2023-2024學(xué)年高中信息技術(shù)必修一滬科版（2019）第一單元項(xiàng)目一《探秘鳥類研究-認(rèn)識(shí)數(shù)據(jù)、信息與知識(shí)》教學(xué)設(shè)計(jì)

2023-2024學(xué)年高中信息技術(shù)必修一滬科版（2019）第一單元項(xiàng)目一《探秘鳥類研究——認(rèn)識(shí)數(shù)據(jù)、信息與知識(shí)》教學(xué)設(shè)計(jì)主備人備課成員設(shè)計(jì)意圖本章節(jié)旨在通過《探秘鳥類研究》項(xiàng)目，引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)識(shí)數(shù)據(jù)、信息與知識(shí)之間的關(guān)系，培養(yǎng)學(xué)生對(duì)信息技術(shù)應(yīng)用的理解。結(jié)合滬科版教材，以鳥類研究為載體，通過數(shù)據(jù)收集、處理和分析，使學(xué)生深入理解信息技術(shù)在生活中的應(yīng)用，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，提升信息素養(yǎng)。核心素養(yǎng)目標(biāo)培養(yǎng)學(xué)生信息意識(shí)，通過鳥類研究項(xiàng)目，讓學(xué)生理解數(shù)據(jù)收集、處理和知識(shí)構(gòu)建的過程，提升信息獲取、分析、評(píng)價(jià)和創(chuàng)造的能力。增強(qiáng)計(jì)算思維，通過編程和算法應(yīng)用，讓學(xué)生體驗(yàn)信息技術(shù)解決問題的方法。同時(shí)，培養(yǎng)數(shù)字化學(xué)習(xí)與創(chuàng)新意識(shí)，鼓勵(lì)學(xué)生在實(shí)踐中運(yùn)用信息技術(shù)解決實(shí)際問題，提高問題解決能力。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)生已具備基本的計(jì)算機(jī)操作技能，了解信息技術(shù)的概念和基礎(chǔ)應(yīng)用，對(duì)數(shù)據(jù)、信息和知識(shí)有一定的認(rèn)識(shí)，但可能對(duì)數(shù)據(jù)分析和知識(shí)構(gòu)建的具體過程理解不夠深入。

2.學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣、能力和學(xué)習(xí)風(fēng)格：學(xué)生對(duì)信息技術(shù)有較高的興趣，喜歡動(dòng)手實(shí)踐，具備一定的邏輯思維能力。學(xué)習(xí)風(fēng)格上，部分學(xué)生偏好通過實(shí)驗(yàn)和操作來學(xué)習(xí)，而另一部分學(xué)生可能更傾向于理論學(xué)習(xí)和閱讀。

3.學(xué)生可能遇到的困難和挑戰(zhàn)：學(xué)生在數(shù)據(jù)收集和處理過程中可能遇到數(shù)據(jù)不準(zhǔn)確、不完整的問題，需要引導(dǎo)學(xué)生學(xué)會(huì)篩選和驗(yàn)證數(shù)據(jù)。在知識(shí)構(gòu)建階段，學(xué)生可能難以將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為有價(jià)值的知識(shí)，需要教師提供指導(dǎo)，幫助學(xué)生建立正確的信息觀念。此外，編程和算法應(yīng)用可能對(duì)部分學(xué)生構(gòu)成挑戰(zhàn)，需要教師提供適當(dāng)?shù)妮o導(dǎo)和練習(xí)。學(xué)具準(zhǔn)備多媒體課型新授課教法學(xué)法講授法課時(shí)第一課時(shí)師生互動(dòng)設(shè)計(jì)二次備課教學(xué)資源-軟硬件資源：計(jì)算機(jī)教室、投影儀、筆記本電腦、數(shù)據(jù)采集設(shè)備（如鳥類觀察記錄表）

-課程平臺(tái)：學(xué)校信息平臺(tái)、在線教學(xué)資源庫

-信息化資源：鳥類研究相關(guān)圖片、視頻資料、在線數(shù)據(jù)庫

-教學(xué)手段：PPT演示文稿、編程軟件（如Scratch、Python）、數(shù)據(jù)可視化工具教學(xué)流程1.導(dǎo)入新課

詳細(xì)內(nèi)容：利用多媒體展示不同種類的鳥類圖片，引導(dǎo)學(xué)生觀察并描述鳥類的特征。提問：“你們認(rèn)為鳥類的研究需要哪些信息？如何獲取這些信息？”通過提問激發(fā)學(xué)生對(duì)數(shù)據(jù)、信息和知識(shí)的興趣，引出本節(jié)課的主題。

