資源簡介

中小學教育資源及組卷應用平臺
八年級信息技術義務教育版教學設計
課題 數據呈現可視化 單元 第四單元 學科 信息技術 年級 八年級
學習目標 1.學生能夠深入理解數據可視化的作用，包括發現數據異常、了解系統整體概況、發現趨勢變化等，明確數據可視化在數據分析和決策中的重要意義。2.學生能夠熟練掌握常見的數據可視化方式，如趨勢可視化（折線圖、柱形圖、像素圖等）、比例可視化（餅圖、環形圖等）、分布可視化（散點圖與地圖結合）和標簽云，了解每種可視化方式的特點和適用場景。3.學生能夠運用編程工具（如Python結合matplotlib繪圖庫）對數據進行可視化處理，包括數據準備、設置畫布和標題、選擇合適的繪圖函數繪制圖表并正確顯示，能夠根據實際需求設計個性化的圖表。
重點 1.數據可視化的作用和常見方式，使學生能夠準確理解并區分不同可視化方式的特點和用途。2.運用Python編程實現數據可視化的基本流程和關鍵操作，包括數據準備、繪圖庫的使用、圖表繪制和顯示。
難點 1.根據數據特點和分析目的選擇合適的可視化方式，設計出能夠準確、清晰傳達信息的圖表，培養學生的數據可視化思維和設計能力。2.理解和處理繪圖庫中各種函數的參數設置，實現圖表的個性化定制，如調整圖表樣式、顏色、標簽等，使圖表更加美觀和專業。
教學過程
教學環節 教師活動 學生活動 設計意圖
導入新課 1.展示大數據分析平臺案例：通過PPT展示中國科學技術館觀眾大數據分析平臺，引導學生觀察平臺中各種數據可視化圖表，提問學生從這些圖表中能直觀獲取哪些信息，從而引出本節課主題——數據呈現可視化。2.引發思考：引導學生思考數據可視化在生活中的其他應用場景，以及數據可視化對人們理解和處理數據有什么幫助，激發學生學習興趣和探索欲望。 傾聽老師講解與導入 激發學生的學習興趣，讓從問題中進行思考，從而引出本節課的學習內容
講授新課 一、了解數據可視化的作用展示案例并討論：展示溫度數據可視化發現異常、智慧社區大數據監控平臺呈現整體概況、航班起降時間可視化展示趨勢變化等案例，組織學生分組討論這些案例中數據可視化的作用和意義，教師巡視各小組，參與討論并引導學生思考。小組匯報與總結：每個小組選派代表匯報討論結果，教師進行總結歸納，強調數據可視化在發現數據異常、了解系統整體情況、預測趨勢變化等方面的重要作用，幫助學生深入理解數據可視化對數據分析和決策的支持價值。二、熟悉常見的數據可視化方式介紹可視化方式：結合案例講解常見的數據可視化方式，包括趨勢可視化（折線圖、柱形圖、像素圖）、比例可視化（餅圖、環形圖）、分布可視化（散點圖與地圖結合）和標簽云，展示每種方式的示例圖表，說明其特點和適用場景，如折線圖適合展示時間序列數據變化趨勢，餅圖用于顯示各部分占比關系等。標簽云實踐活動：布置學生選擇感興趣的語文課文，利用在線標簽云生成工具進行可視化呈現的實踐任務。教師提供在線工具的使用方法和操作步驟指導，學生完成實踐后，展示部分學生的作品，讓學生分享自己的制作過程和對標簽云可視化方式的理解，教師進行點評和總結，加深學生對標簽云的認識。三、體驗數據可視化數據準備講解：以繪制教室溫度變化趨勢圖為例，講解數據準備的重要性和方法。指導學生從已有的數據集中提取時間數據作為橫坐標（保存到變量X），對應的溫度數據作為縱坐標（保存到變量Y），展示相關代碼并解釋代碼含義，確保學生理解數據準備的過程。設置畫布和標題演示：教師演示如何使用plt.figsize()函數設置畫布大小，以及plt.title()函數設置圖表標題，讓學生觀察圖表大小和標題的變化，講解設置參數的意義和影響，引導學生思考如何根據數據特點和展示需求合理設置畫布和標題。繪制圖表并顯示指導：介紹不同類型圖表的繪圖函數，如plt.plot()繪制折線圖、plt.scatter()繪制散點圖、plt.bar()繪制柱形圖，重點演示使用plt.plot()函數繪制溫度變化折線圖的過程，包括函數參數設置、圖表繪制和使用plt.show()函數顯示圖表。學生根據教師演示，進行代碼編寫和圖表繪制實踐，教師巡視指導，幫助學生解決遇到的問題，如繪圖函數參數錯誤、數據類型不匹配等。 通過學習，了解數據可視化的作用等相關知識內容 通過幾個學習活動讓學習開始掌握本節課的重點及難點
課堂練習 1.提出討論問題：分析比較不同可視化方式在展示數據方面的優缺點，舉例說明在哪些情況下適合使用哪種可視化方式效果最佳？在運用Python繪制圖表過程中，如何優化圖表的樣式（如顏色、線條樣式、標記等）和標簽（坐標軸標簽、圖例等），使圖表更加美觀和易于理解？2.小組討論與全班分享：組織學生分組討論上述問題，鼓勵學生積極發言，分享自己的觀點和經驗。每個小組推選一名代表進行發言，展示小組討論成果，教師對學生的發言進行點評和總結，引導學生進一步思考數據可視化的設計原則和技巧，提高學生的數據可視化設計能力。
課堂小結 1.知識總結回顧：與學生一起回顧本節課所學內容，包括數據可視化的作用、常見可視化方式以及利用Python進行數據可視化的基本步驟（數據準備、設置畫布和標題、繪制圖表并顯示），強調數據可視化是數據分析處理的重要環節，能夠將復雜數據轉化為直觀、易懂的信息。2.學生收獲分享：請幾位學生分享本節課的學習收獲和體會，教師對學生的分享進行肯定和鼓勵，同時針對學生在學習過程中存在的問題進行補充講解和指導，確保學生對本節課知識有清晰的理解和掌握。 引導學生總結自己本節課的學習收獲 對本節課的學習進行總結
21世紀教育網 www.21cnjy.com 精品試卷·第 2 頁 （共 2 頁）
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