1、数据与大数据教学设计数据与大数据教学设计 数据与大数据数据与大数据 教材内容：教材内容： 1.5 数据与大数据 适应的课程标准：适应的课程标准： 1.3 针对具体学习任务，体验数字化学习过程，感受利用数字化工具和资源的优势。 1.4 通过典型的应用实例，了解数据采集、分析和可视化表达的基本方法。 教学目标：教学目标： 了解大数据的概念，理解大数据的特征。 了解大数据对人类思维方式的影响，能正 确面对大数据。 能描述大数据在生活中的具体应用，认识 大数据的意义以及对社会的影响。 指向的核心素养：指向的核心素养： 信息意识：主动关注信息技术工具发展中的新 动向和新趋势，有意识地使用新技术处理信息。
2、 计算思维：针对给定的任务进行需求分析，明 确需要解决的关键问题；能提取问题的基本特征， 进行抽象处理，并用形式化的方法表述问题。 信息社会责任：对信息技术创新所产生的新观 念和新事物，具有积极学习的态度、理性判断和 负责行动的能力。 学习环境：学习环境：有教学控制软件的多媒体机房。 课程标准课程标准 和和 教学目标教学目标 建议课时：建议课时：1 课时 教学环节教学环节教学过程教学过程设计意图设计意图 案例导入案例导入 （5 5） 互联网、移动网络、物联网等每天都产生着大量数据， 这些数据规模巨大、格式多样，已经很难用传统的方式 进行处理。于是，大数据技术应运而生，通过分析、挖 掘这些数据，
3、发现其蕴藏的价值。 案例 1：布拉德皮特主演的点球成金是一部美国 奥斯卡获奖影片，所讲述的是皮特扮演的棒球队总经理 利用计算机数据分析，对球队进行了翻天覆地的改造， 让一家不起眼的小球队能够取得巨大的成功。 案例 2：智慧校园指的是以物联网为基础的智慧化的校 园工作、学习和生活一体化环境，这个一体化环境以各 种应用服务系统为载体，将教学、科研、管理和校园生 活进行充分融合。 观看视频：智慧校园解决方案 通过生活中大数据的应用，反映出大数据 给生活带来的变化。引导学生感受和关注 信息技术工具发展中的新动向和新趋势， 有意识地使用新技术处理信息。 教学活动教学活动 设计设计 讨论交流讨论交流 （5
4、 5） 话题：天气预报越来越准确了，准确率可以达 100%吗？从天气预报的发展、设备、技术、数据方面进 行描述。 比较传统数据和大数据，让学生知道大数 据是如何产生的，引导学生关注数量的同 时，也关心技术的发展。 知识讲解知识讲解 （5 5） 1-什么是大数据？ 大数据代表着信息量大、速度快、种类繁多的信息资产， 需要特定的技术和分析方法将其转化为价值。 观看视频：3 分钟让你认识什么是大数据 登录浙江政务服务网，点击“数据开放”栏目。体验数 据的丰富与便捷，体验数据可视化。 思考： 了解数据的采集和来源有哪些？ 数据的方式有哪些？ 是不是数据量大就是大数据？ 2-大数据的特征 大数据有 4
5、个特点，为别为：数量（volume） 、速度 （Velocity） 、多样（Variety）和价值（Value） ，一般 我们称之为 4V。 引导学生正本清源的认识到底什么是大数 据，理解大数据的特征。 讨论交流讨论交流 （8 8） 女性,尤其当今女大学生是人力资源中不可缺少的组成 部分.职场中女性面临着调和家庭与事业两方面矛盾的 问题.就女大学生职业生涯规划的内容而言,主要集中在 三方面:现代女性职业发展的困境;女大学生的职业定位 与外界影响;如何促进女大学生职业生涯的发展问题。 想要设计一个性别对女大学生职业生涯规划影响的调查 研究，具体怎么做？ 引导学生思考如何利用大数据解决实际生 活中
6、的问题。 知识讲解知识讲解 (2)(2) 大数据思维 分析全体数据而不是抽样数据 对于数据不再追求精确性，接受数据的混杂性 不一定强调对事物因果关系的探求，而是更加注重它们 的相关性 认识大数据思维。 案例分析案例分析 （5 5） 案例 1：出行大数据绘制的“城市星云图”是这样的！ 案例 2：阿里钉钉大数据效率云图 政府及事业单位成 第四大用户 案例 3：观看视频：如何在大数据里掘金 思考：大数据给社会带来了哪些影响？ 体验大数据的丰富与便捷，体验大数据的 应用给我们的生活带来的变化；开阔视野， 感受大数据对社会的影响。 讨论交流讨论交流 （3 3） 观看视频：马化腾专访 马云说数据重要、李彦
