第二單元互聯網信息的獲取與處理——第9課常見的數據處理過程（教學設計）—河大版（2024）信息科技七年級全一冊一、教學目標（一）知識與技能目標學生能夠清晰闡述常見的數據處理過程，包括數據收集、數據整理、數據存儲、數據分析和數據可視化，準確描述每個環節的作用和常見方法。熟練掌握使用至少一種數據處理工具（如Excel）進行數據收集、整理和簡單分析的操作，如數據錄入、數據清洗、數據排序、篩選、使用函數計算等。學會運用圖表（柱狀圖、折線圖、餅圖等）對數據進行可視化呈現，從數據可視化結果中提取有價值信息，提升數據處理和信息解讀能力。（二）過程與方法目標通過創設真實的數據處理情境，如分析校園運動會成績數據、班級考試成績數據等，引導學生在實踐中掌握數據處理的流程和方法，培養學生運用信息技術解決實際問題的能力。組織小組合作項目，讓學生在協作中共同完成復雜數據處理任務，提升團隊協作、溝通交流以及問題解決能力。鼓勵學生自主探索數據處理工具的高級功能，培養學生自主學習和創新思維能力。（三）情感態度與價值觀目標激發學生對數據處理的興趣，提升學生對數據價值的認知，培養學生嚴謹、科學的數據處理態度。引導學生認識到合理處理數據能為決策提供支持，增強學生在信息時代合理利用數據的意識和責任感。二、教學重難點（一）教學重點數據處理流程講解：詳細講解數據收集環節，包括直接觀察、問卷調查、網絡爬蟲等收集方法，以校園運動會成績收集為例，說明通過現場記錄（直接觀察）、運動員提交成績表（問卷調查）等方式獲取數據。在數據整理方面，重點介紹數據清洗（去除重復數據、糾正錯誤數據、填充缺失數據）、數據排序（按數值大小、文本字母順序等排序）、數據篩選（自定義篩選條件）的操作方法和應用場景，通過Excel演示具體操作步驟。講解數據存儲，介紹常見的數據存儲格式（如.csv、.xls、.xlsx等）和存儲設備（硬盤、云存儲等）。在數據分析環節，教授使用Excel函數（如SUM、AVERAGE、COUNT等）進行簡單統計分析，以及運用數據透視表進行多維度數據分析。對于數據可視化，重點教授如何根據數據特點選擇合適的數據圖表類型（柱狀圖用于比較數據大小、折線圖展示數據變化趨勢、餅圖呈現數據占比關系），并使用Excel創建各類圖表。工具操作實踐：以Excel為主要工具，安排大量實踐操作環節。讓學生通過實際錄入校園運動會成績數據，練習數據收集和錄入操作；運用數據清洗功能處理數據中的錯誤和重復值，使用排序和篩選功能分析特定項目成績或特定班級學生成績；利用函數計算各項成績總和、平均成績等；根據分析結果創建圖表，如用柱狀圖展示不同班級在各項目中的總分對比。通過實踐，讓學生熟練掌握數據處理工具的操作，加深對數據處理流程的理解。（二）教學難點數據清洗策略制定：面對復雜且不規范的數據，引導學生根據數據特點和問題類型制定有效的清洗策略是難點。例如，在處理包含多種格式錯誤（如日期格式不一致、數值類型錯誤）和邏輯錯誤（如成績超出合理范圍）的數據時，學生需要判斷錯誤類型并選擇合適的清洗方法。通過案例分析和實踐指導，幫助學生提升數據清洗能力，培養學生敏銳的數據觀察力和邏輯思維能力。數據分析結果解讀與應用：培養學生從數據分析結果中提取有價值信息，并將其應用于實際決策的能力。學生可能在制作出圖表或得出統計數據后，難以深入理解數據背后的含義，無法將結果與實際問題（如運動會項目設置合理性、班級教學質量提升方向等）相結合提出針對性建議。通過引導學生深入分析數據可視化結果，如從成績分布圖表中分析學生整體水平和個體差異，從不同班級成績對比中發現教學優勢和不足，提升學生數據分析結果解讀與應用能力。