利用pandas模块处理数据导学案-2025-2026学年浙教版高中信息技术必修一

该高中信息技术导学案聚焦pandas数据处理与分析，通过考试成绩统计真实情景导入，任务链涵盖数据读取、整理、个人及班级成绩分析，搭建从基础Python语法到库应用的学习支架。 以真实项目驱动学习，任务分解培养计算思维，思考问题与真题练习提升数字化学习与创新能力，帮助学生形成用技术解决实际问题的信息意识，是实用的教学资料。

高二信息技术选考 班级：___________________ 学号：___________________ 姓名：___________________ 编程处理数据 项目情景： 考试刚结束后，王老师遇到了一个难题：145名学生的12道选择题，手工统计耗时又易错。作为学校数据分析社的成员，你临危受命，要用pandas这把“利器”破解考试数据背后的秘密——哪些题目是失分重灾区？哪个班级表现最佳？是否存在异常得分？让我们一起用数据说话，让pandas为考试成绩分析改进提供精准导航！ 项目实施 任务一：#读取Excel文件“score.xlsx”，创建DataFrame对象df import pandas as pd df=pd.read_excel("scores.xlsx") print(df) 思考：加框处数据存在什么数据问题？ 任务二：#数据整理 ①修改异常班级 df.at[1,"班级"]="三05" print(df) 思考：有无其他处理方式？ ②根据标准答案ans，将学生作答选项替换为得分 ans="DBCBADCBCDDC" for i in df.index: for j in df.columns[3:]: If df.at[i,j]==ans[int(j[1:])-1]: df.at[i,j]=2 else: df.at[i,j]=0 print(df) ③插入总分列并计算 df.insert(15,"总分","") df.总分=df.sum(axis=1) ④选出有效答卷数据（空白卷列为“否”） df1=df[df.空白卷=="否"] 思考：能否直接筛选总分0分数据？ ⑤删除“空白卷”列 df2=df1.drop("空白卷",axis=1) 任务三：#数据分析——学生个人成绩分析 ①查看选择题得分最高的十位同学并输出 df_sort=df2.sort_values("总分",ascending=False) print(df_sort[:10]) 思考：若要将并列项一起输出，以上处理可否？ fs=df_sort.总分[39] print(df_sort[df_sort.总分>=fs]) 任务四：#数据分析——班级成绩分析 ①总分平均分最高的三个班级 dfg=df2.groupby("班级",as_index=False).mean() dfg_sort=dfg.sort_values("总分",ascending=False) print(dfg_sort[:3]) ②每道题年级平均分 dfnj=df2.mean() print(dfnj) ③#输出每道题超过年级平均分的班级 for a in dfg.columns[1:]: s=[a] for j in dfg.index: if dfg.at[j,a]>dfnj[a]: s.append(dfg.at[j,"班级"]) print(s) 拓展任务：绘制各班平均分柱状图 x=dfg.班级 y=dfg.总分 plt.bar(x,y,label="总分") plt.title("各班级总分平均分对比") plt.xlabel("班级") plt.ylabel("平均分") plt.legend() plt.show() 课后练习 1.［2024 金华期中］某学校开展食堂窗口满意度调查，让学生分别对食堂窗口“米粉轩”“炒饭屋”“快乐饺子窗”“爽口素食站”“甜蜜角落”进行评价。调查结果如图所示，若满意度为“/”，则为无效票，不参与统计，有效票的满意度分 3 个等级：A（满意）、B（一般）、C（不满意），分别计 1 分、0 分、-1 分。现计算各食堂窗口的满意度，结果用图表形式呈现，部分 Python 程序如下： import pandas as pd import matplotlib.pyplot as plt df1=pd.read_excel("data.xlsx") df1=　　　①　　　 #筛选出有效票 for i in df1.index: rank=df1.at[i,"满意度"] 　　　②　　　 df1.at[i,"得分"]=mark df2=df1.groupby(　　　③　　　,as_index=False)["得分"].sum() df2=df2.sort_values("得分",ascending=False) plt.title("食堂窗口满意度排行") #设置绘图参数，代码略 plt.bar(df2["食堂窗口"],df2["得分"]) （1）请在划线处填入合适的代码。 （2）上述程序运行后，下列选项中的图表可能是绘制结果的是　　　　　　　（单选，填字母）。 （1）① df1[df1. 满意度!="/"]或 df1[df1["满意度"]!="/"] ②mark=ord("B")-ord(rank)或 mark=66-ord(rank) ③"食堂窗口"（2）B 2.［2024 舟山期末］小王收集了舟山市某届中小学阳光体育运动会部分小学、初中学校的获奖数据，并将其保存在“medal.xlsx”文件中，部分数据如图 a所示。 （1）观察表格数据，“定海五中”所在数据行存在的问题是　　　（单选，填字母）。 A.数据缺失 B.数据重复 C.逻辑错误 D.格式不一致 （2）小王将错误数据修改正确后，用Python程序读取该文件，统计普陀区中小学金牌数并使用 matplotlib绘制图表，呈现结果如图 b 所示。部分 Python 程序如下，请在划线处填入合适的代码。 import pandas as pd import matplotlib.pyplot as plt #正常显示中文 plt.rcParams["font.sans-serif"]="SimHei"　 df=pd.read_excel("medal.xlsx") g= 　　　　　　　 g=g.sort_values("金 ",ascending=　　 ① 　　 ).head(5) plt.title("普陀区部分学校金牌数据") x=g["学校"] y=　　　②　　　 plt.xlabel("学校") plt.ylabel("金牌数量") plt.　　　③　　　(x,y) plt.show() （3）上述程序中，加框处代码应为　　　　　　　（单选，填字母）。 A.df["县（区）"]=="普陀" B.df[df["县（区）"]=="普陀"] C.df["县（区）"=="普陀"] D.df[df["县（区）"]]=="普陀" （4）由图b可知，普陀区金牌数量超过20的学校有　　　　个。 （ 1）D　（2）①False　②g["金"]　或　g.金　③bar　（3）B　（4）2 课后小结 请在此处进行本部分补充小结： 学科网（北京）股份有限公司 $