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第3节 绘制统计图
川教版 八年级下
新知导入
有的同学可能会问前面学习的计算有什么用呢？当我们实现了数据分析和处理之 后，就该考虑将我们处理好的数据生成统计图表，便于进行更直观的可 视化分析，从而给我们提供一些更科学、更精准的建议。下面我们就一 起来学习如何绘制统计
新知讲解
要绘制统计图，需要引入Python中的matplotlih模块。
matplotlih也是第三方程序模块，所以在使用之前必须先安装，可以使用如下的命令安装 matplotlib:
pip install matplotlib
新知讲解
matplotlib是Python最常用的绘图库，提供了一整套十分适合交互式绘图的命令，是非常强大的Python画图工具。
matplotlib是一个数据可视化模块，它可以将数据变成图表。这样就能更直观、更精准、更科学地对数据进行分析。
Matplotlib不但可以生成扇形图、折线图、柱状图等图表，还可以画线图、散点图、等高线图、条形图、3D图形、图形动画。
Matplotlib，是matrix + plot + library的缩写
新知讲解
plot，折线图或点图，实际是调用了line模块下的Line2D图表接口
scatter，散点图，常用于表述两组数据间的分布关系，也可由特殊形式下的plot实现 bar/barh，条形图或柱状图，常用于表达一组离散数据的大小关系，比如一年内每个月的销售额数据；默认竖直条形图，可选barh绘制水平条形图
hist，直方图，形式上与条形图很像，但表达意义却完全不同：直方图用于统计一组连续数据的分区间分布情况，比如有1000个正态分布的随机抽样，那么其直方图应该是大致满足钟型分布；条形图主要是适用于一组离散标签下的数量对比
pie，饼图，主要用于表达构成或比例关系，一般适用于少量对比
imshow，显示图像，根据像素点数据完成绘图并显示
绘制图表，常用图表形式包括：
新知讲解
在绘制图表的时候主要步骤主要有四大步骤
导入 matplotlib.pplot库
使用pandas/numpy模块对数据进行整分析理
调用pyplot中绘制方法绘制折线图、饼图等
调用pyplot.show展示出来
matplotlib模块的引入和我们之前学过的numpy模块的引入方法一样。
新知讲解
一、扇形图
扇形图显示一个数据系列中各项的大小与总和的比例，不同扇形面积表示相应部分占整体的百分比，通常用它来呈现数据的比例关系。
新知讲解
按照“国家学生体质健康标准”，根据学生学年总分评定等级：90.0 分及以上为优秀，80.0 - 89.9分为良好，60.0 - 79.9分为及格，59.9分及以 下为不及格。
根据下图学生体质健康总分计算结果可以看岀：欢欢班优秀5 人，良好5人，及格4人，不及格1人。
新知讲解
根据学生体质健康总分所属的区间人数绘制成扇形图，程序代码如图所示。
新知讲解
用pie()函数绘制扇形图，show()函数显示绘制的图形，程序运行结果如图所示。
这个图感觉空空的，如果不是已经知道数据的话，分不清扇形图的每一部分表示的意思。
新知讲解
给它加上标题和注释就一目了然了，我们可以将程序修改一下，如图所示。
新知讲解
通过pie()函数的labels关键字参数可以为扇形图不同的部分设置标签
pie()函数的colors关键字参数可以为扇形图不同的部分设置颜色
title()函数可以给扇形图添加标题
程序运行结果如图所示。
新知讲解
从这个图中可以清晰地看到欢欢班学生体质健康各个分数段 的比例关系。
优秀的比例偏少，全班有一半以上的同学还有上升进步的空间，应加强训练。
制定训练措施时应对各个项目进行具体分析，寻找出哪些项目是自己的弱项，才可以更有针对性地进行训练和提升。
合作探究
试一试
统计本班的体质健康情况，按照“国家学生体质健康标准”，用Python画出扇形图，并对体质健康情况做出分析。
新知讲解
二、折线图
折线图显示数据大小随时间发展的变化趋势，适用于显示在相等时间间隔下数据的趋势。
新知讲解
下表是欢欢和同学们连续4周的50米跑的成绩。
