中图版 (2019)必修1 数据与计算3.3.2 数据可视化优质教案及反思

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