朱修萍

【教材分析】

“數(shù)據(jù)與大數(shù)據(jù)”是浙教版（2019）信息技術(shù)必修1第一章“數(shù)據(jù)與信息”的第五部分，其中涵蓋了大數(shù)據(jù)的定義、大數(shù)據(jù)的特點(diǎn)、大數(shù)據(jù)的思維方式以及大數(shù)據(jù)對(duì)社會(huì)的作用等知識(shí)。對(duì)本課的學(xué)習(xí)，可以讓學(xué)生了解大數(shù)據(jù)的背景及意義，熟悉其相關(guān)應(yīng)用和特點(diǎn)，感受大數(shù)據(jù)時(shí)代的來(lái)臨，進(jìn)一步理解數(shù)據(jù)在社會(huì)生活和工作中的重要性。

【學(xué)情分析】

學(xué)生對(duì)大數(shù)據(jù)這個(gè)概念比較陌生，但對(duì)數(shù)據(jù)和信息技術(shù)的基礎(chǔ)知識(shí)有一定的了解。因此，需要通過(guò)一些具體案例的講解和讓學(xué)生親身體驗(yàn)大數(shù)據(jù)的應(yīng)用，來(lái)加深學(xué)生對(duì)大數(shù)據(jù)的理解和認(rèn)識(shí)。同時(shí)，需要針對(duì)學(xué)生的不同水平，適當(dāng)拓展一些有關(guān)大數(shù)據(jù)的知識(shí)，以滿足基礎(chǔ)較好、學(xué)有余力學(xué)生的學(xué)習(xí)需求。

【教學(xué)重點(diǎn)】

1.大數(shù)據(jù)的概念和特征。

2.大數(shù)據(jù)的產(chǎn)生和發(fā)展趨勢(shì)。

3.大數(shù)據(jù)的應(yīng)用及價(jià)值。

【教學(xué)難點(diǎn)】

1.如何讓學(xué)生理解大數(shù)據(jù)的概念和特征。

2.如何讓學(xué)生深入了解大數(shù)據(jù)的應(yīng)用及價(jià)值。

3.如何引導(dǎo)學(xué)生感受大數(shù)據(jù)的時(shí)代特點(diǎn)。

【教學(xué)過(guò)程】

一、導(dǎo)入新課

教師：同學(xué)們，今天我們要學(xué)習(xí)的新課是“數(shù)據(jù)與大數(shù)據(jù)”。在我們的日常生活中，數(shù)據(jù)無(wú)處不在、無(wú)時(shí)不在。那么，到底什么是數(shù)據(jù)呢？

學(xué)生：數(shù)據(jù)就是一些數(shù)字、文字、圖片、視頻等可以用來(lái)表達(dá)信息的東西。

教師：非常正確！數(shù)據(jù)就是用來(lái)表達(dá)信息的東西。那么，什么是大數(shù)據(jù)呢？

學(xué)生：大數(shù)據(jù)就是指數(shù)據(jù)量很大、很復(fù)雜的數(shù)據(jù)。

教師：非常好！大數(shù)據(jù)就是指數(shù)據(jù)量很大、很復(fù)雜的數(shù)據(jù)。那么，數(shù)據(jù)和大數(shù)據(jù)之間有什么關(guān)系呢？

學(xué)生：大數(shù)據(jù)應(yīng)該就是指數(shù)據(jù)量很大、很復(fù)雜的數(shù)據(jù)集合。

教師：對(duì)的！大數(shù)據(jù)就是指數(shù)據(jù)量很大、很復(fù)雜的數(shù)據(jù)集合。我們今天要學(xué)習(xí)的內(nèi)容就是大數(shù)據(jù)。不過(guò)，在開(kāi)始之前，我先給大家展示一個(gè)案例讓大家更好地理解大數(shù)據(jù)的概念和特點(diǎn)。

