高中信息技術(shù)第一單元 數(shù)據(jù)與信息項目一 探秘鳥類研究——認識數(shù)據(jù)、信息與知識1. 采集鳥類活動的數(shù)據(jù)教課內(nèi)容ppt課件

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 項目一 探秘鳥類研究——認識數(shù)據(jù)、信息與知識第一節(jié) 采集鳥類活動的數(shù)據(jù)學(xué)習(xí)目標1.通過實例分析，感知其中的數(shù)據(jù)，描述數(shù)據(jù)的概念和特征，理解并應(yīng)用數(shù)據(jù)。2.通過分析大數(shù)據(jù)應(yīng)用案例，了解大數(shù)據(jù)的概念、特征和常見應(yīng)用領(lǐng)域，認識數(shù)據(jù)在信息社會中的重要價值，能夠舉例說明大數(shù)據(jù)對人們?nèi)粘Ｉ畹挠绊憽?/span>3.通過數(shù)字化學(xué)習(xí)活動，逐步適應(yīng)數(shù)字化學(xué)習(xí)環(huán)境，掌握數(shù)字化學(xué)習(xí)的方法，能夠根據(jù)需要選用恰當(dāng)?shù)臄?shù)字化工具和資源開展學(xué)習(xí)。教學(xué)重點和難點1.重點：數(shù)據(jù)的概念和特征，大數(shù)據(jù)的特征、應(yīng)用及其對人們?nèi)粘Ｉ畹挠绊憽?/span>2.難點：數(shù)據(jù)與大數(shù)據(jù)之間的關(guān)系。教學(xué)準備1.軟硬件環(huán)境：機房、思維導(dǎo)圖軟件、大數(shù)據(jù)應(yīng)用平臺。2.教學(xué)素材：鳥類研究的案例或其他體現(xiàn)數(shù)據(jù)的案例，大數(shù)據(jù)的應(yīng)用案例。教學(xué)過程一、導(dǎo)入“人類社會已進入大數(shù)據(jù)時代， 信息技術(shù)與社會各領(lǐng)域的交互融合引發(fā)了數(shù)據(jù)量的迅猛增長，同時帶來了海量信息。 現(xiàn)實社會中，數(shù)據(jù)和信息無處不在，我們時刻處于數(shù)據(jù)和信息的包圍之中。那么，什么是數(shù)據(jù)？今天，我們將學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)的基本知識。” 二、什么是數(shù)據(jù)1.學(xué)生自主學(xué)習(xí)明確自主學(xué)習(xí)的任務(wù)和要求： （１）閱讀教材中的項目一“采集鳥類活動的數(shù)據(jù)”，完成“導(dǎo)學(xué)案”第一部分的問題和任務(wù)。 （２）閱讀知識鏈接中的“數(shù)據(jù)和信息”，結(jié)合“采集鳥類活動的數(shù)據(jù)”，完成“導(dǎo)學(xué)案”第二部分的問題和任務(wù)。 （３）閱讀知識鏈接中的“數(shù)據(jù)、信息與知識的關(guān)系”及相關(guān)資料，完成“導(dǎo)學(xué)案”第三部分的問題和任務(wù)。  借助教材和網(wǎng)絡(luò)資源學(xué)習(xí)相關(guān)知識，完成“導(dǎo)學(xué)案”中的問題和任務(wù)（詳見件中的“探秘鳥類研究”項目導(dǎo)學(xué)案）。 小組交流 明確小組交流的要求： （１）小組內(nèi)學(xué)生依次分享自主學(xué)習(xí)的成果，要求每個學(xué)生都參與。 （２）所有組員都完成交流后，選出小組代表，并幫助他完善發(fā)言，準備代表本組在班級里分享。  3.數(shù)據(jù)的定義數(shù)據(jù)是對客觀事物屬性的描述，是記錄下來的某種可以識別的符號。在計算機科學(xué)中，數(shù)據(jù)是指所有能輸入到計算機中并能被計算機程序處理的符號的總稱。 數(shù)據(jù)的定義很多，以下列舉了兩種。 （１）數(shù)據(jù)是事實或觀察的結(jié)果，是對客觀事物的邏輯歸納，是用于表示客觀事物的未經(jīng)加工的原始素材。數(shù)據(jù)是信息的表現(xiàn)形式和載體，可以是符號、文字、數(shù)字、語音、圖像、 視頻等。數(shù)據(jù)和信息是不可分離的，數(shù)據(jù)是信息的表達，信息是數(shù)據(jù)的內(nèi)涵。數(shù)據(jù)本身沒有意義，數(shù)據(jù)只有對實體行為產(chǎn)生影響時才成為信息。數(shù)據(jù)可以是連續(xù)的值，比如聲音、圖像，稱為模擬數(shù)據(jù)。也可以是離散的，如符號、文字，稱為數(shù)字數(shù)據(jù)。在計算機系統(tǒng)中，數(shù)據(jù)以二進制信息單元０，１ 的形式表示。 ———童應(yīng)學(xué)，吳燕．計算機應(yīng)用基礎(chǔ)教程．武漢：華中師范大學(xué)出版社，２０１４ （２）數(shù)據(jù)是對客觀事物的符號表示，在計算機科學(xué)中是指所有能輸入到計算機中并被計算機程序處理的符號的總稱。它是計算機程序加工的“原材料”。對計算機科學(xué)而言數(shù)據(jù)的含義極為廣泛，如圖像、聲音等都可以通過編碼而歸之于數(shù)據(jù)的范疇。 ———嚴蔚敏．?dāng)?shù)據(jù)結(jié)構(gòu)．北京：清華大學(xué)出版社，２００９ 獲取數(shù)據(jù)的方法近年來，人們利用各種信息技術(shù)工具，實現(xiàn)了自動采集數(shù)據(jù)。例如，在鳥類棲香山地安裝實時監(jiān)控設(shè)備，利用紅外報影機全天候拍攝視頻數(shù)據(jù)，利用錄音設(shè)備錄制聲音數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)可以直接保存到信息系統(tǒng)中，供人們分析研究。 三、大數(shù)據(jù)大數(shù)據(jù)是以容量大、類型多、存取速度快、應(yīng)用價值高為主要特征的數(shù)據(jù)集合，正快速發(fā)展為對數(shù)量巨大、來源分散、格式多樣的數(shù)據(jù)進行采集、存儲和關(guān)聯(lián)分析，從中發(fā)現(xiàn)新知識、創(chuàng)造新價值、提升新能力的新一代信息技術(shù)和服務(wù)業(yè)態(tài)。信息技術(shù)與經(jīng)濟社會的交匯融合引發(fā)了數(shù)據(jù)迅猛增長，數(shù)據(jù)已成為國家基礎(chǔ)性戰(zhàn)略資源，大數(shù)據(jù)正日益對全球生產(chǎn)、流通、分配、消費活動以及經(jīng)濟運行機制、社會生活方式和國家治理能力產(chǎn)生重要影響。目前，我國在大數(shù)據(jù)發(fā)展和應(yīng)用方面已具備一定基礎(chǔ)，擁有市場優(yōu)勢和發(fā)展?jié)摿?，但也存在政府?dāng)?shù)據(jù)開放共享不足、產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)薄弱、缺乏頂層設(shè)計和統(tǒng)籌規(guī)劃、法律法規(guī)建設(shè)滯后、創(chuàng)新應(yīng)用領(lǐng)域不廣等問題，亟待解決。（１）大數(shù)據(jù)成為推動經(jīng)濟轉(zhuǎn)型發(fā)展的新動力。以數(shù)據(jù)流引領(lǐng)技術(shù)流、物質(zhì)流、資金流、人才流，將深刻影響社會分工協(xié)作的組織模式，促進生產(chǎn)組織方式的集約和創(chuàng)新。大數(shù)據(jù)推動社會生產(chǎn)要素的網(wǎng)絡(luò)化共享、集約化整合、協(xié)作化開發(fā)和高效化利用，改變了傳統(tǒng)的生產(chǎn)方式和經(jīng)濟運行機制，可顯著提升經(jīng)濟運行水平和效率。