Вся программа 7 класса · 3.8. Мир данных
В таблице для выбора школьного кружка есть числа 10, 15, 20. Помощник объявил: «Это возраст участников». Но заголовка и единиц нет. Какие ещё значения могли иметь эти числа? Почему таблица без описания может дать неверный вывод?
Учителю: подготовка и план на 45 минут
Подготовьте: экран или распечатки, тетради, ручки; калькулятор по необходимости. Все таблицы, тексты и ключи находятся в статье и PDF. Ключи открывайте после самостоятельной попытки; ученические листы печатайте отдельно от раздела учителя.
Вариант без регистрации: работайте по готовым материалам и учебным журналам на экране или бумаге. Ученики не создают аккаунтов и не передают личных данных. Учебная имитация позволяет проверить рассуждение, но не заменяет настоящий эксперимент с сервисом.
| Время | Этап | Результат |
|---|---|---|
| 0–5 | Проблемная ситуация | Первое решение и основания |
| 5–14 | Теория и разобранный пример | Понятия, доказательства и ограничения |
| 14–25 | Практика 1 | Проверяемый результат по критериям |
| 25–33 | Практика 2 | Перенос в новые условия |
| 33–40 | Обсуждение | Аргумент, возражение, общее решение |
| 40–45 | Индивидуальная проверка | Самостоятельный ответ и сверка |
Что собрать: результаты двух практик, основания вывода и индивидуальную проверку. Минуты включают чтение, обсуждение и запись; раздел соответствия программе предназначен учителю вне этих 45 минут. При 0–1 балле в проверке вернитесь к разобранному примеру; при 2–3 уточните пропущенное звено; при 4 предложите новый случай. Критерии нужны для обратной связи, не задают обязательную школьную отметку.
01. Проблемная ситуация
В таблице для выбора школьного кружка есть числа 10, 15, 20. Помощник объявил: «Это возраст участников». Но заголовка и единиц нет. Какие ещё значения могли иметь эти числа? Почему таблица без описания может дать неверный вывод?
0–5 минут: минуту прочитайте ситуацию, за две запишите своё решение и основание, за две сравните с соседом и сформулируйте вопрос проверки.
02. Объяснение и разобранный пример
5–14 минут: 4 минуты — понятия; 3 — совместный разбор; 2 — проверка ограничений примера.
Данные — записанные сведения: измерения, ответы, тексты, изображения или звук. Они становятся полезны в конкретной задаче при известном происхождении и смысле. Знания человека включают опыт и объяснения; файл с числами сам по себе не равен пониманию. Датасет — организованный набор примеров, предназначенный для исследования или работы модели. В таблице строка обычно описывает объект или наблюдение, столбец — его признак. Важно заранее определить, что считается одним объектом.
Признак — характеристика, доступная для решения задачи. Метка — известный ответ для обучения или проверки, например «подходит объявлению». Не любая колонка является меткой: номер записи лишь помогает её найти. Для прогноза результата нельзя подать модели будущий правильный ответ как уже известный признак. Табличный набор может содержать категории и числа; набор изображений — файлы с описанием, текстовый — документы, аудио — записи. Состав и правила связи с метками нужно документировать.
Паспорт датасета отвечает: задача, объект строки, смысл и единицы полей, источник, способ сбора, пропуски, ограничения и разрешённое использование. Большие данные связаны не только с большим количеством строк, но и со скоростью поступления, разнообразием и сложностью обработки. Миллионы повторов одной ошибки не превращаются в надёжные знания. Наш набор из четырёх строк маленький; мы учимся описывать его, а не заявляем работу с big data.
Разобранный пример. Для выбора формата встречи строка означает один вымышленный ответ, поля: код, интерес, доступное время в минутах. Запись «А, техника, 15» не описывает возраст. Если задача — прогнозировать, понравилась ли встреча после её посещения, будущая оценка не должна попадать во входные данные при прогнозе до встречи.
03. Практика 1: Опишите набор и проведите мини-опрос
| Код | Интерес | Время, мин |
|---|---|---|
| А | Природа | 15 |
| Б | Техника | 20 |
| В | Природа | 10 |
| Г | Искусство | 15 |
Таблица — резервные вымышленные ответы. Основной вариант: за 3 минуты группа задаёт одноклассникам два вопроса: «Какую учебную тему выберешь: природа, техника, искусство?» и «Какой формат удобнее: 10, 15 или 20 минут?» Участие добровольное. Не спрашивайте имя, оценки, контакты. Записывайте ответы без возможности связать строку с человеком; на публику выводите только число ответов по категориям. При отказе или отсутствии группы используйте резерв и укажите это.
- За 2 минуты определите задачу и единицу наблюдения; подготовьте поля без личных сведений.
- За 3 минуты проведите опрос или обработайте резерв; честно укажите происхождение строк.
- За 4 минуты составьте паспорт и сводку частот интересов; отделите код от признаков.
- За 2 минуты объясните ограничение выборки и представьте общий результат без индивидуальных записей.