7、宏说算法重要、马化腾说场景重 要，大家说的矛盾吗？你是怎么理解的？ 学生自由交流自己对大数据的看法，和同 学分享自己的观点。 讨论交流讨论交流 （5 5） 大数据时代 揭秘广告为何总能找到你？ 大数据为生活带来便利的同时也带来了安全隐患，我们 应该如何在大数据时代预防信息泄露？ 引导学生认识到大数据带来便捷的同时， 也带来了安全隐患。 课堂小结课堂小结 （2 2） 大数据的概念 大数据的特征 大数据思维 大数据对社会的影响 梳理本堂课知识点。 教学设计教学设计 思路思路 本课从问题引入，引发学生思考，由问题引发学生关注生活中大数据的应用例子，通过例子的列举感受大数据 的作用，通过估算大数据容量
8、，知道大数据大的特征。先让学生感受，再进行知识讲解，更符合学生的认知特征。 课堂中支持学生做中学，给学生提供一个实践体验，让学生直观感受大数据在社会中的应用。最后安排一个讨论交 流，每个人对大数据的理解都是不一样的，引导学生有自己的想法，发表自己的想法，分享自己的观点。 针对针对 核心素养核心素养 培养的培养的 设计考虑设计考虑 本条例各个核心素养的具体落点分析如下： 信息意识：在合作解决问题的过程中，愿意与团队成员共享信息，实现信息的更大价值。课堂教学中，设计了一些 讨论交流，让学生自由交流与分享自己对大数据的看法，聆听他人的观点。 计算思维：通过大数据的具体应用，让学生估算大数据的数据量，
9、针对这些大数据进行分析，知道大数据的特征。 信息社会责任：从社会层面引导学生思考，探讨大数据给生活带来了便利，也带来了安全隐患，让学生辨证的认识 看待大数据，接受信息技术创新所产生的新观念和新事物，形成积极学习的态度、理性判断和负责行动的能力。 必修1数据与计算 第一章 数据与信息 1.5 数据与大数据 情境引入 基于历史数据，利用数据建模 定量分析不同球员特点，合理 搭配，重新组队； 打破传统思维，通过分析比赛 数据，寻找“性价比”最高球 员，运用数据取得成功； 布拉德皮特主演的点球成金是一部美国奥斯卡获奖影片，所讲述的 是皮特扮演的棒球队总经理利用计算机数据分析，对球队进行了翻天覆地 的改
10、造，让一家不起眼的小球队能够取得巨大的成功。 情境引入 互联网、移动网络、物联网等每天都产生着大量数据，这些数据规模巨大、格式多样，已经很 难用传统的方式进行处理。于是，大数据技术应运而生，通过分析、挖掘这些数据，发现其蕴藏 的价值。 情境引入 视频1：智慧校园解决方案视频 讨论交流 话题： 天气预报越来越准确了，准确率可以达100%吗？从 天气预报的发展、设备、技术、数据方面进行描述 知识讲解 什么是大数据？ 了解数据的采集和来源有哪些？ 数据的方式有哪些？ 是不是数据量大就是大数据？ 视频2：3分钟让你认识什么是大数据视频 知识讲解 什么是大数据？其实很简单，大 数据其实就是海量资料巨量资
11、料，这 些巨量资料来源于世界各地随时产生 的数据，在大数据时代，任何微小的 数据都可能产生不可思议的价值。 大数据代表着信息量大、速度快、种类繁多的信息资产，需要特定的技 术和分析方法将其转化为价值。 知识讲解 大数据的特征：4V，数量（volume）、速度（Velocity）、多样（Variety）和价值（Value）。 数量数量（volume）:TBPBEBZB 不可再生资源 VS 数据 过去3年数据总量比以往4万年还多 2013年,10分钟的信息总量将达1.8ZB 2010年全球数据总量1.2ZB，年增长50% 数据不再是社会生产的“副产物”，而是可被二次乃 至多次加工的原料，从中可以探
12、索更大价值，它变成 了生产资料。 问题思考 大数据的特征：4V，数量（volume）、速度（Velocity）、多样（Variety）和价值（Value）。 1Byte 1K B 1 M B 1G B 1T B 1P B 1E B 1Z B 1Y B 1PB相当于50%的全美学术研究图书馆藏书信息内容 5EB相当于至今全世界人类所讲过的话语 1ZB如同全世界海滩上的沙子数量总和 1YB相当于7000位人类体内的微细胞总和 一般情况下，大 数据是以PB、 EB、ZB为单位 进行计量的 问题1：现在为什么现在闯红灯等违规行为越来越少了？ 问题2：请你估算一下一天产生的数据量有多少？ 知识讲解 大数
