本章综合与测试教学设计高中信息技术华东师大版2020选择性必修3 数据管理与分析-华东师大版2020

本章综合与测试教学设计高中信息技术华东师大版2020选择性必修3数据管理与分析-华东师大版2020备课组主备人授课教师授教学科授课班级XX年级课题名称课程基本信息课程名称：本章综合与测试（高中信息技术华东师大版2020选择性必修3《数据管理与分析》）

教学年级和班级：高二年级（1）班

授课时间：2023年11月15日第3节课

教学时数：1课时（45分钟）核心素养目标信息意识：培养学生对数据价值的敏感性和认知，增强数据驱动的决策意识。计算思维：提升数据分析与问题解决能力，运用逻辑推理处理数据。数字化学习与创新：熟练使用数据库工具进行数据管理与分析，培养创新实践能力。信息社会责任：理解数据伦理与隐私保护，负责任地应用数据技术。重点难点及解决办法重点：数据库设计原则（来源：课本第二章），SQL基础查询操作（来源：课本第三章）。难点：多表连接查询（来源：课本第四章），数据清洗与预处理（来源：课本第五章）。解决办法：通过实例演示强化理解，分组练习巩固技能。突破策略：采用案例教学法，结合软件工具模拟实际场景，循序渐进提升应用能力。教学资源软硬件资源：学生用计算机（安装Access/MySQL）、教师机（配置投影仪）、数据库管理软件

课程平台：校内学习管理系统

信息化资源：课本配套案例数据集、SQL操作微课视频、数据清洗流程图示

教学手段：案例教学素材库、小组协作任务单、课堂即时反馈系统教学过程1.导入（约5分钟）：激发兴趣：展示学校运动会成绩管理系统的实际问题——需要同时查询学生基本信息（姓名、班级）和他们的比赛成绩（项目、得分），但数据分别存储在“学生表”和“成绩表”中，提问“如何一次性获取完整信息？”引发思考。回顾旧知：提问“之前学过哪些SQL查询语句？”（SELECT、FROM、WHERE、ORDERBY等），“单个表查询的基本步骤是什么？”（明确字段、表名、条件），引导学生回顾旧知，为新课做铺垫。

2.新课呈现（约25分钟）：讲解新知：①多表连接查询概念：结合课本P45案例，介绍内连接（INNERJOIN）——只返回两个表中匹配字段的数据，左连接（LEFTJOIN）——返回左表全部数据及右表匹配数据，强调连接条件（ON子句）的重要性。②数据清洗概念：结合课本P52案例，说明数据清洗的必要性（解决数据重复、缺失、异常问题），介绍常用方法（去重、填补缺失值、异常值处理）。举例说明：①多表连接：以“学生表（学号、姓名、班级）”和“成绩表（学号、项目、得分）”为例，演示内连接SQL语句：SELECT学生表.姓名,学生表.班级,成绩表.项目,成绩表.得分FROM学生表INNERJOIN成绩表ON学生表.学号=成绩表.学号；结果展示匹配的学生与成绩数据。②数据清洗：以“某次考试数据表（学号、科目、分数）”为例，发现“学号001重复出现3次，分数分别为85、NULL、92”，演示去重（SELECTDISTINCT学号,科目,分数FROM考试数据表）和填补缺失值（UPDATE考试数据表SET分数=85WHERE学号='001'AND分数ISNULL）。互动探究：①分组讨论“查询‘篮球社团’所有成员信息（需关联‘社团表’和‘学生表’）”，每组尝试编写SQL语句，教师巡视指导，选取典型语句投影展示，点评连接条件（社团表.社团ID=学生表.社团ID）和筛选条件（社团表.社团名称='篮球社团’）。②发放“脏数据表”（含重复记录、缺失值），小组讨论清洗步骤，每组派代表发言，教师总结“先去重、再填补、后检查异常”的逻辑。

3.巩固练习（约15分钟）：学生活动：①任务一（多表连接）：完成课本P58“实践与探索”——查询“借阅了《数据结构》的学生姓名和借阅日期（需关联‘学生表’‘图书表’‘借阅表’’），编写SQL语句并运行验证。②任务二（数据清洗）：对提供的“班级通讯录数据表”（姓名重复、电话号码缺失、年龄异常值如“200”）进行清洗，记录清洗步骤和结果。教师指导：①巡视学生操作，对连接条件错误（如漏写ON子句）的学生，提示“先确定两个表的共同字段”；对数据清洗逻辑混乱的学生，引导“先观察数据问题类型，再选择对应方法（重复用DISTINCT，缺失用UPDATE填补）”。②针对共性问题（如左连接与内连接混淆），暂停练习，举例对比：左连接查询“所有学生及其社团参与情况”，即使学生未参加社团也会显示，结果更全面。③展示学生成果，点评SQL语句的规范性和清洗数据的完整性，强调“数据清洗是数据分析的基础，直接影响结果准确性”。拓展与延伸1.拓展阅读材料

