资源简介

第五章 数据处理与可视化表达
课时教学设计
第6课时 5.4 数据的可视化表达
一、项目简介
1、单元项目主题 网络购物平台客户行为数据分析和可视化表达
2、单元项目情境 同学们，你网购过吗？在你的周围，会经常遇到网购行为吗？为什么会选择网购？ 网络购物中，消费者购物的任何行为细节都会被服务器所记录。通过大数据分析，商家可以了解消费者的偏好甚至预测其购买行为，如图5-1所示。 大数据分析使得商家可以追踪客户的行为并确定最有效的方式以提升客户对购物平台的忠诚度，根据客户的个性化需求提供相应的产品或服务以获得更大的市场占有率。
3、子项目四 网络数据的可视化表达
二、课时内容分析
1、主要内容
1）数据是可视化表达的方式
2）词云图的应用
3）数据的可视化表达的工具
2、内容要求
根据任务需求，选用恰当的软件工具或平台处理数据，完成分析报告，理解对数据进行保护的意义。
3. 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）
4、地位和作用
本课时内容是教科书的第五章第四节内容，是前述内容的继续与终结，将带领学生完成数据处理的最后一步--数据的可视化表达，通过知识的学习和程序的实践，进一步培养学生的数据处理方面的能力，奠定后续学习的基础。
三、课时目标分析
1、核心素养目标
信息意识 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。 知识目标
计算思维 按照问题解决方案，选用适当的数据分析方法分析数据，并能迁移到其他相关问题的解决过程中。 能力目标
数字化学习与创新 针对特定的学习任务，运用一定的数字化学习策略管理学习过程与资源，完成任务，创作作品。在网络学习空间中开展协作学习，建构知识。
信息社会责任 在信息活动中，具有信息安全意识，尊重和保护个人及他人的隐私。 在信息交流或合作中，尊重不同的信息文化，积极、主动地融入信息社会中。 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。 情感目标
2、项目目标
本课时围绕“网络购物平台客户行为数据分析和可视化表达”项目，进入“子项目四：网购数据的可视化表达”，进一步以“从获取的数据中提炼出有价值的信息”，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分析与处理的意义。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。
3、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；
四、课时教学重难点分析
1、教学重点
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。
2、教学难点
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。
五、学情分析
1、知识积累 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 1、高中生有一定的计算机操作能力，在第三章也初步接触了Python软件的基本认识与操作。 2、自主、探究与协作能力也在前期的实践中有所提高。 3、高中生逻辑思维能力较强
3、学习兴趣 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
总结 需要结合贴合知识、贴近学生生活、难度适宜的项目问题逐步引导学生开展协作探究的知识学习，需要教师理清知识学习路线，整合项目思路，引导学生逐步掌握知识与技能，维持兴趣。
六、教学方法与策略
1、教学方法
讲授演示法、任务驱动、协作讨论
2、基本策略
围绕“单元情境+课时项目任务”展开知识的学习与任务的实践，促进素养的提升。
七、教学准备
1、环境准备
Python环境
2、资源准备
类型 项目 来源
课件 5.4 数据的可视化表达 教师制作
活动文档 活动记录表
知识问卷
课时学习评价表
程序文档 程序5-9-1 词云图（教材范例）.py 程序5-10-1 直方图（教材范例）.py 程序5-10-2 Bokeh示例（教材范例）.py 教材光盘
微课 带你两分钟了解词云图.mp4 教师制作
Python的可视化表达工具.mp4 网络下载
八、教学过程
环节 教学活动 设计意图 目标达成
环节一：复习回顾，导入课时主题 教师： 1、引导学生共同回顾5.3数据分析的内容： 学生： 与教师共同回顾5.3节知识。 教师： 展示采集到的淘宝购物平台数据及部分数据，提出问题：数据分析的结果如何呈现？导入课时主题：数据的可视化表达。 巩固已学 、 导入将学 信息意识
环节二：知识一：数据的可视化表达的内涵与方式 教师： 分析数据的可视化表达的内涵与方式： 内涵 数据的可视化表达是指以图形、图像、地图、动画等生动、易于理解的方式展现数据和诠释数据之间的关系、趋势与规律等，以便更好地理解数据。 作用 快速抓住要点信息 有效提升数据分析的效率。 生动形象的呈现方式便于理解数据 分类（从常用和实用的维度） 探索型：帮助人们发现数据背后的价值 解释型：把数据简单明了地解释给人们。 呈现方式（按照处理数据类型） 应用 学生： 知识检测：结合教师讲解和阅读教材完成问卷： https://ks.wjx.top/vj/hvsAn8f.aspx。 教师： 分析检测结果 逐步解读知识，结合知识检测巩固知识 计算思维 、 数字化学习与创新
