Python數(shù)據(jù)分析與應用-從數(shù)據(jù)獲取到可視化（第2版）教案全套 -教學設計 第1-8章 數(shù)據(jù)分析概述- 實戰(zhàn)演練-租房數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析

博學谷——讓IT教學更簡單，讓IT學習更有效PAGE12PAGE6《Python數(shù)據(jù)分析與應用：從數(shù)據(jù)獲取到可視化（第2版）》教學設計課程名稱：授課年級：授課學期：教師姓名：年月課題名稱第1章數(shù)據(jù)分析概述計劃課時3課時教學引入隨著大數(shù)據(jù)時代的到來，數(shù)據(jù)得到了前所未有的爆發(fā)性增長，我們每天都生活在龐大的數(shù)據(jù)群體中，能夠從數(shù)據(jù)中挖掘有價值的信息變得愈發(fā)重要，數(shù)據(jù)分析技術(shù)應運而生。數(shù)據(jù)分析可以運用計算機工具和數(shù)學知識處理數(shù)據(jù)，并從海量數(shù)據(jù)中發(fā)現(xiàn)規(guī)律性的信息，幫助企業(yè)規(guī)避自身問題以及預測未來趨勢。由此可見，數(shù)據(jù)分析在大數(shù)據(jù)時代扮演著不可估量的角色。接下來，我們就正式進入數(shù)據(jù)分析的學習吧！教學目標使學生了解數(shù)據(jù)分析產(chǎn)生的背景，能夠簡述數(shù)據(jù)分析產(chǎn)生的背景使學生了解數(shù)據(jù)分析的概念及層次，能夠說出數(shù)據(jù)分析的概念以及數(shù)據(jù)分析的4個層次使學生了解數(shù)據(jù)分析的應用領(lǐng)域，能夠列舉至少3個數(shù)據(jù)分析的應用領(lǐng)域使學生熟悉數(shù)據(jù)分析的流程，能夠歸納數(shù)據(jù)分析的基本流程使學生了解Python做數(shù)據(jù)分析的優(yōu)勢，能夠說出Python在數(shù)據(jù)分析方面有哪些優(yōu)勢使學生了解Anaconda工具，能夠說出Anaconda工具的特點使學生掌握Anaconda的安裝與使用，能夠獨立在計算機中安裝Anaconda工具，并通過Anaconda工具安裝、更新、卸載包使學生掌握JupyterNotebook的啟用方式，能夠通過Anaconda或命令的方式啟用JupyterNotebook工具使學生熟悉JupyterNotebook的界面，能夠歸納Python腳本文件窗口各組成部分包含的主要功能使學生掌握JupyterNotebook的使用方式，能夠使用JupyterNotebook工具編寫與運行代碼使學生熟悉常見的數(shù)據(jù)分析庫，能夠歸納每個數(shù)據(jù)分析庫的功能教學重點Anaconda的安裝JupyterNotebook的基本使用教學難點通過Anaconda管理包JupyterNotebook的基本使用教學方式課堂教學以PPT講授為主，并結(jié)合多媒體進行教學教學過程第一課時（數(shù)據(jù)分析產(chǎn)生的背景、什么是數(shù)據(jù)分析、數(shù)據(jù)分析的應用場景、數(shù)據(jù)分析的流程、為什么選擇Python做數(shù)據(jù)分析、Anaconda概述、Anaconda的安裝）一、創(chuàng)設情景，導入新課教師通過給學生列舉一些數(shù)據(jù)分析的例子，比如智能推薦等，引導學生了解到數(shù)據(jù)分析的重要性，從而實現(xiàn)導入新課的目的。二、新課講解知識點1-數(shù)據(jù)分析產(chǎn)生的背景教師通過PPT講解數(shù)據(jù)分析產(chǎn)生的背景。（1）大數(shù)據(jù)時代帶來的問題。（2）數(shù)據(jù)分析技術(shù)應運而生。（3）數(shù)據(jù)分析的好處。知識點2-什么是數(shù)據(jù)分析教師通過PPT講解什么是數(shù)據(jù)分析。（1）數(shù)據(jù)分析的概念（2）數(shù)據(jù)分析的四個層次描述性分析診斷性分析預測性分析規(guī)范性分析知識點3-數(shù)據(jù)分析的應用場景教師通過PPT講解數(shù)據(jù)分析的應用場景。（1）營銷方面的應用（2）醫(yī)療方面的應用（3）零售方面的應用（4）網(wǎng)絡安全方面的應用（5）交通物流方面的應用知識點4-數(shù)據(jù)分析的流程教師通過PPT講解數(shù)據(jù)分析的流程。（1）明確目的和思路（2）數(shù)據(jù)收集（3）數(shù)據(jù)處理（4）數(shù)據(jù)分析（5）數(shù)據(jù)展現(xiàn)知識點5-為什么選擇Python做數(shù)據(jù)分析教師通過PPT講解為什么選擇Python做數(shù)據(jù)分析。（1）語法簡單精煉，適合初學者入門（2）擁有一個巨大且活躍的科學計算社區(qū)（3）擁有強大的通用編程能力（4）人工智能時代的通用語言（5）方便對接其它語言知識點6-Anaconda概述教師通過PPT講解Anaconda概述。（1）Anaconda工具是什么。（2）Anaconda工具的特點。知識點7-Anaconda的安裝教師通過PPT結(jié)合實操的形式講解Anaconda的安裝。（1）Anaconda工具的下載與安裝eq\o\ac(○,1)打開Anaconda官方網(wǎng)站的首頁。eq\o\ac(○,2)把鼠標放到Products菜單上方自動彈出下拉列表。eq\o\ac(○,3)單擊“AnacondaDistribution”選項切換到下載頁面。eq\o\ac(○,4)在“Download”按鈕上方右擊，選擇“在新窗口中打開鏈接”打開一個新窗口，并開始下載相應的安裝包。eq\o\ac(○,5)以管理員身份運行安裝程序，打開歡迎界面。eq\o\ac(○,6)單擊“Next”按鈕進入用戶許可協(xié)議界面。eq\o\ac(○,7)單擊“IAgree”按鈕，進入選擇安裝類型的界面。eq\o\ac(○,8)選擇JustMe選項，單擊“Next”按鈕進入選擇安裝類型的界面。eq\o\ac(○,9)保持默認配置，單擊“Next”按鈕進入高級安裝選項界面。eq\o\ac(○,10)勾選兩個復選框，單擊“Install”按鈕進入正在安裝界面。eq\o\ac(○,11)等待片刻后自動進入安裝完成界面。eq\o\ac(○,12)單擊“Next”按鈕進入Anaconda32022.10(64-bit)界面。eq\o\ac(○,13)單擊“Next”按鈕進入完成安裝的界面。（2）驗證Anaconda工具安裝成功打開開始菜單，找到Anaconda3(64-bit)文件夾，單擊“AnacondaNavigator”圖標，若能夠正常啟動AnacondaNavigator，則說明Anaconda工具安裝成功。（3）通過計算機給學生演示如何安裝Anaconda工具。三、歸納總結(jié)教師回顧本節(jié)課所講的內(nèi)容，并通過測試題的方式引導學生解答問題并給予指導。四、布置作業(yè)教師通過高校教輔平臺（）布置本節(jié)課作業(yè)以及下節(jié)課的預習作業(yè)。第二課時（通過Anaconda管理包、啟動Anaconda自帶的JupyterNotebook、JupyterNotebook界面詳解、JupyterNotebook的基本使用、常見的數(shù)據(jù)分析庫）一、復習鞏固教師通過上節(jié)課作業(yè)的完成情況，對學生吸收不好的知識點進行再次鞏固講解。二、通過直接引入的方式導入新課上節(jié)課我們主要認識了數(shù)據(jù)分析，包括背景、概念、應用場景、基本流程、開發(fā)工具等，本節(jié)課將學習開發(fā)工具的使用，包括通過Anaconda管理包、啟用JupyterNotebook。