（2021）新浙教版 高中信息技术 必修1 数据与计算 4.2.3 大数据处理-文本数据处理 教学设计.docx

1、文本数据处理教学设计文本数据处理教学设计 课程标准课程标准 和和 教学目标教学目标 文本数据处理文本数据处理 教材内容：教材内容：第四章 4.2.3 文本数据处理 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。 1.5 根据任务需求，选用恰当的软件工具或平台处理数据。 教学目标：教学目标： 了解文本数据处理目的、应用、一般过程和方法。 了解中文分词常见算法及特征提取方式。 了解标签云、文本情感分析及应用。 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， 能够利用软件工具或平台对数据进行整理、组

2、织、计算与呈 现。 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 新课导入新课导入我们经常使用百度搜索引擎检索信息， 每次搜索返回的 结果数据对于搜索关键词的描述主要在哪些方面呢，例如： 使用百度搜索“春节” ，如图 1 所示，找到相关结果约 100,000,000 个，这些返回的结果数据对“春节”的关键特 征描述是什么？ 图 1 百度搜索“春节” 百度为您找

3、到相关结果约 100,000,000 个 图 2 百度索索“春节”的部分结果 引导学生从数据分析的视角思考问题，在 数据分析实践中能根据数据分析的过程和 方法，探究问题答案，导入新课。 以百度搜索“春节”为例，分析问题： 解决这个问题，需要收集哪些数据？解决这个问题，需要收集哪些数据？ -百度搜索“春节” 返回结果页面中的数据，如图 2 所示。 这些数据是什么类型的？这些数据是什么类型的？ -主要为非结构化文本数据。 如何处理这些数据才能获得答案？如何处理这些数据才能获得答案？ -要提炼对“春节”的 关键特征描述， 需要采集返回结果页面中的文本数据进行分 析，下面请同学们通过实践与体验，探究这

4、个问题。 自主学习自主学习布置任务：布置任务：自主阅读并实践教材第 132 页“实践与体验- 中文分词与标签云” 。 实践内容实践内容： 使用 “搜索抓取、 中文分词与标签云生成” 软件， 收集感兴趣的数据，如春节、家乡的旅游景点、美食等，进 行分词、词频统计并以标签云方式展现结果。 问题与思考问题与思考： 辨析该实践与体验中， 文本数据处理的步骤及 基本过程。 学生具备图表数据处理、Python 编程处理 数据的前知识和学习策略，带着问题、跟 着教材进行实践探究，体验文本处理的基 本过程：收集数据、分词、特征提取、数 据分析、结果呈现等，解答导入问题，发 展学生计算思维。同时，从全局上感受文

5、 本数据处理的过程和方法，为下面的聚焦 研究“分词” “特征提取” “标签云” “情感 分析”等做好铺垫。 学习评价学习评价通过过程观察、个别指导、适时干预，推进实践进程。 交流导入问题的探究过程和结论，以搜索“春节”为例，如 图 4 所示。 图 4 百度搜索“春节”结果数据标签云 总结文本数据处理的基本过程和主要步骤： 设计意图：通过过程观察和适时干预， 保障实践活动顺利开 展；通过交流、总结，促进学生对文本数据处理基本过程和 主要步骤的理解，发展计算思维。 通过过程观察和适时干预，保障实践活动 顺利开展；通过交流、总结，促进学生对 文本数据处理基本过程和主要步骤的理 解，发展计算思维。 自

6、主学习自主学习布置任务：聚焦 “分词” “特征提取” “标签云” “情感分析” 内容，开展分组探究。 在宏观上感受文本数据处理的过程和 方法后，学生对“分词” “特征提取” “文 本数据分析及应用-标签云、情感分析”有 第一组任务 基本任务基本任务（必做） ： 1.自主阅读教材第 128 页“ （1）中文分词”部分，领会 中文分词及中文分词的常见算法：基于词典的分词方 法、基于统计的分词方法、基于规则的分词方法。 2. 获 取 一 段 文 本 ， 存 为 UTF-8 编 码 格 式 的 文 件 “test_UTF8.txt”,使用“搜索抓取、中文分词与标签 云生成” 软件打开并进行分词， 感悟

