项目三
调查中学生移动学习现状
———经历数据处理的一般过程
第三课时
加工、分析和可视化数据
■教材分析
“加工、分析和可视化数据”小节引导学生使用在线调查平台上的便利的数据加工、数据分析和数据可视化工具，使学生了解数据分析、数可视化的概念与基本方法。该小节的重点是数据分析，着重对学生数据分析意识与思维的培养，体现了课标内容要求中的“通过典型实例，了解数据分析和可视化表达的基本方法”以及“根据任务需求，选用恰当的软件工具或平台处理数据。
■教学目标
1、知识和技能
（1）了解数据处理的概念及过程。
（2）了解数据分析的概念及基本方法。
2、过程与方法
通过小组合作完成实际项目，掌握数据处理的方法和数据可视化及其常见的呈现方式，提高运用信息技术解决综合问题的能力，选用恰当的软件工具或平台处理数据。
3、情感态度与价值观
(1)认识数据处理的应用价值。
(2)培养学生对数据分析意识与思维。
■教学重点
数据的分析的基本方法
■教学难点
数据分析的工具使用
■教学准备
机房、文本加工软件、数据处理软件。
■教学素材
采集的数据及数据分析范例。
■教学过程
一、新课导入
老师提问：调查问卷被收回意味着数据采集工作结束，那么我们将要如何处理这些问卷了和数据？
学生回答。
老师小结引出本堂课的主题——对数据加工、数据分析和数据可视化。
二、基本概念
1.数据加工：
数据加工是指通过数据编码、数据清洗、数据重组等一系列过程，使采集到的数据符合数据分析的需求。
2.数据分析：
数据分析（data
analy-sis）是指用适当的分析方法与工具，对采集的数据进行分类整理，提取与发现其中有价值的信息，以形成结论的过程。
3.数据可视化：
数据可视化（data
visu-alization）是指将数据分析的结果通过表格、图表、图形等形式显示出来。
三、数据加工
在本项目中，直接使用平台提供的功能对采集到的问卷数据进行统计分析，省略了数据加工环节。但在现实工作中，采集到的数据大多能立即用于数据分析，还须使用恰当的工具和方法进行加工。以问卷调查为例，须剔除出现答案残缺不全、重复填写、数据错误等问题的答卷；还有些数据须进行编码，如性别、年级、是否住校等选择题答案(图2-14)；而开放式问题得到的回答会非常多，显得杂乱无章，须分类并确定代码。
四、数据分析
数据分析是指用适当的分析方法与工具，对采集到的数据进行分类整理，提取与发现其中有价值的信息，形成结论的过程。数据分析的目的是从描述研究对象的数据中，发现其内在特征和规律。数据分析有对比、细分和预测三大类，它们又各自对应不同的具体分析方法。
在日常工作和现状研究中，运用最多的是描述性分析方法，如对比分析法、平均分析法和交叉分析法。
(1)对比分析法
对比是人们认识客观世界的基本方法。通过将两个或两个以上的数据进行对比，分析它们的差异，可以分辨数据的性质、变化、发展等个性特征。对比分析法可以分为横向比较和纵向比较(图2-15)。横向比较是同一时间不同总体指标的对比，纵向比较是不同时间同一总体指标的对比
(2)平均分析法
利用计算机平均数的方法，可以反映总体在一定时间、地点下数据特征的一般水平。平均分析法可以分为位置平均数和数值平均数（图2-16）。其中，运用得最多的是算术平均数。
(3)交叉分析法
这是一种立体分析法，它从横向和纵向两个方向来计两个或多个有联系的变量在交叉点的统计值。
五、数据可视化