时间 欢欢 乐乐 团团 圆圆
第一周 7.6 8.4 7.7 8.9
第二周 7.5 8.5 7.4 8.8
第三周 7.5 8.6 7.8 8.7
第四周 7.4 8.8 7.5 8.5
新知讲解
将50米跑的成绩数据绘制成折线图的程序代码如图所示。
新知讲解
用plot()函数绘制曲线,程序运行结果如图所示。
合作探究
想一想
我们能不能给图中的折线加上注释呢？现在这样不太好分辨哪条折线对应谁的成绩。
新知讲解
我们可以用legend()函数设置图例，这样就比较清晰了，程序修改如图所示。
新知讲解
运行结果如图所示。
新知讲解
根据图例，一一对应分析每位同学的成绩波动趋势。
可以发现：代表欢欢和圆圆的折线在逐渐下降，成绩在稳步提升
代表团团的折线起伏不定，波动比较大；
代表乐乐的折线在不断上升，成绩在下降，乐乐 还应多加强锻炼。
新知讲解
这就是数据统计分析的最大价值。通过数据分析可以提供很多合理化建议，帮助我们选择决策。就这个例子而言，可以根据每位同学的情 况制定出下一步的训练计划。针对其他项目也是同样的道理。
合作探究
创建本班学生连续4次50米跑成绩文件和立定跳远成绩文件，试试运行下面的代码，看看结果是什么？
合作探究
拓展练习
在上述示例中，若50米跑成绩表中的数据有改变，只需重 新运行一次程序即可。
若除50米跑成绩表以外，还需要分析立定跳远成绩，只需要在代码中增加相应的导入文件命令和绘制曲线命令即可。
新知讲解
三、柱状图
柱状图通过柱形高低来比较数据的大小，主要用于纵向对比和横向 对比。
新知讲解
欢欢学校2017、2018、 2019年学生体质健康测试及格的人数分别为890人、1130人、1289人。
利用bar()函数来绘制柱状图，程序代码如图所示。
新知讲解
运行结果如图所示。
新知讲解
同理，可以用xlahel()函数为X轴添加注释，用ylahel()函数为Y轴添加注释。
程序修改为如图所示。
新知讲解
运行结果如图所示。
从这个图中可以看出，连续三年，欢欢学校学生体质健康测试及格 人数呈上升趋势。
新知讲解
matplotlib模块能绘制的图形很多，不同的数据适合用不同的图形来 呈现，要学会合理地选择图形，以便于分析数据。
新知讲解
欢欢学校学生体质健康测试及格的人数一年比一年多，呈上升趋势，是否可以说欢欢学校的及格率在上升？
还不能这样说，因为并不知道欢欢学校每年参加测试的人数。
因此，及格率上升与否还需要和其他的数据一起分析。
新知讲解
在生活中也有很多这样的例子：例如商场在搞促销活动的时候，不能单纯地看某样商品的销量，还应考虑商品的质量、价格 等诸多因素。
因此，在分析数据的时候，应该正确判断数据指标的逻辑关系。
数据是客观的，但是，解读数据的人是主观的。只有正确地认识数据，才能正确地利用数据。
合作探究
试一试
1. 统计本班女生800米跑各个分数段的人数，绘制饼图并分析。
2.绘制本班男生连续4次1000米跑成绩折线图，并分析。
新知讲解
matplotlib模块知识清单
方法 描述
pie() 绘制扇形图
plot() 绘制曲线
bar() 绘制柱状图
show() 显示绘制的图形
title() 添加标题
legend () 添加图例
xlabel() 为X轴添加注释
ylabel() 为丫轴添加注释
课堂练习
1. 绘制本班连续3次学生体质健康测试及格人数柱状图，并分析。
课堂总结
总结本节课所讲内容
板书设计
一、扇形图
二、折线图
三、柱状图
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川教版八年级下册第三单元第3节绘制统计图教学设计
课题 绘制统计图 单元 第三单元 学科 信息技术 年级 八年级
学习 目标 1.熟练使用matplotlih模块绘制统计图。 2.尝试给统计图添加标题、注释和图例。
重点 熟练使用matplotlih模块绘制统计图；尝试给统计图添加标题、注释和图例。
难点 熟练使用matplotlih模块绘制统计图；尝试给统计图添加标题、注释和图例。
教学过程
教学环节 教师活动 学生活动 设计意图
