化作品，激發(fā)興趣。

-介紹：簡(jiǎn)述數(shù)據(jù)可視化的概念和重要性。

2.基礎(chǔ)知識(shí)講解

-定義：講解數(shù)據(jù)可視化的基本概念。

-組成部分：介紹圖表類(lèi)型、數(shù)據(jù)來(lái)源等。

-應(yīng)用實(shí)例：通過(guò)實(shí)例說(shuō)明數(shù)據(jù)可視化的實(shí)際應(yīng)用。

3.案例分析

-案例選擇：挑選具有代表性的數(shù)據(jù)可視化案例。

-案例分析：分析案例的背景、目的和效果。

-學(xué)生討論：引導(dǎo)學(xué)生思考案例的啟示。

4.小組討論

-分組：將學(xué)生分成小組，每組選擇一個(gè)主題。

-討論指導(dǎo)：提供討論方向，引導(dǎo)學(xué)生思考。

-成果展示：每組派代表進(jìn)行成果展示。

5.課堂展示與點(diǎn)評(píng)

-展示：各組代表展示討論成果。

-點(diǎn)評(píng)：學(xué)生和教師對(duì)展示內(nèi)容進(jìn)行點(diǎn)評(píng)。

-總結(jié)：教師總結(jié)討論亮點(diǎn)和不足。

6.課堂小結(jié)

-回顧：回顧本節(jié)課的學(xué)習(xí)內(nèi)容。

-強(qiáng)調(diào)：強(qiáng)調(diào)數(shù)據(jù)可視化的價(jià)值和意義。

7.課后作業(yè)

-布置：布置課后作業(yè)，要求學(xué)生進(jìn)行數(shù)據(jù)可視化實(shí)踐。

-指導(dǎo)：提供數(shù)據(jù)可視化工具和資源，指導(dǎo)學(xué)生完成作業(yè)。六、教學(xué)資源拓展1.拓展資源：

-數(shù)據(jù)可視化工具介紹：除了課本中提到的Excel等基本工具，還可以介紹更高級(jí)的數(shù)據(jù)可視化工具，如Tableau、PowerBI等，這些工具提供了更多的圖表類(lèi)型和交互功能，適合進(jìn)行更復(fù)雜的數(shù)據(jù)分析。

-數(shù)據(jù)收集方法：探討不同類(lèi)型數(shù)據(jù)的收集方法，如問(wèn)卷調(diào)查、網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)抓取、傳感器數(shù)據(jù)等，讓學(xué)生了解數(shù)據(jù)來(lái)源的多樣性和復(fù)雜性。

-數(shù)據(jù)清洗和處理：介紹數(shù)據(jù)清洗的基本步驟和常用方法，如去除重復(fù)數(shù)據(jù)、處理缺失值、異常值檢測(cè)等，這些是進(jìn)行數(shù)據(jù)可視化分析前的重要準(zhǔn)備工作。

-數(shù)據(jù)可視化理論：簡(jiǎn)要介紹數(shù)據(jù)可視化的一些理論基礎(chǔ)，如視覺(jué)感知原理、信息設(shè)計(jì)原則等，幫助學(xué)生理解數(shù)據(jù)可視化背后的科學(xué)依據(jù)。

2.拓展建議：

-學(xué)生實(shí)踐項(xiàng)目：鼓勵(lì)學(xué)生參與學(xué)?；蛏鐓^(qū)的數(shù)據(jù)收集項(xiàng)目，將所學(xué)知識(shí)應(yīng)用于實(shí)際問(wèn)題的解決中。

-數(shù)據(jù)可視化競(jìng)賽：推薦學(xué)生參加數(shù)據(jù)可視化相關(guān)的競(jìng)賽，如Kaggle競(jìng)賽，通過(guò)競(jìng)賽提升數(shù)據(jù)分析和可視化技能。

-課外閱讀材料：推薦閱讀《數(shù)據(jù)可視化：設(shè)計(jì)思維與案例分析》、《信息視覺(jué)：數(shù)據(jù)、信息與視覺(jué)設(shè)計(jì)》等書(shū)籍，以加深對(duì)數(shù)據(jù)可視化的理解。

