資源簡介

(共45張PPT)
主題一 任務四
數據呈現可視化
（桂科2025版）八年級
下
1
核心素養目標
3
活動目標
5
練習提升
7
拓展延伸
2
新知導入
4
新知講解
6
開拓視野
活動日志
8
01
核心素養目標
信息意識
計算思維
數字化學習與創新
信息社會責任
理解設備在線率統計的運維責任，能分析異常數據的影響；討論農業監測數據的合理使用范圍與隱私保護邊界。
熟練調用傳感器指令，在仿真平臺調試程序，設計整合多參數的可視化儀表盤優化灌溉系統。
掌握折線圖、餅圖的適用場景，能針對環境數據設計可視化方案，編寫程序實現動態采集與圖表生成。
能通過圖表分析溫度、設備等數據變化規律，理解數據對決策的價值，形成用數據解決問題的意識。
02
新知導入
在我看來，計算機計算機依靠傳感器來接收外界的信息。就像我們的眼睛和耳朵一樣，傳感器可以感知光、聲音、溫度、壓力等各種物理量，并將這些信息轉化為電信號。例如，攝像頭就是一種圖像傳感器，它可以將外界的圖像轉化為數字信號，讓計算機能夠處理和分析。編碼就像是一個神秘的密碼世界。它雖然看不見摸不著，卻在計算機的世界里起著非常重要的作用。
進一步優化簡易蔬菜灌溉物聯系統后，壯壯收集到的數據更多了，密密麻麻的數據讓他眼花繚亂、頭昏腦漲。小美提醒他可以將數據可視化，把數據轉化為直觀的圖形。
02
新知導入
數據可視化有什么好處呢？
數據可視化可以幫助我們更快速地抓住數據的重點，發現數據中的規律和趨勢，從而做出更明智的決策。
02
新知導入
思考
數據可視化是什么？
在我看來，計算機計算機依靠傳感器來接收外界的信息。就像我們的眼睛和耳朵一樣，傳感器可以感知光、聲音、溫度、壓力等各種物理量，并將這些信息轉化為電信號。例如，攝像頭就是一種圖像傳感器，它可以將外界的圖像轉化為數字信號，讓計算機能夠處理和分析。編碼就像是一個神秘的密碼世界。它雖然看不見摸不著，卻在計算機的世界里起著非常重要的作用。
數據可視化是一種將數據信息以圖形、圖表、地圖等視覺形式呈現出來的技術或方法。它通過將復雜的數據集轉化為易于理解的視覺元素，幫助我們更直觀地理解數據背后的信息、規律和趨勢。
02
新知導入
在我看來，計算機計算機依靠傳感器來接收外界的信息。就像我們的眼睛和耳朵一樣，傳感器可以感知光、聲音、溫度、壓力等各種物理量，并將這些信息轉化為電信號。例如，攝像頭就是一種圖像傳感器，它可以將外界的圖像轉化為數字信號，讓計算機能夠處理和分析。編碼就像是一個神秘的密碼世界。它雖然看不見摸不著，卻在計算機的世界里起著非常重要的作用。
數據可視化在商業分析中發揮重要作用，它能夠將復雜數據轉化為直觀圖表，幫助決策者快速洞察市場動態，制定精準有效的商業策略。
數據可視化通過將數據轉化為圖形圖表，直觀展示數據，是數據分析和呈現的重要方法。
02
新知導入
討論
圖1-4-1為傳感器采集到的溫度值記錄表，圖1-4-2為物聯網服務平臺自動生成的溫度值記錄曲線圖。說一說你從中分別獲得了什么信息，并和小伙伴討論這兩種呈現形式的特點，將討論結果記錄下來。
03
新知講解
討論
從圖 1-4-2 可以看出：
03
新知講解
變化趨勢：溫度隨時間整體是上升還是下降（如上午逐漸升溫，下午降溫）。
波動規律：溫度是否穩定或有劇烈波動（如中午12:00出現尖峰）。
周期性：是否呈現重復規律（如每天同一時間溫度相近）。
討論
利用曲線圖和表格呈現數據的區別：
03
新知講解
對比維度 表格（圖1-4-1） 曲線圖（圖1-4-2）
