高中一年級(jí)上學(xué)期信息科技《數(shù)據(jù)可視化表達(dá)的方式》教學(xué)設(shè)計(jì)

課題5.4.1數(shù)據(jù)的可視化表達(dá)課型新授課課時(shí)安排1教學(xué)目標(biāo)1.了解數(shù)據(jù)可視化呈現(xiàn)的主要方式，能夠根據(jù)數(shù)據(jù)特點(diǎn)選擇合適的表達(dá)方式。2.通過實(shí)踐體驗(yàn)感受數(shù)據(jù)可視化表達(dá)的方式意義，培養(yǎng)學(xué)生的歸納總結(jié)能力和數(shù)據(jù)處理能力。教學(xué)重難點(diǎn)重點(diǎn)：能夠了解數(shù)據(jù)可視化的呈現(xiàn)方式；難點(diǎn)：選用恰當(dāng)?shù)目梢暬尸F(xiàn)表達(dá)數(shù)據(jù)，提升數(shù)據(jù)分析的效率。教學(xué)方法講授法、任務(wù)驅(qū)動(dòng)法、演示法、實(shí)踐體驗(yàn)法等教學(xué)過程情境導(dǎo)入提問：眾所周知，歷史上我們國(guó)家一直是人口大國(guó)，為了全面查清我國(guó)人口數(shù)量、結(jié)構(gòu)、分布等方面情況，國(guó)家前后進(jìn)行七次人口普查活動(dòng)，這為完善我國(guó)人口發(fā)展戰(zhàn)略和政策體系、制定經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展規(guī)劃、推動(dòng)高質(zhì)量發(fā)展提供準(zhǔn)確統(tǒng)計(jì)信息支持。假如你是人口普查活動(dòng)工作的一員，現(xiàn)在要求你處理這些種類復(fù)雜繁多且體量巨大的人口數(shù)據(jù)，并簡(jiǎn)潔明了的介紹一下全中國(guó)各省市建國(guó)以來人口數(shù)量變遷史通過觀看視頻《觀看全中國(guó)各省市建國(guó)以來人口數(shù)量變遷史》引入課題——數(shù)據(jù)可視化表達(dá)的方式。探究新知數(shù)據(jù)可視化是指以圖形、圖像、地圖、動(dòng)畫等生動(dòng)、易于理解的方式展示數(shù)據(jù)和詮釋數(shù)據(jù)之間的關(guān)系、趨勢(shì)與規(guī)律等，以便更好地理解數(shù)據(jù)。作用：把枯燥乏味的海量數(shù)據(jù)以豐富的視覺效果呈現(xiàn)數(shù)據(jù)所反映的本質(zhì)問題，有效提升數(shù)據(jù)分析的效率。數(shù)據(jù)可視化的呈現(xiàn)類型從常用和實(shí)用的維度，數(shù)據(jù)可視化的呈現(xiàn)類型主要分為探索和解釋兩種不同的類型。探索類型可以幫助人們發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)背后的價(jià)值2、解釋類型把數(shù)據(jù)簡(jiǎn)單明了地解釋給人們?nèi)?、可視化呈現(xiàn)的主要方式（一）有關(guān)趨勢(shì)分析：1.柱形圖：柱形圖又稱長(zhǎng)條圖、柱狀圖是一種以長(zhǎng)方形的長(zhǎng)度為變量的統(tǒng)計(jì)圖表，用來比較兩個(gè)或以上的價(jià)值（不同時(shí)間或者不同條件），只有一個(gè)變量，通常利用于較小的數(shù)據(jù)集分析。亦可橫向排列，或用多維方式表達(dá)。2.折線圖：折線圖是比較常用的圖表，是排列在工作表的列或行中的數(shù)據(jù)可以繪制到折線圖中。折線圖可以顯示隨時(shí)間（根據(jù)常用比例設(shè)置）而變化的連續(xù)數(shù)據(jù)，因此非常適用于顯示在相等時(shí)間間隔下數(shù)據(jù)的趨勢(shì)。3.案例分析某圖書2015~2021年線上銷售情況表一①請(qǐng)制作圖表比較2015年到2021年本圖書銷售總額情況②請(qǐng)制作圖表反應(yīng)2015年到2021年本圖書在京東銷售金額額的增長(zhǎng)趨勢(shì)教師提供代碼如下：①柱形圖importpandasaspd#將pandas重命名為pd#Pyplot是Matplotlib的子庫(kù)。是常用的繪圖模塊，能很方便讓用戶繪制2D圖表。importmatplotlib.pyplotasplt#將pyplot重命名為pltdf=pd.read_excel('銷售情況.xls')plt.rcParams['font.sans-serif']=['SimHei']#解決中文亂碼x=df['年份']y=df['總銷售額']plt.grid(axis="y",which="major")#生成虛線網(wǎng)格#x、y軸標(biāo)簽plt.xlabel('年份')plt.ylabel('線上銷售額（元）')#圖表標(biāo)題plt.title('2015-2021年線上圖書銷售額分析圖')plt.bar(x,y,width=0.5,color='b')#設(shè)置柱的寬度為0.5，顏色為藍(lán)色#圖例plt.legend(['總銷售額'])plt.show()②折線圖importpandasaspd#將pandas重命名為pd#Pyplot是Matplotlib的子庫(kù)。