资源简介

第五章 数据处理和可视化表达
第五课时 数据的可视化表达
教学设计
基本信息
学科 高中信息技术 年级 高一
版本及教材 2019粤教版普通高中信息技术必修1《数据与计算》 课时安排 1课时
单元项目主题 淘宝平台零食网店经营策略调整
课时项目任务 从获取的数据中提炼出有价值的信息
一、课程标准及目标分析
（一）课程标准及教材分析
1. 本节对应课标的内容要求
1)通过典型的应用实例，了解数据分析和可视化表达的基本方法。
2)根据任务需求，选用恰当的软件工具或平台分析数据.
2. 本节对应的学业要求
A-3：能够根据需要选用合适的数字化工具开展学习。（数字化学习与创新）
A-4：了解数据可视化表达的基本方法。（计算思维）
A-5：能够利用软件工具或平台对数据分析与呈现，明确数据可视化表达的意义。（计算思维、信息社会责任）
A-6：在数据分析的基础上，完成分析报告。（计算思维）
3. 本节的地位和作用
本节是本教科书的第五章第四节，将带领学生学习“数据的可视化表达”的教学内容。本节以培养信息素养为目标，以知识技能为载体，以项目为主线，以信息技术学科的学生特色实践活动为途径，开展引领、协作、探究学习，让学生了解数据的可视化表达的基本方法。
本节通过本章的“淘宝平台零食网店经营策略调整”项目主题进行延伸，让学生理解随着社会数据量和个人数据量的增大，选用恰当的软件工具或平台处理数据、发现信息价值，已逐步成为人们解决问题的一种重要方式，让学生进一步了解数据与计算的重要意义，从而提升学生的信息素养。
（二）本节对应达成的学科核心素养
1）在日常生活中，根据实际解决问题的需要，恰当选择数据可视化工具，获取数据中获取有价值的信息，同时具备信息安全意识。（信息意识、信息社会责任）
2）主动关注信息技术工具发展中的新动向和新趋势，有意识地使用新技术处理信息。（信息意识、数字化学习与创新）
3）按照问题解决方案，选用适当的数字化工具或方法获取组织分析数据，并能迁移到其他相关问题的解决过程中。（计算思维）
4）在学习过程中能够评估常用的数据可视化工具资源，根据需要合理选择。（数字化学习与创新）
（三）目标分析
1. 项目目标
本节通过单元项目“淘宝平台零食网店经营策略调整”,结合本单元前几课时的课时任务探究，进一步以“从获取的数据中提炼出有价值的信息”为本课时的探究任务，组织学生进行自主、协作、探究学习，学会选用恰当工具实现数据的可视化表达，以便更好的理解数据。学习过程将知识建构、技能培养与思维发展融入运用数字化工具解决问题和完成任务的过程中，促进本节对应课标的学科核心素养水平的达成，完成项目学习目标。
2. 学业目标
1）认识数据化表达是意义
2）能够了解数据可视化的两种类型；
3）能够学会选用恰当的工具可视化表达数据，揭示数据反映的本质问题，提升数据分析的效率；
重点：
1）理解数据可视化表达的意义，了解常用的数据可视化表达的方法。
2）理解可视化工具词云图的原理，理解与实践Python中词云图的制作方法。
3）认识常用的Python的可视化工具，体验简单的使用。
4）根据实际需要，选用恰当的工具可视化表达数据，揭示数据反映的本质问题，提升数据分析的效率。
难点：
1）理解Python中常用的可视化工具的特点，掌握使用方法。
2）与根据实际需要，选用恰当的工具可视化表达数据，揭示数据反映的本质问题，提升数据分析的效率。
二、学情分析
1）知识技能基础：学生在前期的学习中，已经了解了计算机程序解决问题的过程，也初步学习了Python语言的程序知识，具备了初步的编程基础，为本节词云图程序的理解和其他Python可视化工具的理解奠定了基础。
2）学习能力：学生在程序方面的学习能力差异较大，在自主、协作与探究方面，尤其在协作学习方面存在很多问题。
3）学习动机：单元项目主题是学生熟悉且感兴趣的内容，数据的可视化表达也容易在学生感观上形成刺激，因此，学生对本节课的内容学习动机可以激发与维持。
