第18课 数据分析与处理　课件 2025—2026学年人教版（2024）初中信息科技八年级全一册

第四单元 简易物联系统实践 第18课 数据分析与处理 1 学习目标 1 2 了解常见的数据处理工具，会在物联网服务平台中查看和下载数据。 了解物联系统中处理数据的方法，能够利用程序处理简单的数据。 第18课 学习目标 2 养花的人想详细了解花盆所在的不同环境的详细数据，从而判断植物在什么环境下更适合生长，你能帮他做环境数据的分析吗？ 第18课 课堂导入 3 二 体验从物联网服务平台获取数据 一 了解常见的数据处理工具 三 了解处理数据的一般方法 学习内容 第18课 学习内容 4 算盘 差分机 计算器 计算机 一、了解常见的数据处理工具 从古至今，你知道有哪些数据计算的工具？ 第18课 学习内容 5 物联系统产生大量数据，早期的数据处理工具已经不能胜任复杂的数据处理任务。 全球数据圈的年度规模 智能花盆光照强度的实时数据 一、了解常见的数据处理工具 第18课 学习内容 6 使用的数据处理工具 处理了哪些数据 一、了解常见的数据处理工具 说一说自己曾经使用过哪些数据处理工具？处理过什么数据？ 第18课 学习内容 7 总结处理数据方式： （1）使用常见的数据处理工具； （2）借助编程工具处理数据。 一、了解常见的数据处理工具 第18课 学习内容 8 第一节（1）使用常见的数据处理工具； 一、了解常见的数据处理工具 第18课 学习内容 9 二、体验从物联服务平台获取数据--方式一 在前面的课程中，我们已经搜集到了一段时间内的环境数据，并存储在物联网服务平台中。 两种数据下载方式： 通过数据文件直接下载，用电子表格软件处理； 通过API调用数据，编程获取数据。 实践导入 探究实践一 探究实践二 实践总结 第18课 学习内容 10 二、体验从物联服务平台获取数据--方式一 通过数据文件直接下载，用电子表格软件处理； 实践导入 探究实践一 探究实践二 实践总结 第18课 学习内容 登录到掌控IOT平台，主题详情--下载数据 11 二、体验从物联服务平台获取数据--方式一 实践导入 探究实践一 探究实践二 实践总结 第18课 学习内容 光照强度最大值：数据列任意表格--降序 12 二、体验从物联服务平台获取数据--方式一 最小值：数据列任意表格--降序 实践导入 探究实践一 探究实践二 实践总结 第18课 学习内容 13 二、体验从物联服务平台获取数据--方式一 最小值：数据列任意表格--降序 实践导入 探究实践一 探究实践二 实践总结 第18课 学习内容 14 二、体验从物联服务平台获取数据 实践导入 探究实践一 探究实践二 实践总结 第18课 学习内容 平均值：引用求平均值函数“=AVERAGE(数值，......)” 15 第二节（2）借助编程工具处理数据。 一、了解常见的数据处理工具 第18课 学习内容 16 在 Python 中可以借助 pandas、numpy等数据处理模块处理数据。例如，pandas 提供了对表格数据进行快速处理的一系列方法。学会使用这些数据处理模块，可以提高数据处理效率。 一、了解常见的数据处理工具--方法二 第18课 学习内容 导入pandas库 17 实践导入 探究实践一 探究实践二 合作学习，小组总结API获取数据的方法 二、体验从物联服务平台获取数据---方法2 实践总结 第18课 学习内容 1.平台提供了一些开放的API接口供学习使用，你可以在平台内测试、学习和使用这些接口，也可以使用其他任何编程语言来调用这些接口 2.平台内使用接口需要在API接口调试： 同学们可以根据老师准备的程序框架，自行填入user、psd、topic等参数，体验数据获取的过程。 18 实践导入 探究实践一 探究实践二 1.API接口调试打开方法如下： 二、体验从物联服务平台获取数据---方法2 实践总结 第18课 学习内容 19 实践导入 探究实践一 探究实践二 2.API接口调试打开方法如下： 二、体验从物联服务平台获取数据---方法2 实践总结 第18课 学习内容 20 实践导入 探究实践一 探究实践二 3..API接口调试打开方法获取数据： 二、体验从物联服务平台获取数据---方法2 实践总结 第18课 学习内容 21 探究实践二 探究实践三 探究实践四 实践导入 探究实践一 通过编程从API获取数据，并不能直接使用。有没有简单的方法直接处理这些数据呢？ 在Python中，可以使用pandas模块处理数据。 第18课 学习内容 三、了解处理数据的一般方法---方法2 22 探究实践二 探究实践三 探究实践四 实践导入 探究实践一 通过编程从API获取数据 1.https://iot.mpython.cn/api 是请求API接口的地址 2.“/query”是接口，接口格式为 （斜杠）/ + 接口名称 3.“?user=12345678910&psd=123456&topic=123456789&clientId=&limit=50”是参数 4.参数以 args=value 进行赋值,多个参数以 & 连接 user和psd是你的平台账号密码，是所有接口的必填参数，用来向平台提供身份验证参数的最开始需要 第18课 学习内容 三、了解处理数据的一般方法---方法2 23 二、体验从物联服务平台获取数据---方法2 实践导入 探究实践一 探究实践二 实践总结 第18课 学习内容 调用结果 24 二、体验从物联服务平台获取数据---方法2 实践导入 探究实践一 探究实践二 实践总结 第18课 学习内容 修改代码返回结果可根据需求进行整理 25 1．