7、分词的过程及方法。 拓展任务拓展任务（选做） ： 通过互联网，对中文分词的算法进行拓展性学习，使用 PPT 整理归纳后进行分享。拓展性学习重点放在“基于 词典的分词方法、基于统计的分词方法、基于规则的分 词方法” 。 第二组任务 基本任务基本任务（必做） ： 1.自主阅读教材第 129 页“ （2）特征提取”部分，学习 “特征词” “特征提取” “特征提取方式”等内容。 2.再次实践“中文分词与标签云” ，感悟并思考以下问 题： （1）在中文文本分析中可以采用字、词或短语作为表 示文本的特征项。本次实践活动中，是采用什么作为特 征项的？ （2）本次实践活动中，是如何进行特征提取的？ （3）分析

8、本次实践活动中的词频统计结果，去除高频 出现词语中的无关项， 描述本次实践提取来的最具代表 性、最有效的文本特征。 拓展任务（拓展任务（选做） ： 通过互联网， 对特征提取方式进行拓展性学习， 使用 PPT 整理归纳后进行分享。拓展性学习重点放在“根据专家 的知识挑选有价值的特征、用数学建模的方法构造评估 函数自动选取特征。 ” 。 第三组任务 基本任务基本任务（必做） ： 1.自主阅读教材第 130 页“文本数据分析与应用-（1） 标签云”部分，理解“文本数据分析的目的” “文本可 视化” “标签云”等内容。 2.分析 “中文分词与标签云” 实践活动中生成的标签云， 说说你从标签云中发现 “

9、获取的文本数据中所蕴含了哪 些关键信息”？你对文本数据增加了哪些理解？ 了一定的感官认知，在此基础上再聚焦研 究更容易入手。 任务设计上，自主阅读教材后，为进 一步增加理解的深度，或设计问题引导下 的实践研究、或设计问题引导下分析思考。 这样的设计促进学生分析问题、解决问题 能力提升同时，感悟文本数据分析的意义 与价值，发展学生计算思维。 这部分内容教学要求较低，但却是文 本数据分析的核心和重点。鉴于文本数据 分析在实践生活中应用广泛、实用性强， 在此处适度进行拓展学习，增加文本数据 处理学习的深度和广度，很有必要。 “应用中文分词与标签云软件开 展聚焦研究” 、 “借助互联网进行拓展性学 习

10、” 、 “使用 PPT 整理、归纳、分享” ，促使 学生进一步增强 PPT、 浏览器等软件的操作 技能，丰富数字化学习经验，提升数字化 学习能力。 拓展任务拓展任务（选做） ： 通过互联网，对标签云进行拓展性学习，使用 PPT 整理 归纳后进行分享。拓展性学习重点放在“文本可视化” “标签云” 。 第四组任务 基本任务基本任务（必做） ： 1.自主阅读教材第 130 页“文本数据分析与应用-（2） 文本情感分析”部分，学习“文本情感分析” “文本情 感分析的基本方法及应用”等内容。 2.观察教材第 130 页图 4.2.16 城市心情，讨论并回答 以下问题： （1）同样是传统节日，北京的人们在

11、“中秋节”的情 绪比南方的人们在“端午节”的心情好，可能的原因是 什么？ （2）新年北京站附近的人们心情全城最差，除夕的时 候全城最好，可能的原因是什么？ 拓展任务（拓展任务（选做） ： 通过互联网， 对文本情感分析进行拓展性学习， 使用 PPT 整理归纳后进行分享。拓展性学习重点放在“文本情感 分析” 。 学习评价学习评价学生分组探究过程中，教师通过观察、个别指导、适时 干预等方式推进节奏与合作成效。 通过小组内讨论和教师的指导，确定小组研讨内容的正确 性、合理性。 通过小组分享交流， 完成 “分词” “特征提取” “标签云” “情感分析”内容的全面学习。 通过教师点评、小结，增强“分词”