导入新课 有的同学可能会问前面学习的计算有什么用呢？当我们实现了数据分析和处理之后，就该考虑将我们处理好的数据生成统计图表，便于进行更直观的可视化分析，从而给我们提供一些更科学、更精准的建议。下面我们就一起来学习如何绘制统计 听老师讲解 调动学生学习的积极性，为以下的学习打下良好的基础
讲授新课 要绘制统计图，需要引Python中的matplotlih模块。 matplotlih也是第三方程序模块，所以在使用之前必须先安装，可以使用如下的命令安装 matplotlib: pip install matplotlib matplotlib是Python最常用的绘图库，提供了一整套十分适合交互式绘图的命令，是非常强大的Python画图工具。 Matplotlib，是matrix + plot + library的缩写 matplotlib是一个数据可视化模块，它可以将数据变成图表。这样就能更直观、更精准、更科学地对数据进行分析。 Matplotlib不但可以生成扇形图、折线图、柱状图等图表，还可以画线图、散点图、等高线图、条形图、3D图形、图形动画。 绘制图表，常用图表形式包括： plot，折线图或点图，实际是调用了line模块下的Line2D图表接口 scatter，散点图，常用于表述两组数据间的分布关系，也可由特殊形式下的plot实现 bar/barh，条形图或柱状图，常用于表达一组离散数据的大小关系，比如一年内每个月的销售额数据；默认竖直条形图，可选barh绘制水平条形图 hist，直方图，形式上与条形图很像，但表达意义却完全不同：直方图用于统计一组连续数据的分区间分布情况，比如有1000个正态分布的随机抽样，那么其直方图应该是大致满足钟型分布；条形图主要是适用于一组离散标签下的数量对比 pie，饼图，主要用于表达构成或比例关系，一般适用于少量对比 imshow，显示图像，根据像素点数据完成绘图并显示 在绘制图表的时候主要步骤主要有四大步骤 导入 matplotlib.pplot库 使用pandas/numpy模块对数据进行整分析理 调用pyplot中绘制方法绘制折线图、饼图等 调用pyplot.show展示出来 matplotlib模块的引入和我们之前学过的numpy模块的引入方法一样。 一、扇形图 扇形图显示一个数据系列中各项的大小与总和的比例，不同扇形面积表示相应部分占整体的百分比，通常用它来呈现数据的比例关系。 按照“国家学生体质健康标准”，根据学生学年总分评定等级：90.0 分及以上为优秀，80.0 - 89.9分为良好，60.0 - 79.9分为及格，59.9分及以 下为不及格。 根据下图学生体质健康总分计算结果可以看岀：欢欢班优秀5 人，良好5人，及格4人，不及格1人。 根据学生体质健康总分所属的区间人数绘制成扇形图，程序代码如图所示。 用pie()函数绘制扇形图，show()函数显示绘制的图形，程序运行结果如图所示。 这个图感觉空空的，如果不是已经知道数据的话，分不清扇形图的每一部分表示的意思。 给它加上标题和注释就一目了然了，我们可以将程序修改一下，如图所示。 通过pie()函数的labels关键字参数可以为扇形图不同的部分设置标签 pie()函数的colors关键字参数可以为扇形图不同的部分设置颜色 title()函数可以给扇形图添加标题 程序运行结果如图所示。 从这个图中可以清晰地看到欢欢班学生体质健康各个分数段 的比例关系。 优秀的比例偏少，全班有一半以上的同学还有上升进步的空间，应加强训练。 制定训练措施时应对各个项目进行具体分析，寻找出哪些项目是自己的弱项，才可以更有针对性地进行训练和提升。 试一试 统计本班的体质健康情况，按照“国家学生体质健康标准”，用Python画出扇形图，并对体质健康情况做出分析 二、折线图 折线图显示数据大小随时间发展的变化趋势，适用于显示在相等时间间隔下数据的趋势。 下表是欢欢和同学们连续4周的50米跑的成绩。 将50米跑的成绩数据绘制成折线图的程序代码如图所示。 用plot()函数绘制曲线,程序运行结果如图所示。 想一想 我们能不能给图中的折线加上注释呢？现在这样不太好分辨哪条折线对应谁的成绩。 我们可以用legend()函数设置图例，这样就比较清晰了，程序修改如图所示。 运行结果如图所示。 根据图例，一一对应分析每位同学的成绩波动趋势。 