三、新課講解知識點1-通過Anaconda管理包教師通過PPT結(jié)合實操的形式講解通過Anaconda管理包。（1）常用的Conda命令。查看當前版本查看當前環(huán)境下的包信息查找包安裝包卸載包更新包（2）通過AnacondaPrompt工具演示常用的Conda命令。知識點2-啟動Anaconda自帶的JupyterNotebook教師通過實操的形式講解啟動Anaconda自帶的JupyterNotebook。（1）JupyterNotebook是什么（2）啟動JupyterNotebook的方式通過AnacondaNavigator啟動JupyterNotebook通過命令啟動JupyterNotebook（3）通過AnacondaNavigator和命令演示如何啟動JupyterNotebook知識點3-JupyterNotebook界面詳解教師通過PPT講解JupyterNotebook界面詳解。（1）新建Python腳本文件（2）Python腳本文件窗口的組成部分標題欄菜單欄快捷鍵區(qū)域編輯區(qū)域知識點4-JupyterNotebook的基本使用教師通過PPT講解JupyterNotebook的基本使用。（1）JupyterNotebook工具的基本操作編輯和運行代碼。設置標題。導出文件。（2）通過JupyterNotebook演示如何編輯運行代碼、設置標題和導出文件知識點5-常見的數(shù)據(jù)分析庫教師通過PPT講解常見的數(shù)據(jù)分析庫。（1）NumPy（2）pandas（3）Matplotlib（4）Seaborn（5）Pyecharts（6）NLTK（7）scikit-learn四、歸納總結(jié)教師回顧本節(jié)課所講的內(nèi)容，并通過測試題的方式引導學生解答問題并給予指導。五、布置作業(yè)教師通過高校教輔平臺（）布置本節(jié)課作業(yè)以及下節(jié)課的預習作業(yè)。第三課時（上機練習）上機練習主要針對本章中需要重點掌握的知識點，以及在程序中容易出錯的內(nèi)容進行練習，通過上機練習可以考察同學對知識點的掌握情況，對代碼的熟練程度。上機一：（考察知識點為Anaconda的安裝、通過Anaconda管理包）形式：單獨完成題目：請按要求在計算機上安裝Anaconda，并使用其管理包，具體如下：（1）從Anaconda官網(wǎng)下載計算機對應的安裝包。（2）在計算機上安裝Anaconda工具。（3）打開AnacondaPrompt工具，查看當前環(huán)境下安裝的所有包。（4）通過命令安裝jieba、Pyechart庫。（5）通過命令卸載Pyechart庫。上機二：（考察知識點為啟動Anaconda自帶的JupyterNotebook、JupyterNotebook的基本使用）形式：單獨完成題目：請按照要求啟用JupyterNotebook工具，具體如下：（1）通過命令行的方式啟動JupyterNotebook工具。（2）新建Python運行腳本文件，命名為test。（3）在腳本文件中編寫與運行代碼。（4）在腳本文件中添加一級標題、二級標題和三級標題。（5）導出Notebook文件和HTML文件。教學后記《Python數(shù)據(jù)分析與應用：從數(shù)據(jù)獲取到可視化（第2版）》教學設計課程名稱：授課年級：授課學期：教師姓名：年月課題名稱第2章科學計算庫NumPy計劃課時7課時教學引入NumPy作為高性能科學計算和數(shù)據(jù)分析的基礎(chǔ)包，它是本書數(shù)據(jù)分析相關(guān)庫的基礎(chǔ)，掌握NumPy的功能及其用法，將有助于后續(xù)其他數(shù)據(jù)分析相關(guān)庫的學習。接下來，本章將帶領(lǐng)大家學習NumPy的基本用法。教學目標使學生了解NumPy數(shù)組的相關(guān)概念，能夠說出什么是NumPy數(shù)組、維度、軸和秩使學生熟悉NumPy數(shù)組的屬性，能夠歸納ndim和shape屬性的作用使學生掌握數(shù)據(jù)的創(chuàng)建方式，能夠靈活創(chuàng)建一維數(shù)組和二維數(shù)組使學生掌握數(shù)組的數(shù)據(jù)類型，能夠查看與轉(zhuǎn)換數(shù)組的數(shù)據(jù)類型使學生掌握數(shù)組的索引和切片操作，能夠靈活地通過不同形式的索引獲取數(shù)組元素使學生掌握數(shù)組的算術(shù)運算，能夠?qū)崿F(xiàn)數(shù)組與數(shù)組或數(shù)組與標量的算術(shù)運算使學生掌握數(shù)組的通用函數(shù)，能夠熟練地使用一元通用函數(shù)和二元通用函數(shù)進行數(shù)學運算使學生掌握數(shù)組的重塑操作，能夠通過reshape()方法實現(xiàn)數(shù)組的重塑操作使學生掌握數(shù)組的轉(zhuǎn)置操作，能夠通過T屬性或transpose()方法實現(xiàn)數(shù)組的轉(zhuǎn)置操作使學生掌握數(shù)組的其他操作，能夠?qū)崿F(xiàn)數(shù)組的條件邏輯、統(tǒng)計運算、排序操作使學生熟悉線性代數(shù)模塊，能夠通過linalg模塊的功能完成矩陣操作使學生掌握隨機數(shù)模塊，能夠通過random模塊的功能生成包含隨機數(shù)的數(shù)組教學重點創(chuàng)建數(shù)組整數(shù)索引和切片花式索引布爾索引形狀相同的數(shù)組間的算術(shù)運算形狀不同的數(shù)組間的算術(shù)運算教學難點形狀不同的數(shù)組間的算術(shù)運算數(shù)組的轉(zhuǎn)置線性代數(shù)模塊教學方式課堂教學以PPT講授為主，并結(jié)合多媒體進行教學教學過程第一課時（NumPy數(shù)組的相關(guān)概念、NumPy數(shù)組的屬性、創(chuàng)建數(shù)組、查看數(shù)據(jù)類型）一、創(chuàng)設情景，導入新課教師通過給學生提問問題，例如問題是：用什么數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)存儲棋盤上的棋子，并根據(jù)學生的問題進行總結(jié)，引出像這種形式數(shù)據(jù)可以使用數(shù)組存儲，從而實現(xiàn)導入新課的目的。二、新課講解知識點1-NumPy數(shù)組的相關(guān)概念教師通過PPT講解NumPy數(shù)組的相關(guān)概念。（1）數(shù)組數(shù)組在創(chuàng)建時具有固定的大小，不會動態(tài)地增長。數(shù)組中所有元素必須具有相同的類型。數(shù)組適用于大量數(shù)據(jù)的高級數(shù)學操作，執(zhí)行效率更高、代碼量更少。（2）維度零維是一個無限小的點，沒有長度。一維是一條無限長的直線，只有長度。二維是一個平面，由長度和寬度組成。三維是一個立方體，由長度、寬度和高度組成。（3）軸一維數(shù)組只有一個軸，軸編號為0。二維數(shù)組有沿行方向和列方向的兩個軸，軸編號分別為0、1。三維數(shù)組有沿著列、行以及由行列組成平面的三個軸，這三個軸的編號分別為0、1、2。（4）秩秩是軸的個數(shù)。知識點2-NumPy數(shù)組的屬性教師通過PPT講解NumPy數(shù)組的屬性。（1）ndarray對象（2）ndarray對象的常用屬性知識點3-創(chuàng)建數(shù)組教師通過PPT結(jié)合實操的形式講解創(chuàng)建數(shù)組。（1）創(chuàng)建數(shù)組的方式array()函數(shù)：直接傳入列表或元組。zeros()函數(shù)：創(chuàng)建元素值都是0的數(shù)組。ones()函數(shù)：創(chuàng)建元素值都為1的數(shù)組。