数据可视化是指将数据分析的结果通过表格、图表、图形等形式显示出来，还可以通过这些形式对分析结果进行一些交互处理。利用人对形状、颜色等特性的感官敏感性，数据可视化能更清晰、有效地帮助人们发现数据间的关系、规律和趋势，传递数据背后的信息，如图2-17所示。
常见的数据图表包括条形图(图2-18)、折线图、饼(图2-19)柱状图(图2-20)面积图、散点图、雷达图等，使用图表工具还可以得到交互图表(图2-21)、漏斗图、帕累托图、旋风图、矩阵图等，数据可视化图形则包括地图、词云(图2-22)热力图(图2-23)树图、网络图等，甚至可以是动图、动画。
最常用的图表工具是WPS表格或Excel等电子表格软件，在互联网上有大量优秀的数据可视化工具，如RAW、Infogram、Tableau等。除了利用现成的工具，也可以按自己需要缟程实现。
实例：使用电子表格软件分析问卷调查单选题的统计方法
在线调查与线下调查各有优缺点，在实际开展问卷调查时人们有时会同时采用这两种方法，如将线下分发的问卷回收后，将结果录入到电子表格中，然后进行统计分析。以下将介绍如何使用Ｅｘｃｅｌ软件进行单选题的统计分析。
问题描述：某问卷现有９个单选题，每个问题有４个答案选项，收回问卷３８５份，现要统计每个问题４个答案选项所占比例，并用图表形式呈现各问题的百分比。录入的问卷结果如下图所示。
（１）在统计结果工作表的Ｂ３单元格插入函数ＣＯＵＮＴＩＦ（）。
（２）给ＣＯＵＮＴＩＦ（）函数的参数赋值。
ＣＯＵＮＴＩＦ（）函数用于计算满足给定条件的单元格的数目，这里需要计算问卷结果工作表中问题１这一列（即Ａ列）单元格数值为“Ａ”的数量，所以Ａ选项数量统计公式为＝ＣＯＵＮＴＩＦ（问卷结果！A：A，“A”）。
（３）将Ａ选项数量统计公式修改为计算百分比公式。因为收回调查问卷的总数是385份，所以计算A选项的百分比公式为＝ＣＯＵＮＴＩＦ（问卷结果！Ａ：Ａ，＂
Ａ＂）／
３８５。
（4）将计算结果用百分比形式显示。
选中Ｂ３单元格后单击鼠标右键，在弹出的快捷菜单中选择“单元格格式”，然后在“设置单元格格式”对话框中选择“数字”选项卡中的“百分比”，并将小数位数设置为２。
（５）复制公式，修改公式中的参数，计算Ｂ、Ｃ、Ｄ
选项的百分比。
①
将鼠标指针移动到Ｂ３单元格右下角，当鼠标指针变为黑色十字时，按住鼠标左键向下拖曳鼠标至Ｂ６单元格，松开鼠标。
②依次修改Ｂ４、Ｂ５、Ｂ６单元格公式中的条件为“Ｂ”“Ｃ”“Ｄ”。即
Ｂ４
＝
ＣＯＵＮＴＩＦ（问卷结果！Ａ：Ａ，＂
Ｂ＂）／
３８５，Ｂ５
＝
ＣＯＵＮＴＩＦ（问卷结果！Ａ：Ａ，＂
Ｃ＂）／
３８５，Ｂ６
＝
ＣＯＵＮＴＩＦ（问卷
结果！Ａ：Ａ，＂
Ｄ＂）／
３８５。
（６）复制公式到其他几个问题所对应的单元格。
选中Ｂ３、Ｂ４、Ｂ５、Ｂ６四个单元格，将鼠标指针移动到Ｂ６
单元格右下角，当鼠标指针变为黑色十字时，按住鼠标左键向右拖曳鼠标至Ｊ６单元格，松开鼠标，完成自动填充。
（７）制作全部
９
个问题的各选项的可视化表达图。
①
选择
Ａ２：Ｊ６单元格。
②插入图表，选择柱形图中的三维堆积柱形图。
③双击图表，选择设计选项卡中的“添加图表元素—数据标签—其他数据标签选项”，
再在“设置数据标签格式”对话框中的标签选项下的“值”。
数据可视化的常用图表类型较多，一般选择便于观察的图表类型。例如本例中也可以选择三维簇状柱形图和条形图，如下两图所示。
