粤教版高中信息技术必修-3.2表格信息的加工与表达学案

《数据分析与应用》教学设计 一、教学主题：使用 Excel 对问卷调查原始数据进行分析 二、教学内容分析 本教学设计内容涵盖了粤教版《信息技术基础》（必修）“第三章 信息的加工与表达（上）”中的 3.2.1 明确任务需求、3.2.2 建立表格、3.2.3 利用数值计算分析数据三部分的教学内容。通过对元旦文艺汇演节目 调查问卷数据进行整理、统计、分析，让学生参与思考、观摩和分组实践等活动，理解数据分析的基本流 程，学会根据数据来源确定数据需求，侧重于引导学生运用合适的方法分解问题、分析数据，学会大胆做 出判断并可以使用数据作为支撑进行评估，从而得出客观真实的结论。 三、学习者特征分析 1、知识基础 学生已经在高一上学期学习过 Excel，懂得基本操作，但仅仅是停留在简单地数据输入、数据运算，对 于基本操作的综合运用、复杂数据的处理一无所知。 2、能力基础 高一年级的学生，已经具有较强的概括能力、接受能力、自学能力以及一定的逻辑思维能力。他们思 维活跃，参与实践活动的意识强。 3、心理基础 大部分同学对信息技术课程有着非常浓厚的兴趣，但存在重技能、轻理论，对知识的思考、归纳有畏 难心理。 四、教学目标 1、知识技能 （1）理解和掌握数据分析的基本流程及在实际应用中的使用方法。 （2）掌握综合运用 Excel 基本操作的方法。 2、过程与方法 （1）使学生通过亲历体验使用 Excel 整理、统计、分析问卷调查原始数据的过程，从中理解和掌握数 据分析的方法。 （2）通过协作学习，培养学生自主探索、协作交流的能力，增强团队竞争意识。 3、情感态度与价值观 （1）引导学生注重观察，总结学习过程的经验，培养他们的信息素养。 （2）培养学生认识分析事物的能力，逐步形成计算思维的学习方式。 （3）引导学生克服畏难心理，培养不惧难题、主动学习的能力。 五、教学重点和难点 1、重点 （1）要求学生能根据数据来源确定数据需求，采用合适的方法分解问题和数据，大胆做出判断，进行 评估，形成结论。 （2）使学生通过亲历体验使用 Excel 整理、统计、分析问卷调查原始数据的过程，从中理解和掌握数 据分析的方法。 2、难点 （1）采用合适的方法分解问题和数据，以达到能圆满完成数据分析需求的目标。 （2）掌握综合运用 Excel 基本操作的方法。 六、教学策略设计 （一）课前准备 1、预备知识 （1）Excel 的基本操作（选择、录入、格式设置）； （2）自定义排序、分类汇总、数值计算、选择性粘贴、条件格式。 2、数字化资源： （1）调查问卷原始数据表（附件一）； （2）《元旦文艺汇演节目投票结果分析报告》模板（附件四）； （3）Excel 操作提示（另附）。 3、常规资源 （1）学案（附件二）； （2）课堂自查表（附件三）。 （二）教学方法 采用“任务驱动”和“分组合作”的学习方式，即“确定目标，设计任务；自主探索，积极协作；归 纳总结，展示成果”。 采用分组竞赛的教学方法，培养学生自己动手解决问题和交流合作的意识与能力，从而体现信息技术 课程的基本理念；通过抢答的形式激发学生的学习兴趣，活跃课堂气氛；利用多种教学资源，培养学生自 主学习、探究学习的能力为学生的终身发展奠定基础。 1、任务驱动法 根据教学内容，结合学生实际拟定具体学习任务，让学生带着真实的任务，理解数据分析的思想和价 值，并内化为自身的自然意识和自然需求。 2、体验探究法 让学生通过体验探究活动，掌握数据分析的基本流程，理解数据分析的思想与价值并内化为自身的自 然意识与自然需求。 3、分层次教学 提供本教学过程学案和所需的 Excel 操作提示，使不同学习能力层次的学生都能完成教学目标。 七、教学过程 教学 内容 教师活动 学生活动 设计意图 1、情 景导 同学们，学校的元旦文艺汇演已经结束，学生会在每个年级随机 抽取了 10 位同学，参与“我最喜欢的节目”投票活动，每人只能选 5 听 老 师 介 绍 案例，了解案 通过创设贴 近校园生活 入， 介绍 任务 个节目。