可以发现：代表欢欢和圆圆的折线在逐渐下降，成绩在稳步提升 代表团团的折线起伏不定，波动比较大； 代表乐乐的折线在不断上升，成绩在下降，乐乐 还应多加强锻炼。 这就是数据统计分析的最大价值。通过数据分析可以提供很多合理 化建议，帮助我们选择决策。就这个例子而言，可以根据每位同学的情 况制定出下一步的训练计划。针对其他项目也是同样的道理。 创建本班学生连续4次50米跑成绩文件和立定跳远成绩文件，试试运行下面的代码，看看结果是什么？ 拓展练习 在上述示例中，若50米跑成绩表中的数据有改变，只需重 新运行一次程序即可。 若除50米跑成绩表以外，还需要分析立定跳远成绩，只需要在代码中增加相应的导入文件命令和绘制曲线命令即可 三、柱状图 柱状图通过柱形高低来比较数据的大小，主要用于纵向对比和横向 对比。 欢欢学校2017、2018、 2019年学生体质健康测试及格的人数分别为890人、1130人、1289人。 利用bar()函数来绘制柱状图，程序代码如图所示。 运行结果如图所示。 同理，可以用xlahel()函数为X轴添加注释，用ylahel()函数为Y轴添加注释。 程序修改为如图所示。 运行结果如图所示。 从这个图中可以看出，连续三年，欢欢学校学生体质健康测试及格人数呈上升趋势。 matplotlib模块能绘制的图形很多，不同的数据适合用不同的图形来 呈现，要学会合理地选择图形，以便于分析数据。 欢欢学校学生体质健康测试及格的人数一年比一年多，呈上升趋势，是否可以说欢欢学校的及格率在上升？ 还不能这样说，因为并不知道欢欢学校每年参加测试的人数。 因此，及格率上升与否还需要和其他的数据一起分析。 在生活中也有很多这样的例子：例如商场在搞促销活动的时候，不能单纯地看某样商品的销量，还应考虑商品的质量、价格 等诸多因素。 因此，在分析数据的时候，应该正确判断数据指标的逻辑关系。 数据是客观的，但是，解读数据的人是主观的。只有正确地认识数据，才能正确地利用数据。 试一试 1. 统计本班女生800米跑各个分数段的人数，绘制饼图并分析。 2.绘制本班男生连续4次1000米跑成绩折线图，并分析。 matplotlib模块知识清单 课堂练习 1.绘制本班连续3次学生体质健康测试及格人数柱状图，并分析。 通过教师的讲解，以小组合作的方式，开展探讨交流，完成任务。 通过教师的讲解，以小组合作的方式，开展探讨交流，完成任务。 通过教师的讲解，以小组合作的方式，开展探讨交流，完成任务。 通过老师演示学生动手操作，提高动手能力。小组交流、分享 学生小组间讨论，共同完成任务。 通过教师的讲解，以小组合作的方式，开展探讨交流，完成任务。 通过老师演示学生动手操作，提高动手能力。小组交流、分享 通过教师的讲解，以小组合作的方式，开展探讨交流，完成任务。 学生小组间讨论，共同完成任务。 通过教师的讲解，以小组合作的方式，开展探讨交流，完成任务。 通过老师演示学生动手操作，提高动手能力。小组交流、分享 通过教师的讲解，以小组合作的方式，开展探讨交流，完成任务。 学生小组间讨论，共同完成任务。 学生小组间讨论，共同完成任务，并分组汇报。 通过小组合作，加强学生组内团结、共同完成任务 通过小组合作，加强学生组内团结、共同完成任务 通过小组合作，加强学生组内团结、共同完成任务 培养学生动手操作能力，并且锻炼学生的语言组织能力和表达的能力。 培养学生组间合作能力，并且炼动手能力 通过小组合作，加强学生组内团结、共同完成任务 培养学生动手操作能力，并且锻炼学生的语言组织能力和表达的能力。 通过小组合作，加强学生组内团结、共同完成任务 培养学生组间合作能力，并且炼动手能力 通过小组合作，加强学生组内团结、共同完成任务 培养学生动手操作能力，并且锻炼学生的语言组织能力和表达的能力。 通过小组合作，加强学生组内团结、共同完成任务 培养学生组间合作能力，并且炼动手能力 培养学生独立完成练习的能力。
课堂小结 总结本节课所学内容 学生回答 梳理本节课的知识点，完成学习目标，培养学生总结概况能力
板书设计 一、扇形图 二、折线图 三、柱状图
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