教師活動(dòng)：通過(guò)多媒體向?qū)W生展示幾個(gè)與數(shù)據(jù)有關(guān)的圖片或視頻，如某城市一天的出行數(shù)據(jù)，或某一購(gòu)物網(wǎng)站的消費(fèi)數(shù)據(jù)，或某醫(yī)院的醫(yī)療數(shù)據(jù)等。

提出問(wèn)題：這些數(shù)據(jù)展示了什么？又意味著什么？

學(xué)生活動(dòng)：觀看圖片或視頻，思考并回答問(wèn)題。

教師總結(jié)：這些數(shù)據(jù)記錄了各種活動(dòng)的狀態(tài)和結(jié)果，它們是客觀存在的，是人們決策的依據(jù)。

二、講解理論知識(shí)

（一）數(shù)據(jù)的定義與類型

教師提問(wèn)：什么是數(shù)據(jù)？

學(xué)生思考并回答。

教師總結(jié)：數(shù)據(jù)是記錄客觀事物的符號(hào)，是信息的載體。數(shù)據(jù)可以是數(shù)字、文字、圖像、聲音等。數(shù)據(jù)的類型包括文本類型、數(shù)值類型、日期類型、布爾類型等。

（二）大數(shù)據(jù)的概念與特點(diǎn)

教師提問(wèn)：什么是大數(shù)據(jù)？大數(shù)據(jù)和普通數(shù)據(jù)有什么區(qū)別？

學(xué)生思考并回答。

教師總結(jié)：大數(shù)據(jù)是指數(shù)據(jù)量巨大、復(fù)雜度高、處理速度快的數(shù)據(jù)集合。大數(shù)據(jù)的特點(diǎn)包括數(shù)據(jù)量大、處理速度快、數(shù)據(jù)種類多、價(jià)值密度低等。

（三）大數(shù)據(jù)的來(lái)源

教師提問(wèn)：大數(shù)據(jù)從哪里來(lái)？

學(xué)生思考并回答。

教師總結(jié)：大數(shù)據(jù)的來(lái)源主要有兩個(gè)方面，一是人工生成的數(shù)據(jù)，如社交媒體、電子郵件等；二是機(jī)器生成的數(shù)據(jù)，如傳感器、GPS定位系統(tǒng)等。

（四）大數(shù)據(jù)處理的基本流程

教師提問(wèn)：大數(shù)據(jù)如何處理？

學(xué)生思考并回答。

教師總結(jié)：大數(shù)據(jù)處理的基本流程包括數(shù)據(jù)收集、數(shù)據(jù)預(yù)處理、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、數(shù)據(jù)處理和數(shù)據(jù)分析五個(gè)步驟。其中，數(shù)據(jù)收集是指從各個(gè)源頭收集數(shù)據(jù)；數(shù)據(jù)預(yù)處理是對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行清洗、去重、格式轉(zhuǎn)換等操作；數(shù)據(jù)存儲(chǔ)是指將數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在數(shù)據(jù)庫(kù)或云端；數(shù)據(jù)處理是指對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析、挖掘等操作；數(shù)據(jù)分析是指通過(guò)可視化技術(shù)將處理結(jié)果呈現(xiàn)出來(lái)，幫助人們做出決策。

（五）大數(shù)據(jù)的應(yīng)用

教師提問(wèn)：大數(shù)據(jù)有哪些應(yīng)用？

學(xué)生思考并回答。

教師總結(jié)：大數(shù)據(jù)的應(yīng)用非常廣泛，包括但不限于商業(yè)智能、醫(yī)療健康、交通出行、環(huán)境保護(hù)等。在商業(yè)智能方面，大數(shù)據(jù)可以幫助企業(yè)分析市場(chǎng)趨勢(shì)，制定營(yíng)銷策略；在醫(yī)療健康方面，大數(shù)據(jù)可以幫助醫(yī)生分析病例，提高診斷準(zhǔn)確率；在交通出行方面，大數(shù)據(jù)可以幫助政府規(guī)劃交通路線，提高人們出行效率；在環(huán)境保護(hù)方面，大數(shù)據(jù)可以幫助政府監(jiān)測(cè)空氣質(zhì)量、水質(zhì)量等環(huán)境指標(biāo)。

