第4单元简单物联系统实践第19课 数据呈现可视化　教学设计 2024—2025学年人教版（2024）初中信息技术八年级全一册

义务教育信息科技课程 八年级 第四单元 简易物联系统实践 第19课 数据呈现可视化 【教学目标】 1、了解数据可视化的作用，熟悉常见的数据可视化的方式。 2、在解决实际问题时，能够选择合适的方式可视化呈现数据。 【教学重、难点】 重点：了解数据可视化的作用 难点：能够选择合适的方式可视化呈现数据。 【教学过程】 问题情境 下图的大数据分析平台是不是可以直观地看到很多信息？ 一、了解数据可视化的作用 在生活中，你看见过哪些数据可视化的应用场景？说说数据可视化有哪些作用？ 1．发现数据异常 通过数据可视化可以更加容易地识别并定位数据中存在的异常。 例如，对温度数据进行可视化呈现后，可以直观地发现13:00左右的数据有异常。 2．了解整体概况 通过数据可视化，可以让人们方便、直观地了解物联网系统的整体概况。 例如，智慧社区数据监测大屏可以让社区工作人员及时了解社区概况。 3．发现趋势变化 数据可视化可以展示历史数据的情况，帮助人们理解数据变化情况，并助力预测未来的发展趋势。 例如，一些航班出行服务的手机应用软件会提供近期该航班的起降时间，如图所示，人们可以判断近期乘坐此航班大概率会晚点。 总结与思考： 通过使用可视化工具，可以将复杂的数据和分析结果转化为易于理解和吸引人的呈现形式。 二、熟悉常见的数据可视化方式 1．趋势可视化 趋势可视化通常用于描绘数据随时间的变化趋势。常见的趋势可视化包括折线图、柱形图、像素图等。 2．比例可视化 比例可视化通常用于显示不同部分所占整体的比例关系。常见的比例可视化包括饼图、环形图等。 3．分布可视化 将散点图与地图结合，可以表示数据在地理位置上的分布情况。例如，可以在共享单车手机应用软件中轻松查询附近的空闲单车。 4．标签云 标签云可以直观地展示一段文本数据中的高频词，词频越高字体就越大，让人不用阅读全文也可以大概了解文本中的重点内容。 　　学习活动 选择自己感兴趣的语文课文，利用在线标签云生成工具对课文内容进行可视化呈现。 总结 用文本内容生成标签云的步骤主要有： 1．对文本内容进行分词； 2．对词频进行统计； 3．根据词频统计结果和模板生成标签云。 三、体验数据可视化 在对数据进行可视化前，要先明确数据可视化的目的。在物联系统中，我们可以在编程处理数据时，利用绘图库来生成各种图表。通过对绘图函数参数的设定，可以设计出个性化的图表。 为了更客观地了解教室中不同位置的温度变化情况，需要将温度数据进行可视化呈现。 1．数据准备 要绘制温度变化趋势图，需要准备好横坐标数据和纵坐标数据。时间数据来作为横坐标数据保存到变量X中，对应的温度为纵坐标数据保存到变量Y中。 2．设置画布和标题 图表的大小由画布来决定，利用plt.figsize ( )可以来指定画布大小。另外，图表往往需要一行标题，标题可通过plt.title( )来设置。 3．绘制图表并显示 不同类型的图表其绘图函数也不同。其中plt.plot ( )用来绘制折线图，plt.scatter( )用来绘制散点图，plt.bar( )用来绘制柱形图。 利用Python绘制温度变化趋势图 主要代码 【课堂总结】 1．数据可视化的作用包括发现数据异常、了解整体情况、发现趋势变化等。 2．常见的数据可视化方式包括趋势可视化、比例可视化、分布可视化和标签云。 3．对环境数据进行可视化，包括数据准备、设置画布和标题、绘制图表并显示等步骤。 【拓展与提升】 土壤湿度对植物的生长也至关重要，土壤湿度过低或过高都会影响植物的正常生长。利用数据可视化探究土壤湿度的变化情况，为反馈与控制提供参考。 $$