數(shù)據(jù)透視實踐——從菜譜到關(guān)系圖譜

教材

川教版

授課類型

新授課

第2課時

教材分析

教材中通過菜譜和唐詩的例子，展示了如何通過數(shù)據(jù)透視工具來分析數(shù)據(jù)之間的關(guān)系。例如，圖2-3-10展示了菜肴數(shù)據(jù)的關(guān)系圖譜，學(xué)生需要學(xué)會使用這些工具來發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)中的模式。

接下來是個性化資源庫設(shè)計。教材中的案例包括“唐詩數(shù)據(jù)資源庫”，學(xué)生需要能夠遷移知識，設(shè)計自己的資源庫，如“作文錦句資源庫”等。這需要學(xué)生掌握屬性設(shè)計、數(shù)據(jù)分類和查詢語句編寫的能力。

可能的難點在于如何將抽象的“數(shù)據(jù)透視”和“AI工具應(yīng)用”具體化，讓學(xué)生能夠通過實際操作理解其原理和價值。此外，倫理教育需要結(jié)合實際案例，避免流于表面。

課時教學(xué)目標(biāo)

信息意識

學(xué)生能理解數(shù)據(jù)透視在挖掘數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)性中的價值，認(rèn)識到數(shù)據(jù)可視化對分析復(fù)雜關(guān)系的意義。

能通過奧運獎牌排名案例，體會數(shù)據(jù)統(tǒng)計方法的主觀性對結(jié)果的影響。

計算思維

掌握數(shù)據(jù)透視工具（如關(guān)系圖譜、柱狀圖）的使用方法，能通過邏輯分析發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)間的潛在聯(lián)系

能根據(jù)需求設(shè)計資源庫的元數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，并編寫適配的查詢語句。

數(shù)字化學(xué)習(xí)與創(chuàng)新

熟練運用AI工具（如自然語言轉(zhuǎn)查詢工具、數(shù)據(jù)可視化工具）提升數(shù)據(jù)處理效率。

能遷移知識，設(shè)計并實現(xiàn)個性化資源庫（如“唐詩數(shù)據(jù)資源庫”），體現(xiàn)創(chuàng)新思維。

信息社會責(zé)任

在數(shù)據(jù)采集與使用中遵守隱私保護(hù)和版權(quán)規(guī)范，避免數(shù)據(jù)濫用。

能批判性思考AI工具的倫理邊界，如數(shù)據(jù)偏見與隱私泄露風(fēng)險。

教學(xué)重點、難點

重點：

數(shù)據(jù)透視工具的操作與應(yīng)用（關(guān)系圖譜、柱狀圖）。

個性化資源庫的元數(shù)據(jù)設(shè)計與查詢語句編寫。

難點：

理解數(shù)據(jù)透視的底層邏輯（如字段關(guān)聯(lián)、數(shù)據(jù)聚合）。

在AI工具使用中平衡效率與倫理風(fēng)險。

教學(xué)過程

教學(xué)

環(huán)節(jié) 

教師活動

學(xué)生活動 

環(huán)節(jié)一：
情境導(dǎo)入——奧運獎牌排名的爭議

案例展示：

呈現(xiàn)教材Page 64的奧運獎牌排名案例，提問：

“為什么不同國家的排名結(jié)果不同？數(shù)據(jù)統(tǒng)計方法如何影響結(jié)論？”