數據呈現形式 精確的數值列表，適合記錄細節 用線條連接數據點，直觀展示變化趨勢
查找信息效率 方便查找某一時間點的具體數值（如查10:00溫度） 需要結合橫縱坐標估算數值（不如表格精確）
分析優勢 適合統計和對比離散數據（如計算全天平均溫度） 適合發現整體規律（如溫度何時最高、波動頻率）
適用場景 實驗數據記錄、制作統計報表 匯報溫度變化趨勢、分析數據規律
馬上行動
以小組為單位，觀察下列數據圖，討論并體會數據可視化的作用。
1.在氣溫變化折線圖 1-4-3 中，哪天的最低氣溫最低？哪天的最高氣溫最高？
03
新知講解
討論
1.在氣溫變化折線圖 1-4-3 中，哪天的最低氣溫最低？哪天的最高氣溫最高？
03
新知講解
最低溫是11月24日的最低溫度-1°。
最高溫是11月21日的最高溫度21°。
討論
2.物聯網系統數據圖1-4-4展示了哪些信息？這些信息之間有什么聯系？
03
新知講解
討論
2.物聯網系統數據圖1-4-4展示了哪些信息？這些信息之間有什么聯系？
03
新知講解
物聯網系統數據圖1-4-4告訴我們三件主要的事情：
總共有多少設備：大約900萬臺設備連接著。
有多少設備在線和離線：約100萬臺設備現在在線，其他的則不在線。
不同類型的設備占比：展示了各種類型設備的數量比例。
這些信息幫助我們了解系統里有多少設備在工作，以及它們的類型。這很重要，因為它能讓我們知道系統的運行狀態，并確保一切正常。如果有些設備不正常工作或有警告，我們可以快速找到并解決問題。
討論
3.圖1-4-5是第54次《中國互聯網絡發展狀況統計報告》中有關各類應用使用時段分布的統計圖，你從中發現了什么規律？如果你是一家餐飲店的負責人，這些信息對于你調整店面經營方案有何啟示？
03
新知講解
討論
03
新知講解
從圖1-4-5中我發現了一些規律：
即時通信和網絡視頻在晚上使用最多。
網上外賣和網絡支付在中午和晚上用餐時間使用最多。
網絡視頻在下午和晚上使用較多。
如果我是餐飲店的負責人，我會根據這些信息做以下調整：
在中午12點和晚上6點推出優惠活動，吸引顧客。
提供外賣服務，滿足那些喜歡在網上訂餐的人。
利用即時通信工具，在晚上8點到10點進行宣傳，讓更多人知道我們的餐廳。
思考
數據可視化除了可以將枯燥、乏味的數據轉化為直觀的圖像，方便人們理解，還有哪些作用呢？
03
新知講解
發現規律和趨勢：通過圖表，我們可以很容易看到數據中的模式和變化趨勢。
幫助做決定：清晰的圖表可以幫助人們更快地做出正確選擇，比如商家根據銷售情況調整商品種類。
促進交流：圖像比文字更容易分享信息，幫助團隊成員更好地溝通。
記得更牢：相比純數字，圖形化的信息更容易記住。
揭示關系：顯示不同事物之間的聯系，例如氣溫與冰淇淋銷量的關系。
討論
壯壯搭建的簡易蔬菜灌溉物聯系統已經收集到了不少有關豆角生長的環境數據，包括溫度值、土壤濕度值、光照強度等。這些數據用哪種可視化形式更適合？為什么？根據討論結果將表1-4-1補充完整。
03
新知講解
數據集 可視化形式 選擇這種可視化方式的原因
溫度值 折線圖 能直觀發現溫度變化對豆角生長的影響
土壤濕度值 折線圖 折線圖能直觀顯示其波動趨勢
光照強度值 柱狀圖 柱狀圖可清晰對比不同時間段的光照強度差異
小貼士
常見的可視化方式有以下幾種：
1.趨勢可視化。常見的趨勢可視化形式包括折線圖、柱形圖等。通常用于描繪數據隨時間的變化趨勢，可以直觀地看出數據的上升或下降，從而預測未來的數據走向。