目前，投票的结果已经录入到 Excel 工作表了，假如你是此 次评选活动的工作人员，现在需要请你对回收的问卷结果进行分析， 并给出自己的结论。那么，你要怎么做呢？ 例背景，明确 任务内容。 的情景，激 发学生的学 习兴趣，明 确 任 务 内 容。 2、数 据分 析的 概念 及其 作用 （1）介绍原始数据表： 首先，我们来看一下投票结果的原始数据表。第一感觉是不是觉 得有点乱？没关系，虽然原始数据表看起来很杂乱，但是我们只需要 通过一些简单的操作和技巧，就可以使它们变得整齐有序。 观 察 原 始 数 据表，初步感 受 原 始 数 据 的复杂性。 激发学生用 于尝试的热 情，为后面 完成任务带 来成就感做 好铺垫。 （2）介绍数据分析的概念及其作用： 在这里，我们有必要先来了解一点数据分析的知识。 数据分析是指用适当的统计分析方法对收集来的大量数据进行分 析，提取有用信息和形成结论，从而对数据加以详细研究和概括总结 的过程。在实用性方面，数据分析可帮助人们做出判断，以便采取适 当行动。具体到当前案例中，它可以帮助我们清晰地了解调查问卷的 结果，并对这次活动形成结论，从而概括总结本次活动收集到的信息。 听 老 师 介 绍 数 据 分 析 的 概念和作用。 通过简单的 介绍，让学 生初步了解 数据分析的 概念及其作 用，明白为 什么要在本 案例中用到 数据分析。 3、数 据分 析的 基本 流程 及其 应用 （1）介绍数据分析的基本流程： 虽然数据分析这个词涵盖了大量形形色色的工作和技巧，而且就 算有人告诉你她是数据分析师，你依然无法确定她的专长。但是，所 有优秀的分析师，无论专长及目标如何，都会在工作过程中按顺序执 行下面这个固定的基本流程： 这流程主要有四个步骤：第一步是确定，就是了解问题，确定问 题；第二步是分解，分解的对象是问题和数据，使其成为更小的组成 听讲，理解数 据 分 析 基 本 流 程 的 每 个 步 骤 的 工 作 内容。 通过图片的 形式，让学 生直观了解 到数据分析 的基本流程 及其工作内 容。 部分；第三步是评估，根据前两步了解到的情况做出各种结论；最后 一步是决策，把得到的这些结论重新组合在一起，做出或者建议一个 决策，具体到本案例，那就是得出本次调查问卷分析的结果。 3、数 据分 析的 基本 流程 及其 应用 （2）应用 接下来结合让我们结合本课的案例，根据数据分析基本流程的步 骤，来分析此次调查问卷的结果吧。 第一步，确定——了解问题，确定问题。 这个在任务介绍，已经很清楚的说明了，就是这次投票的结果如 何？ 阅读案例，回 答问题。 引导学生明 白通过阅读 案例，明确 主要问题。 第二步，分解——分解问题和数据，使其成为更小的组成部分。 现在我们已经清楚知道，学生会想要得到的是什么，但是“投票 结果如何”这是个大问题，三言两语是说不清的，而且没有数据支撑， 结论的可信度也是极低的。这就需要我们进行数据分析的下一步，把 我们要解决的问题和手头上的数据进行分解，把问题分解为颗粒级的 小问题，把数据重新整理统计成问题所需要的数据，让它们在分析时 发挥最大作用。 首先是问题的分解，我们无法直接回答大问题，但是，可以将它 划分为可管理、可解决的小问题，通过回答这些小问题，我们就可以 找到大问题的答案。例如： 好了，现在我们已经分解出了部分小问题，那就要用我们手头上 的数据来回答了。 数据处理就是这样：人们无意告诉我们所需要的精确答案的量化 值，我们必须自己提炼重要的因子。 按步骤、详 细介绍分解 问题和数据 的方法，使 学生在实际 操 作 中 领 悟、掌握问 题和数据的 分解方法。 如果我们拿到的是汇总情况，我们就会想知道哪些因子对我们至 关重要。 如果我们拿到是原始数据表，我们就会想对这些因子进行汇总， 让数据更有用。 在本案例中，我们拿到的是原始数据表，那我们如何提炼重要的 因子呢？ 很简单，就是找关键字。具体到本案例中，这个原始数据表能提 炼出什么关键字呢？