1、数据可视化教学设计数据可视化教学设计 课程标准课程标准 和和 教学目标教学目标 数据可视化数据可视化 教材内容：教材内容：第四章 4.2.4 数据可视化 适应的课程标准：适应的课程标准： 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： 了解数据可视化的作用、基本方法和常用工具。 能通过浏览和观察可视化的数据，发现数据中隐藏 的特征、关系和模式。 指向的核心素养：指向的核心素养： 计算思维： 了解数据采集、 分析和可视化表达的基本方法。 数字化学习与创新： 掌握数字化学习系统、 学习资源与学 习工具的操作技能，用于开展自主学习、协同工作、知识分 享与
2、创新创造。 教学环境：教学环境：有教学控制软件的多媒体机房。 建议课时：建议课时：1 课时 教学活动教学活动 设计设计 教学教学环节环节教学教学过程过程设计设计意图意图 新课导入新课导入打开百度地图网站，浏览、观察所在城市实时路况，共同探 讨下列问题： 可视化案例中的呈现了哪些数据， 这些数据有什么特 征，可视化时采用了什么类型的图表？ 从可视化的数据中，你发现了什么？ 可视化的作用有哪些？ 通过可视化案例分析，引导学生思考和感 悟数据可视化的作用、意义及对生活的影 响。同时为学生指明可视化数据的分析思 路，为下面的案例分析奠定基础。 自主学习自主学习布置任务：布置任务：自主阅读教材第 133
3、134 页“可视化的作用” ， 实践其中提及的案例“百度指数分析”和“国家统计局- 可视化产品-人口” ， 结合当前案例探讨导入时的 3 个问题。 让学生通过亲身实践，感悟、归纳可视化 的作用及在生活中的影响。 学习评价学习评价通过过程观察、个别指导推进实践进程。 交流、总结可视化的作用。 通过过程观察和个别指导，保障实践活动 顺利开展；通过交流、总结，促进学生对 可视化作用、方法的理解，发展思维。 知识讲解知识讲解上个环节的实践探讨的基础上， 教师重现或给出典型的数据 可视化图表，引领学生以头脑风暴的方式， 从可视化图中呈 现的数据、数据的特征、 可以采用的可视化方法三个基本层 面发表看法。
4、然后自主阅读教材“可视化的基本方法” “可 视化的工具” ，整理数据可视化的基本方法，了解可视化的 常见工具。 本环节中教师给出的可视化图表基本为上 个环节的实践中学生探讨过的，因此，学 生有一定的体验和思考。教师组织学生以 头脑风暴的方式，从可视化图中呈现的数 据、数据的特征、采用的可视化方法三个 层面发表意见，使学生的思维和观点在碰 撞中进一步全面、成熟，帮助学生化解学 参照图 1 探讨时间趋势、比例的可视化方法。 图 1 国家统计局分析大陆总人口情况 参照图 2 探讨关系的可视化方法。 图 2 利用百度指数分析关键词“可视化”的需求图谱 参照图 3 探讨空间关系的可视化方法。 图 3 利
5、用百度指数分析关键词“可视化”的人群画像 参照图 4 探讨差异的可视化方法。 习中的难点。 头脑风暴后，阅读教材，促进知识的反思、 整理、建构。 图 4NBA 球队赛季成绩雷达图 实践体验实践体验布置任务，要求： 分组对教材中其他可视化案例从导入时提 出的三个层面进行实践剖析，使用 PPT 整理、归纳、分享。 在实践体验中深化可视化的作用和基本方 法的理解，感悟大数据可视化的意义及对 学习生活的影响。 学习评价学习评价通过过程观察和个别指导，推动实践体验活动的顺利进行。 交流各组的体验，教师点评、总结。 通过交流与点评，促进学生较为全面、深 入的认识到数据可视化的应用、价值及对 学习和生活的产
6、生的影响。 小结小结小结数据可视化的作用和基本方法。常规活动，下课前师生共同小结，促进学 生反思和本节知识的建构。 作业布置作业布置基础作业基础作业（面向所有学生） ： 完成教材第 135 页“问题与讨论” 。 阅读教材中“可视化的经典案例” ，选择感兴趣的案例，进 行实践、分析。 完成教材第 143 页“巩固与提高”第 6 题。 完成本条目课后练习的 1-5 题。 提升作业提升作业（面向学有余力学生） ： 完成本条目课后练习的 6 题：选择自己感谢的主题， 收集数 据，选择合适的可视化方法，使用 Python 编程整理数据并 进行可视化。 基础作业巩固学习效果，提升作业满足不 同层次的学生需
7、求。 教学设计教学设计 思路思路 按本章第一节课前对全章的整体规划和设计，本条目需 1 课时，内容主要包括数据可视化。 数据可视化的作用、方法可以通过可视化具体实例较直观的表现出来。因此在教学时，我采用了案例分析法、实践体验 法。 导入新课时，设计贴近生活的可视化分析问题情境“打开百度地图网站，浏览、观察所在城市实时路况” ，从三个 层面提出本条目中可视化案例分析需关注的问题： 可视化案例中的呈现了哪些数据，这些数据有什么特征，可视化时采用了什么类型的图表？ 从可视化的数据中，你发现了什么？ 可视化的作用有哪些？ 自主学习环节，根据教学实际，选取教材中的经典可视化案例“百度指数分析”和“国家统
8、计局-可视化产品- 人口” ，结合当前案例探讨导入时的 3 个问题。知识讲解环节，以头脑风暴方式从可视化案例中呈现的数据、数据的特 征、可以采用的可视化方法三个基本层面总结、归纳数据可视化的作用和方法，再通过自主阅读教材，整理数据可视化 的基本方法，了解可视化的常见工具。 最后， 分组对教材中其他可视化案例从导入时提出的三个层面进行实践剖析， 在实践中深化可视化的作用和基本方 法的理解，感悟大数据可视化的意义。 整节课的教学，以导入时的三个层面的问题贯穿、引领案例分析与实践体验，帮助学生准确聚焦案例分析的重点和 方向，提高学习效率。 针对针对 核心核心素养素养 培养的培养的 设计考虑设计考虑
9、本本条目核心素养的具体落点如下： 计算思维：计算思维：主要落点在“了解数据采集、分析和可视化表达的基本方法” 。 本条目的教学，在导入时提出从可视化案例中呈现的数据、数据的特征、采用的可视化方法三个层面进行可视化案 例的剖析： （1）可视化案例中的呈现了哪些数据，这些数据有什么特征，可视化时采用了什么方法？ （2）从可视化的数据中，你发现了什么？ （3）可视化的作用有哪些？ 以这三个问题引领、 贯穿整节课案例分析与实践体验全过程， 促使学生在实践剖析可视化案例的过程中不断经历分 析思考、实践求证，促进计算思维发展。 数字化学习与创新：主要落点在“掌握数字化学习系统、学习资源与学习工具的操作技能，用于开展自主学习、协 同工作、知识分享与创新创造。 ” 本条目教学设计中， “数据可视化的作用、方法”的学习方式均设计为对可视化案例的实践剖析。教学过程中，学 生需应用“百度地图” “百度指数” “航班飞行实时跟踪地图”等可视化网站进行实践探究；使用 PPT 整理、归纳、分享。 这些都需要借助学生丰富的数字化学习经验和技能，同时也进一步促进了学生数字化学习与创新能力的发展。