大數(shù)據(jù)持續(xù)激發(fā)商業(yè)模式創(chuàng)新，不斷催生新業(yè)態(tài)，已成為互聯(lián)網(wǎng)等新興領(lǐng)域促進業(yè)務(wù)創(chuàng)新增值、提升企業(yè)核心價值的重要驅(qū)動力。大數(shù)據(jù)產(chǎn)業(yè)正在成為新的經(jīng)濟增長點，將對未來信息產(chǎn)業(yè)格局產(chǎn)生重要影響。 （２）大數(shù)據(jù)成為重塑國家競爭優(yōu)勢的新機遇。在全球信息化快速發(fā)展的大背景下，大數(shù)據(jù)已成為國家重要的基礎(chǔ)性戰(zhàn)略資源，正引領(lǐng)新一輪科技創(chuàng)新。充分利用我國的數(shù)據(jù)規(guī)模優(yōu)勢，實現(xiàn)數(shù)據(jù)規(guī)模、質(zhì)量和應(yīng)用水平同步提升，發(fā)掘和釋放數(shù)據(jù)資源的潛在價值，有利于更好發(fā)揮數(shù)據(jù)資源的戰(zhàn)略作用，增強網(wǎng)絡(luò)空間數(shù)據(jù)主權(quán)保護能力，維護國家安全，有效提升國家競爭力。 （３）大數(shù)據(jù)成為提升政府治理能力的新途徑。大數(shù)據(jù)應(yīng)用能夠揭示傳統(tǒng)技術(shù)方式難以展現(xiàn)的關(guān)聯(lián)關(guān)系，推動政府?dāng)?shù)據(jù)開放共享，促進社會事業(yè)數(shù)據(jù)融合和資源整合，將極大提升政府整體數(shù)據(jù)分析能力，為有效處理復(fù)雜社會問題提供新的手段。建立“用數(shù)據(jù)說話、用數(shù)據(jù)決策、用數(shù)據(jù)管理、用數(shù)據(jù)創(chuàng)新”的管理機制，實現(xiàn)基于數(shù)據(jù)的科學(xué)決策，將推動政府管理理念和社會治理模式進步，加快建設(shè)與社會主義市場經(jīng)濟體制和中國特色社會主義事業(yè)發(fā)展相適應(yīng)的法治政府、創(chuàng)新政府、廉潔政府和服務(wù)型政府，逐步實現(xiàn)政府治理能力現(xiàn)代化。 ———摘自國務(wù)院《促進大數(shù)據(jù)發(fā)展行動綱要》 四、大數(shù)據(jù)的應(yīng)用大數(shù)據(jù)的價值體現(xiàn)在大數(shù)據(jù)的應(yīng)用上，人們關(guān)心大數(shù)據(jù)，最終是關(guān)心大數(shù)據(jù)的應(yīng)用，關(guān)心如何從業(yè)務(wù)和應(yīng)用出發(fā)讓大數(shù)據(jù)真正實現(xiàn)其所蘊含的價值，從而為我們的生產(chǎn)生活帶來有益的改變。 目前，大數(shù)據(jù)應(yīng)用在各行各業(yè)的發(fā)展呈現(xiàn)“階梯式”格局：互聯(lián)網(wǎng)行業(yè)是大數(shù)據(jù)應(yīng)用的領(lǐng)跑者，金融、零售、電信、公共管理、醫(yī)療衛(wèi)生等領(lǐng)域積極嘗試大數(shù)據(jù)。 （一）互聯(lián)網(wǎng)行業(yè)是大數(shù)據(jù)應(yīng)用的領(lǐng)跑者 互聯(lián)網(wǎng)是大數(shù)據(jù)應(yīng)用的發(fā)源地，大型互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)是當(dāng)前大數(shù)據(jù)應(yīng)用的領(lǐng)跑者。搜索引擎作為最早的互聯(lián)網(wǎng)大數(shù)據(jù)應(yīng)用，其不斷的發(fā)展推動谷歌公司在２０００年左右提出了ＭａｐＲｅｄｕｃｅ ／ ＢｉｇＴａｂｌｅ等技術(shù)，從此開啟了大數(shù)據(jù)技術(shù)的新篇章。