三、分析案例

案例1：假設(shè)你是一名電商平臺(tái)的用戶，你在平臺(tái)上購(gòu)買(mǎi)了很多商品。那么，這些購(gòu)買(mǎi)行為會(huì)在該平臺(tái)上留下數(shù)據(jù)痕跡。如果平臺(tái)想要預(yù)測(cè)你的購(gòu)買(mǎi)行為，或者向你推薦更多類似的商品，它就可以對(duì)這些數(shù)據(jù)進(jìn)行分析和挖掘，這是數(shù)據(jù)與大數(shù)據(jù)在電商領(lǐng)域的典型應(yīng)用。

案例2：假設(shè)你是一名新聞網(wǎng)站的用戶，每次你訪問(wèn)該網(wǎng)站，瀏覽器都會(huì)向服務(wù)器發(fā)送獲取頁(yè)面內(nèi)容的請(qǐng)求，這些請(qǐng)求會(huì)在服務(wù)器上留下訪問(wèn)日志。如果新聞網(wǎng)站想要了解哪些文章最受歡迎，或者預(yù)測(cè)訪問(wèn)趨勢(shì)，它就可以對(duì)這些日志進(jìn)行分析和挖掘。這是數(shù)據(jù)與大數(shù)據(jù)在新聞?lì)I(lǐng)域的典型應(yīng)用。

案例3：假設(shè)你是一名醫(yī)療保健領(lǐng)域的專業(yè)人士，你正在研究一種新的治療方法。在該治療方法中，你希望了解不同因素對(duì)治療效果的影響。為了回答這個(gè)問(wèn)題，你可以收集患者的醫(yī)療記錄和健康狀況數(shù)據(jù)，并對(duì)這些數(shù)據(jù)進(jìn)行分析和挖掘。這是數(shù)據(jù)與大數(shù)據(jù)在醫(yī)療保健領(lǐng)域的典型應(yīng)用。

通過(guò)以上三個(gè)案例，我們可以看到數(shù)據(jù)與大數(shù)據(jù)已經(jīng)深入到我們生活的方方面面。它可以幫助我們更好地了解自己的行為和興趣愛(ài)好，提高工作和學(xué)習(xí)效率。同時(shí)，它也可以幫助企業(yè)和組織更好地了解客戶需求、市場(chǎng)趨勢(shì)和業(yè)務(wù)運(yùn)營(yíng)情況，從而提高運(yùn)營(yíng)效率和市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。

四、上機(jī)實(shí)踐

為了幫助學(xué)生更好地理解和掌握數(shù)據(jù)與大數(shù)據(jù)的相關(guān)知識(shí)，我們準(zhǔn)備了一些上機(jī)實(shí)踐活動(dòng)。以下是幾個(gè)簡(jiǎn)單的上機(jī)實(shí)踐任務(wù)。

◆任務(wù)一：探究大數(shù)據(jù)的應(yīng)用場(chǎng)景

1.打開(kāi)Chrome瀏覽器，進(jìn)入京東網(wǎng)站。在搜索框中輸入感興趣的商品關(guān)鍵詞，如“手機(jī)”“電腦”等。觀察搜索結(jié)果頁(yè)面中商品的排列順序和推薦類型，思考：這些排列順序和推薦類型是如何產(chǎn)生的？點(diǎn)擊“更多”查看其他用戶對(duì)該商品的評(píng)價(jià)和反饋數(shù)據(jù)，思考這些數(shù)據(jù)對(duì)購(gòu)買(mǎi)決策的影響。

2.觀察搜索結(jié)果頁(yè)面右上角的“為你推薦”模塊，思考：這是如何利用瀏覽歷史和購(gòu)買(mǎi)行為等數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)個(gè)性化推薦的？