三、教学方法和策略
1、主线
结合单元项目主题，创设数据处理和可视化表达的问题情境，组织学生在解决问题的过程中探究数据可视化表达的方法，达成本节核心素养目标。
2、方法和策略概述
通过单元项目主题与课时项目任务，导入数据的可视化表达的主题，结合学生日常生活素材引导学生理解相关概念，通过练习简单巩固认知，再进一步通过词云图的解读与学生实践操作，引导学生感受数据可视化的过程与原理，进而拓展知识与技能：了解Python的其他可视化工具，并实践操作。整个过程利用活动记录表对学生活动进行引导、记录与评价。
四、资源列表
资源类型 清单 来源
课件 5.4数据的可视化表达的方式 教学课件 .pptx 教师制作
微课 带你两分钟了解词云图.mp4 7款Python可视化库.wmv 如何提交文件.mp4 教师制作
问卷 数据可视化表达的方式--知识问卷 教师制作
文档 学习活动记录表.docx 备案：数据的可视化表达—知识练习.docx 教师制作
程序文档 程序5-9-1 词云图（教材范例）.py 程序Bokeh示例.py 程序Seaborn直方图.py 库安装1.bat 库安装2.bat 教学光盘 教师制作
其他 辅助教学讲授的图片、网址网页、文档等 教师下载、搜索与制作
文件夹 实践二：词云图 实践三 ：体验Seaborn和Bokeh 教师制作
软件工具 Python、问卷星 互联网
五、学习活动流程
六、学习活动设计
教学环节 教学活动 设计意图
1、导入（3分钟） 教师： 引导学生回顾本章项目主题：淘宝购物平台上各种商品应有尽有，假如你在该平台开了一个零食网店，最近你要调整经营策略，以提高网店的盈利水平。在调整经营策略之前你必须进行前期调研分析，从获取的数据中提炼出有价值的信息，展示淘宝平台前5页进口零食excel数据表，提出问题：如何从获取的数据中提炼出有价值的信息？ 对展示数据利用散点图和词云图进行分析，引导学生一起分析结果，导入“数据的可视化表达主题”。 学生：在教师的引导下积极思考与回答。 通过单元项目主题导入课时项目主题，使知识系统化、活动连续化，学习继续化。
2、内容一：数据可视化表达的方式（5分钟） 教师： 结合可视化表达实例解读可视化表达概念。 结合可视化表达实例解读其优势。 结合可视化表达实例解读其分类。 结合教材和实例解读可视化表达的方式 结合可视化表达实例解读可视化表达的应用。 结合当前疫情分析数据可视化表达，引导学生一起通过数据可视化表达分析问题。 结合实例分析日常生活中各种常用的可视化表达方式，引导学生一起分析结果，感受数据可视化的作用。 6、引导学生完成问卷练习。 精选素材，结合时事，促进知识理解
实践一：数据可视化表达的方式--知识练习（5分钟） 教师：发送问卷“实践一：数据可视化表达的方式--知识问卷”和备案“Word版练习”，引导学生进行网页问卷的使用和备案的使用。 学习：自主完成，并填写活动记录表 知识巩固与认知检测
3、内容二：词云图（实践一））（5分钟） 教师：1、引导观看微课“带你两分钟了解词云图.Mp4” 2、解读词云图的知识。 3、操作演示词云图程序功能的实现并进行拓展 4、引导学生进行实践二：词云图的制作。 学生：思考与分析 深入理解知识，奠定操作的基础
实践二：词云图的制作（10分钟） 教师：发送素材，随旁指导，提示学生，在完成基本任务后可进行拓展任务的实践。 学生：按照活动记录表的提示，进行实践操作。 1、通过可视化工具—词云图的操作，理解可视化工具的实现原理。 2、通过基本任务与拓展任务的设置，满足不同学生需求
4、内容三：Python中其他可视化表达工具（实践二）（5分钟） 教师：1、对比分析Matplotlib、Seaborn和Bokeh三款Python可视化工具 2、引导学生结合微课“7款Python可视化库.wmv”拓展学习与拓展认识。 3、引导学生完成“实践三 ：体验Seaborn和Bokeh” 学生：学习、思考与自主探究. 1、拓展认知 2、结合微课培养自主探究的学习能力