12、“特征提取” “标签 云” “情感分析”知识的理解与建构。 教师通过观察、个别指导、适时干预 确保活动进程；通过小组分享、交流实现 “分词” “特征提取” “标签云” “情感分析” 内容的全面学习；通过通过教师点评、小 结，增强整体知识的建构。 小结小结教师和学生共同回顾、总结本节学习主要内容。本节教学过程中采用了小组分工研讨 学习内容，学生在本节整体知识结构上可 能有欠缺，本环节设计意图弥补和解决这 一问题。 作业布置作业布置基础作业基础作业（面向所有学生） ： 通读教材，利用思维导图软件绘制本节课知识的思维导图， 包括在拓展性学习中的收获。 完成教材第 138 页“思考与练习”第 4 题。

13、 完成教材第 143 页“巩固与提高”第 5 题。 完成本条目课后练习的 1-6 题。 提升作业提升作业（面向学有余力学生） ： 通读教材是对课堂上分组分工学习的 补充，促使每生通读教材；绘制思维导图 是为了增强整体知识结构的构建。其他作 业是为了巩固学习效果和满足不同层次的 学生需求。 完成教材第 132 页“实践与体验-结果呈现”第 2 题。 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 1 课时，内容主要包括文本数据处理。 这节课我主要采用了问题引导法、小组学习法、实践法。 教学时，首先设计真实问题情境，导入新课：我们经常使用百度搜索引擎检索信息，每次搜索返

14、回的结果数据对于 搜索关键词的描述主要在哪些方面呢，例如：使用百度搜索“春节” ，如图 1 所示，找到相关结果约 100,000,000 个， 这些返回的结果数据对“春节”的关键特征描述是什么？ 然后，用问题引导学生自主阅读教材的“实践与体验” ，并进行实践探究，体验文本数据的收集、分词、特征提取、 数据分析、结果呈现等，从全局上感受文本数据处理的过程和方法。 接下来，按小组分工聚焦研究“分词” “特征提取” “标签云” “情感分析”等。这部分内容教学要求较低，但却是 文本数据分析的核心和重点。在此处适度进行拓展学习，增加文本数据处理学习的深度和广度。 最后，为确保小组分工研讨的内容，每同学都

15、能完全掌握，在小组分享交流、教师点评、小结基础上，可以布置作 业，要求通读教材，利用思维导图软件绘制本节课知识的思维导图，帮扶学生顺利完成本节的知识建构。 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 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，能够利用软件工具或平 台对数据进行整理、组织、计算与呈现。 ” 本节课的教学设计中，按文本数据处理的主要过程，结合教材本条目内容和学生生活实际，设计了真 实问题情境：我们经常使用百度搜索引擎检索信息，每次搜索返回的结果数据对于搜索关键词的描述 主要在哪些方面呢，例如：使用百度搜

16、索“春节” ，如图 1 所示，找到相关结果约 100,000,000 个，这 些返回的结果数据对“春节”的关键特征描述是什么？ 学生在这个问题情境中，应用 “中文分词与标签云”软件进行“文本数据处理的过程和方法”探 究、开展“分词” “特征提取” “文本数据分析及应用-标签云、情感分析”的聚焦研究” 。促使学生在 解决问题的过程中不断经历分析思考、实践求证、反馈调适，从而发展计算思维。 数字化学习与创新：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。 ” 本节课的教学设计中， “文本数据处理的过程和方法”的学习方法设计为：问题引领学生使用“中 文分词与标签云”软件自主实践探究； “分词” “特征提取” “文本数据分析及应用-标签云、情感分析” 的聚焦研究设计为：按组分工使用“中文分词与标签云”软件自主实践研讨，并借助互联网进行拓展 性学习，使用 PPT 整理、归纳、分享；课后作业设计为：通读教材，利用思维导图软件绘制本节课知 识的思维导图，包括在拓展性学习中的收获；学习方式的目标均指向“数字化学习与创新” 。 学习过程中， “中文分词与标签云”软件、PPT 软件、思维导图绘制软件的应用，进一步促进了学 生数字化学习与创新能力的发展。