(共20张PPT)
3.2
数据采集与整理
学习目标：
通过生活中的应用实例，体验数据分析的方法和作用，感受数据分析对人们日常生活的影响。
能够利用软件工具或平台、Python程序对数据进行计算与分析。
了解数据可视化的概念、作用和表现形式，能够根据需求选择合适的可视化形式，能够挖掘数据分析的社会价值。
理解南水北调工程的重要意义，提高合理用水、节约用水意识。
南水北调工程的起因是什么？
如今中线工程完工供水对沿途四省市有什么
具体影响？
对当地今后的经济和社会可持续发展战略作用是什么？
新课导入：
数据
收集、整理、存储
收集整理存储的这些数据到底有什么作用？
如何去分析处理才能有助决策？
数据分析
1.数据分析的作用
2.数据分析的基本方法
3.数据分析体验
数据
知识
信息
数据收集
数据整理
数据存储
数据分析
数据分析：
指用适当的计算方法与工具对收集来的数据进行处理，提取有用信息，形成结论，从而支持决策。
描述性
数据分析
探索性
数据分析
验证性
数据分析
侧重于对数据的各种特征进行分析，对变量之间的关系进行评估和描述。
主要用于在数据中发现新的特征。
为侧重于验证已有假设的真伪。
数据分析的基本方法
结构分析法：
也称构成分析法，是将各个部分与总体进行对比，是分析事物内部的结构和部分与整体之间关系的方法。结构分析法的基本表现形式就是计算结构指标。
对比分析法：
也叫比较分析法，是将两个或两个以上的数据进行比较，分析它们的差异，揭示出这些数据所反映的事物规律的方法，是一种常用的分析方法。
平均分析法：
运用计算平均数的方法来反映总体在一定时间、
地点等条件下某一数量特征的一般水平。
平均指标中最常用的是算术平均数，如平均身高、平均工资和平均降水量等。
体验数据分析
用电子表格软件进行数据分析
用在线数据平台进行数据分析
使用编程工具进行
数据分析
体验实践：
使用编程工具进行数据分析。
（1）问题：编写程序统计分析南水北调中线工程各地区2007-2016年水资源情况。
（2）任务：运用解析算法描述问题求解过程。
①分析问题（已知条件、求解目标、已知和未知的关系）；
②规划问题求解流程；
③利用Python语言编程实现与调试；（教科书第111页）
④保存文件，运行程序。
（3）分析结论，思考下列两问题：
①中线各地区水资源的实际情况如何？
②政府实施南水北调工程的起因是什么？
数据可视化：
数据可视化是以图形、图像和动画等方式直规生动地呈现数据及数据分析结果，揭示数据之间的关系、趋势和规律等，方便人们更好地理解数据。
体验探究1：
在Excel中实现数据的可视化
体验探究2：
在python中
编写程序制作《三国演义》词云。
from
scipy.misc
import
imread
import
matplotlib.pyplot
as
plt
from
wordcloud
import
WordCloud
import
jieba
import
imageio
import
numpy
as
np
text=open("sanguo.txt","rb").read()
text_jieba="
".join(jieba.cut(text))
mask=np.array(image.open("2.png"))
wc
=WordCloud(
font_path="C:\Windows\Fonts\SimHei.ttf",
background_color="white",
max_words=200,
mask=mask,
max_font_size=30
)
wc.generate(text_jieba)
wc.to_file("三国演义词云.jpg")
plt.figure()
plt.imshow(wc)
知识拓展：
1.Scipy:科学计算核心库之一。
Scipy的misc用于对图像进行操作，函数imread()读入用于生成词云的图像文件。
2.Jieba：中文分词工具，使用cut方法进行分词。
3.