环节三：知识二：词云图+探究活动二 教师： 1、展示与说明网购数据的词云图分析效果，导入词云图的主题： 2、分析词云图的相关知识: 1）概念 词云：由词汇组成类似云的彩色图形。 “词云”就是通过形成“关键词云层”或“关键词渲染”，对文本中出现频率较高的“关键词”的形成视觉上的突出。 引导学生观看微课“带你两分钟了解词云图.mp4”。 讲授与演示词云图程序的实现过程，引导学生完成探究活动一。 学生： 探究活动一：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“库安装 1.bat”，安装“程序5-9-1 词云图（教材范例）.py” 程序需要调用的第三方库： 3）运行程序，观察结果。 4）修改词云形状、预处理文件及词云参数等内容，再次运行，观察结果，填写下表： 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。 教师： 引导学生展示结果。 逐步解读知识。结合操作促进知识的掌握与操作能力的提高 计算思维 、 数字化学习与创新
环节四：知识三：数据的可视化表达工具+探究活动三 教师： 1、导入数据的可视化表达的工具的主题： 你还记得第二章的“运用数字化工具探究欧姆定律”的内容吗？ 还有刚刚学习的词云图程序 数据可视化呈现的形式千变万化，实现的工具众多。 Python语言因其开源和包容的特性，嵌入了大量数据可视化的工具。 在Python中，除绘图工具模块Matplotlib外，专业的数据可视化工具模块还包括Seaborn和Bokeh等。 引导学生观看微课：Python的可视化工具.mp4 解读几个重要的Python可视化工具： 1）matplotlib 是一个相当底层的工具， Seaborn基于且高度依赖Matplotlib， 主要关注统计模型的可视化。例如直方图既可以总结数据，也可以描绘整体分布。 与其他库相反,Bokeh是独立于Matplotlib的。Bokeh也是一个很好的可视化库，可实现交互式可视化。主打的是交互式绘图，且是通过浏览器以数据驱动文档的风格呈现。 4、实例分析： 引导学生完成探究活动二。 学生： 探究活动二：学习、交流与体验Python的数字化工具的使用。 基本操作： 1、双击运行“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： 2. 运行“程序5-10-1 直方图（教材范例）.py”，体验可视化工具Seaborn呈现直方图 ； 3. 运行“程序5-10-2 Bokeh示例（教材范例）.py”，体验可视化工具Bokeh呈现正弦图。 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 教师： 展示结果 逐步解读知识。结合操作促进知识的掌握与操作能力的提高 计算思维 、 数字化学习创新
环节五：总结 教师： 引导学生利用思维导图进行这是总结: 梳理知识 数字化学习与创新
环节六：检测 学生：完成知识检测： https://ks.wjx.top/vm/t3qGjIs.aspx# 检测与巩固知识 数字化学习与创新
九、教学板书规划
板书基本知识主题+疑难点知识分析
十、教学反思
十一、附件单：
编号 项目 作用
附件一 课时活动记录表 追踪与评价学生学习过程，积累过程资料
附件二 阶段学习评价量规 评价过程学习，促进学习与教学改进
附件一：课时活动记录表
第五章第6课时
5.4 数据的可视化表达
项目学习活动记录表
班级 组长 你的姓名
学习目标 1）了解数据的可视化表达的方式 2）掌握词云图的应用 3）了解与掌握数据的可视化表达的工具的应用
阶段检测 完成阶段问卷检测：https://ks.wjx.top/vj/hvsAn8f.aspx。
学习活动 探究活动一：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“库安装 1.bat”，安装“程序5-9-1 词云图（教材范例）.py” 程序需要调用的第三方库： 3）运行程序，观察结果。 4）修改词云形状、预处理文件及词云参数等内容，再次运行，观察结果，填写下表： 1、分析对象：词云图粘贴：2、分析结论：
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。
探究活动二：学习、交流与体验Python的数字化工具的使用。 基本操作： 1、双击运行“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： 2. 运行“程序5-10-1 直方图（教材范例）.py”，体验可视化工具Seaborn呈现直方图 ； 3. 运行“程序5-10-2 Bokeh示例（教材范例）.py”，体验可视化工具Bokeh呈现正弦图。结果粘贴此处： 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
检测 完成问卷检测： https://ks.wjx.top/vm/t3qGjIs.aspx#
附件二：阶段学习评价量规
项目及分值 评分标准 分值 得分
自评 互评 师评
知识掌握 50 理解 数据的可视化表达的内涵； 10
认识数据的可视化表达的两种方式； 10
认识数据的可视化表达的集中==几种呈现方式； 10
理解与掌握词云图； 10
了解常见的Python可视化表达工具； 10
操作技能 30 选择和准确使用常见的可视化表达呈现方式 10
学会使用词云图进行数据的可视化表达 10
学会使用Seaborn和Bokeh 10
项目学习 20 明确项目探究的意义 10
在活动中能够与同伴协作完成任务，分享成果 10
合计得分 100

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