empty()函數(shù)：創(chuàng)建一個新的數(shù)組，該數(shù)組只分配了內(nèi)存空間，它里面填充的元素都是隨機的。arange()函數(shù)：創(chuàng)建一個等差數(shù)組，需要指定步長。linspace()函數(shù)：創(chuàng)建一個等差數(shù)組，需要指定元素的數(shù)量。（2）指定數(shù)組元素的類型（3）通過代碼演示使用上述幾種方式創(chuàng)建數(shù)組，并指定類型知識點4-查看數(shù)據(jù)類型教師通過PPT結(jié)合實操的形式講解查看數(shù)據(jù)類型。（1）查看數(shù)據(jù)類型的方式先通過數(shù)組訪問dtype屬性得到numpy.dtype類型的對象，再通過該對象訪問name屬性進行獲取。（2）通過代碼演示查看數(shù)組的數(shù)據(jù)類型（3）數(shù)組常用的數(shù)據(jù)類型三、歸納總結(jié)教師回顧本節(jié)課所講的內(nèi)容，并通過測試題的方式引導學生解答問題并給予指導。四、布置作業(yè)教師通過高校教輔平臺（）布置本節(jié)課作業(yè)以及下節(jié)課的預習作業(yè)。第二課時（轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)類型、數(shù)組的索引方式、整數(shù)索引和切片、花式索引、布爾索引）一、復習鞏固教師通過上節(jié)課作業(yè)的完成情況，對學生吸收不好的知識點進行再次鞏固講解。二、通過直接引入的方式導入新課上節(jié)課我們主要學習了NumPy數(shù)組的相關(guān)概念、NumPy數(shù)組的屬性、創(chuàng)建數(shù)組、查看數(shù)據(jù)類型，本節(jié)課將學習轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)類型以及索引和切片，包括整數(shù)索引、花式索引、布爾索引和切片。三、新課講解知識點1-轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)類型教師通過PPT結(jié)合實操的形式講解轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)類型。（1）轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)類型的方式astype()方法可以將數(shù)組中元素的數(shù)據(jù)類型轉(zhuǎn)換其他的數(shù)據(jù)類型。（2）轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)類型的示例整數(shù)類型轉(zhuǎn)換為浮點數(shù)類型浮點數(shù)類型轉(zhuǎn)換為整數(shù)類型字符串類型轉(zhuǎn)換為數(shù)值類型（3）通過代碼演示上述幾種形式的轉(zhuǎn)換。知識點2-數(shù)組的索引方式教師通過PPT講解數(shù)組的索引方式。（1）一維數(shù)組的索引方式一維數(shù)組與Python中的序列類型的結(jié)構(gòu)類似，它們的索引方式相同。（2）二維數(shù)組的索引方式在二維數(shù)組中，每個元素對應行索引和列索引，其中行索引和列索引可以是正向索引或反向索引。知識點3-整數(shù)索引和切片教師通過PPT結(jié)合實操的形式講解整數(shù)索引和切片。（1）獲取二維數(shù)組的一行元素格式為“數(shù)組[行索引]”。（2）獲取二維數(shù)組的單個元素格式為“數(shù)組[行索引,列索引]”。（3）獲取二維數(shù)組的多行元素格式為“數(shù)組[行索引的切片]”。（4）獲取二維數(shù)組的部分元素使用“數(shù)組[行索引的切片,列索引的切片]”混合使用切片與整數(shù)索引（5）通過代碼演示如何使用整數(shù)索引和切片獲取二維數(shù)組的元素知識點4-花式索引教師通過PPT結(jié)合實操的形式講解花式索引。（1）什么是花式索引花式索引是指用整數(shù)數(shù)組或整數(shù)列表作為索引。（2）花式索引的基本用法若花式索引操作的目標對象是一維數(shù)組，則會把花式索引的每個整數(shù)作為索引，通過索引獲取相應位置的元素。若花式索引操作的目標對象是二維數(shù)組，則通過花式索引獲取的結(jié)果是一行或多行元素。（3）通過代碼演示如何使用花式索引操作一維數(shù)組和二維數(shù)組知識點5-布爾索引教師通過PPT結(jié)合實操的形式講解布爾索引。（1）什么是布爾索引布爾索引指的是將一個布爾數(shù)組或布爾列表作為數(shù)組索引。（2）布爾索引的基本用法當使用布爾索引訪問一維數(shù)組時，會將一維數(shù)組中與布爾數(shù)組或布爾列表位置相同的元素進行匹配，并返回布爾數(shù)組或布爾列表中與True位置對應的元素。（3）通過代碼演示如何使用布爾索引操作二維數(shù)組（4）通過代碼演示如何混合使用布爾索引和切片操作二維數(shù)組四、歸納總結(jié)教師回顧本節(jié)課所講的內(nèi)容，并通過測試題的方式引導學生解答問題并給予指導。五、布置作業(yè)教師通過高校教輔平臺（）布置本節(jié)課作業(yè)以及下節(jié)課的預習作業(yè)。第三課時（形狀相同的數(shù)組間的算術(shù)運算、形狀不同的數(shù)組間的算術(shù)運算、數(shù)組與標量的算術(shù)運算、通用函數(shù)、數(shù)組的重塑）一、復習鞏固教師通過上節(jié)課作業(yè)的完成情況，對學生吸收不好的知識點進行再次鞏固講解。二、通過直接引入的方式導入新課上節(jié)課我們主要學習了數(shù)組的索引和切片操作，本節(jié)課將學習數(shù)組的算術(shù)運算、通用函數(shù)以及數(shù)組的重塑操作。三、新課講解知識點1-形狀相同的數(shù)組間的算術(shù)運算教師通過PPT結(jié)合實操的形式講解形狀相同的數(shù)組間的算術(shù)運算。（1）運算規(guī)則形狀相同的數(shù)組之間進行任何算術(shù)運算時，會將位置相同的元素進行算術(shù)運算，所得的運算結(jié)果組成一個新的數(shù)組。（2）通過代碼演示形狀相同的數(shù)組進行加減乘除運算。知識點2-形狀不同的數(shù)組間的算術(shù)運算教師通過PPT講解形狀不同的數(shù)組間的算術(shù)運算。（1）運算規(guī)則形狀不同的數(shù)組在執(zhí)行算術(shù)計算時可能會觸發(fā)廣播機制，該機制會對參與運算的數(shù)組進行擴展，使擴展后的數(shù)組具有相同的形狀，這樣就可以對數(shù)組進行算術(shù)運算了。（2）形狀兼容的判定規(guī)則以兩個數(shù)組為例，這兩個數(shù)組的形狀右對齊，之后沿著從右向左的順序逐個比較同一緯度是否滿足以下任意一種情況：①維度相等；②有一方維度為1。如果數(shù)組的形狀的每個維度都滿足上述任意一種情況，說明兩個數(shù)組的形狀兼容。（3）形狀兼容的示例（4）廣播機制擴展數(shù)組的過程（5）通過代碼演示形狀不同的數(shù)組進行加法運算。知識點3-數(shù)組與標量的算術(shù)運算教師通過PPT結(jié)合實操的形式講解數(shù)組與標量的算術(shù)運算。（1）運算規(guī)則數(shù)組與標量執(zhí)行算術(shù)運算時會將標量應用到各元素。數(shù)組與標量執(zhí)行算術(shù)運算后會產(chǎn)生一個新數(shù)組，每個元素的值分別是原數(shù)組中每個元素與標量算術(shù)運算后得到的結(jié)果。