中图人教版（2019）信息技术必修一 3.3.2 数据可视化 教案

案例　数据可视化
1. 《课程标准》要求
·通过典型的应用实例，了解数据可视化表达的基本方法。
·根据任务需求，选用恰当的软件工具或平台处理数据。
2. 教学目标
·对日常生活中见到的数据可视化实例具备观察力和判断力，了解数据可视化的概念、作用、表现形式等。（信息意识）
·能根据需求选择合适的数据可视化形式，能利用教师提供或自行搜索的学习资源选取恰当的工具或软件实现数据可视化。（计算思维、数字化学习与创新）
·能探究和总结数据可视化所包含的潜在含义，挖掘数据分析的社会价值。（信息社会责任）
3. 学业要求
了解数据可视化表达的基本方法，能够利用软件工具或平台对数据进行整理、组织、计算与呈现。
4. 教学对象分析
通过前面的学习，学生已经了解对采集的数据进行分析的基本方法，并能够利用Python语言的模块和程序设计进行数据分析。学生在日常生活中对数据可视化已经有了感性认识，所以基本概念比较容易理解，难点在于根据项目和活动选用合适的可视化方式并选择合适的工具实现数据可视化。
5. 教学重点与难点
教学重点：数据可视化的实现。
教学难点：根据需求，选取适当的数据可视化形式，呈现和表达数据。
6. 教学方法与教学手段
教学方法：每4人为一个项目小组，在项目研究过程中互相交流、分享、协作，小组成员各有分工，通过在线协作平台共同完成相关活动表格或实验报告的填写。
自主学习：通过学习教师自建的教学资源和搜索优质学习资源，小组成员根据分工情况共同寻找解决问题的方法。
实践活动与项目活动相结合：学生以完成项目活动为目标，通过实践活动加强对知识的理解与应用。
7. 教学过程设计
教学环节
教学内容
学生活动
设计意图
情境引入
1. 展示“高中学生选科影响因素调查数据表”（节选）并提问：通过观察数据表可以得到什么启示？
2. 展示“高中学生选科影响因素调查数据表”对应的图表并提问：通过观察数据可视化图表可以得到什么启示？
3. 引导学生通过对比数据分析表和可视化图表的异同，了解数据可视化的优点及作用。
4. 展示典型的数据可视化实例，如手机上的天气预报、教科书中的可视化图表示例
思考回答
对比总结
感受情境
1. 引出本节课的主题——数据可视化。
2. 通过观察、思考、对比、总结以及了解更多的数据可视化实例，使学生对数据可视化的呈现形式和作用有所了解，为后面理解数据可视化概念以及设计并使用数据可视化打下基础，提高学生的信息意识和计算思维
体验在线生成可视化图表
活动主题：了解数据可视化
活动内容：
1. 学习微课“数据可视化简介”里的内容，了解数据可视化的概念、作用和常见形式。
2. 学生分别访问国家统计局官方网站中的“可视化产品”栏目和百度ECharts等网站，教师引导学生探索在线生成可视化图表的方法。学生以小组为单位完成表格“数据可视化效果”。（每个小组至少截取3个不同形式的数据可视化效果图）
3. 教师提问：要实现这些数据的可视化效果，可以使用什么工具
观看微课
合作填表
思考回答
1. 学生结合微课讲解的内容，分析网上的典型实例，对数据可视化有更深入和全面的了解，提高学生数字化学习的能力。
2. 学生通过探索ECharts网站在线平台的使用方法，找出生成可视化图表的方法，提高计算思维
理解用图表将数据可视化及其实现
1. 教师对各组提交的“数据可视化效果表”进行点评。
2. 结合实例演示如何利用ECharts网站在线生成可视化图表，引导学生发现在线生成可视化图表的优点和缺点。
3. 除了可以使用在线平台生成可视化图表外，还可以结合项目和活动的需要使用其他工具生成可视化图表
聆听
思考
1. 通过点评，使学生更加准确、全面地分析数据可视化图表中包含的信息，提高信息意识和计算思维。
2. 引出本课使用Python语言生成数据可视化图表内容的任务
制作词云实践活动
活动主题：编写程序，为《新一代人工智能发展规划》制作词云
活动内容：
在教师指导下，学习教科书第121页“用词云将数据可视化”部分内容和第123页“技术支持”，了解词云的概念、作用、表现方式和编程实现方法，完成教科书中的实践活动 “编写程序为《新一代人工智能发展规划》制作词云”，并提交词云制作实验报告
实践活动
撰写报告
1. 因本活动内容相对简单，且涉及所有学生都应掌握的知识与能力，所以要求每名学生都要完成。
2. 通过完成活动，使学生了解词云的概念、作用和表现方式，学会编写Python程序制作词云
项目活动
活动主题：完成项目数据可视化
活动内容：
1. 在前面完成项目数据分析的基础上，展开小组讨论，为所分析的数据选用恰当的数据可视化形式。
2. 引导学生上网搜索matplotlib模块用法的教程，编程或使用其他工具实现数据可视化，并完成项目数据分析方法和可视化实验报告
小组讨论
完成报告
在对在线平台的研究和编写Python程序实现数据可视化的基础上，选用合适的方法和形式对小组项目中的数据进行可视化实现，培养计算思维，提高数字化学习与创新能力
展示评价
1. 各小组展示本组的项目实验报告，介绍选择可视化形式的原因、使用的工具或技术手段、带来的社会影响和价值以及小组成员的参与、贡献情况等。
2. 各组之间展开自评和互评，指出其他小组的优点，并对其他小组的不足之处提出修改建议。
3. 各小组根据展示与评价结果，修改和完善各自的项目实验报告
展示交流
评价反馈
修改完善实验报告
1. 各小组介绍自己的设计意图和实现方法，除了让学生梳理数据分析和可视化过程外，也培养他们的信息社会责任。
2. 通过组间互评，使各小组吸取他人优点，审视自身不足
总结
师生总结：
1. 数据可视化是呈现数据以及数据分析结果的重要手段，它可以揭示数据之间的关系、趋势和规律等，它的作用主要体现在能够观察事物变化的趋势、揭示想法和关系、总结或汇聚数据、形成论点或意见等。
2. 数据可视化有多种形式，实现数据可视化的方法也多种多样，进行数据分析和可视化的目的是体现数据的价值。我们要根据项目或活动的需要选用合适的可视化形式和实现方法
总结
通过梳理与总结，使学生对数据分析和可视化过程形成更加深刻和全面的认识，培养学生的计算思维和信息社会责任，提升数字化学习与创新能力