（1）多表连接的进阶应用：参考课本第四章“数据库查询技术”补充内容，深入学习右连接（RIGHTJOIN）和全连接（FULLJOIN）的使用场景，例如查询“所有图书及其借阅情况”（即使未被借阅的图书也要显示），对比内连接与外连接的结果差异。结合课本P62“拓展阅读”案例，分析多表连接在电商系统中的应用——关联用户表、订单表、商品表，实现“查询用户购买过的所有商品及购买时间”。

（2）数据清洗的技术深化：结合课本第五章“数据预处理”内容，学习缺失值处理的更多方法，如使用均值、中位数填充数值型数据（课本P55案例中成绩表的缺失分数可尝试此方法），或使用众数填充分类型数据；异常值检测的统计方法，如3σ原则（课本P56案例中体育成绩的异常值可结合标准差判断），以及箱线图法识别异常值。

（3）数据管理与分析的实际案例：研读课本附录“数据管理在生活中的应用”，了解学校图书馆借阅系统如何通过多表连接统计“热门图书借阅排行榜”，以及疫情防控数据中如何通过数据清洗确保病例数据的准确性（如重复病例去重、地址信息补全）。

2.课后自主学习和探究

（1）实践任务：设计一个“班级活动管理系统”，包含“学生表”（学号、姓名、性别）、“活动表”（活动ID、活动名称、日期）、“报名表”（学号、活动ID）。尝试编写SQL语句实现以下查询：①查询所有报名“篮球赛”的学生姓名；②查询每个活动的报名人数（使用GROUPBY）；③查询未报名任何活动的学生名单（使用左连接）。

（2）工具应用：使用Excel对“班级问卷调查数据”（包含“姓名”“年龄”“每周运动时长”“喜欢的运动项目”）进行清洗：①处理重复记录（如姓名相同但学号缺失的记录）；②填补“每周运动时长”的缺失值（用班级平均时长填充）；③检测“年龄”的异常值（如年龄为200，修正为合理范围）。清洗后生成统计图表，分析班级运动偏好。

（3）探究性研究：探究“数据清洗对分析结果的影响”。收集两组数据：A组为原始成绩数据（含缺失值和异常值），B组为清洗后的数据。分别计算两组数据的平均分、及格率，对比差异并分析原因（如异常值是否拉高/拉低平均分，缺失值是否导致样本量不足）。结合课本P58“数据质量与分析结果”内容，撰写100字探究报告。

（4）伦理与安全思考：结合课本第六章“数据安全与伦理”，查阅教材P70“数据隐私保护”案例，思考：在收集学生“家庭住址”“联系电话”等数据时，应如何通过数据清洗技术保护隐私（如对住址信息脱敏处理）？设计一条数据清洗规则，确保数据可分析但不泄露隐私。课后拓展七、课后拓展

1.拓展内容：阅读材料——课本第四章“数据库查询技术”补充内容，重点学习右连接（RIGHTJOIN）和全连接（FULLJOIN）的应用场景，对比内连接与外连接的查询结果差异；视频资源——教材配套的“多表连接查询操作演示”视频，展示“用户-订单-商品”三表关联的实际案例。

2.拓展要求：自主完成“校园图书管理系统”实践任务，设计“图书表”“借阅表”“学生表”，编写SQL语句查询“借阅过《数据结构》的学生信息及借阅次数”；使用Excel对“班级体检数据”进行清洗处理（填补缺失身高值、剔除异常体重数据），生成身高分布柱状图；探究数据清洗前后班级平均成绩的变化，记录分析结果。教师将在课后答疑时间解答SQL语句编写及数据清洗工具使用中的问题，提供个性化指导。板书设计八、板书设计

①多表连接查询

-内连接（INNERJOIN）：返回两个表中匹配字段的数据

-左连接（LEFTJOIN）：返回左表全部数据及右表匹配数据

-连接条件：ON子句（如学生表.学号=成绩表.学号）

②数据清洗方法

-去重：SELECTDISTINCT字段