（2）通過代碼演示二維數(shù)組與標量的算術(shù)運算知識點4-通用函數(shù)教師通過PPT結(jié)合實操的形式講解通用函數(shù)。（1）通用函數(shù)的分類一元通用函數(shù)二元通用函數(shù)（2）常見的一元通用函數(shù)（3）常見的二元通用函數(shù)（4）通過代碼演示一元通用函數(shù)的用法（5）通過代碼演示二元通用函數(shù)的用法知識點5-數(shù)組的重塑教師通過PPT結(jié)合實操的形式講解數(shù)組的重塑。（1）什么是數(shù)組的重塑數(shù)組的重塑是指重新將數(shù)組的形狀變成指定的形狀，重塑前后元素的總數(shù)量不變。（2）通過代碼演示使用reshape()方法將一維數(shù)組重塑為二維數(shù)組（3）通過代碼演示使用reshape()方法將二維數(shù)組重塑為二維數(shù)組四、歸納總結(jié)教師回顧本節(jié)課所講的內(nèi)容，并通過測試題的方式引導學生解答問題并給予指導。五、布置作業(yè)教師通過高校教輔平臺（）布置本節(jié)課作業(yè)以及下節(jié)課的預習作業(yè)。第四課時（數(shù)組的轉(zhuǎn)置、條件邏輯、統(tǒng)計運算、數(shù)組元素排序、檢索數(shù)組元素是否滿足條件、查找數(shù)組的唯一元素、判斷元素是否在其他數(shù)組中）一、復習鞏固教師通過上節(jié)課作業(yè)的完成情況，對學生吸收不好的知識點進行再次鞏固講解。二、通過直接引入的方式導入新課上節(jié)課我們主要學習了數(shù)組的算術(shù)運算、通用函數(shù)以及數(shù)組的重塑操作，本節(jié)課將繼續(xù)學習數(shù)組的一些操作，包括數(shù)組的轉(zhuǎn)置、條件邏輯、統(tǒng)計運算、數(shù)組元素排序、檢索數(shù)組元素是否滿足條件、查找數(shù)組的唯一元素、判斷元素是否在其他數(shù)組中。三、新課講解知識點1-數(shù)組的轉(zhuǎn)置教師通過PPT結(jié)合實操的形式講解數(shù)組的轉(zhuǎn)置。（1）什么是數(shù)組的轉(zhuǎn)置數(shù)組的轉(zhuǎn)置指的是將數(shù)組中的每個元素按照一定的規(guī)則進行位置變換。（2）數(shù)組的轉(zhuǎn)置方式T屬性transpose()方法（3）通過代碼演示如何使用T屬性實現(xiàn)數(shù)組轉(zhuǎn)置操作（4）通過代碼演示如何使用transpose()方法實現(xiàn)數(shù)組轉(zhuǎn)置操作知識點2-條件邏輯教師通過PPT結(jié)合實操的形式講解條件邏輯。（1）條件邏輯函數(shù)where()的功能（2）通過代碼演示如何使用where()函數(shù)實現(xiàn)條件邏輯操作知識點3-統(tǒng)計運算教師通過PPT結(jié)合實操的形式講解統(tǒng)計運算。（1）統(tǒng)計運算的方法（2）通過代碼演示部分統(tǒng)計運算方法的用法知識點4-數(shù)組元素排序教師通過PPT結(jié)合實操的形式講解數(shù)組元素排序。（1）排序方法sort()（2）通過代碼演示如何使用sort()方法對每行元素排序（3）通過代碼演示如何使用sort()方法對每列元素排序知識點5-檢索數(shù)組元素是否滿足條件教師通過PPT結(jié)合實操的形式講解檢索數(shù)組元素是否滿足條件。（1）檢索元素的函數(shù)all()函數(shù)：判斷整個數(shù)組中的元素的值是否全部滿足條件。any()函數(shù)：判斷整個數(shù)組中的元素至少有一個滿足條件。（2）通過代碼演示使用all()和any()函數(shù)檢索數(shù)組的元素知識點6-查找數(shù)組的唯一元素教師通過PPT結(jié)合實操的形式講解查找數(shù)組的唯一元素。（1）查找唯一元素的函數(shù)unique()unique()函數(shù)用于找出數(shù)組中的唯一值，并返回一個升序排列的數(shù)組。（2）通過代碼演示如何使用布unique()函數(shù)查找數(shù)組的唯一元素知識點7-判斷元素是否在其他數(shù)組中教師通過PPT結(jié)合實操的形式講解判斷元素是否在其他數(shù)組中。（1）in1d()函數(shù)的功能（2）in1d()函數(shù)的語法格式（3）通過代碼演示使用in1d()函數(shù)判斷一個數(shù)組元素是否在其他數(shù)組中四、歸納總結(jié)教師回顧本節(jié)課所講的內(nèi)容，并通過測試題的方式引導學生解答問題并給予指導。五、布置作業(yè)教師通過高校教輔平臺（）布置本節(jié)課作業(yè)以及下節(jié)課的預習作業(yè)。第五課時（線性代數(shù)模塊、隨機數(shù)模塊、案例：計算股票收益率和波動率）一、復習鞏固教師通過上節(jié)課作業(yè)的完成情況，對學生吸收不好的知識點進行再次鞏固講解。二、通過直接引入的方式導入新課上節(jié)課我們主要學習了數(shù)組的一些操作，本節(jié)課將學習兩個NumPy模塊，分別是線性代數(shù)模塊和隨機數(shù)模塊。三、新課講解知識點1-線性代數(shù)模塊教師通過PPT結(jié)合實操的形式講解線性代數(shù)模塊。（1）線性代數(shù)模塊linalg（2）通過代碼演示如何使用dot()方法實現(xiàn)矩陣相乘操作。（3）矩陣相乘圖解（4）linalg模塊的其他常見函數(shù)知識點2-隨機數(shù)模塊教師通過PPT結(jié)合實操的形式講解隨機數(shù)模塊。（1）通過代碼演示生成包含隨機數(shù)的二維數(shù)組（2）通過代碼演示生成包含隨機數(shù)的三維數(shù)組（3）random模塊的常見函數(shù)（4）seed()函數(shù)的語法格式（5）通過代碼演示如何使用seed()函數(shù)生成相同的一組隨機數(shù)知識點3-案例：計算股票收益率和波動率教師通過PPT結(jié)合實操的形式講解案例。（1）通過PPT介紹收益率和波動率（2）通過PPT介紹案例的要求（3）通過代碼演示案例的實現(xiàn)步驟四、歸納總結(jié)教師回顧本節(jié)課所講的內(nèi)容，并通過測試題的方式引導學生解答問題并給予指導。五、布置作業(yè)教師通過高校教輔平臺（）布置本節(jié)課作業(yè)以及下節(jié)課的預習作業(yè)。第六、七課時（上機練習）上機練習主要針對本章中需要重點掌握的知識點，以及在程序中容易出錯的內(nèi)容進行練習，通過上機練習可以考察同學對知識點的掌握情況，對代碼的熟練程度。上機一：（考察知識點為創(chuàng)建數(shù)組）形式：單獨完成題目：請按照要求完成操作，具體要求如下：（1）根據(jù)列表創(chuàng)建一維數(shù)組、二維數(shù)組和三維數(shù)組。（2）創(chuàng)建一個3行3列的數(shù)組，元素都是0，指定類型是int32。（2）創(chuàng)建一個3行3列的數(shù)組，元素都是1。（4）創(chuàng)建一個等差數(shù)組，起始值是1，終止值是20，步長為5。（5）創(chuàng)建一個等差數(shù)組，起始值是1，終止值是20，數(shù)量為5。上機二：（考察知識點為整數(shù)索引和切片、花式索引、布爾索引）形式：單獨完成題目：請按照要求完成操作，具體要求如下：（1）根據(jù)列表創(chuàng)建一維數(shù)組、二維數(shù)組。（2）使用整數(shù)索引和切片訪問數(shù)組。（3）使用花式索引訪問數(shù)組。（4）使用布爾索引訪問數(shù)組。上機三：（考察知識點為通用函數(shù)）形式：單獨完成題目：請按照要求完成操作，具體要求如下：（1）練習2.6節(jié)一元通用函數(shù)的示例代碼。（2）練習2.6節(jié)二元通用函數(shù)的示例代碼。