用時(shí)：5分鐘

2.新課講授

（1）數(shù)據(jù)收集

詳細(xì)內(nèi)容：講解數(shù)據(jù)收集的方法和工具，以鳥類研究為例，介紹如何使用觀察記錄表、相機(jī)等設(shè)備收集數(shù)據(jù)。通過實(shí)例說明數(shù)據(jù)收集的重要性，強(qiáng)調(diào)數(shù)據(jù)真實(shí)性和準(zhǔn)確性的要求。

（2）數(shù)據(jù)處理

詳細(xì)內(nèi)容：介紹數(shù)據(jù)處理的基本步驟，如數(shù)據(jù)清洗、整理和轉(zhuǎn)換。以鳥類研究數(shù)據(jù)為例，演示如何使用Excel等軟件對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，使學(xué)生了解數(shù)據(jù)處理的基本方法。

（3）知識(shí)構(gòu)建

詳細(xì)內(nèi)容：講解知識(shí)構(gòu)建的過程，包括信息提取、分析、整合和表達(dá)。以鳥類研究為例，引導(dǎo)學(xué)生思考如何從收集到的數(shù)據(jù)中提取有價(jià)值的信息，并將其轉(zhuǎn)化為知識(shí)。

用時(shí)：10分鐘

3.實(shí)踐活動(dòng)

（1）分組討論

詳細(xì)內(nèi)容：將學(xué)生分成小組，每組選擇一種鳥類進(jìn)行研究。要求學(xué)生利用收集到的數(shù)據(jù)，分析該鳥類的特征、生活習(xí)性和生態(tài)環(huán)境，并撰寫研究報(bào)告。

（2）數(shù)據(jù)可視化

詳細(xì)內(nèi)容：引導(dǎo)學(xué)生使用圖表、圖形等工具，將收集到的數(shù)據(jù)可視化。通過展示數(shù)據(jù)，使學(xué)生直觀地了解鳥類研究的成果。

（3）成果展示

詳細(xì)內(nèi)容：各小組展示研究成果，其他小組進(jìn)行評(píng)價(jià)和提問。教師對(duì)學(xué)生的表現(xiàn)進(jìn)行點(diǎn)評(píng)，指出優(yōu)點(diǎn)和不足，鼓勵(lì)學(xué)生繼續(xù)努力。

用時(shí)：15分鐘

4.學(xué)生小組討論

（1）數(shù)據(jù)收集的有效性

舉例回答：如何確保觀察記錄表的準(zhǔn)確性？如何選擇合適的觀察地點(diǎn)和時(shí)間？

（2）數(shù)據(jù)處理的方法

舉例回答：在處理數(shù)據(jù)時(shí)，如何處理缺失值和異常值？如何將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為適合分析的形式？

（3）知識(shí)構(gòu)建的思路

舉例回答：如何從數(shù)據(jù)中提取有價(jià)值的信息？如何將信息整合成知識(shí)，并表達(dá)出來？

用時(shí)：10分鐘

5.總結(jié)回顧

詳細(xì)內(nèi)容：教師引導(dǎo)學(xué)生回顧本節(jié)課所學(xué)內(nèi)容，強(qiáng)調(diào)數(shù)據(jù)、信息與知識(shí)之間的關(guān)系。總結(jié)學(xué)生在實(shí)踐活動(dòng)中的表現(xiàn)，指出重難點(diǎn)，如數(shù)據(jù)收集的準(zhǔn)確性、數(shù)據(jù)處理的方法和知識(shí)構(gòu)建的思路。鼓勵(lì)學(xué)生在今后的學(xué)習(xí)中，繼續(xù)關(guān)注信息技術(shù)在生活中的應(yīng)用，提高信息素養(yǎng)。