数据整理 三、了解处理数据的一般方法 探究实践二 探究实践三 探究实践四 实践导入 探究实践一 第18课 学习内容 比如接口返回 {"result": [{"name": "张三", "age": 20}]} ， 执行后 data 就是 Python 字典 {"result": [{"name": "张三", "age": 20}]} 。 1. data = json.loads(res.text) 1.把 API 返回的 JSON 文本（res.text ，res 一般是 requests 库请求后得到的响应对象 ），转换成 Python 能直接操作的字典 / 列表（如果 JSON 结构是对象就转字典，是数组就转列表 ）。 26 2．数据整理 三、了解处理数据的一般方法 探究实践二 探究实践三 探究实践四 实践导入 探究实践一 第18课 学习内容 df = pd.DataFrame(data["result"]) 作用：从解析后的 data 里，取出 result 对应的内容（通常是列表套字典的结构化数据，比如 [{"name": "张三", "age": 20}, {"name": "李四", "age": 22}] ），用 Pandas 转成 DataFrame 表格。 转成 DataFrame 后，就能用 Pandas 提供的方法（比如 df.head() 看前几行、df.describe() 统计分析 ）处理数据了。 27 1．数据整理 对从应用程序接口获取数据进行整理，并转换为表格格式。 主要代码 三、了解处理数据的一般方法 探究实践二 探究实践三 探究实践四 实践导入 探究实践一 第18课 学习内容 28 三、了解处理数据的一般方法 探究实践二 探究实践三 探究实践四 实践导入 探究实践一 2．数据分析——最高和最低温度 主要代码 第18课 学习内容 先用 sort_values 按温度列升序排，把温度从小到大重新排列 DataFrame； 排好序后，head(1) 拿第一行（最小温度），tail(1) 拿最后一行（最大温度）； 这样就巧妙利用排序 + 头尾取值，快速找出了温度的极值及对应行数据，适合简单的数据分析场景～ 29 三、了解处理数据的一般方法 探究实践二 探究实践三 探究实践四 实践导入 探究实践一 2．数据分析——最高和最低温度 主要代码 第18课 学习内容 30 三、了解处理数据的一般方法 2．数据分析——最高和最低温度 第18课 学习内容 两种方式区别 - 方式1：通过排序拿到的是包含最大值、最小值的完整行数据（比如行里可能还有时间、设备ID等其他字段），适合需要“极值对应的整条记录”场景。 - 方式2：直接用max/min拿到的是单纯的极值数值，代码更简洁，适合只关心“温度最大、最小是多少”的场景。 31 阳光对植物的生长有直接影响，不同位置每天所能接受的光照时间不同。可以通过数据筛选找出光照强度大于某个阈值的数据，并由此来确 定不同位置的光照时间， 如筛选出某个设备ID中光 照强度大于1 000的时间段。 探究实践二 探究实践三 探究实践四 实践导入 探究实践一 3．数据分析——光照强度与光照时间 主要代码 第18课 学习内容 三、了解处理数据的一般方法 32 探究实践二 探究实践三 探究实践四 实践导入 探究实践一 3．数据分析——光照强度与光照时间 主要代码 第18课 学习内容 三、了解处理数据的一般方法 33 探究实践二 探究实践三 探究实践四 实践导入 探究实践一 3．数据分析——光照强度与光照时间 主要代码 第18课 学习内容 三、了解处理数据的一般方法 34 先根据设备ID对数据进行分组，再求出每个组的平均值。groupby( )提供了数据分组功能，先根据clientId进行分组，再利用mean( )函数求每组数据的平均值。 三、了解处理数据的一般方法--小组探究 探究实践二 探究实践三 探究实践四 实践导入 探究实践一 4．数据分析——土壤湿度 主要代码 第18课 学习内容 35 1．统计分析法：通过求一组数据的最大值、最小值、平均值等方式进行分析处理。两种方法掌握 2．对比分析法：通过对不同数据的对比分析其异同。 3．分组分析法：将数据根据某个条件分成若干组，再对数据进行统计和对比分析。如案例中先根据设备ID进行分组，再进行对应的分析处理。 三、了解处理数据的一般方法 第18课 学习内容 36 1．数据处理工具有很多，在处理物联系统的数据时，可以通过编程来处理数据，也可以通过物联网平台下载采集到的数据，运用表格的强大功能进行处理。 2．获取数据时，一般可以通过从物联网服务平台下载数据文件，也可以调用API获取物联网服务平台中的数据。 3．通过pandas结合requests模块，可以方便地对数据进行整理、统计、筛选等操作。 第18课 课堂总结 4.通过API调用数据的方法要牢记！ 37 　　1．尝试使用电子表格软件对数据分析处理，说一说哪种处理方式更好。 　　2．海王星是利用数据进行预测而非依靠观测发现的行星。请通过互联网查阅更多关于海王星被发现的资料，结合自己的理解谈谈数据分析处理在科学研究活动中的重要作用。 第18课 拓展与提升 38 Lavf58.20.100 $$