3.2 统计分析数据（教案）-2022-2023学年八年级信息技术下册同步精品课堂（川教版2019）

第三单元 数据分析与处理 3.2 统计分析数据 教案 一、教材分析 《统计分析数据》是川教版八年级下册中的第三单元的第2节的教学内容。通过对学生体质健康测试数据的分析，掌握python中利用numpy模块进行数据统计分析的方法，根据实际需要选用matplotlib模块生成统计图，并结合日常生活中的具体案例，理解数据的价值和意义。 我们目前使用的教材是新改版后的教材，内容涉及面广，是具有可操作性和实用性，目前的教材也非常贴近生活，给广大师生更多的拓展空间。 二、学情分析 授课的对象是初二的学生，学生在初一的学习中已经掌握了python的基础，也了解了excel的数据分析，加上学生本身对算术运算符有一定的学习基础，对于本单元需要掌握的知识点的学习已经有了一定的基础，学生的思维很活跃，对于他们对知识点的掌握还是很有帮助的。 三、教学目标 1、了解什么是数组。 2、掌握Python中的基本算术运算符。 3、掌握Python中列表类型的基本操作。 4、掌握numpy模块中常用的数组操作。 5、熟练使用numpy模块进行简单的数据统计与分析。 2. 四、教学重难点分析 根据初二年级学生的认知程度和思维能力的发展，结合本课的教学目标。 1、本课的教学重点为： （1）掌握Python中的基本算术运算符。 （2）掌握Python中列表类型的基本操作。 （3）掌握numpy模块中常用的数组操作。 （4）熟练使用numpy模块进行简单的数据统计与分析。 2、本课的教学难点为： （1）掌握Python中的基本算术运算符。 （2）掌握Python中列表类型的基本操作。 （3）掌握numpy模块中常用的数组操作。 （4）熟练使用numpy模块进行简单的数据统计与分析。 五、教学方法 1、讲授法 2、合作探究法 六、教学课时 4课时 七、教学过程 【新课导入】 前面我们学习了有关数据、数据分析的知识，并且了解了对数据分析的软件，这节课我们就利用数据分析软件Python进行分析和处理问题。 （设计意图：调动学生学习的积极性，为以下的学习打下良好的基础） （一）python的简介和特点（第1课时） 此处教师介绍一些python编程语言的历程和python编程语言的特点。 （设计意图：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。） （二）python的算术运算符 要学习利用Python进行数据处理，首先要学会在Python中进行计算。 Python算术运算符如下表所示。 在Python中进行数学计算时，和数学中的运算符优先级一致，同样也是先乘除后加减，同级运算符从左至右计算，可以使用“（）”调整计算的优先级。 【练习】请写出下列算式在Python中的运算结果。 3+2*6= 5*6**2= 3* (7+8 )= 16%3= 28//9= 35/7= 18+77%9= 13*9//7= ( 88-19 ) /2+34= 【任务一】 编写程序：欢欢和他的同学们进行了学生体质健康测试，通过这些数据，可以计算每位同学的体重指数，体重指数（BM1）= 体重（千克）/身高2（米2） （3） 数组（第2、3课时） 1、python列表 有序的可变的元素集合称为列表。 在Python中，可以使用运算 符直接创建列表，列表用［］表示，数据之间使用逗号分隔。 体重指数计算中的身高和体重数据就可以用这种方式生成，但要想对它们进行运算，就需要分别取出其中的某一个元素，再用之前学习的for循环语句来实现。 教师回顾七年级上册学习过的for循环的语法格式，同时提出任务。 【任务二】 编写程序：利用for循环计算体重指数。 2、 numpy数组运算 在程序设计中，为了处理方便，把具有相同类型的若干数据按无序 的形式组织起来，这些由若干元素构成的数据集合称为数组。 数组的运算可以用numpy模块来实现。 以使用如下的命令安装numpy： pip install numpy numpy模块的引入和学过的turtle模块的引入方法一样。 【任务三】 编写程序：利用numpy数组计算体重指数。 3、读写文本文件 （1）建立基础数据表 当数据量比较大时，将数据依次录入程序容易出错，且效率低。Numpy中可以直接导入文本文件。 （2）导入数据 从文件导入可以用loadtxt()函数。它能从文本文件中读取数据，并以数组的形式返回。 【任务四】 编写程序：利用文件导入数据计算总分。 （3）导出数据 这样的结果排列方式不便于查看每位同学的总分，可以利用savetxt()函数将数组以指定的格式保存成文本文件。 4、组合数组 （1）水平组合数组 将两个文件中的数组合 在一起，利用hstack()函数可以实现。 hstack()函数可将两个或者多