例如：投票人数，包括各年级（高一、高二、高 三）、男生、女生，还有每个节目所得的票数…… 现在请大家根据表 1 的问题，观察原始数据表，看看每个问题需 要提炼哪些重要因子？我们分组来完成——相邻两人为一小组，左边 为第一大组，回答第 1 题；中间第二大组，回答第 2 题；右边为第三 大组，回答第 3 题，看看哪个组最快完成。（5 分钟） 完成后的表 1： 简化完成后的表 1： 思考，完成表 1。 观 察 表 1 的 简化过程，掌 握 重 要 因 子 通过观察表 1 的简化， 理解、掌握 问题的分解 过 程 和 方 法。 3、数 据分 析的 基本 流程 及其 应用 我们把这些关键字输入 Excel 中，可以得到表 2 和表 3： 表3： 年级 人数 投票人 高一 高二 高三 小结 总人数 男生 女生 我们要怎么要获得需要的精确答案的量化值呢？ 没错，答案就在原始数据表里，接下来我们来操作： 1、 选中 A2:M32，选中自定义排序：主要关键字——年级，次要 关键字——性别。 2、 选择数据--分类汇总：分类字段——性别，汇总方式——计 数，选定汇总项——年级、节目 1~10。 3、 按住 Ctrl 进行不连续选择，选择性粘贴（数值，转置）。 4、 使用 Sum 函数求和连续单元格，使用公式求和不连续单元 格。 大家可以参照老师刚才的操作，完成表 2、表 3，我们按照下面的 分组方法，看看哪个组最快完成： 相邻两人为一小组，左边为第一大组，完成高一的统计；中间第 的提取方法。 通过表 1 的 不断简化， 推 导 出 表 3、数 据分 析的 基本 流程 及其 应用 二大组，完成高二的统计；右边为第三大组，完成高三的统计。 观察表 2、表 3，参照老师 的操作，整理 原始数据表， 分 组 竞 赛 完 成表 2、表 3 2、表 3。 让学生体会 Excel 综 合 操 作 的 乐 趣，获得成 就感。 第三步，在前两步的基础上做出判断。 到目前为止，我们已经成功地将问题和数据分解为更小、更好管 理的组块了，并且解决一部分小问题，现在也可以给出一些判断和结 论。我们来看看表 4，其实就是将第二步分解问题得到的因子进行重 组和充实后的结果： 对照表 2、表 3，我们可以很轻松地完成表 4，只要找出每一列的 最大值就可以了，但是一列一列找效率太低了，如何快速突出显示每 列最大值呢？ 答案：使用条件格式，例如：选中 B4:B13，选择格式--条件格式： “单元格数值”，“等于”，“=MAX($M$4:$M$13)”。 优化后的表 2： 现在我们可以完成表 4 了，为了保证数据的准确性和自动更新， 我们尽量使用引用值来计算，同时要注意计算“占投票人比例”时选 择适当的投票人数，设置对应单元格格式为百分比： 参 照 老 师 的 操作，完成表 4。 引导学生从 数据中做出 判断，找出 支撑数据， 做出结论。 3、数 据分 析的 基本 流程 及其 应用 第四步，把各种结论组合起来。 现在，我们再回过头来看我们要解决的问题——“这次投票的结 果如何？”，答案是不是已经呼之欲出了？我们只需要回答之前分解出 的小问题就可以了，例如： 1、最受学生喜欢的节目是《 》，得票率为 %，其中有 % 的男生和 %的女生。 2、男生与女生喜欢的节目有比较大的区别，男生最喜欢的节目是 《 》，有 %的男生投票给它，而女生最喜欢的节目是《 》， 女生投票率达 %。 3、高一男生最喜欢的节目是《 》，得票率为 %；高二男 生最喜欢的节目是《 》，得票率为 %；高三男生最喜欢的节目 是《 》，得票率为 %。 接下来，大家以相邻两人为一小组，继续组合不同的结论，然后 完成《元旦文艺汇演学生投票结果的分析报告》，看看谁得出的结论最 多。同时，填写《课堂自查表》，完成后一起交上来。 分 组 组 合 各 种结论，形成 结果。 完成《课堂自 查表》。 通过让学生 实践体会作 出决策的过 程，获得数 据分析带来 的乐趣和成 就感，使学 生克服畏难 心理，培养 不惧难题、 主动学习的 能力。 