基于“智能地图”项目的教学设计
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基于“智能地图”项目的教学设计
【学科核心素养】
1．能够采用计算机领域的学科方法界定问题、抽象特征、建立结构模型、合理组织数据。
2．通过判断、分析信息资源，运用合理的算法形成解决问题的方案。
【课程标准要求】
1. 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。
2. 掌握一种程序设计语言的基本知识，使用程序设计语言实现简单算法。通过解决实际问题，体验程序设计的基本流程，感受算法的效率，掌握程序调试与运行的方法。
【学业要求】
按照任务需求，了解数据采集、分析和可视化表达的基本方法，在分析的基础上，撰写问题的分析报告。依据解决问题的需要，设计和表示简单算法；掌握一种程序设计语言的基本知识，利用程序设计语言实现简单算法，解决问题。
【学情分析】
初三学生了解一些大数据的概念，掌握了一些基本的编程知识，有一定的程序设计经验，但是对于大数据在生活中的应用并不了解，对于大数据是如何收集、分析处理的更是不清楚。
【教学目标】
通过了解智能地图“实时显示拥堵”这一功能的原理，理解数据处理的过程和方法（数据采集、分析、可视化表达）。
模拟智能地图“实时显示拥堵”的实现过程，利用计算机编程模拟智能地图的实现。
【教学重难点】
教学重点：了解大数据的采集、分析和可视化表达的过程。
教学难点：设计方案模拟智能地图“实时拥堵”的实现过程。
【教学策略与手段】
“智能地图”这个在生活中学生们经常接触到，利用这个身边常见的事物，让学生了解大数据在生活中的应用。以智能地图的“实时显示拥堵”为例，解析它是如何采集、分析和可视化表达的，并编程模拟其中一些环节的处理过程。通过学生的分组探究活动，让学生深入理解大数据的概念，以及对生活的影响。
【教学环境】
网络机房。
【教学过程设计】
一、情境引入
智能地图在生活中是我们的好帮手，它能为大家导航，实时显示路况拥堵情况，方便大家避开拥堵路段，节约时间提高出行效率。智能地图一般用绿色表示道路通畅，黄色表示车辆行驶缓慢，红色表示极为拥堵。
智能地图的“实时显示拥堵”功能非常有用，它究竟是怎样实现的呢？
如下图所示
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设计意图：大数据是一个相对抽象的概念，为了让学生理解大数据的处理过程，选择了一个与生活贴近的例子“智能地图”。“智能地图”学生们在生活中都能接触到，它能为我们导航，避开拥堵路段选择方便快捷的路线。本次活动中选择它的“实时显示拥堵”这一功能作为研究的主题，讨论探究这个功能是如何实现的。活动按照数据的收集、分析及可视化表达这三个阶段设计了相应的三个活动，让学生自行设计方案模拟智能地图的实现，从而学习根据实际需求，设计方案并用信息化工具解决问题的方法。
二、新知探究
1．活动一：智能地图“实时拥堵”的数据采集
知识技能：大数据的采集
活动要求：
学生2—3人一组，上网搜索资料，整理记录下智能地图有哪些数据采集的方法。
设计一套方案，模拟其中一种数据收集的方法。
完善方案，以学校周边的一段公路为样本，采集其车流量的数据。
分析实验方法及数据，提出改进方案并实施。
设计意图：本环节让学生了解实时拥堵的数据采集过程，并设计一种可实施执行的方案模拟数据的采集。学生通过上网搜索能了解智能地图的数据采集大多使用了LBS定位服务技术。智能地图的数据有专门的数据应用商提供，数据采集主要有三种方法：第一，浮动车模型，通过出租车、滴滴快车、客运车、货车等车载GPS终端收集数据；第二，公路上安装地感线圈、测速雷达和视频监测工具；第三，定点上报或实地采集，也可用无人机航拍。
在难度的把握上，可以通过对方案设计的难易程度来调节。可以 内容过长，仅展示头部和尾部部分文字预览，全文请查看图片预览。 ：______ 组员：________________________
活动一：“实时拥堵”数据采集
采集数据方法
具体方案与技术
方法一
方法二
……
设计可执行方案，模拟“实时拥堵”的数据采集
活动二：“实时拥堵”数据分析
设计算法，分析拥堵情况
活动三：“实时拥堵”数据显示
“实时拥堵”采用了何种显示方式，这种显示有什么优势？
归纳总结：大数据的处理经过了哪些过程？
拓展思考：有哪些事物和智能地图“实时拥堵”这种工作原理相似，大数据在生活中还有哪些应用？
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