上機四：（考察知識點為條件邏輯、統(tǒng)計運算、數(shù)組元素排序、檢索數(shù)組元素是否滿足條件、查找數(shù)組的唯一元素、判斷元素是否在其他數(shù)組中、隨機數(shù)模塊）形式：單獨完成題目：請按照要求完成操作，具體要求如下：（1）練習2.8節(jié)全部的示例代碼。（2）練習2.10節(jié)全部的示例代碼。上機五：（考察知識點為案例：計算股票收益率和波動率）形式：單獨完成題目：請按照2.11節(jié)案例的要求，編寫代碼，計算一組股票書籍的簡單收益率、對數(shù)收益率、年波動率和月波動率。教學后記《Python數(shù)據(jù)分析與應用：從數(shù)據(jù)獲取到可視化（第2版）》教學設計課程名稱：授課年級：授課學期：教師姓名：年月課題名稱第3章數(shù)據(jù)分析庫pandas基礎(chǔ)計劃課時6課時教學引入pandas是一個以NumPy為基礎(chǔ)，專門為數(shù)據(jù)分析而設計的庫，該庫中不僅提供了一些標準的數(shù)據(jù)模型，而且提供了高效操作大量數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，被廣泛地應用到諸如金融、統(tǒng)計等一些領(lǐng)域中。pandas庫是本書的重點內(nèi)容，本章只介紹一些pandas的基礎(chǔ)知識，更多知識會在后面的章節(jié)進行介紹。教學目標使學生掌握Series的結(jié)構(gòu)和創(chuàng)建方式，能夠通過Series類的構(gòu)造方法創(chuàng)建Series類的對象使學生掌握DataFrame的結(jié)構(gòu)和創(chuàng)建方式，能夠通過DataFrame類的構(gòu)造方法創(chuàng)建DataFrame類的對象使學生熟悉索引對象的類型和特點，能夠歸納索引對象的類型和特點使學生掌握重置索引的方式，能夠通過reindex()方法重置Series或DataFrame類對象的索引使學生掌握索引與切片的基本用法，能夠通過索引或切片獲取Series或DataFrame的數(shù)據(jù)使學生掌握loc和iloc屬性的基本用法，能夠使用loc和iloc屬性獲取Series或DataFrame的數(shù)據(jù)使學生掌握讀寫數(shù)據(jù)的方式，能夠熟練地讀取網(wǎng)頁表格的數(shù)據(jù)，以及讀寫CSV文件、TXT文件、Excel文件、數(shù)據(jù)庫使學生掌握數(shù)據(jù)的排序方式，能夠使用索引或值對Series或DataFrame進行排序使學生掌握pandas的算術(shù)運算，能夠通過算術(shù)運算符或算術(shù)方法對DataFrame中的數(shù)據(jù)進行算術(shù)運算使學生掌握pandas的統(tǒng)計計算，能夠通過統(tǒng)計方法對DataFrame中的數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計計算使學生掌握pandas的統(tǒng)計描述，能夠通過describe()方法描述DataFrame類的對象的統(tǒng)計指標使學生掌握分層索引的相關(guān)操作，能夠熟練地創(chuàng)建有分層索引的DataFrame，并使用分層索引獲取數(shù)據(jù)教學重點SeriesDataFrame通過索引和切片獲取數(shù)據(jù)通過loc和iloc屬性獲取數(shù)據(jù)讀寫CSV和TXT文件的數(shù)據(jù)讀寫Excel文件的數(shù)據(jù)教學難點讀寫數(shù)據(jù)庫使用分層索引獲取數(shù)據(jù)交換索引層級的順序分層索引排序教學方式課堂教學以PPT講授為主，并結(jié)合多媒體進行教學教學過程第一課時（Series、DataFrame、索引對象、重置索引、通過索引和切片獲取數(shù)據(jù)）一、創(chuàng)設情景，導入新課教師通過給學生提問問題，例如問題是：大家覺得NumPy庫相比列表有什么優(yōu)勢，并根據(jù)學生的問題進行總結(jié)，引出基于NumPy庫的基礎(chǔ)上設計了pandas庫，這個庫不僅提供了操作大量數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，還提供了數(shù)據(jù)處理和可視化的功能，從而實現(xiàn)導入新課的目的。二、新課講解知識點1-Series教師通過PPT結(jié)合實操的形式講解Series。（1）Series的特點由數(shù)據(jù)和索引兩部分組成。數(shù)據(jù)可以是任意類型的。（2）Series的結(jié)構(gòu)圖（3）Series類構(gòu)造方法的語法格式（4）通過代碼演示如何根據(jù)列表創(chuàng)建Series類的對象（5）通過代碼演示如何創(chuàng)建Series類對象的同時指定標簽索引（6）通過代碼演示如何根據(jù)字典創(chuàng)建Series類的對象（7）Series類的屬性index:獲取Series類對象的索引。values：獲取Series類對象的數(shù)據(jù)。（8）通過代碼演示如何獲取Series類對象的索引和數(shù)據(jù)知識點2-DataFrame教師通過PPT結(jié)合實操的形式講解DataFrame。（1）DataFrame的特點由數(shù)據(jù)和索引兩部分組成，既有行索引又有列索引。每列數(shù)據(jù)可以是不同的數(shù)據(jù)類型。（2）DataFrame的結(jié)構(gòu)圖（3）DataFrame類構(gòu)造方法的語法格式（4）通過代碼演示如何根據(jù)二維數(shù)組創(chuàng)建DataFrame類的對象（5）通過代碼演示如何創(chuàng)建DataFrame類對象的同時指定列索引（6）通過代碼演示如何使用列標簽索引獲取一列數(shù)據(jù)（7）通過代碼演示如何使用info()方法查看摘要信息。知識點3-索引對象教師通過PPT結(jié)合實操的形式講解索引對象。（1）常見的Index子類RangeIndex：位置索引。Int64Index：整數(shù)索引。Float64Index：浮點數(shù)索引。DatetimeIndex：時間戳索引。PeriodIndex：時間間隔索引。MultiIndex：分層索引。（2）索引對象的特性不可變性可重復性（3）通過代碼驗證索引對象的兩個特性知識點4-重置索引教師通過PPT結(jié)合實操的形式講解重置索引。（1）什么是重置索引重置索引是指重新為對象設定索引，以構(gòu)建一個符合新索引的對象。（2）reindex()方法的作用（3）reindex()方法的語法格式（4）通過代碼演示如何使用reindex()方法重置行索引（5）通過代碼演示如何使用同一個值填充空缺位置（6）通過代碼演示如何使用不同的值填充空缺位置知識點5-通過索引和切片獲取數(shù)據(jù)教師通過PPT結(jié)合實操的形式講解通過索引和切片獲取數(shù)據(jù)。（1）索引的用法（2）通過代碼演示如何使用索引獲取Series類對象的單個數(shù)據(jù)（4）通過代碼演示如何使用索引獲取Series類對象的多個數(shù)據(jù)（5）布爾索引的用法將Series類的對象中每個數(shù)據(jù)進行邏輯運算，只要運算結(jié)果為True，就返回Series類對象中位置為True對應的數(shù)據(jù)（6）通過代碼演示使用布爾索引獲取Series類對象中符合條件的數(shù)據(jù)（7）切片的用法如果切片使用的索引是位置索引，則切片結(jié)果包含起始位置但不包含結(jié)束位置對應的數(shù)據(jù)。