是常用的繪圖模塊，能很方便讓用戶繪制2D圖表。importmatplotlib.pyplotasplt#將pyplot重命名為pltplt.rcParams['font.sans-serif']=['SimHei']#解決中文亂碼plt.rcParams['xtick.direction']='out'#x軸的刻度線向外顯示plt.rcParams['ytick.direction']='in'#y軸的刻度線向內(nèi)顯示df1=pd.read_excel('銷售情況.xls')#導(dǎo)入Excel文件x1=df1['年份']y1=df1['京東']plt.title('2015-2021年線上圖書銷售額分析圖',fontsize='18')#圖表標(biāo)題plt.plot(x1,y1,label='京東',color='r',marker='o')plt.grid(axis='y')#顯示網(wǎng)格plt.ylabel('線上銷售額（元）')plt.legend('京東')#圖例plt.show()有關(guān)比例分析1.餅圖：餅圖用于顯示數(shù)據(jù)系列中各項(xiàng)數(shù)據(jù)的大小與各項(xiàng)總和的比例。能很好的展示局部和整體的關(guān)系。2.百分比圓環(huán)圖：百分比圓環(huán)圖常用來展示完成率以及達(dá)成率之類的數(shù)據(jù)。3.案例分析還是某圖書2015~2021年線上銷售情況（表一）請(qǐng)制作圖表顯示2021年本圖書在京東、天貓、自營(yíng)的銷售金額在總金額中占比教師提供代碼如下：importpandasaspdfrommatplotlibimportpyplotaspltdf=pd.read_excel('銷售情況.xls')plt.rcParams['font.sans-serif']=['SimHei']#解決中文亂碼y=df.iloc[6]#獲取2021年銷售數(shù)據(jù)y1=[y[1],y[2],y[3]]#獲取京東、天貓、自營(yíng)銷售數(shù)據(jù)x=['京東','天貓','自營(yíng)']#設(shè)置餅形圖每塊的顏色colors=['red','yellow','blue']plt.pie(y1,#繪圖數(shù)據(jù)labels=x,#添加區(qū)域水平標(biāo)簽colors=colors,#設(shè)置餅圖的自定義填充色labeldistance=1.02,#設(shè)置各扇形標(biāo)簽（圖例）與圓心的距離autopct='%.1f%%',#設(shè)置百分比的格式，這里保留一位小數(shù)startangle=90,#設(shè)置餅圖的初始角度radius=0.5,#設(shè)置餅圖的半徑center=(0.2,0.2),#設(shè)置餅圖的原點(diǎn)textprops={'fontsize':12,'color':'k'},#設(shè)置文本標(biāo)簽的屬性值pctdistance=0.6)#設(shè)置百分比標(biāo)簽與圓心的距離#設(shè)置x，y軸刻度一致，保證餅圖為圓形plt.axis('equal')plt.title('2021年銷售情況分析')plt.show()有關(guān)關(guān)系分析（邏輯關(guān)系）1.散點(diǎn)圖：散點(diǎn)圖指在回歸分析中，數(shù)據(jù)點(diǎn)在直角坐標(biāo)系平面上的分布圖，散點(diǎn)圖表示因變量隨自變量而變化的大致趨勢(shì)，據(jù)此可以選擇合適的函數(shù)對(duì)數(shù)據(jù)點(diǎn)進(jìn)行擬合。2.詞云：“詞云”就是通過形成“關(guān)鍵詞云層”或“關(guān)鍵詞渲染”，對(duì)網(wǎng)絡(luò)文本中出現(xiàn)頻率較高的“關(guān)鍵詞”的視覺上的突出。3.案例分析：體驗(yàn)詞云教師提供代碼如下：importjiebaimportnumpyasnpfromPILimportImagefromwordcloudimportWordCloudimportmatplotlib.pyplotasplt#####img="ty.jpg"#圖片路徑content='kebiao.txt'#文本路徑#####pic_mask=np.array(Image.open(img))#獲取詞云形狀的圖片text=open(content,encoding='utf8')#獲取分詞數(shù)據(jù)mylist=list(text)word_list=["".join(jieba.cut(sentence))forsentenceinmylist]new_text=''.join(word_list)wordcloud=WordCloud(font_path='simhei.ttf',background_color="white",#顯示的字體和背景顏色max_words=500,#出現(xiàn)次數(shù)最多的前500個(gè)分詞max_font_size=150,#顯示的最大字號(hào)random_state=40,#分詞顏色的隨機(jī)配色方案數(shù)量mask=pic_mask)#詞云形狀w=wordcloud.generate(new_text)#傳入分詞列表plt.imshow(w)#