1、1 数据分析与可视化数据分析与可视化 【课程标准课程标准】 通过典型的应用实例,了解数据可视化表达的基本方法。 根据任务需求,选用恰当的软件工具或平台处理数据。 【教学目标教学目标】 对日常生活中见到的数据可视化实例具备观察力和判断力,了解数据可视化的概念、 作用、表现形式等。 (信息意识) 能根据需求选择合适的数据可视化形式,能利用教师提供或自行搜索的学习资源选取 恰当的工具或软件实现数据可视化。 (计算思维、数字化学习与创新) 能探究和总结数据可视化所包含的潜在含义,挖掘数据分析的社会价值。 (信息社会责 任) 【学业要求学业要求】 了解数据可视化表达的基本方法,能够利用软件工具或平台对数
2、据进行整理、组织、计算 【学情学情分析分析】 通过前面的学习,学生已经了解对采集的数据进行分析的基本方法,并能够利用 Pyhon 语 言的模块和程序设计进行数据分析。学生在日常生活中对数据可视化已经有了感性认识,所以 基本概念比较容易理解, 难点在于根据项目和活动选用合适的可视化方式并选择合适的工具实 现数据可视化。 【教学重点教学重点】 数据可视化的实现。 【教学难点】【教学难点】 根据需求,选取适当的数据可视化形式,呈现和表达数据。 2 【教学方法教学方法】 教学方法:每 4 人为一个项目小组,在项目研究过程中互相交流、分享、协作,小组成员 各有分工,通过在线协作平台共同完成相关活动表格或
3、实验报告的填写。 自主学习:通过学习教师自建的教学资源和搜索优质学习资源,小组成员根据分工情况共 同寻找解决问题的方法。 实践活动与项目活动相结合:学生以完成项目活动为目标,通过实践活动加强对知识的理 解与应用。 【教学过程教学过程】 教学环节教学内容学生活动设计意图 情境引入 1展示“高中学生选科影响因素 调查数据表” (节选)并提问:通过观 察数据表可以得到什么启示? 2展示“高中学生选科影响因素 调查数据表” 对应的图表并提问: 通过 观察数据可视化图表可以得到什么启 示? 3引导学生通过对比数据分析表 和可视化图表的异同, 了解数据可视化 的优点及作用。 4展示典型的数据可视化实例,
4、如手机上的天气预报、 教科书中的可视 化图表示例 思考回答 对比总结 感受情境 1引出本节课的 主题数据可视化。 2通过观察、思 考、对比、总结以及 了解更多的数据可视 化实例,使学生对数 据可视化的呈现形式 和作用有所了解,为 后面理解数据可视化 概念以及设计并使用 数据可 视化打下基 础,提高学生的信息 意识和计算思维 体验 在 线 生 成 活动主题: 了解数据可视化活动内1学生结合微课 讲解的内容,分析网 3 可 视 化 图 表 容: 1学习微课“数据可视化简介” 里的内容, 了解数据可视化的概念、 作 用和常见形式。 2学生分别访问国家统计局宫方 网站中的“可视化产品”栏目和百度 EC
5、harts 等网站, 教师引导学生探索在 线生成可视化图表的方法。 学生以小组 为单位完成表格“数据可视化效果” 。 (每个小组至少截取 3 个不同形式的 数据可视化效果图) 3教师提问:要实现这些数据的 可视化效果,可以使用什么工具 观看微课 合作填表 思考回答 上的典型实例,对数 据可视化有更深入和 全面的了解,提高学 生数字 化学习的能 力。 2学生通过探索 ECharts 网站在线平 台的使用方法,找出 生成可视化图表的方 法,提高计算思维 理解 用 图 表 将 数 据 可 视 化 及 其 实 现 1教师对各组提交的“数据可视 化效果表”进行点评。 2 结 合 实 例 演 示 如 何
6、利 用 ECharts 网站在线生成可视化图表, 引 导学生发现在线生成可视化图表的优 点和缺点。 3除了可以使用在线平台生成可 视化图表外, 还可以结合项目和活动的 需要使用其他工具生成可视化图表。 聆听 思考 1通过点评,使 学生更加准确、全面 地分析数据可视化图 表中包含的信息,提 高信息意识和计算思 维。 2引出本课使用 Python 语言生成数据 可视化图表内容的任 务 制作词云 实践活动 活动主题:编写程序,为新一代 人工智能发展规划制作词云活动内 实践活动 撰写报告 1因本活动内容 相对简单,且涉及所 有学生都应掌握的知 4 容: 在教师指导下, 学习教科书第 121 页 “用词
7、云将数据可视化” 部分内容和 第 123 页 “技术支持” ,了解词云的概念、 作用、 表现方式和编程实现方法, 完成 教科书中的实践活动 “编写程序为 新 一代人工智能发展规划制作词云” , 并提交词云制作实验报告 识与能力,所以要求 每名学生都要完成。 2通过完成活 动,使学生了解词云 的概念、作用和表现 方 式 , 学 会 编 写 Python 程序制作词云 项目活动 活动主题:完成项目数据可视化 活动内容: 1在前面完成项目数据分析的基 础上, 展开小组讨论, 为所分析的数据 选用恰当的数据可视化形式。 2 引导学生上网搜索 matplotlib 模块用法的教程, 编程或使用其他工具
8、实现数据可视化, 并完成项目数据分析 方法和可视化实验报告 小组讨论 完成报告 在对在线平台的 研究和编写 Python 程 序实现数据可视化的 基础上,选用合适的 方法和形式对小组项 目中的数据进行可视 化实现,培养计算思 维,提高数字化学习 与创新能力 展示评价 1各小组展示本组的项目实验报 告, 介绍选择可视化形式的原因、 使用 的工具或技术手段、 带来的社会影响和 价值以及小组成员的参与、贡献情况 等。 2各组之间展开自评和互评,指 出其他小组的优点, 并对其他小组的不 展示交流 评价反馈 修改完善 实验报告 1各小组介绍自 己的设计意图和实现 方法,除了让学生梳 理数据分析和可视化 过程外,也培养他们 的信息社会责任。 2通过组间互 评,使各小组吸取他 5 足之处提出修改建议。 3各小组根据展示与评价结果, 修改和完善各自的项目实验报告 人优点,审视自身不 足