3.3 数据分析与可视化（2课时）ppt课件（20张ppt）+教案-2023新中图版《高中信息技术》必修第一册.rar

课课题题3.3 数据分析与可视化数据分析与可视化课型课型新授课新授课课时安排课时安排2教教 学学 过过 程程教教学学目目标标通过生活中的应用实例，体验数据分析的方法和作用，感受数据分析对人们日常生活的影响。能够利用软件工具或平台、Python 程序对数据进行计算与分析。了解数据可视化的概念、作用和表现形式，能够根据需求选择合适的可视化形式，能够挖掘数据分析的社会价值。理解南水北调工程的重要意义，提高合理用水、节约用水意识。教教学学难难点点 教教学学重重点点重点：数据分析体验，数据可视化的实现难点：数据分析方法的选择运用，根据需求选取适当的数据可视化形式，呈现和表达数据。教学教学 方法方法体验探究、分组合作法、讨论交流法、云课堂演示等板板书书设设计计3.3 数据分析与可视化 一、数据分析的基本方法：1.对比分析法2.平均分析法3.结构分析法二、数据可视化图表：折线图、饼图、柱形图、散点图、雷达图等词云：Scipy 库一、问题引入问题引入：学生思考：学生思考：1.南水北调工程的起因是什么？2.如今中线工程完工供水对沿途四省市有什么具体影响？3.对当地今后的经济和社会可持续发展战略作用是什么？教师引导：收集整理存储的这些数据到底有什么作用？如何去分析处理才能有助决策？二、新知探究：新知探究：1.教师讲解：教师讲解：1：数据分析的作用2：数据分析的基本方法2.体验数据分析体验数据分析体验 1.用电子表格软件进行数据分析利用电子表格软件对“期中考试”中的数据进行分析。体验 2.用在线数据平台进行数据分析体验 3.使用编程工具进行编写程序统计分析南水北调中线工程各地区 2007-2016 年水资源情况。（page111）要求：调试运行成功3.数据可视化：数据可视化：图表：图表：装订线 授课教师：授课班级：教教学学反反思思学生对 excel 软件和 python 比较熟悉，对数据采集和整理掌握的较好，但是对数据分析的认识相对较少，所以要求学生了解图表和图云其作用和制作方法，由于词云程序中涉及到多个库，所以学生接受的比较吃力。折线图：可显示随时间而变化的连续数据，常用于分析相等时间隔下数据的发展趋势。饼图：用于显示各部分数据在总数据中的大小和比例关系。柱形图：通常用于显示一定范围内数据的变化情况或用于各项数据的比较。散点图：用于表示若干数据系列中各数值之间的关系，以便判断两个变量之间是否存在某种关联雷达图：用来比较每个数据相对中心的数值变化，适用于多维数据的呈现，且每个维度可以排序。体验探究体验探究 1：将老师发送的 Excel 文件中的数据可视化（柱形图）词云：词云：教师演示在教师演示在 python 中中 编写程序制作三国演义词云。编写程序制作三国演义词云。教师对程序代码加以讲解。代码：from scipy.misc import imreadimport matplotlib.pyplot as pltfrom wordcloud import WordCloudimport jiebaimport imageioimport numpy as nptext=open(sanguo.txt,rb).read()text_jieba=.join(jieba.cut(text)mask=np.array(image.open(2.png)wc=WordCloud(font_path=C:WindowsFontsSimHei.ttf,background_color=white,max_words=200,mask=mask,max_font_size=30)wc.generate(text_jieba)wc.to_file(三国演义词云.jpg)plt.figure()plt.imshow(wc)教师详解：1.1.Scipy:科学计算核心库之一。Scipy 的 misc 用于对图像进行操作，函数 imread()读入用于生成词云的图像文件。2.Jieba：中文分词工具，使用 cut 方法进行分词。3.Wordcloud：词云生成工具，使用 generate 方法读取文本生成词云。4.pyplot.figure:创建一个绘图区 Pyplot.imshow:显示图片Pyplot.axis:设置坐标轴。Axis(“off”)时不显示坐标轴体验探究体验探究 2：学生在 python 中制作“中国特色社会主义新时代”的词云。三、课堂小结：三、课堂小结：教师和学生一起总结本节知识点。四、作业：四、作业：现有 5 名篮球队员的比赛数据，如表 3.3.5 所示。试分析比较他们在各项能力上的差异。思考：哪种图表形式适合呈现队员的数据，比较他们在各个能力维度上的强弱。 人教中图版(2019)数据与计算 3.3 数据采集与整理 人教中图版(2019)数据与计算 3.3 数据采集与整理学习目标学习目标：通过生活中的应用实例，体验数据分析的方法和作用，感受数据分析对人们日常生活的影响。能够利用软件工具或平台、Python程序对数据进行计算与分析。了解数据可视化的概念、作用和表现形式，能够根据需求选择合适的可视化形式，能够挖掘数据分析的社会价值。