數(shù)據(jù)透視實(shí)踐——從菜譜到關(guān)系圖譜

教材

川教版

授課類(lèi)型

新授課

第2課時(shí)

教材分析

教材中通過(guò)菜譜和唐詩(shī)的例子，展示了如何通過(guò)數(shù)據(jù)透視工具來(lái)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(huì)使用這些工具來(lái)發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)中的模式。

接下來(lái)是個(gè)性化資源庫(kù)設(shè)計(jì)。教材中的案例包括“唐詩(shī)數(shù)據(jù)資源庫(kù)”，學(xué)生需要能夠遷移知識(shí)，設(shè)計(jì)自己的資源庫(kù)，如“作文錦句資源庫(kù)”等。這需要學(xué)生掌握屬性設(shè)計(jì)、數(shù)據(jù)分類(lèi)和查詢語(yǔ)句編寫(xiě)的能力。

可能的難點(diǎn)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(guò)實(shí)際操作理解其原理和價(jià)值。此外，倫理教育需要結(jié)合實(shí)際案例，避免流于表面。

課時(shí)教學(xué)目標(biāo)

信息意識(shí)

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(jià)值，認(rèn)識(shí)到數(shù)據(jù)可視化對(duì)分析復(fù)雜關(guān)系的意義。

能通過(guò)奧運(yùn)獎(jiǎng)牌排名案例，體會(huì)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)方法的主觀性對(duì)結(jié)果的影響。

計(jì)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(guò)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(jì)資源庫(kù)的元數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，并編寫(xiě)適配的查詢語(yǔ)句。

數(shù)字化學(xué)習(xí)與創(chuàng)新

熟練運(yùn)用AI工具（如自然語(yǔ)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(shí)，設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)個(gè)性化資源庫(kù)（如“唐詩(shī)數(shù)據(jù)資源庫(kù)”），體現(xiàn)創(chuàng)新思維。

信息社會(huì)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(jiàn)與隱私泄露風(fēng)險(xiǎn)。

教學(xué)重點(diǎn)、難點(diǎn)

重點(diǎn)：

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

個(gè)性化資源庫(kù)的元數(shù)據(jù)設(shè)計(jì)與查詢語(yǔ)句編寫(xiě)。

難點(diǎn)：

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(xiǎn)。

教學(xué)過(guò)程

教學(xué)

環(huán)節(jié) 

教師活動(dòng)

學(xué)生活動(dòng) 

環(huán)節(jié)一：
情境導(dǎo)入——奧運(yùn)獎(jiǎng)牌排名的爭(zhēng)議

案例展示：

呈現(xiàn)教材Page 64的奧運(yùn)獎(jiǎng)牌排名案例，提問(wèn)：

“為什么不同國(guó)家的排名結(jié)果不同？數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)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(jì)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(guò)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(yùn)案例，填寫(xiě)表格：

環(huán)節(jié)二：
數(shù)據(jù)透視實(shí)踐

活動(dòng)一：數(shù)據(jù)透視實(shí)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(diǎn)（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(shī)數(shù)據(jù)資源庫(kù)”），完成以下任務(wù)：

生成柱狀圖統(tǒng)計(jì)“格律”分布（五絕、七絕等）；

構(gòu)建關(guān)系圖譜，展示“詩(shī)人—詩(shī)作—情緒”的關(guān)聯(lián)。

活動(dòng)二：AI工具應(yīng)用——從自然語(yǔ)言到精準(zhǔn)查詢：

AI工具引入：

演示使用自然語(yǔ)言轉(zhuǎn)查詢工具（如ChatGPT插件），輸入：

“找出唐詩(shī)中表達(dá)‘豪邁’情緒的詩(shī)句。”

展示生成的DSL語(yǔ)句：

倫理討論：

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

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

活動(dòng)三：個(gè)性化資源庫(kù)設(shè)計(jì)——從唐詩(shī)到創(chuàng)新應(yīng)用

案例解析：

分析教材圖2-3-9“唐詩(shī)元數(shù)據(jù)設(shè)計(jì)模板”，提問(wèn)：

“如何設(shè)計(jì)屬性才能支持‘按情緒查詢?cè)娋洹俊?/span>

強(qiáng)調(diào)：屬性設(shè)計(jì)需覆蓋查詢需求（如“情緒”“格律”“類(lèi)型”）。

設(shè)計(jì)任務(wù)：

學(xué)生以小組為單位，選擇主題（如“運(yùn)動(dòng)會(huì)項(xiàng)目庫(kù)”“作文素材庫(kù)”）：

設(shè)計(jì)元數(shù)據(jù)屬性表（至少包含5個(gè)字段）；

編寫(xiě)3條DSL查詢語(yǔ)句（如“查找短跑項(xiàng)目的世界紀(jì)錄”）；

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

活動(dòng)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(wèn)：

“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(gè)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(kāi)數(shù)據(jù)使用方式。

實(shí)踐操作工具，生成可視化圖表，填寫(xiě)分析報(bào)告：：

完成實(shí)踐活動(dòng)一，分組實(shí)踐，編寫(xiě)查詢語(yǔ)句，并展示成果。

使用AI工具生成查詢“杜甫的‘風(fēng)土人情’類(lèi)詩(shī)作”，修正可能錯(cuò)誤（如字段名不匹配）

展示設(shè)計(jì)成果，例如“運(yùn)動(dòng)會(huì)項(xiàng)目庫(kù)”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(lèi)？

正方：提升效率，減少人為誤差；

反方：存在偏見(jiàn)風(fēng)險(xiǎn)，需人工監(jiān)督。

簽署承諾書(shū)：

每位學(xué)生簽署《負(fù)責(zé)任數(shù)據(jù)使用承諾書(shū)》，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(shí)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(qǐng)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。