3.嘗試搜索一些其他關(guān)鍵詞并進(jìn)入感興趣的商品詳情頁(yè)，觀察詳情頁(yè)中的商品規(guī)格、價(jià)格、促銷活動(dòng)等相關(guān)信息以及下方的“猜你喜歡”模塊，思考：這些數(shù)據(jù)對(duì)購(gòu)買(mǎi)決策的影響以及如何利用這些數(shù)據(jù)進(jìn)行個(gè)性化推薦的？

4.點(diǎn)擊“加入購(gòu)物車”并結(jié)算訂單，思考：在結(jié)算過(guò)程中，京東網(wǎng)站是如何利用用戶數(shù)據(jù)提高購(gòu)物體驗(yàn)的？總結(jié)京東網(wǎng)站利用大數(shù)據(jù)的應(yīng)用場(chǎng)景以及給用戶帶來(lái)的便利。

◆任務(wù)二：認(rèn)識(shí)大數(shù)據(jù)的挑戰(zhàn)與應(yīng)對(duì)措施

1.通過(guò)搜索引擎輸入“大數(shù)據(jù)的挑戰(zhàn)與應(yīng)對(duì)措施”，了解大數(shù)據(jù)面臨的主要挑戰(zhàn)以及應(yīng)對(duì)措施有哪些。

2.根據(jù)搜索結(jié)果可以發(fā)現(xiàn)，大數(shù)據(jù)的挑戰(zhàn)主要集中在以下幾個(gè)方面：數(shù)據(jù)收集、存儲(chǔ)、管理、分析等；大數(shù)據(jù)安全與隱私保護(hù)方面；大數(shù)據(jù)人才短缺問(wèn)題；大數(shù)據(jù)倫理和社會(huì)問(wèn)題。

3.針對(duì)上述挑戰(zhàn)，思考應(yīng)對(duì)措施以及相應(yīng)的解決方案。例如，技術(shù)挑戰(zhàn)方面可以考慮采用分布式存儲(chǔ)技術(shù)、數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)等；安全與隱私保護(hù)方面可以采取加密技術(shù)、數(shù)據(jù)脫敏技術(shù)、訪問(wèn)控制技術(shù)等；人才短缺問(wèn)題可以通過(guò)加強(qiáng)教育和培訓(xùn)來(lái)提高大數(shù)據(jù)領(lǐng)域的人才儲(chǔ)備；倫理和社會(huì)問(wèn)題則需要從政策、法規(guī)、道德等多個(gè)層面進(jìn)行規(guī)范和約束?？偨Y(jié)各種挑戰(zhàn)和應(yīng)對(duì)措施之間的關(guān)系以及在解決大數(shù)據(jù)問(wèn)題中需要注意的事項(xiàng)。

◆任務(wù)三：大數(shù)據(jù)在智慧城市建設(shè)中的應(yīng)用探究

1.打開(kāi)地圖類應(yīng)用或訪問(wèn)智慧城市相關(guān)的網(wǎng)站，如智慧城市等；在地圖或智慧城市網(wǎng)站上查找并了解你所在城市或某個(gè)感興趣的城市的大數(shù)據(jù)應(yīng)用情況。

2.這些大數(shù)據(jù)應(yīng)用可能包括交通、環(huán)境、公共安全、城市規(guī)劃等方面，深入了解這些應(yīng)用是如何利用大數(shù)據(jù)提高城市運(yùn)營(yíng)效率、改善民生福祉的。

3.以某個(gè)具體的案例為例，如智能交通系統(tǒng)，了解其是如何運(yùn)用大數(shù)據(jù)技術(shù)緩解城市交通擁堵問(wèn)題，提高出行效率的。思考：如果將其他智慧城市應(yīng)用的數(shù)據(jù)融合起來(lái)，是否可以更全面地優(yōu)化城市運(yùn)營(yíng)管理和資源配置？