Форма результата: Паспорт датасета, рабочая таблица и агрегированная сводка.
Критерии: По 1 баллу: верные поля и единицы; честный источник; сводка без личных сведений; ограничение выводов. Всего 4.
Ответ, объяснение и критерии для учителя
В резерве 4 ответа: природа — 2, техника — 1, искусство — 1. Объект — один ответ; время измерено в минутах; код — идентификатор учебной записи, не возраст и не метка. Источник — вымышленный резерв, если опрос не состоялся. Для настоящего опроса числа могут быть иными, оценивается процедура и верная сводка. Нельзя объявлять предпочтения четырёх человек предпочтениями всей школы. Даже без имени редкий ответ может быть узнаваем; не публикуйте индивидуальные строки и не сохраняйте соответствие с участниками.
Оценка: По 1 баллу: верные поля и единицы; честный источник; сводка без личных сведений; ограничение выводов. Всего 4.
04. Практика 2: Подберите вид данных под задачу
| Задача | Предложенный материал |
|---|---|
| Найти повреждённый угол книги | Фотографии обложек |
| Распознать слова объявления | Звуковые записи и проверенные расшифровки |
| Предсказать длительность выдачи | Таблица числа посетителей и времени |
| Определить тему новости | Тексты новостей с тематическими метками |
Условный помощник утверждает: «Любой датасет — таблица, любой номер — ответ, а данные опроса доказывают вкусы всех детей России». Это учебная реплика.
- За 2 минуты назовите объекты и виды данных четырёх задач.
- За 3 минуты укажите, где нужны эталонные ответы и какие они.
- За 2 минуты исправьте три утверждения помощника.
- За минуту предложите поле паспорта, без которого один из наборов опасно неправильно истолковать.
Форма результата: Четыре карточки «задача → данные → ответ → паспорт».
Критерии: По 1 баллу за виды, эталоны, исправления и нужное описание. Всего 4.
Ответ, объяснение и критерии для учителя
Фотография — изображение, эталон «повреждение есть/нет» или отмеченная область; запись — аудио, эталон точный текст; наблюдение выдачи — таблица, ответ длительность; новость — текст, ответ тема. Номер не раскрывает нужный ответ автоматически. Наборы бывают не только табличными. Опрос небольшой группы не описывает всю страну. Полезные поля: способ съёмки, язык записи, единица времени, инструкция тем; возможны другие обоснованные варианты.
Оценка: По 1 баллу за виды, эталоны, исправления и нужное описание. Всего 4.
05. Обсуждение: аргумент и возражение
33–40 минут. Тезис: «Чем больше строк, тем больше знаний». За 2 минуты назовите пользу разнообразных примеров; за 3 возразите тысячей копий строки без единиц; за 2 согласуйте условия полезного расширения.
Ориентир для обсуждения
Нужны разные уместные наблюдения, верные подписи и проверка. Объём не исправляет неверное происхождение. Человеческий смысл задачи и опыт не сводятся к размеру файла.
06. Индивидуальная проверка понимания
В журнале одна строка: «датчик С, 20, 08:00». Нужно сравнить температуры двух кабинетов. Назовите два недостающих поля, объект записи, подходящий тип набора и границу вывода.
40–45 минут: 3 минуты — самостоятельная запись; 1 — сверка по ключу и исправление другим цветом; 1 — сдача ответа и общий вывод.
Ключ и критерии индивидуальной проверки
Не хватает единицы температуры и места/связи датчика с кабинетом; также полезны дата и условия измерения. Объект — измерение датчика в момент времени. Тип — таблица временных наблюдений. По одной неописанной строке сравнить кабинеты нельзя. По 1 баллу за недостающее, объект, тип, ограничение.
07. Связь с исходной программой
Пункт программы → действие → проверяемый результат
| Пункт программы | Действие ученика | Что проверяет учитель |
|---|---|---|
| Данные, датасет, виды и структура | Описывает строки и поля четырёх видов наборов | Отличает код, признак и метку |
| Создавать датасет; групповой опрос | Собирает добровольные ответы или использует отмеченный резерв | Представляет таблицу и агрегированную сводку |
| Большие данные; данные и знания | Объясняет пользу и предел объёма | Не выдаёт маленькую выборку за данные всей школы |
Матрица относится к результатам данного урока. Другие существенные результаты модуля раскрываются в остальных уроках по опубликованному плану.
Источники и права на материалы
Основа содержания и результатов — исходная программа класса. Поурочное название и учебные случаи — авторская методическая развёртка, не дословные названия модулей программы. Числовые наборы, реплики условных помощников и ситуации специально подготовлены для урока. Исторические карточки пересказывают указанные документы; это не дословные цитаты. Учебные журналы не являются результатами испытания реального ИИ.
Google: задачи и виды машинного обучения — источник для понятий и проверки; учебные задания разработаны отдельно.
Логотип «Школы России» используется в материалах портала; авторские схемы предназначены для учебной работы. Внешние материалы сохраняют указанные условия использования.