三、教學方法情境教學法：創設貼近學生生活的校園數據處理情境，如校園運動會成績分析、班級圖書借閱情況統計等。通過展示實際的數據處理需求和原始數據，讓學生明確數據處理的目標和意義，激發學生的學習興趣和參與熱情。任務驅動法：布置一系列由易到難的數據處理任務，如先讓學生完成簡單的數據錄入和排序任務，再逐步過渡到復雜的數據清洗、多維度分析和可視化展示任務。學生在完成任務過程中，主動探索和實踐數據處理工具的使用方法，掌握數據處理流程和技巧。小組合作法：將學生分成小組，每組負責一個完整的數據處理項目，如分析校園社團活動參與情況數據。小組成員分工明確，分別負責數據收集、整理、分析和可視化展示等工作，通過協作完成任務，培養團隊合作精神和溝通能力。演示講解法：教師通過屏幕共享或投影，詳細演示數據處理工具（Excel）的操作步驟，結合實際案例講解每個操作的原理和應用場景。在講解數據處理流程時，通過流程圖或思維導圖的形式展示各個環節的關系，讓學生直觀理解數據處理的全過程，確保學生能夠準確掌握關鍵知識點和操作技能。四、教學過程（一）課程導入情境創設：展示一段校園運動會的精彩視頻，視頻中運動員們在各個項目中奮力拼搏。視頻結束后，呈現一份雜亂無章的校園運動會成績原始數據表，表中包含運動員姓名、班級、參賽項目、成績等信息，但存在數據重復、格式不統一、成績錯誤錄入等問題。提問引導：“同學們，這是我們學校運動會的成績數據，從這份數據中，大家能快速看出哪個班級表現最出色，哪些項目競爭最激烈嗎？顯然很難，因為這些數據雜亂無章。那我們該如何將這些數據轉化為有用的信息，為評選優秀班級、分析比賽情況提供依據呢？這就需要我們掌握常見的數據處理過程，今天就讓我們一起開啟數據處理之旅?！保ǘ祿占v解與實踐收集方法介紹：通過PPT展示數據收集的常見方法，以校園運動會成績收集為例，講解直接觀察法，如裁判在比賽現場記錄運動員的比賽成績；問卷調查法，如賽前讓運動員填寫個人參賽項目及預計成績等信息。同時介紹網絡爬蟲等其他數據收集方法的適用場景，如收集互聯網上公開的體育賽事數據。實踐操作：布置任務讓學生分組收集校園運動會相關數據，一組學生負責到操場實地觀察并記錄正在進行的比賽項目成績，另一組學生通過向運動員發放問卷，收集他們對比賽的感受和建議等數據。教師巡視指導，幫助學生解決在數據收集過程中遇到的問題，如數據記錄不規范、問卷設計不合理等，讓學生親身體驗數據收集的過程和方法。（三）數據整理講解與實踐問題分析與方法講解：以之前收集到的運動會成績數據為例，展示數據中存在的問題，如重復記錄（同一運動員的成績多次錄入）、錯誤數據（成績錄入錯誤，如跑步成績時間單位錯誤）、缺失數據（部分運動員的班級信息缺失）等。使用Excel軟件，詳細演示數據清洗的方法，如通過“刪除重復項”功能去除重復記錄；利用“查找和替換”功能糾正錯誤數據，將錯誤的時間單位統一；對于缺失數據，根據已有數據規律進行手動填充或使用函數（如IF函數）進行自動填充。講解數據排序和篩選的操作，如按照成績從高到低對運動員進行排序，篩選出某個班級或某個項目的成績數據。學生實踐：讓學生對自己收集的運動會成績數據進行整理操作，教師在教室巡回，觀察學生操作情況，及時給予指導和糾正。學生完成數據整理后，相互交流分享整理過程中遇到的問題和解決方法，進一步鞏固數據整理的技能。（四）數據存儲講解存儲格式與設備介紹：通過PPT展示常見的數據存儲格式，如.csv（逗號分隔值文件，常用于數據交換和簡單數據存儲）、.xls和.xlsx（Excel文件格式，支持豐富的數據處理功能）等，講解不同格式的特點和適用場景。