03
新知講解
小貼士
2.比例可視化。常見的比例可視化形式包括餅圖、環形圖等。通常用于顯示不同部分所占整體的比例關系，可以快速比較不同部分之間的相對大小。
03
新知講解
小貼士
3.分布可視化。通常用于展示數據的分布規律，可通過散點圖來實現。將散點圖與地圖相結合，可以用來查詢數據在地理位置上的分布情況，比如在地圖上查找共享自行車的位置。
03
新知講解
做中學
體驗物聯網服務平臺的數據可視化功能。
03
新知講解
做中學
1.將主控板連接到計算機上，打開編程軟件。
03
新知講解
做中學
2.編寫程序。
（1）獲取溫度值并顯示在 OLED 屏上。
①如圖 1-4-6 所示，加載擴展庫指令，依次選擇“添加”“傳感器”“溫濕度傳感器”。
03
新知講解
做中學
②由于 OLED 屏顯示的是字符串類型的數據，而溫度是數字類型的數據，因此需要用“轉為文本”指令將溫度值轉為字符串。選擇“轉為文本”指令，與需要轉換的數據進行組合，如圖。
03
新知講解
做中學
③為直觀地看到 OLED 屏上顯示的是溫度值，可以在數值前面加上文字說明“當前溫度值：”，并與②的程序整合（見圖1-4-7 ）。程序運行后，OLED 屏上顯示傳感器當前獲取到的溫度值。
03
新知講解
做中學
（2）繪制溫度圖表。
①從“數學”指令庫中選出 指令，并將文本“line1”改為“溫度采集”，如 。
②從“數學”指令庫中選出指令 ，并將打印“隨機小數”改為打印“溫度”，如 。
03
新知講解
做中學
③當按鍵A被按下時，將溫度數據重復打印到繪圖區，同時 OLED 屏顯示溫度值，直到按鍵B被按下，停止打印數據。示例代碼如圖1-4-8所示。
03
新知講解
做中學
④刷入程序，在仿真區單擊“繪圖”，切換到繪圖模式，如圖1-4-9所示。
03
新知講解
做中學
⑤按下A按鍵，平臺開始繪制溫度值變化曲線圖（見圖1-4-10 ），按下B按鍵則停止繪制。
03
新知講解
馬上行動
從物聯網服務平臺選擇其他主題的數據文件，體驗用程序實現比例可視化、分布可視化等其他效果，并對比這些程序指令，將它們的共同點和不同，點分別記錄下來。
03
新知講解
對比內容 比例可視化（如設備類型占比） 分布可視化（如共享單車位置）
數據要求 需要計算不同類別的數量占總量的百分比（如在線設備數÷總設備數） 需要記錄每個對象的位置信息（如單車經緯度）
程序指令關鍵詞 分類統計、設置顏色塊、顯示百分比標簽 地圖標記、坐標點繪制、密度顏色深淺
結果呈現特點 用扇形大小表示比例，一眼看出哪類最多（如圖1-4-4的餅圖） 用點或區域展示分散情況，容易找到密集區（如單車集中在市中心）
討論
回顧日常生活，你還知道哪些數據可視化的應用場景？在未來，你希望哪些場景能運用上數據可視化？和老師、同學們交流討論，并把你對數據可視化的未來應用場景的設想記錄到表1-4-2里。
03
新知講解
設想未來應用的場景 設想效果
汽車車窗上顯示室外的天氣數據 能直觀展示外面的溫度、降雨、大霧等狀況，并結合天氣狀況 給出駕駛建議
校園運動手環健康墻 操場大屏幕顯示全校學生運動數據，用流動的光點和高度柱展示每人運動量，鼓勵班級競賽
表1-4-2
任務拓展
還有什么因素可能會影響豆角的正常生長呢？請利用簡易蔬菜灌溉物聯系統收集到的數據，運用可視化方式探究影響豆角生長的因素，并設計一個系統優化方案，為反饋與控制提供參考。
03
新知講解