理解南水北调工程的重要意义，提高合理用水、节约用水意识。人教中图版(2019)数据与计算 3.3 数据采集与整理u南水北调工程的起因是什么？u如今中线工程完工供水对沿途四省市有什么具体影响？u对当地今后的经济和社会可持续发展战略作用是什么？人教中图版(2019)数据与计算 3.3 数据采集与整理新课导入：人教中图版(2019)数据与计算 3.3 数据采集与整理数据数据收集、整理、存收集、整理、存储收集整理存收集整理存储的的这些些数据到底有什么作用数据到底有什么作用？如何去分析如何去分析处理才理才能有助决策？能有助决策？人教中图版(2019)数据与计算 3.3 数据采集与整理u数据分析数据分析1.数据分析的作用2.数据分析的基本方法3.数据分析体验 人教中图版(2019)数据与计算 3.3 数据采集与整理数据知识信息数据收集数据整理数据存储数据分析数据分析：指用适当的计算方法与工具对收集来的数据进行处理，提取有用信息，形成结论，从而支持决策。人教中图版(2019)数据与计算 3.3 数据采集与整理描述性数据分析探索性数据分析验证性数据分析侧重于对数据的各种特征进行分析，对变量之间的关系进行评估和描述。主要用于在数据中发现新的特征。为侧重于验证已有假设的真伪。人教中图版(2019)数据与计算 3.3 数据采集与整理u数据分析的基本方法l结构分析法：也称构成分析法，是将各个部分与总体进行对比，是分析事物内部的结构和部分与整体之间关系的方法。结构分析法的基本表现形式就是计算结构指标。人教中图版(2019)数据与计算 3.3 数据采集与整理l对比分析法：也叫比较分析法，是将两个或两个以上的数据进行比较，分析它们的差异，揭示出这些数据所反映的事物规律的方法，是一种常用的分析方法。人教中图版(2019)数据与计算 3.3 数据采集与整理l平均分析法：运用计算平均数的方法来反映总体在一定时间、地点等条件下某一数量特征的一般水平。平均指标中最常用的是算术平均数，如平均身高、平均工资和平均降水量等。人教中图版(2019)数据与计算 3.3 数据采集与整理体验数据分析用用电子表格子表格软件件进行行数据分析数据分析用在用在线数据平台数据平台进行行数据分析数据分析使用使用编程工具程工具进行行数据分析数据分析 人教中图版(2019)数据与计算 3.3 数据采集与整理体验实践：使用编程工具进行数据分析。（1）问题：编写程序统计分析南水北调中线工程各地区2007-2016年水资源情况。（2）任务：运用解析算法描述问题求解过程。分析问题（已知条件、求解目标、已知和未知的关系）；规划问题求解流程；利用Python语言编程实现与调试；（教科书第111页）保存文件，运行程序。（3）分析结论，思考下列两问题：中线各地区水资源的实际情况如何？政府实施南水北调工程的起因是什么？人教中图版(2019)数据与计算 3.3 数据采集与整理数据可视化：数据可数据可视化是以化是以图形、形、图像和像和动画等方式直画等方式直规生生动地呈地呈现数据及数据分析数据及数据分析结果，揭示数据之果，揭示数据之间的关系、的关系、趋势和和规律等律等，方便人，方便人们更好地理解数据。更好地理解数据。人教中图版(2019)数据与计算 3.3 数据采集与整理图表表柱形柱形图折折线图雷达雷达图饼图散点散点图 人教中图版(2019)数据与计算 3.3 数据采集与整理u体验探究体验探究1：在Excel中实现数据的可视化 人教中图版(2019)数据与计算 3.3 数据采集与整理u体验探究体验探究2：在python中 编写程序制作三国演义词云。人教中图版(2019)数据与计算 3.3 数据采集与整理from scipy.misc import imreadimport matplotlib.pyplot as pltfrom wordcloud import WordCloudimport jiebaimport imageioimport numpy as nptext=open(sanguo.txt,rb).read()text_jieba=.join(jieba.cut(text)mask=np.array(image.open(2.png)wc=WordCloud(font_path=C:WindowsFontsSimHei.ttf,background_color=white,max_words=200,mask=mask,max_font_size=30)wc.generate(text_jieba)wc.to_file(三国演义词云.jpg)plt.figure()plt.imshow(wc)人教中图版(2019)数据与计算 3.3 数据采集与整理知识拓展：1.Scipy:科学计算核心库之一。Scipy的misc用于对图像进行操作，函数imread()读入用于生成词云的图像文件。2.Jieba：中文分词工具，使用cut方法进行分词。3.Wordcloud：词云生成工具，使用generate方法读取文本生成词云。人教中图版(2019)数据与计算 3.3 数据采集与整理作业：现有5名篮球队员的比赛数据，如表3.3.5所示。试分析比较他们在各项能力上的差异。思考：哪种图表形式适合呈现队员的数据，比较他们在各个能力维度上的强弱。