如果切片使用的索引是標簽索引，則切片結(jié)果既包含起始位置又包含結(jié)束位置對應的數(shù)據(jù)。（8）通過代碼演示使用切片獲取Series類對象的部分數(shù)據(jù)三、歸納總結(jié)教師回顧本節(jié)課所講的內(nèi)容，并通過測試題的方式引導學生解答問題并給予指導。四、布置作業(yè)教師通過高校教輔平臺（）布置本節(jié)課作業(yè)以及下節(jié)課的預習作業(yè)。第二課時（通過loc和iloc屬性獲取數(shù)據(jù)、讀寫CSV和TXT文件的數(shù)據(jù)、讀寫Excel文件的數(shù)據(jù)、讀取網(wǎng)頁表格的數(shù)據(jù)）一、復習鞏固教師通過上節(jié)課作業(yè)的完成情況，對學生吸收不好的知識點進行再次鞏固講解。二、通過直接引入的方式導入新課上節(jié)課我們主要學習了pandas的兩種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，以及索引和切片的基本用法，本節(jié)課將學習loc和iloc屬性，讀寫CSV、TXT、Excel文件的數(shù)據(jù)，以及讀取網(wǎng)頁表格的數(shù)據(jù)。三、新課講解知識點1-通過loc和iloc屬性獲取數(shù)據(jù)教師通過PPT結(jié)合實操的形式講解通過loc和iloc屬性獲取數(shù)據(jù)。（1）loc和iloc屬性loc是基于標簽索引的索引器iloc是基于位置索引的索引器（2）loc屬性的使用格式（3）通過代碼演示如何使用loc屬性獲取Series對象的數(shù)據(jù)（4）通過代碼演示如何使用loc屬性獲取DataFrame對象的數(shù)據(jù)（5）iloc屬性的使用格式（6）通過代碼演示如何使用iloc屬性獲取DataFrame對象的數(shù)據(jù)知識點2-讀寫CSV和TXT文件的數(shù)據(jù)教師通過PPT講解讀寫CSV和TXT文件的數(shù)據(jù)。（1）CSV和TXT文件的特點只能保存文本的內(nèi)容，不能保存文本的樣式。CSV文件通常以逗號或制表符為分隔符。（2）to_csv()方法的作用向指定路徑下的CSV或TXT文件中寫入部分或全部數(shù)據(jù)。如果指定路徑下文件不存在，則會新建一個文件。如果指定路徑下文件已經(jīng)存在，則會覆蓋文件中的內(nèi)容。（3）to_csv()方法的語法格式（4）通過代碼演示如何使用to_csv()方法向文件寫入數(shù)據(jù)（5）read_csv()函數(shù)的作用read_csv()函數(shù)會從指定路徑下的CSV或TXT文件中讀取數(shù)據(jù)，讀取成功后會根據(jù)數(shù)據(jù)形式轉(zhuǎn)換成一個Series或DataFrame類的對象。（6）read_csv()函數(shù)的語法格式（7）通過代碼演示如何使用read_csv()函數(shù)從文件中讀取數(shù)據(jù)（8）read_table()函數(shù)的作用用于從TXT文件中讀取數(shù)據(jù)。TXT文件使用的分隔符是制表符。（9）通過代碼演示如何使用read_table()函數(shù)從文件中讀取數(shù)據(jù)知識點3-讀寫Excel文件的數(shù)據(jù)教師通過PPT結(jié)合實操的形式講解讀寫Excel文件的數(shù)據(jù)。（1）Excel文件的特點可以添加若干個工作表。每個工作表都是以表格的形式顯示數(shù)據(jù)。（2）to_excel()方法的作用用于將Series或DataFrame類的對象寫入到Excel文件中。如果Excel文件不存在，則會新建一個文件。如果Excel文件存在，則會覆蓋原文件中的內(nèi)容。（3）to_excel()方法的語法格式（4）通過代碼演示如何使用to_excel()方法向文件寫入數(shù)據(jù)（5）read_excel()函數(shù)的作用read_excel()函數(shù)用于讀取Excel文件中的數(shù)據(jù)，并根據(jù)數(shù)據(jù)的形式轉(zhuǎn)換成Series或DataFrame類的對象。（6）read_excel()函數(shù)的語法格式（7）通過代碼演示如何使用read_excel()函數(shù)從Excel文件中讀取數(shù)據(jù)知識點4-讀取網(wǎng)頁表格的數(shù)據(jù)教師通過PPT結(jié)合實操的形式講解讀取網(wǎng)頁表格的數(shù)據(jù)。（1）read_html()函數(shù)的語法格式（2）通過代碼演示如何使用read_html()函數(shù)讀取網(wǎng)頁上表格的數(shù)據(jù)四、歸納總結(jié)教師回顧本節(jié)課所講的內(nèi)容，并通過測試題的方式引導學生解答問題并給予指導。五、布置作業(yè)教師通過高校教輔平臺（）布置本節(jié)課作業(yè)以及下節(jié)課的預習作業(yè)。第三課時（讀寫數(shù)據(jù)庫、按索引排序、按值排序、算術(shù)運算與數(shù)據(jù)對齊、統(tǒng)計計算、統(tǒng)計描述）一、復習鞏固教師通過上節(jié)課作業(yè)的完成情況，對學生吸收不好的知識點進行再次鞏固講解。二、通過直接引入的方式導入新課上節(jié)課我們主要學習了loc和iloc屬性，讀寫CSV、TXT、Excel文件的數(shù)據(jù)，以及讀取網(wǎng)頁表格的數(shù)據(jù)，本節(jié)課將學習讀寫數(shù)據(jù)庫、排序操作、算術(shù)運算、統(tǒng)計計算、統(tǒng)計描述。三、新課講解知識點1-讀寫數(shù)據(jù)庫教師通過PPT結(jié)合實操的形式講解讀寫數(shù)據(jù)庫。（1）讀寫數(shù)據(jù)庫的函數(shù)或方法（2）to_sql()方法的語法格式（3）通過代碼演示如何使用to_sql()方法向數(shù)據(jù)庫寫入數(shù)據(jù)（4）read_sql()函數(shù)的語法格式（5）通過代碼演示如何使用read_sql()函數(shù)讀取數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)知識點2-按索引排序教師通過PPT結(jié)合實操的形式講解按索引排序。（1）sort_index()方法的語法格式（2）通過代碼演示使用sort_index()方法按照索引排序知識點3-按值排序教師通過PPT結(jié)合實操的形式講解按值排序。（1）sort_values()方法的語法格式（2）通過代碼演示使用sort_values()方法按照數(shù)據(jù)排序知識點4-算術(shù)運算與數(shù)據(jù)對齊教師通過PPT結(jié)合實操的形式講解算術(shù)運算與數(shù)據(jù)對齊。（1）算術(shù)運算的規(guī)則Series類或DataFrame類的對象進行算術(shù)運算時，會先將對象中索引相同的數(shù)據(jù)按位置對齊，對齊后再進行相應的運算，沒有對齊的位置會用NaN補齊。（2）通過代碼演示兩個Series類的對象的加法運算（3）處理NAN值的方式調(diào)用add()方法時給fill_value參數(shù)傳值（4）通過代碼演示在執(zhí)行加法運算時如何處理NAN值知識點5-統(tǒng)計計算教師通過PPT結(jié)合實操的形式講解統(tǒng)計計算。（1）常見的統(tǒng)計計算方法（2）通過代碼演示部分統(tǒng)計計算方法的基本使用知識點6-統(tǒng)計描述教師通過PPT結(jié)合實操的形式講解統(tǒng)計描述。（1）describe()方法的語法格式（2）通過代碼演示describe()方法的基本使用四、歸納總結(jié)教師回顧本節(jié)課所講的內(nèi)容，并通過測試題的方式引導學生解答問題并給予指導。