同時介紹常見的數據存儲設備，包括本地硬盤（如電腦硬盤）、移動存儲設備（如U盤、移動硬盤）和云存儲（如百度網盤、騰訊微云等），分析它們在存儲容量、數據安全性、訪問便捷性等方面的差異。實踐操作建議：建議學生將整理好的運動會成績數據存儲到本地硬盤的指定文件夾中，并創建備份存儲到云盤中，以防數據丟失。讓學生實際操作，選擇合適的存儲格式和存儲設備進行數據存儲，教師提醒學生注意文件命名規范和存儲路徑選擇，確保數據存儲的準確性和可查找性。（五）數據分析講解與實踐函數應用講解：以Excel為例，講解在數據分析中常用的函數，如SUM函數用于計算成績總和，AVERAGE函數計算平均成績，COUNT函數統計參賽人數等。通過實際案例演示函數的使用方法，在Excel表格中輸入函數公式，如“=SUM(B2:B10)”計算B2到B10單元格區域內成績的總和，讓學生理解函數參數的含義和設置方法。數據透視表應用：介紹數據透視表在多維度數據分析中的強大功能，以運動會成績數據為例，展示如何通過數據透視表快速分析不同班級在各個項目中的成績情況，如每個班級在短跑、跳遠、跳高項目中的平均成績、總成績排名等。演示創建數據透視表的步驟，包括選擇數據區域、拖曳字段到相應區域進行數據匯總和分析。學生實踐：讓學生運用所學函數和數據透視表知識，對運動會成績數據進行分析。學生根據自己的分析需求，選擇合適的函數和數據透視表操作，得出如每個項目的前三名、各班級的綜合排名等分析結果。教師在學生實踐過程中，提供指導和幫助，解答學生在數據分析過程中遇到的問題。（六）數據可視化講解與實踐圖表類型選擇講解：通過PPT展示不同類型的數據圖表，如柱狀圖、折線圖、餅圖等，講解每種圖表的特點和適用場景。以運動會成績數據為例，說明柱狀圖適用于比較不同班級在各個項目中的成績差異，如用柱狀圖展示不同班級在100米跑項目中的平均成績對比；折線圖可用于展示某個項目成績在不同年份運動會中的變化趨勢；餅圖適合呈現各項目參賽人數占總參賽人數的比例關系。圖表制作演示：使用Excel軟件，演示如何根據數據創建圖表。選擇要制作圖表的數據區域，點擊“插入”選項卡，選擇合適的圖表類型，如柱狀圖，Excel會自動生成初步圖表。然后對圖表進行美化，如添加標題、坐標軸標簽、調整顏色等，使圖表更加清晰美觀，能夠準確傳達數據信息。學生實踐與展示：讓學生根據自己的數據分析結果，選擇合適的圖表類型進行數據可視化展示。學生完成圖表制作后，在小組內分享自己制作的圖表，解釋圖表所反映的數據信息和分析結論。每個小組推選一名代表，向全班展示小組制作的圖表，并進行講解，其他小組進行提問和評價，教師總結點評，強調數據可視化在數據呈現和信息傳達中的重要性。（七）課堂總結與拓展知識回顧：與學生一起回顧本節課所學的常見數據處理過程，從數據收集、整理、存儲、分析到可視化，通過思維導圖或流程圖的形式在黑板上呈現或利用PPT展示，梳理重點知識和操作步驟，強化學生記憶。拓展思考：布置課后拓展任務，讓學生選擇一個自己感興趣的數據主題，如家庭每月消費數據、學校圖書館借閱數據等，運用本節課所學的數據處理方法，進行完整的數據處理過程，包括數據收集、整理、分析和可視化展示，并撰寫一份簡單的數據處理報告。鼓勵學生嘗試使用Excel的高級功能，如數據透視圖、高級篩選等，進一步提升數據處理能力，激發學生自主學習和探索數據處理技術的熱情。五、教學反思本次教學通過創設校園運動會成績數據處理這一貼近學生生活的情境，采用多種教學方法