用時(shí)：5分鐘

總計(jì)用時(shí)：45分鐘教學(xué)資源拓展1.拓展資源：

-鳥類分類學(xué)的基礎(chǔ)知識(shí)，介紹鳥類的演化、分類和生態(tài)習(xí)性。

-鳥類研究的歷史與現(xiàn)狀，探討不同時(shí)期鳥類研究的方法和成果。

-鳥類保護(hù)與生態(tài)平衡的相關(guān)信息，包括保護(hù)區(qū)的設(shè)立和鳥類保護(hù)的重要性。

-信息技術(shù)在生物學(xué)研究中的應(yīng)用，如遙感技術(shù)、分子生物學(xué)等。

2.拓展建議：

-鼓勵(lì)學(xué)生閱讀《鳥類學(xué)導(dǎo)論》等書籍，深入了解鳥類學(xué)的基本概念和研究方法。

-建議學(xué)生訪問國家鳥類保護(hù)網(wǎng)站，了解最新的鳥類保護(hù)政策和動(dòng)態(tài)。

-推薦學(xué)生參與學(xué)?；蛏鐓^(qū)組織的鳥類觀察活動(dòng)，親身體驗(yàn)鳥類研究的樂趣。

-引導(dǎo)學(xué)生利用網(wǎng)絡(luò)資源，學(xué)習(xí)如何使用遙感圖像分析鳥類棲息地變化。

-組織學(xué)生進(jìn)行小組項(xiàng)目，研究特定鳥類的遷徙規(guī)律或生態(tài)環(huán)境問題。

-建議學(xué)生觀看科普紀(jì)錄片，如《鳥類的遷徙》等，以增強(qiáng)對(duì)鳥類研究的興趣。

-引導(dǎo)學(xué)生通過實(shí)驗(yàn)，學(xué)習(xí)如何使用數(shù)據(jù)分析軟件處理鳥類研究數(shù)據(jù)。

-鼓勵(lì)學(xué)生參加科學(xué)競(jìng)賽或創(chuàng)新項(xiàng)目，將鳥類研究與信息技術(shù)相結(jié)合。

-推薦學(xué)生閱讀關(guān)于生態(tài)保護(hù)和可持續(xù)發(fā)展的相關(guān)文獻(xiàn)，提高環(huán)保意識(shí)。

-組織學(xué)生參觀自然博物館或鳥類保護(hù)區(qū)，實(shí)地觀察鳥類生活狀態(tài)。內(nèi)容邏輯關(guān)系①數(shù)據(jù)收集

-重點(diǎn)知識(shí)點(diǎn)：觀察法、調(diào)查法、實(shí)驗(yàn)法

-重點(diǎn)詞句：數(shù)據(jù)收集的準(zhǔn)確性、真實(shí)性、有效性

②數(shù)據(jù)處理

-重點(diǎn)知識(shí)點(diǎn)：數(shù)據(jù)清洗、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換、數(shù)據(jù)分析

-重點(diǎn)詞句：數(shù)據(jù)缺失值處理、異常值識(shí)別、數(shù)據(jù)可視化

③知識(shí)構(gòu)建

-重點(diǎn)知識(shí)點(diǎn)：信息提取、信息分析、知識(shí)整合、知識(shí)表達(dá)

-重點(diǎn)詞句：信息轉(zhuǎn)化為知識(shí)、知識(shí)體系的構(gòu)建、知識(shí)的應(yīng)用教學(xué)反思與總結(jié)今天這節(jié)課，我覺得挺有收獲的。首先，我想談?wù)劷虒W(xué)反思。在教學(xué)方法上，我嘗試了項(xiàng)目式學(xué)習(xí)，讓學(xué)生通過實(shí)際操作來理解數(shù)據(jù)、信息與知識(shí)之間的關(guān)系。我覺得這個(gè)方法挺有效的，因?yàn)閷W(xué)生們?cè)趨⑴c項(xiàng)目的過程中，不僅學(xué)到了知識(shí)，還提高了解決問題的能力。

①在教學(xué)策略上，我注意到了幾個(gè)點(diǎn)。第一，我盡量讓課堂氛圍輕松，讓學(xué)生在輕松的環(huán)境中學(xué)習(xí)。我發(fā)現(xiàn)，這樣他們更愿意開口說話，提出自己的想法。第二，我在講解理論知識(shí)時(shí)，盡量結(jié)合實(shí)際案例，讓學(xué)生看到這些知識(shí)在實(shí)際中的應(yīng)用，這樣他們更容易理解和記憶。

②關(guān)于課堂管理，我注意到有時(shí)候課堂討論比較熱烈，可能會(huì)有些學(xué)生不太注意聽講。所以，我會(huì)在適當(dāng)?shù)臅r(shí)候提醒大家注意秩序，保證每個(gè)學(xué)生都能參與到討論中來。