-在線(xiàn)課程和教程：推薦學(xué)生觀看Coursera、edX等在線(xiàn)平臺(tái)上關(guān)于數(shù)據(jù)可視化的課程，學(xué)習(xí)更多高級(jí)技巧和理論知識(shí)。

-實(shí)踐軟件學(xué)習(xí)：提供一些在線(xiàn)教程或視頻，指導(dǎo)學(xué)生如何使用Tableau、PowerBI等高級(jí)數(shù)據(jù)可視化工具。

-數(shù)據(jù)集分析：提供一些公開(kāi)的數(shù)據(jù)集，如政府公開(kāi)數(shù)據(jù)、世界銀行數(shù)據(jù)等，讓學(xué)生進(jìn)行實(shí)際的數(shù)據(jù)分析練習(xí)。

-小組合作項(xiàng)目：鼓勵(lì)學(xué)生組成小組，共同完成一個(gè)數(shù)據(jù)可視化項(xiàng)目，通過(guò)團(tuán)隊(duì)合作提升溝通和協(xié)作能力。

-數(shù)據(jù)可視化展覽：組織學(xué)生參觀數(shù)據(jù)可視化展覽或藝術(shù)展，通過(guò)欣賞他人的作品激發(fā)創(chuàng)意和靈感。七、典型例題講解例題1：

某班級(jí)學(xué)生參加數(shù)學(xué)競(jìng)賽，成績(jī)分布如下：

-90分以上的人數(shù)有10人；

-80-89分的人數(shù)有15人；

-70-79分的人數(shù)有20人；

-60-69分的人數(shù)有25人；

-60分以下的人數(shù)有5人。

請(qǐng)用條形圖表示該班級(jí)學(xué)生數(shù)學(xué)競(jìng)賽成績(jī)分布。

答案：繪制條形圖，橫軸表示分?jǐn)?shù)段（90分以上、80-89分、70-79分、60-69分、60分以下），縱軸表示人數(shù)。根據(jù)上述數(shù)據(jù)，繪制相應(yīng)的條形。

例題2：

某學(xué)校進(jìn)行體育鍛煉活動(dòng)，參與情況如下：

-跑步的人數(shù)有30人；

-籃球的人數(shù)有20人；

-游泳的人數(shù)有10人；

-其他項(xiàng)目的人數(shù)有5人。

請(qǐng)用餅圖表示該學(xué)校體育鍛煉活動(dòng)的參與情況。

答案：繪制餅圖，將整個(gè)圓表示參與體育鍛煉的總?cè)藬?shù)（30+20+10+5=65人）。根據(jù)上述數(shù)據(jù)，分別計(jì)算出跑步、籃球、游泳和其他項(xiàng)目所占的比例，并繪制相應(yīng)的扇形。

例題3：

某班級(jí)學(xué)生的體重分布如下：

-40-50千克的人數(shù)有5人；

-50-60千克的人數(shù)有10人；

-60-70千克的人數(shù)有15人；

-70-80千克的人數(shù)有20人；

-80千克以上的人數(shù)有5人。

請(qǐng)用直方圖表示該班級(jí)學(xué)生的體重分布。

答案：繪制直方圖，橫軸表示體重范圍（40-50千克、50-60千克、60-70千克、70-80千克、80千克以上），縱軸表示人數(shù)。根據(jù)上述數(shù)據(jù)，繪制相應(yīng)的矩形。

例題4：

某商店一周內(nèi)不同商品的銷(xiāo)售額如下：

-水果銷(xiāo)售額為5000元；

-肉類(lèi)銷(xiāo)售額為3000元；

-飲料銷(xiāo)售額為2000元；

-日用品銷(xiāo)售額為1000元。

請(qǐng)用堆積柱狀圖表示該商店一周內(nèi)不同商品的銷(xiāo)售額。

答案：繪制堆積柱狀圖，橫軸表示商品類(lèi)別（水果、肉類(lèi)、飲料、日用品），縱軸表示銷(xiāo)售額。根據(jù)上述數(shù)據(jù)，繪制相應(yīng)的柱狀，并使用不同的顏色區(qū)分不同的商品類(lèi)別。