13、据的特征：4V，数量（volume）、速度（Velocity）、多样（Variety）和价值（Value）。 速度（Velocity）:数据产生的速度快，数据处理的速度快 知识讲解 大数据的特征：4V，数量（volume）、速度（Velocity）、多样（Variety）和价值（Value）。 多样（Variety）：人工产生的，机器自动产生 知识讲解 大数据的特征：4V，数量（volume）、速度（Velocity）、多样（Variety）和价值（Value）。 多样（Variety）：人工产生的，机器自动产生 行业/企业内 数据 互联网数据 物联网数据 大数据 数据来源多 企业内部多个应用
14、系统的数据、互联网 和物联网的兴起，带来了微博、社交网 站、传感器等多种来源。 数据类型多 保存在关系数据库中的结构化数据只占 少数，7080%的数据是如图片、音频、 视频、模型、连接信息、文档等非结构 化和半结构化数据。 关联性强 数据之间频繁交互，比如游客在旅行途 中上传的图片和日志，就与游客的位置、 行程等信息有了很强的关联性。 知识讲解 大数据的特征：4V，数量（volume）、速度（Velocity）、多样（Variety）和价值（Value）。 价值（Value）：价值密度低，大量的视频记录下来，有许多冗余 挖掘大数据的价值类似沙里淘金，从海量数据中挖掘稀疏但珍贵的信息； 价值密度
15、低，是大数据的一个典型特征； 大数据不仅仅是技术，关键是产生价值 可以从各个层面进行优化，更要考虑整体 讨论交流 女性,尤其当今女大学生是人力资源中不可缺少的组成部分.职 场中女性面临着调和家庭与事业两方面矛盾的问题.就女大学生职 业生涯规划的内容而言,主要集中在三方面:现代女性职业发展的困 境;女大学生的职业定位与外界影响;如何促进女大学生职业生涯的 发展问题。想要设计一个性别对女大学生职业生涯规划影响的调查 研究，具体怎么做？ 知识讲解 大数据的思维变革 知识讲解 大数据的思维变革 人口大普查 全数据模式 随机采样 样本模式 大数据应用 全数据模式 是指在国家统一规定的时间内，按照统一的方
16、法、统一的项目、统一的调查表和统一的标准时点， 对全国人口普遍地、逐户逐人地进行的一次性调查登记； 主要特点是调查组织高度集中性，普查对象的全面完整性； 人口大普查耗时耗费，一般来讲是十年一次，新中国成立以来共进行了6次人口大普查； 人口大普查是一种典型的全数据模式； 知识讲解 大数据的思维变革 人口大普查 全数据模式 随机采样 样本模式 大数据应用 全数据模式 人口大普查是一种耗时耗费的工程，一般是以十年为单位； 各国每年需要进行几百次的小规模人口调查，采取随机采样分析的方式，这是一种样本模式； 源于实用并且很好的创新！ 随机采样分析是小数据时代的产物； 知识讲解 大数据的思维变革 人口大普
17、查 全数据模式 随机采样 样本模式 大数据应用 全数据模式 我们已具备了大数据的各种技术能力，思维需要转换到大数据的全数据模式：样本=全部； 大数据不用随机分析法这样的捷径，而采用所有数据的方法； 这里的“大”是相对的相扑比赛所有数据存储还不需要一个TB，但是是所有的数据！ 在大数据时代采用随机采样法，就像在汽车时代骑马一样，虽然特定情况下仍可采样随机采样法， 但是慢慢地我们会放弃它； 案例分析 出行大数据绘制的“城市星云图”是这样的！ 案例分析 出行大数据绘制的“城市星云图”是这样的！ 案例分析 阿里钉钉大数据 案例分析 视频3：如何在大数据里掘金？视频 讨论交流 马云说数据重要、 李彦宏说
18、算法重要、马 化腾说场景重要，大家 说的矛盾吗？你是怎么 理解的？ 大数据给社会带来 了哪些影响？ 视频4：马化腾专访视频 讨论交流 大数据时代 揭秘广告为何总能找到你 讨论交流 讨论交流 大数据为生活带来便利的同时也带来了安全隐患。 我们应该如何在大数据时代预防信息泄露？ 讨论交流 大数据的 安全威胁 大数据基础设施安全威胁 大数据存储安全威胁 隐私泄露问题 数据访问安全威胁 针对大数据的高级持续性攻击 其他安全威胁 学习评价 对自己和同伴的表现进行客观的评价，并思考后续完善 的方向。（5=优秀，4=超出一般水平，3=满意，2=有 待改进，1=不太理想） 评分项评分项自我评价自我评价同学互评同学互评 理解大数据的概念5 4 3 2 15 4 3 2 1 区分大数据的特征5 4 3 2 15 4 3 2 1 了解大数据的思维5 4 3 2 15 4 3 2 1 提高数据的保护意识5 4 3 2 15 4 3 2 1 谢谢观看