实践三：体验Seaborn和Bokeh（7分钟） 教师：发送素材，并随旁指导，提示学生，在完成基本任务后可进行拓展任务的实践。 学生：按照活动记录表的提示，进行实践操作。 通过实践，增强体验。
5、小结与评价（此项时间与实践三融合） 教师：引导学生结合活动记录表，自我总结本课时是知识学习与技能掌握，并不行自评。 通过评价寻差补缺
附件一：学习活动记录表
第五章 数据处理和可视化表达
第五课时 数据的可视化表达
学习活动记录表
小组编号 （ ）
你的姓名 （ ）
一、学习主题
数据的可视化表达
二、学习目标
1、理解数据可视化方式词云图的功能学会利用python制作词云图。
2、理解Python中其他可视化工具，初步实践利用Seaborn 和Bokeh两个模块的可视化操作。
3、了解其他的数据可视化工具及其适用场合，能够进行知识有效应用。
三、实践探究
相关提示：
1、截图方法提示：按下键盘printscreen，再回到活动记录表合适位置右击选“粘贴”
2、插入图片方法提示：“插入”--“图片”--“来自文件”
4、如何提交文件：请查看“如何提交文件.mp4”。
实践一：知识应用与评价
实践目标：能够将知识与实际应用有效结合。
实践步骤：1、打开“实践一：练习”文件夹，结合教师讲解和阅读教材,完成问卷星；
2、备案：由于机房网速不稳定，若问卷星不能正常打开，请打开备案中的Word版习题及解析
填写下表：
问卷星结果截图（请粘贴）: 你的自我评价（请填写）：
实践二：词云图。通过学习、交流、探究和实践利用词云图的可视化的方式呈现数据
实践目标：通过学习、交流、探究和实践利用词云图的可视化的方式呈现数据
基本操作：
1、打开“程序5-9-1 词云图（教材范例）.py”，阅读代码，理解各部分代码的功能和词云生成的流程。
2、双击运行实践一中的“库安装1 .bat”，安装“程序5-9-1 词云图（教材范例）.py”需要调用的第三方库：
3、运行程序，观察结果。
4、修改以下内容（词云图形状和预处理文件均在实践一文件夹中）再次运行程序，观察结果。
填写下表：
1、分析对象： 2、分析结果： 词云图粘贴：
拓展提高：提前完成的同学，尝试网络下载一些形状，或者自编文档（保存为txt格式），保存在程序实践二文件夹中，修改以上词云图程序，观察效果，并拓展思考词云图的应用。
实践三：Python其他可视化模块
实践目标：通过学习、交流、探究，实践Python的Seaborn和BoKen两个可视化模块，了解Python其他的可视化模块与功能。
基本操作：
打开“程序Seaborn直方图.py”程序和“程序Bokeh示例.py”，阅读与理解程序的执行过程。
程序Seaborn直方图.py：
程序Bokeh示例.py：
2、双击运行实践三中的“库安装2 .bat”，安装 “程序Seaborn直方图.py”程序和“程序Bokeh示例.py”程序需要调用的第三方库：
3、运行，并填写下表：
“程序Seaborn直方图.py”程序执行截图： 用自己的话说说Seaborn模块功能特点：
“程序Bokeh示例.py”程序执行截图： 用自己的话说说Bokeh模块功能特点：
拓展提高：提前完成的同学网络查询“python的可视化工具”，了解更多内容
四、学习评价
请根据本课时表现进行自评：
项目及分值 评分标准与分值 得分
自评 等待师评
知识掌握 40 准确把握项目学习的意义和目的。 10
基本理解数据可视化表达的方式及其应用场合 10
理解词云图的原理 10
了解Python中其他模块的可视化功能 10
实践技能 60 基本掌握词云图的制作方法 20
基本掌握Seaborn模块的操作 20
基本掌握Bokeh模块的操作 20
合计得分 100
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