4.智慧城市的大數(shù)據(jù)應(yīng)用數(shù)據(jù)來(lái)源主要是什么？如何保證數(shù)據(jù)的安全性和隱私性？在實(shí)際操作過(guò)程中是否存在數(shù)據(jù)共享和流通的難題？總結(jié)大數(shù)據(jù)在智慧城市建設(shè)中的應(yīng)用現(xiàn)狀及未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)，思考如何進(jìn)一步推動(dòng)大數(shù)據(jù)技術(shù)在智慧城市領(lǐng)域的應(yīng)用創(chuàng)新。

◆任務(wù)四：數(shù)據(jù)可視化實(shí)踐

1.訪問(wèn)并熟悉一款常用的數(shù)據(jù)可視化工具，如Tableau、Power BI、Excel等。參照該工具的幫助文檔或教程，嘗試創(chuàng)建一個(gè)簡(jiǎn)單的可視化儀表板或報(bào)告?？梢赃x擇你感興趣或熟悉的數(shù)據(jù)主題，如個(gè)人理財(cái)、銷售業(yè)績(jī)、學(xué)生成績(jī)等。

2.在制作過(guò)程中，嘗試使用不同的數(shù)據(jù)可視化類型，如柱形圖、折線圖、餅圖、地圖等。根據(jù)數(shù)據(jù)特點(diǎn)選擇最能反映數(shù)據(jù)規(guī)律和趨勢(shì)的可視化類型。

3.在完成可視化作品后，思考該工具的優(yōu)缺點(diǎn)以及在實(shí)際工作中如何發(fā)揮數(shù)據(jù)可視化的價(jià)值。例如，如何幫助企業(yè)決策者更好地理解數(shù)據(jù)，制訂戰(zhàn)略和計(jì)劃？總結(jié)數(shù)據(jù)可視化的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，為后續(xù)學(xué)習(xí)和工作打下基礎(chǔ)。

五、課堂總結(jié)與布置作業(yè)

通過(guò)本次課程的學(xué)習(xí)，我們了解了數(shù)據(jù)與大數(shù)據(jù)的基本概念和特點(diǎn)，探討了大數(shù)據(jù)的應(yīng)用場(chǎng)景、挑戰(zhàn)與應(yīng)對(duì)措施，并進(jìn)行了數(shù)據(jù)可視化實(shí)踐。

課堂總結(jié)：

數(shù)據(jù)與大數(shù)據(jù)已成為當(dāng)今社會(huì)的核心資源，其應(yīng)用領(lǐng)域廣泛，具有巨大的潛力和價(jià)值。

大數(shù)據(jù)的應(yīng)用場(chǎng)景包括電商推薦、新聞閱讀、醫(yī)療研究等方面，其個(gè)性化推薦和預(yù)測(cè)功能為人們帶來(lái)便利。

大數(shù)據(jù)的挑戰(zhàn)主要集中在技術(shù)、安全、人才、倫理等方面，需要采取相應(yīng)的措施來(lái)克服。

數(shù)據(jù)可視化作為一種直觀的數(shù)據(jù)呈現(xiàn)方式，可以幫助人們更好地理解和分析數(shù)據(jù)，為決策提供依據(jù)。

作業(yè)：

1.寫(xiě)一份1000字以內(nèi)的課程心得體會(huì)，總結(jié)本次課程的收獲和感悟。

2.設(shè)計(jì)一個(gè)與自己工作或興趣相關(guān)的實(shí)踐項(xiàng)目，運(yùn)用所學(xué)的數(shù)據(jù)與大數(shù)據(jù)知識(shí)進(jìn)行實(shí)踐操作，如構(gòu)建一個(gè)簡(jiǎn)單的推薦系統(tǒng)或?qū)懸粋€(gè)數(shù)據(jù)分析報(bào)告。

3.在下次上課時(shí)，準(zhǔn)備一個(gè)簡(jiǎn)短的演講，分享自己在實(shí)踐項(xiàng)目中的心得體會(huì)和遇到的問(wèn)題及解決方案。

4.針對(duì)本次課程的不足之處提出建議和改進(jìn)意見(jiàn)，以便更好地完善課程內(nèi)容，提高學(xué)習(xí)質(zhì)量。

編輯：常超波