引導(dǎo)學(xué)生總結(jié)：數(shù)據(jù)統(tǒng)計需透明，結(jié)果解讀需客觀。

關(guān)聯(lián)主題：

引出本課核心任務(wù)：通過數(shù)據(jù)透視與AI工具，科學(xué)分析數(shù)據(jù)關(guān)系，規(guī)避主觀誤導(dǎo)。

分組討論奧運案例，填寫表格：

環(huán)節(jié)二：
數(shù)據(jù)透視實踐

活動一：數(shù)據(jù)透視實踐——從菜譜到關(guān)系圖譜：

工具演示：

使用數(shù)據(jù)可視化工具（如Tableau）導(dǎo)入“菜譜大全”數(shù)據(jù)，生成柱狀圖（教材圖2-3-7），分析“工藝”分布。

演示關(guān)系圖譜（教材圖2-3-10），解釋節(jié)點（菜品）與邊（關(guān)聯(lián)關(guān)系）的含義。

任務(wù)發(fā)布：

學(xué)生分組選擇數(shù)據(jù)集（如“唐詩數(shù)據(jù)資源庫”），完成以下任務(wù)：

生成柱狀圖統(tǒng)計“格律”分布（五絕、七絕等）；

構(gòu)建關(guān)系圖譜，展示“詩人—詩作—情緒”的關(guān)聯(lián)。

活動二：AI工具應(yīng)用——從自然語言到精準(zhǔn)查詢：

AI工具引入：

演示使用自然語言轉(zhuǎn)查詢工具（如ChatGPT插件），輸入：

“找出唐詩中表達(dá)‘豪邁’情緒的詩句?！?/span>

展示生成的DSL語句：

倫理討論：

提問：“AI工具可能因訓(xùn)練數(shù)據(jù)不足導(dǎo)致分類錯誤，如何避免誤導(dǎo)？”

引導(dǎo)學(xué)生總結(jié)：人工校驗+多源數(shù)據(jù)驗證。

活動三：個性化資源庫設(shè)計——從唐詩到創(chuàng)新應(yīng)用

案例解析：

分析教材圖2-3-9“唐詩元數(shù)據(jù)設(shè)計模板”，提問：

“如何設(shè)計屬性才能支持‘按情緒查詢詩句’？”

強調(diào)：屬性設(shè)計需覆蓋查詢需求（如“情緒”“格律”“類型”）。

設(shè)計任務(wù)：

學(xué)生以小組為單位，選擇主題（如“運動會項目庫”“作文素材庫”）：

設(shè)計元數(shù)據(jù)屬性表（至少包含5個字段）；

編寫3條DSL查詢語句（如“查找短跑項目的世界紀(jì)錄”）；

使用AI工具生成部分?jǐn)?shù)據(jù)，并驗證準(zhǔn)確性。

活動四：倫理反思——數(shù)據(jù)使用中的責(zé)任

案例分析：

展示案例：“某公司未經(jīng)授權(quán)使用用戶飲食數(shù)據(jù)推送廣告”，提問：

“這種行為違反了哪些倫理原則？可能造成什么后果？”

規(guī)范制定：

引導(dǎo)學(xué)生總結(jié)數(shù)據(jù)使用倫理框架：

合法：遵守《個人信息保護(hù)法》；

合理：數(shù)據(jù)用途明確且必要；

透明：向用戶公開數(shù)據(jù)使用方式。

實踐操作工具，生成可視化圖表，填寫分析報告：：

完成實踐活動一，分組實踐，編寫查詢語句，并展示成果。

使用AI工具生成查詢“杜甫的‘風(fēng)土人情’類詩作”，修正可能錯誤（如字段名不匹配）

展示設(shè)計成果，例如“運動會項目庫”屬性表：

分組辯論：

辯題：“AI工具是否應(yīng)完全替代人工數(shù)據(jù)分類？

正方：提升效率，減少人為誤差；

反方：存在偏見風(fēng)險，需人工監(jiān)督。

簽署承諾書：

每位學(xué)生簽署《負(fù)責(zé)任數(shù)據(jù)使用承諾書》，承諾在數(shù)據(jù)查詢、分享中遵守倫理規(guī)范。

環(huán)節(jié)三：
課堂總結(jié)

當(dāng)我們能夠?qū)?shù)據(jù)進(jìn)行“透視”的時候，數(shù)據(jù)的意義才真正得到了體現(xiàn)。總結(jié)本節(jié)課學(xué)習(xí)的內(nèi)容

回顧本節(jié)課學(xué)習(xí)的內(nèi)容，完成課后作業(yè)。

環(huán)節(jié)四：作業(yè)布置

請以“數(shù)據(jù)透視圖”或者“數(shù)據(jù)透視表”為關(guān)鍵詞，在搜索引擎中尋找相關(guān)學(xué)習(xí)資料，學(xué)一學(xué)如何進(jìn)行“數(shù)據(jù)透視”，并在同學(xué)間進(jìn)行交流。