經(jīng)過十多年的發(fā)展，互聯(lián)網(wǎng)上形成了多種相對成熟的大數(shù)據(jù)應(yīng)用模式，按照用途可分為以下三類： 第一，商業(yè)大數(shù)據(jù)應(yīng)用，即主要以盈利為目的的大數(shù)據(jù)應(yīng)用。目前常見的應(yīng)用有：一是基于用戶個人信息、行為、位置、微博等數(shù)據(jù)而進行的個性化推薦、交叉推薦、品牌監(jiān)測等營銷類大數(shù)據(jù)應(yīng)用。由于其商業(yè)模式清晰可見，市場需求廣泛旺盛，因此這是目前互聯(lián)網(wǎng)上最熱門最普遍的應(yīng)用，被互聯(lián)網(wǎng)廣告、電子商務(wù)、微博、視頻、相親等公司普遍采用。二是基于用戶、商鋪的交易數(shù)據(jù)而進行的經(jīng)營分析報告、反欺詐、反虛假交易、促銷和團購選品、產(chǎn)業(yè)集聚判斷等交易輔助類大數(shù)據(jù)應(yīng)用，這些應(yīng)用目前已經(jīng)逐漸成為電子商務(wù)企業(yè)的必備工具。三是利用網(wǎng)站動態(tài)數(shù)據(jù)對網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)進行實時監(jiān)控預(yù)警、網(wǎng)站分析優(yōu)化和網(wǎng)絡(luò)信息安全 保護（如用戶信息保護、防網(wǎng)絡(luò)攻擊、防釣魚、防垃圾郵件等）的網(wǎng)絡(luò)安全大數(shù)據(jù)應(yīng)用。 第二，公共服務(wù)類大數(shù)據(jù)應(yīng)用，即不以盈利為目的、側(cè)重于為社會公眾提供服務(wù)的大數(shù)據(jù)應(yīng)用。典型案例如谷歌開發(fā)的流感、登革熱等流行病預(yù)測應(yīng)用能夠比官方機構(gòu)提前一周發(fā)現(xiàn)疫情暴發(fā)狀況。國內(nèi)也有搜索引擎公司提供諸如春運客流分析、失蹤兒童搜尋的公益大數(shù)據(jù)服務(wù)。 第三，技術(shù)研發(fā)類大數(shù)據(jù)應(yīng)用，即利用大數(shù)據(jù)技術(shù)促進前沿技術(shù)研發(fā)、持續(xù)改進產(chǎn)品性能的應(yīng)用?；ヂ?lián)網(wǎng)應(yīng)用在新版本的研發(fā)中，常常進行Ａ ／ Ｂ測試，這就是大數(shù)據(jù)在產(chǎn)品開發(fā)中的典型應(yīng)用。Ａ ／ Ｂ測試中，服務(wù)商同時收集新老版本下的用戶行為數(shù)據(jù)（如點擊行為、訪問時長、鼠標停留等），并進行分析比對，用以指導(dǎo)產(chǎn)品后續(xù)的改進方向。另外，利用各種語言版本的網(wǎng)頁數(shù)據(jù)不斷提高翻譯質(zhì)量的機器翻譯、利用更多話音指令不斷提升質(zhì)量的話音識別技術(shù)，以及無人汽車等前沿技術(shù)的研發(fā)也廣泛應(yīng)用了大數(shù)據(jù)技術(shù)。 （二）大數(shù)據(jù)應(yīng)用加速向傳統(tǒng)領(lǐng)域拓展 大數(shù)據(jù)應(yīng)用起源于互聯(lián)網(wǎng)，正在向以數(shù)據(jù)生產(chǎn)、流通和利用為核心的各個產(chǎn)業(yè)滲透。 目前金融、零售、電信、公共管理、醫(yī)療衛(wèi)生等領(lǐng)域在積極地探索和布局大數(shù)據(jù)應(yīng)用，主要呈現(xiàn)兩種發(fā)展方向： 一是積極整合行業(yè)和機構(gòu)內(nèi)部的各種數(shù)據(jù)源，通過對整合后的數(shù)據(jù)進行挖掘分析，從而發(fā)展大數(shù)據(jù)應(yīng)用。