Wordcloud：词云生成工具，使用generate方法读取文本生成词云。
作业：
现有5名篮球队员的比赛数据，如表3.3.5所示。试分析比较他们在各项能力上的差异。思考：哪种图表形式适合呈现队员的数据，比较他们在各个能力维度上的强弱。(
装
订
线
)课
题
3.3数据分析与可视化
课型
新授课
课时安排
2
教
学
过
程
(
授课教师
：
授课班级
：
)教学目标
通过生活中的应用实例，体验数据分析的方法和作用，感受数据分析对人们日常生活的影响。
能够利用软件工具或平台、Python程序对数据进行计算与分析。
了解数据可视化的概念、作用和表现形式，能够根据需求选择合适的可视化形式，能够挖掘数据分析的社会价值。
理解南水北调工程的重要意义，提高合理用水、节约用水意识。
一、问题引入：
学生思考：
1.
南水北调工程的起因是什么？
2.
如今中线工程完工供水对沿途四省市有什么具体影响？
3.
对当地今后的经济和社会可持续发展战略作用是什么？
教师引导：收集整理存储的这些数据到底有什么作用？如何去分析处理才能有助决策？
二、新知探究：
1.教师讲解：
1：数据分析的作用
2：数据分析的基本方法
2.
体验数据分析
体验1.
用电子表格软件进行数据分析
利用电子表格软件对“期中考试”中的数据进行分析。
体验2.
用在线数据平台进行数据分析
体验3.
使用编程工具进行
编写程序统计分析南水北调中线工程各地区2007-2016年水资源情况。（page111）
要求：调试运行成功
3.
数据可视化：
图表：
折线图：可显示随时间而变化的连续数据，常用于分析相等时间隔下数据的发展趋势。
饼图：用于显示各部分数据在总数据中的大小和比例关系。
柱形图：通常用于显示一定范围内数据的变化情况或用于各项数据的比较。
散点图：用于表示若干数据系列中各数值之间的关系，以便判断两个变量之间是否存在某种关联
雷达图：用来比较每个数据相对中心的数值变化，适用于多维数据的呈现，且每个维度可以排序。
体验探究1：将老师发送的Excel文件中的数据可视化（柱形图）
词云：
教师演示在python中
编写程序制作《三国演义》词云。
教师对程序代码加以讲解。
教学难点
教学重点
重点：数据分析体验，数据可视化的实现
难点：数据分析方法的选择运用，根据需求选取适当的数据可视化形式，呈现和表达数据。
教学
方法
体验探究、分组合作法、讨论交流法、云课堂演示等
板书设计
3.3数据分析与可视化
一、数据分析的基本方法：
1.对比分析法
2.平均分析法
3.结构分析法
二、数据可视化
图表：
折线图、饼图、柱形图、散点图、雷达图等
词云：
Scipy库
教学反思
学生对excel软件和python比较熟悉，对数据采集和整理掌握的较好，但是对数据分析的认识相对较少，所以要求学生了解图表和图云其作用和制作方法，由于词云程序中涉及到多个库，所以学生接受的比较吃力。
代码：
from
scipy.misc
import
imread
import
matplotlib.pyplot
as
plt
from
wordcloud
import
WordCloud
import
jieba
import
imageio
import
numpy
as
np
text=open("sanguo.txt","rb").read()
text_jieba="
".join(jieba.cut(text))
mask=np.array(image.open("2.png"))
wc
=WordCloud(
font_path="C:\Windows\Fonts\SimHei.ttf",
background_color="white",
max_words=200,
mask=mask,
max_font_size=30
)
wc.generate(text_jieba)
wc.to_file("三国演义词云.jpg")
plt.figure()
plt.imshow(wc)
教师详解：
1.
1.Scipy:科学计算核心库之一。
Scipy的misc用于对图像进行操作，函数imread()读入用于生成词云的图像文件。
2.Jieba：中文分词工具，使用cut方法进行分词。
3.
Wordcloud：词云生成工具，使用generate方法读取文本生成词云。
4.pyplot.figure:
创建一个绘图区
Pyplot.imshow:显示图片
Pyplot.axis:
设置坐标轴。Axis(“off”)时不显示坐标轴
体验探究2：学生在python中制作“中国特色社会主义新时代”的词云。
三、课堂小结：教师和学生一起总结本节知识点。
四、作业：
现有5名篮球队员的比赛数据，如表3.3.5所示。试分析比较他们在各项能力上的差异。思考：哪种图表形式适合呈现队员的数据，比较他们在各个能力维度上的强弱。