③在教學(xué)過程中，我也發(fā)現(xiàn)了一些不足。比如，有些學(xué)生在數(shù)據(jù)處理方面遇到困難時(shí)，我可能沒有及時(shí)給予個(gè)別輔導(dǎo)。今后，我會(huì)更加關(guān)注學(xué)生的個(gè)體差異，提供更有針對(duì)性的幫助。

當(dāng)然，也存在一些問題。比如，部分學(xué)生在討論時(shí)缺乏深度，可能是因?yàn)樗麄儗?duì)相關(guān)知識(shí)的掌握不夠扎實(shí)。針對(duì)這個(gè)問題，我建議在今后的教學(xué)中，加強(qiáng)基礎(chǔ)知識(shí)的教學(xué)，讓學(xué)生有更扎實(shí)的知識(shí)基礎(chǔ)。

最后，我想提出一些改進(jìn)措施和建議。首先，我會(huì)更多地關(guān)注學(xué)生的個(gè)體差異，提供個(gè)性化的輔導(dǎo)。其次，我會(huì)嘗試引入更多的互動(dòng)環(huán)節(jié)，讓學(xué)生在課堂上更多地參與到討論和實(shí)踐中來。此外，我還計(jì)劃在課后布置一些拓展作業(yè)，讓學(xué)生有機(jī)會(huì)進(jìn)一步探索和學(xué)習(xí)。典型例題講解1.例題：某鳥類研究小組對(duì)某地區(qū)鳥類的數(shù)量進(jìn)行了調(diào)查，記錄了不同種類鳥類的數(shù)量如下表所示：

|鳥類種類|數(shù)量|

|----------|------|

|鴿子|50|

|麻雀|30|

|鵝|20|

|鴨|10|

請(qǐng)計(jì)算該地區(qū)鳥類的總數(shù)量。

答案：鳥類的總數(shù)量=鴿子數(shù)量+麻雀數(shù)量+鵝數(shù)量+鴨數(shù)量=50+30+20+10=110只。

2.例題：某鳥類研究項(xiàng)目收集了100只鳥類的體重?cái)?shù)據(jù)，如下所示：

|體重范圍（克）|鳥類數(shù)量|

|----------------|----------|

|50-100|20|

|101-150|30|

|151-200|25|

|201-250|15|

|251-300|10|

請(qǐng)計(jì)算該地區(qū)鳥類的平均體重。

答案：平均體重=(50*20+101*30+151*25+201*15+251*10)/(20+30+25+15+10)=150克。

3.例題：某鳥類研究小組對(duì)鳥類的飛行速度進(jìn)行了測(cè)試，記錄了不同種類鳥類的平均飛行速度如下：

|鳥類種類|平均飛行速度（千米/小時(shí)）|

|----------|---------------------------|

|鷹|100|

|鴿子|50|

|麻雀|30|

|鴨|20|

請(qǐng)計(jì)算所有鳥類平均飛行速度。

答案：總飛行速度=鷹飛行速度+鴿子飛行速度+麻雀飛行速度+鴨飛行速度=100+50+30+20=200千米/小時(shí)

平均飛行速度=總飛行速度/鳥類種類數(shù)量=200/4=50千米/小時(shí)

4.例題：某鳥類研究項(xiàng)目對(duì)鳥類的鳴叫聲進(jìn)行了錄音，并分析了不同種類鳥類的鳴叫聲時(shí)長。以下為部分?jǐn)?shù)據(jù)：

|鳥類種類|鳴叫聲時(shí)長（秒）|

|----------|------------------|

|鷹|5|

|鴿子|3|

|麻雀|2|

|鴨|4|

請(qǐng)計(jì)算所有鳥類鳴叫聲時(shí)長的平均值。

答案：總鳴叫聲時(shí)長=鷹鳴叫聲時(shí)長+鴿子鳴叫聲時(shí)長+麻雀鳴叫聲時(shí)長+鴨鳴叫聲時(shí)長=5+3+2+4=14秒

平均鳴叫聲時(shí)長=總鳴叫聲時(shí)長/鳥類種類數(shù)量=14/4=3.5秒

5.例題：某鳥類研究項(xiàng)目對(duì)鳥類的遷徙路線進(jìn)行了調(diào)查，記錄了不同種類鳥類的遷徙距離如下：

|鳥類種類|遷徙距離（千米）|

|----------|------------------|

|鷹|2000