影響因素分析：豆角生長可能受土壤濕度、溫度、光照及土壤pH值影響。通過物聯網系統收集數據后，用折線圖對比濕度與生長速度，柱狀圖顯示溫度波動，熱力圖呈現光照分布，散點圖分析pH值與葉片狀態的關系。
優化方案：
智能灌溉：系統根據實時濕度自動調節水量，保持土壤濕潤但不過澇。
異常警報：溫度或pH超標時，手機APP彈出提示并建議調整（如遮陽/施肥）。
數據看板：用儀表盤綜合顯示各參數，紅綠燈標識健康狀態，輔助人工干預。
04
拓展延伸
數據可視化實踐指南
通勤時間軌跡分析：
動態地圖標記各路段耗時，紅色區塊提示擁堵熱點，優化上學路線規劃。
運動負荷時段監測：
手環數據生成熱力圖，對比不同時段運動強度，標注合理鍛煉區間。
04
拓展延伸
數據可視化實踐指南
消費占比環形圖：
分類統計月度支出，外圈標注超支項目的節省策略彈窗。
學科效率對比圖：
柱狀圖橫向對比作業時長，異常值自動關聯錯題率數據找關聯。
04
拓展延伸
數據可視化實踐指南
教室環境監測儀表：
整合溫濕度、CO 濃度數據，指針偏移閾值時觸發通風提醒。
閱讀偏好關聯網絡：
借閱記錄生成關鍵詞節點，連線展示書籍類型交叉推薦邏輯。
07
活動日志
活動日志 班級：XX 姓名：XX
活動名稱 數據呈現可視化
活動環節 1了解數據可視化的方法 口 2掌握平臺可視化方法 口
（在對應環節畫V）
活動完成內容 簡單的數據可視化項目
活動完成度 口口口口口口口口口(100%)
活動小結 問題與反思：語法錯誤、編輯錯誤。
改進的方法：加強對數據的表達方法的掌握
08
板書設計
數據呈現可視化
1.掌握數據可視化表達的作用
2.完成可視化表達方式選擇
3.學習物聯網數據可視化表達
4.完成課堂練習
5.進行知識拓展
09
課后作業
01
根據本課內容，完成一個實驗數據的可視化。
09
課后作業
02
學完本節課，掌握數據可視化的基本方法。
09
課后作業
1、要分析某大棚一天內溫度隨時間的變化趨勢，最合適的圖表類型是（ ）
A. 餅圖 B. 折線圖 C. 柱形圖 D. 散點圖
2、數據可視化的主要作用不包括以下哪項？（ ）
A. 將數據轉化為直觀圖像 B. 幫助發現數據中的規律 C. 直接修改原始數據 D. 輔助快速決策
3、某物聯網平臺統計了900萬臺設備的在線狀態，想展示在線與離線設備的比例，最適合的圖表是（ ）
A. 折線圖 B. 餅圖 C. 散點圖 D. 柱形圖
4、要比較一天中不同時間段某網站的訪問量分布，最適合的圖表類型是（ ）
折線圖 B. 柱狀圖 C. 餅圖 D. 散點圖
5、要分析豆角生長環境中土壤濕度與生長速度的關系，最適合的可視化方式是（ ）
A. 折線圖 B. 散點圖 C. 餅圖 D. 環形圖
B
B
C
B
B
09
課后作業
6、壯壯想用物聯網系統分析豆角生長環境的溫度變化，為什么選擇折線圖而不是餅圖？請結合兩種圖表的特點說明原因。
7、用餅圖展示一周內溫度的變化趨勢是合理的。（ ）
8、數據可視化可以幫助商家根據銷售圖表快速調整商品種類。（ ）
9、散點圖可以用來顯示共享單車在地圖上的分布情況。（ ）
折線圖適合展示數據隨時間變化的趨勢，能直觀反映溫度升高或降低的波動規律（如晝夜溫差）。而餅圖主要用于顯示各部分占整體的比例（如設備在線率），無法體現時間序列的變化。因此，要分析溫度隨時間的變化趨勢，折線圖更合適。
錯
對
對
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