例題5：

某班級(jí)學(xué)生參加一次數(shù)學(xué)考試，成績(jī)分布如下：

-優(yōu)秀（90-100分）的學(xué)生有10人；

-良好（80-89分）的學(xué)生有15人；

-中等（70-79分）的學(xué)生有20人；

-及格（60-69分）的學(xué)生有25人；

-不及格（60分以下）的學(xué)生有5人。

請(qǐng)用散點(diǎn)圖表示該班級(jí)學(xué)生數(shù)學(xué)考試成績(jī)與班級(jí)平均分的關(guān)系。

答案：繪制散點(diǎn)圖，橫軸表示班級(jí)平均分，縱軸表示學(xué)生人數(shù)。根據(jù)上述數(shù)據(jù)，將每個(gè)成績(jī)段的學(xué)生人數(shù)用點(diǎn)標(biāo)出，通過(guò)觀察散點(diǎn)分布，可以初步判斷班級(jí)平均分與各成績(jī)段的關(guān)系。八、教學(xué)評(píng)價(jià)1.課堂評(píng)價(jià)：

-提問(wèn)：通過(guò)課堂提問(wèn)，了解學(xué)生對(duì)數(shù)據(jù)可視化知識(shí)的掌握程度，及時(shí)調(diào)整教學(xué)進(jìn)度和難度。

-觀察：觀察學(xué)生在課堂上的參與度、合作能力和操作技能，評(píng)估學(xué)生的學(xué)習(xí)狀態(tài)。

-測(cè)試：定期進(jìn)行小測(cè)驗(yàn)或課堂練習(xí)，檢驗(yàn)學(xué)生對(duì)數(shù)據(jù)可視化概念、圖表制作和數(shù)據(jù)分析的理解和應(yīng)用能力。

-反饋：對(duì)學(xué)生的回答和作品給予及時(shí)反饋，肯定優(yōu)點(diǎn)，指出不足，幫助學(xué)生改進(jìn)。

2.作業(yè)評(píng)價(jià)：

-批改：對(duì)學(xué)生的作業(yè)進(jìn)行認(rèn)真批改，確保評(píng)價(jià)的客觀性和準(zhǔn)確性。

-點(diǎn)評(píng)：在作業(yè)批改中，不僅給出分?jǐn)?shù)，還要對(duì)學(xué)生的作業(yè)進(jìn)行詳細(xì)點(diǎn)評(píng)，指出錯(cuò)誤原因和改進(jìn)方法。

-反饋：通過(guò)作業(yè)反饋，讓學(xué)生了解自己的學(xué)習(xí)效果，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)動(dòng)力。

-鼓勵(lì)：對(duì)表現(xiàn)優(yōu)秀的學(xué)生給予表?yè)P(yáng)和鼓勵(lì)，對(duì)進(jìn)步明顯的學(xué)生給予肯定，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。

3.評(píng)價(jià)方法：

-形成性評(píng)價(jià)：在課堂教學(xué)過(guò)程中，通過(guò)提問(wèn)、觀察和測(cè)試等方式，對(duì)學(xué)生的學(xué)習(xí)情況進(jìn)行實(shí)時(shí)評(píng)價(jià)，以便及時(shí)調(diào)整教學(xué)策略。

-總結(jié)性評(píng)價(jià)：在課程結(jié)束后，通過(guò)期末考試或項(xiàng)目展示等方式，對(duì)學(xué)生的學(xué)習(xí)成果進(jìn)行總結(jié)性評(píng)價(jià)。

-自我評(píng)價(jià)：鼓勵(lì)學(xué)生進(jìn)行自我評(píng)價(jià)，反思自己的學(xué)習(xí)過(guò)程，總結(jié)經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)。

-同伴評(píng)價(jià)：組織學(xué)生進(jìn)行同伴評(píng)價(jià)，培養(yǎng)學(xué)生的評(píng)價(jià)能力和團(tuán)隊(duì)合作精神。

4.評(píng)價(jià)內(nèi)容：

-知識(shí)掌握：評(píng)價(jià)學(xué)生對(duì)數(shù)據(jù)可視化基本概念、圖表類(lèi)型、數(shù)據(jù)分析方法等知識(shí)的掌握程度。

-技能運(yùn)用：評(píng)價(jià)學(xué)生在實(shí)際操作中運(yùn)用數(shù)據(jù)可視化工具的能力，如Excel、Tableau等。

-問(wèn)題解決：