例如，一些新興的大型百貨商場利用大數(shù)據(jù)平臺整合ＰＯＳ（ｐｏｉｎｔ ｏｆｓａｌｅ）機、企業(yè) ＣＲＭ（Ｃｕｓｔｏｍｅｒ Ｒｅｌａｔｉｏｎｓｈｉｐ Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ）系統(tǒng)、免費無線網(wǎng)絡(luò)、客流監(jiān)控設(shè)備 等數(shù)據(jù)，對用戶進行聚類分析，支撐包括商品位置擺放、打折信息投放、移動端營銷、客戶習(xí) 慣查詢、客戶群路徑分析等應(yīng)用，提高商場營銷效率和營業(yè)額?；诖髷?shù)據(jù)的智慧城市決策系統(tǒng)也是大數(shù)據(jù)應(yīng)用的重要領(lǐng)域，可整合來自經(jīng)濟、統(tǒng)計、民政、教育、衛(wèi)生、人力等政府部門內(nèi)部數(shù)據(jù)和來自物聯(lián)網(wǎng)、移動互聯(lián)網(wǎng)等網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)，設(shè)計經(jīng)濟社會運行分析模型，支撐智慧人口、智慧醫(yī)療、智慧教育、智能物流、智能環(huán)保等相關(guān)決策應(yīng)用。 二是積極借助外部數(shù)據(jù)，主要是互聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)，來實現(xiàn)相關(guān)應(yīng)用。例如，金融機構(gòu)通過收集互聯(lián)網(wǎng)用戶的微博數(shù)據(jù)、社交數(shù)據(jù)、歷史交易數(shù)據(jù)來評估用戶的信用等級；證券分析機構(gòu)通過整合新聞、股票論壇、公司公告、行業(yè)研究報告、交易數(shù)據(jù)、行情數(shù)據(jù)、報單數(shù)據(jù)等，試圖分析和挖掘各種事件和因素對股市和股票價格走向的影響；監(jiān)管機構(gòu)將社交數(shù)據(jù)、網(wǎng)絡(luò)新聞數(shù)據(jù)、網(wǎng)頁數(shù)據(jù)等與監(jiān)管機構(gòu)的數(shù)據(jù)庫對接，通過比對結(jié)果進行風(fēng)險提示，提醒監(jiān)管機構(gòu)及時采取行動；零售企業(yè)通過互聯(lián)網(wǎng)用戶數(shù)據(jù)分析商品銷售趨勢、用戶偏好等。 ———摘自工業(yè)和信息化部電信研究院《大數(shù)據(jù)白皮書（２０１４ 年）》 五、思維導(dǎo)圖1.思維導(dǎo)圖及思維導(dǎo)圖軟件 思維導(dǎo)圖（Ｍｉｎｄ Ｍａｐ）是 １９世紀７０年代初期出現(xiàn)的一種新型筆記方法。它是一種表達發(fā)射性思維的圖形思維工具，它運用圖文并重的技巧，把各級主題的關(guān)系用相互隸屬與 相關(guān)的層級圖表現(xiàn)出來。 2.常見的思維導(dǎo)圖軟件如下： ● ＸＭｉｎｄ：這是一款實用的思維導(dǎo)圖軟件，它簡單易用、美觀、功能強大，擁有高效的可視化思維模式，具備可擴展、跨平臺、穩(wěn)定性等性能。 ● ＦｒｅｅＭｉｎｄ：這是一款基于Ｊａｖａ的完全免費的思維導(dǎo)圖軟件。它具有一鍵“展開／折疊”功能以及“鏈接”跟隨操作，因而操作與導(dǎo)航十分便捷。 ● Ｉｍｉｎｄｍａｐ：其界面友好，容易使用，功能豐富，是全球首個提供３Ｄ視圖的思維導(dǎo)圖軟件。● ＮｏｖａＭｉｎｄ：它將思維導(dǎo)圖和ＰＰＴ融合在一起，支持思維導(dǎo)圖的放映演示。其安裝簡單，運行流暢，支持導(dǎo)出多種格式的文件。 ● ＭｉｎｄＭａｐｐｅｒ：這是一款專業(yè)的可視化思維導(dǎo)圖軟件，常用于信息管理和處理工作流程，簡單易用，特別適合初學(xué)者。 ● Ｍｉｎｄｊｅｔ ＭｉｎｄＭａｎａｇｅｒ：這是一款多功能的思維導(dǎo)圖軟件，它如同一個虛擬的白板，通過單一視圖組織頭腦風(fēng)暴、捕捉想法、交流規(guī)劃信息，具有項目管理和商業(yè)規(guī)劃等功能。