五、布置作業(yè)教師通過高校教輔平臺（）布置本節(jié)課作業(yè)以及下節(jié)課的預習作業(yè)。第四課時（創(chuàng)建分層索引、創(chuàng)建有分層索引的對象、使用分層索引獲取數(shù)據(jù)、交換索引層級的順序、分層索引排序、案例：陜西高考分數(shù)線統(tǒng)計分析）一、復習鞏固教師通過上節(jié)課作業(yè)的完成情況，對學生吸收不好的知識點進行再次鞏固講解。二、通過直接引入的方式導入新課上節(jié)課我們主要學習了讀寫數(shù)據(jù)庫、排序操作、算術(shù)運算、統(tǒng)計計算、統(tǒng)計描述，本節(jié)課將繼續(xù)學習分層索引的操作，以及圍繞所學的知識完成一個案例。三、新課講解知識點1-數(shù)組的轉(zhuǎn)置創(chuàng)建分層索引教師通過PPT結(jié)合實操的形式講解創(chuàng)建分層索引。（1）什么是分層索引分層索引可以理解為單層索引的延伸，即在一個軸方向上具有兩層或兩層以上的索引。（2）分層索引的示意圖（3）創(chuàng)建分層索引的方法（4）通過代碼演示如何使用from_tuples()方法創(chuàng)建分層索引（5）通過代碼演示如何使用from_arrays()方法創(chuàng)建分層索引（6）通過代碼演示如何使用from_product()方法創(chuàng)建分層索引知識點2-創(chuàng)建有分層索引的對象教師通過PPT結(jié)合實操的形式講解創(chuàng)建有分層索引的對象。（1）創(chuàng)建有分層索引對象的基本方式在Series類和DataFrame類構(gòu)造方法的index參數(shù)中傳入一個嵌套列表。（2）通過代碼演示使用上述方式創(chuàng)建有分層索引的對象（3）創(chuàng)建有分層索引對象的其他方式在Series類和DataFrame類構(gòu)造方法的index參數(shù)中傳入一個MultiIndex類的對象。（4）通過代碼演示使用上述方式創(chuàng)建有分層索引的對象知識點3-使用分層索引獲取數(shù)據(jù)教師通過PPT結(jié)合實操的形式講解使用分層索引獲取數(shù)據(jù)。（1）分層索引的用法對象[外層索引]：訪問外層索引嵌套的索引及其數(shù)據(jù)。對象[外層索引,內(nèi)層索引]：訪問索引對應的數(shù)據(jù)。（2）通過代碼演示如何使用分層索引獲取數(shù)據(jù)知識點4-交換索引層級的順序教師通過PPT結(jié)合實操的形式講解交換索引層級的順序。（1）什么是交換分層順序交換分層順序是指交換外層索引和內(nèi)層索引的位置。（2）通過代碼演示如何使用swaplevel()方法交換分層順序知識點5-分層索引排序教師通過PPT結(jié)合實操的形式講解分層索引排序。（1）sort_index()方法的作用使用sort_index()方法進行排序時，會優(yōu)先按外層索引排序，然后再按照內(nèi)層索引排序。（2）通過代碼演示使用sort_index()方法對有分層索引的對象排序知識點6-案例：陜西高考分數(shù)線統(tǒng)計分析教師通過PPT結(jié)合實操的形式講解案例。（1）通過PPT介紹案例的需求（2）通過PPT介紹準備的數(shù)據(jù)（3）通過代碼演示案例的實現(xiàn)步驟四、歸納總結(jié)教師回顧本節(jié)課所講的內(nèi)容，并通過測試題的方式引導學生解答問題并給予指導。五、布置作業(yè)教師通過高校教輔平臺（）布置本節(jié)課作業(yè)以及下節(jié)課的預習作業(yè)。第五、六課時（上機練習）上機練習主要針對本章中需要重點掌握的知識點，以及在程序中容易出錯的內(nèi)容進行練習，通過上機練習可以考察同學對知識點的掌握情況，對代碼的熟練程度。上機一：（考察知識點為Series、DataFrame、重置索引、通過索引和切片獲取數(shù)據(jù)、通過loc和iloc屬性獲取數(shù)據(jù)）形式：單獨完成題目：請按照要求完成操作，具體要求如下：（1）練習3.1節(jié)全部的示例代碼。（2）練習3.2.2到3.2.4小節(jié)全部的示例代碼。上機二：（考察知識點為讀寫CSV和TXT文件的數(shù)據(jù)、讀寫Excel文件的數(shù)據(jù)、讀取網(wǎng)頁表格的數(shù)據(jù)、讀寫數(shù)據(jù)庫）形式：單獨完成題目：練習3.3節(jié)全部的示例代碼上機三：（考察知識點為按索引排序、按值排序、算術(shù)運算與數(shù)據(jù)對齊、統(tǒng)計計算、統(tǒng)計描述）形式：單獨完成題目：請按照要求完成操作，具體要求如下：（1）練習3.4節(jié)全部的示例代碼。（2）練習3.5節(jié)全部的示例代碼。（3）練習3.6節(jié)全部的示例代碼。上機四：（考察知識點為創(chuàng)建分層索引、創(chuàng)建有分層索引的對象、使用分層索引獲取數(shù)據(jù)、交換索引層級的順序、分層索引排序）形式：單獨完成題目：練習3.7節(jié)全部的示例代碼。上機五：（考察知識點為案例：陜西高考分數(shù)線統(tǒng)計分析）形式：單獨完成題目：請按照3.8節(jié)案例的要求，編寫代碼，從scores.xlsx文件中讀取數(shù)據(jù)，并按照設定的目標操作數(shù)據(jù)。教學后記《Python數(shù)據(jù)分析與應用：從數(shù)據(jù)獲取到可視化（第2版）》教學設計課程名稱：授課年級：授課學期：教師姓名：年月課題名稱第4章數(shù)據(jù)預處理計劃課時6課時教學引入在數(shù)據(jù)分析工作前期收集的數(shù)據(jù)或多或少會存在著一些瑕疵或不足，比如數(shù)據(jù)缺失、重復、格式不統(tǒng)一等，因此我們在分析數(shù)據(jù)之前需要先對數(shù)據(jù)進行預處理，包括數(shù)據(jù)清洗、數(shù)據(jù)合并、數(shù)據(jù)重塑和數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換。為了處理這些問題數(shù)據(jù)，pandas提供了很多用于數(shù)據(jù)預處理的函數(shù)與方法。接下來，本章將針對pandas中數(shù)據(jù)預處理的內(nèi)容進行詳細地講解。教學目標使學生掌握缺失值的檢測方式，能夠通過isnull()和notnull()函數(shù)檢測數(shù)據(jù)中是否存在缺失值使學生掌握缺失值的處理方式，能夠通過dropna()或fillna()方法刪除缺失值或填充缺失值使學生掌握重復值的檢測方式，能夠通過duplicated()方法檢測數(shù)據(jù)中是否存在重復值使學生掌握重復值的處理方式，能夠通過drop_duplicates()方法刪除重復值使學生熟悉異常值的檢測方式，能夠通過3σ原則和箱形圖檢測數(shù)據(jù)中是否存在異常值使學生掌握異常值的處理方式，能夠通過replace()方法替換數(shù)據(jù)中的異常值使學生熟悉數(shù)據(jù)類型的轉(zhuǎn)換方式，能夠通過astype()方法或to_numberic()函數(shù)轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)類型使學生掌握數(shù)據(jù)合并的相關(guān)操作，能夠根據(jù)需求選擇適合的方案實現(xiàn)數(shù)據(jù)合并的操作使學生掌握數(shù)據(jù)重塑的相關(guān)操作，能夠根據(jù)需求選擇適合的方案實現(xiàn)數(shù)據(jù)重塑的相關(guān)操作使學生掌握數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換的相關(guān)操作，能夠根據(jù)需求選擇適合的方案實現(xiàn)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換的相關(guān)操作教學重點缺失值的檢測缺失值的處理重復值的檢測重復值的處理堆疊合并主鍵合并教學難點異常值的檢測主鍵合并面元劃分啞變量處理教學方式課堂教學以PPT講授為主，并結(jié)合多媒體進行教學教學過程第一課時（缺失值的檢測、缺失值的處理、重復值的檢測、重復值的處理）一、創(chuàng)設情景，導入新課教師提前準備兩份數(shù)據(jù)，一份不包含缺失值、重復值、異常值的數(shù)據(jù)，一份包含缺失值、重復值、異常值的數(shù)據(jù)，給學生提問問題，例如問題是：如果要計算平均值，大家覺得哪份數(shù)據(jù)得到的結(jié)果相對是比較準確的，并根據(jù)學生的問題進行總結(jié)，引出數(shù)據(jù)清洗的好處，也就是提高數(shù)據(jù)的質(zhì)量，從而實現(xiàn)導入新課的目的。