总结 这节课我们学习了如何使用数据分析基本流程来处理分析调查问 卷的原始统计数据：第一步，确定问题；第二步，分解问题和数据； 第三步，评估，在前两步的基础上做出判断，得出结论；第四步，决 策，将各种结论重新组合，得出或建议一个决策。 在此过程中，我们综合运用了多种 Excel 操作和技巧，例如：排 序和分类汇总的综合使用，选择性粘贴的数值和转置，等等。 下节课我们将告诉大家如何让数据表达得更形象直观。 回 忆 课 程 内 容 ， 提 交 作 业。 回顾总结。 附件二： 学案 一、任务介绍 学校的元旦文艺汇演已经结束，学生会在每个年级随机抽取了 10 位同学，参与“我最喜欢的节目”投 票活动，每人只能选 5 个节目。目前，投票的结果已经录入到 Excel 工作表了，假如你是此次评选活动的工 作人员，现在需要请你对回收的问卷结果进行分析，并给出自己的结论。那么，你要怎么做呢？ 二、新课讲授 （一）数据分析的概念 数据分析是指用适当的统计分析方法对收集来的大量数据进行分析，提取有用信息和形成结论，从而 对数据加以详细研究和概括总结的过程。 （二）数据分析的基本流程及其应用 1、基本流程 2、基本流程的应用 （1）确定问题 需要解决的问题是： （2）分解问题和数据 （3）在前两步的基础上做出判断，形成结论。 （4）把各种结论重新组合，形成分析结果。 1、最受学生喜欢的节目是《 》，得票率为 %，其中有 %的男生和 % 的女生。 2、男生与女生喜欢的节目有比较大的区别，男生最喜欢的节目是《 》，有 %的男生 投票给它，而女生最喜欢的节目是《 》，女生投票率达 %。 3、高一男生最喜欢的节目是《 》，得票率为 %；高二男生最喜欢的节目是《 》， 得票率为 %；高三男生最喜欢的节目是《 》，得票率为 %。 4、 附件三： 课堂自查表 班级： 姓名： 座号： 请按照实际情况，在问题后面对应的项目打钩： 序号 问题 是 否 1 你是否理解数据分析基本流程的四个步骤？ 2 你是否能分解出三个不同于表 1 的小问题？ 3 你能否为自己分解出小问题提取出重要因 子？ 4 你能否参照原始数据表将你提取的重要因子 重新调整？ 5 你能否根据细化后的重要因子整理、统计数据 分析表？ 6 你能否找出其它与分类汇总不同的 Excel 操作 方法来处理原始数据表？ 7 你是否找到了表 4 所需的所有数据？ 8 你能得出 10 个以上的结论吗？ 9 你提交《元旦文艺汇演节目投票结果分析报 告》了吗？ 10 你会在日后的学习或校园生活中用到这节课 学到的数据分析流程和方法吗？ 附件四： 元旦文艺汇演学生投票结果的分析报告 一、调查背景 元旦文艺汇演已经结束了，团委、学生会希望通过调查问卷的方式，了解学生对本次汇演节目的看法， 并选出最受学生喜欢的节目。 二、调查目的 掌握学生最喜欢哪些节目 三、调查对象 高一、高二、高三学生 四、调查方式 本次调查采取的是随机问卷调查。发放问卷是在每个年级内随机选择 10 名学生当场发卷填写，并当场 收回的形式。我们共发放问卷 30 份，回收 30 份，回收率 100%。 五、调查时间 xxxx 年 xx 月 xx 日 六、调查内容 问卷有 3 个问题，其中第一、二题是关于调查对象的简单信息，第三题是选择自己最喜欢的元旦文艺 汇演节目。本次问卷调查采用不记名投票的方式，每名学生可以从问卷提供的 10 个节目选择自己喜欢的 5 个。 问卷形式可见后面的附件 1。 七、调查结果 附件 1： 调查问卷 同学们： 元旦文艺汇演已经结束了，为了更好了解大家对本次汇演节目的 喜好，请你回答下面几个简单的问题。 说明：在你选择的选项后面打“√” 1、你所处的年级： A. 高一（ ） B. 高二（ ） C. 高三（ ） 2、你是： A. 男生（ ） B. 女生（ ） 3、请选出你最喜欢的 5 个节目： A. 节目 1（ ） B. 节目 2（ ） C. 节目 3（ ） D. 节目 4（ ） E. 节目 5（ ） F. 节目 6（ ） G. 节目 7（ ） H. 节目 8（ ） I. 节目 9（ ） J. 节目 10（ ） 感谢你的配合！