二、新課講解知識點1-缺失值的檢測教師通過PPT結(jié)合實操的形式講解缺失值的檢測。（1）什么是缺失值缺失值是指數(shù)據(jù)集中某個或某些屬性的值是不完整的。缺失值一般使用None或np.nan表示，統(tǒng)一標記為NaN。（2）檢測缺失值的方式isnull()：在檢測到缺失值的位置標記True，其他位置標記為False。notnull()：在檢測到缺失值的位置標記False，其他位置標記為True。（3）通過代碼演示如何使用isnull()函數(shù)檢測缺失值（4）通過代碼演示如何使用notnull()函數(shù)檢測缺失值（5）通過代碼演示如何自定義函數(shù)來了解缺失值的占比情況知識點2-缺失值的處理教師通過PPT結(jié)合實操的形式講解缺失值的處理。（1）處理缺失值的方式刪除缺失值填充缺失值（2）dropna()方法的語法格式（3）通過代碼演示如何使用dropna()方法刪除缺失值（4）fillna()方法的語法格式（5）通過代碼演示如何使用fillna()方法填充缺失值（6）填充不同的值在調(diào)用fillna()方法填充缺失值時傳入一個字典給value參數(shù)，其中字典的鍵為列索引，字典的值為待替換的值。（7）通過代碼演示如何使用fillna()方法填充不同的值。（8）填充缺失值相鄰的前面的有效值在調(diào)用fillna()方法時給method參數(shù)傳入值ffill，指定填充方式為前向填充。（9）通過代碼演示如何使用fillna()方法實現(xiàn)前向填充的效果。知識點3-重復值的檢測教師通過PPT結(jié)合實操的形式講解重復值的檢測。（1）什么是重復值重復值是指數(shù)據(jù)集中某個或某些記錄是完全相同的。（2）檢測重復值的方式duplicated()方法默認會對所有數(shù)據(jù)進行檢測，檢測的標準為：只要一行數(shù)據(jù)與其他行數(shù)據(jù)的所有值是完全相同的，就會將這一行數(shù)據(jù)判定為重復值，并標記為True，非重復值標記為False。（3）duplicated()方法的語法格式（4）通過代碼演示如何使用duplicated()方法檢測缺失值知識點4-重復值的處理教師通過PPT結(jié)合實操的形式講解重復值的處理。（1）重復值的處理方式重復值會影響分析結(jié)果的準確性，一般情況下需要進行刪除。（2）drop_duplicates()方法的語法格式（3）通過代碼演示如何使用drop_duplicates()方法刪除重復值三、歸納總結(jié)教師回顧本節(jié)課所講的內(nèi)容，并通過測試題的方式引導學生解答問題并給予指導。四、布置作業(yè)教師通過高校教輔平臺（）布置本節(jié)課作業(yè)以及下節(jié)課的預習作業(yè)。第二課時（異常值的檢測、異常值的處理、轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)類型、堆疊合并）一、復習鞏固教師通過上節(jié)課作業(yè)的完成情況，對學生吸收不好的知識點進行再次鞏固講解。二、通過直接引入的方式導入新課上節(jié)課我們主要學習了缺失值的檢測與處理、重復值的檢測與處理，本節(jié)課將繼續(xù)學習異常值的檢測與處理、轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)類型和堆疊合并。三、新課講解知識點1-異常值的檢測教師通過PPT結(jié)合實操的形式講解異常值的檢測。（1）什么是異常值異常值是指數(shù)據(jù)集中的個別值明顯偏離它所屬數(shù)據(jù)集的其余值，這些數(shù)值是不合理的或錯誤的。（2）異常值的檢測方式3σ原則：適用于符合或近似正態(tài)分布的數(shù)據(jù)集。箱形圖：可以檢測任意的數(shù)據(jù)集。（3）基于3σ原則檢測的原理凡是誤差超過（μ-3σ,μ+3σ)區(qū)間的數(shù)值就認為是異常值。（4）基于3σ原則檢測的函數(shù)（5）通過代碼演示如何基于3σ原則檢測異常值（6）基于箱形圖檢測的原理箱形圖可以展示異常值。異常值的范圍一般是小于Q1–1.5IQR或大于Q3+1.5IQR。（7）通過代碼演示如何繪制繪制箱形圖（8）通過代碼演示如何確定異常值的位置知識點2-異常值的處理教師通過PPT結(jié)合實操的形式講解異常值的處理。（1）異常值的處理方式異常值被檢測出來之后，需要進一步確認是否為真正的異常值。通常情況下會使用指定的值或根據(jù)一些算法計算的值替換異常值。（2）replace()方法的語法格式（3）通過代碼演示如何使用replace()方法替換一個異常值（4）通過代碼演示如何使用replace()方法替換多個異常值知識點3-轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)類型教師通過PPT結(jié)合實操的形式講解轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)類型。（1）轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)類型的使用場景（2）轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)類型的方式通過astype()方法轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)的類型。通過to_numeric()函數(shù)轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)類型。（3）astype()方法的語法格式（4）通過代碼演示如何使用astype()方法轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)的類型（5）to_numeric()方法的作用to_numeric()函數(shù)用于將字符串、混合類型等一些復雜類型的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為數(shù)值類型的數(shù)據(jù)，并能夠按照不同的參數(shù)配置靈活地處理這些復雜類型的數(shù)據(jù)。（6）to_numeric()方法的語法格式（7）通過代碼演示如何使用to_numeric()方法轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)的類型知識點4-堆疊合并教師通過PPT結(jié)合實操的形式講解堆疊合并。（1）什么是堆疊合并堆疊合并指的是沿著某個軸的方向?qū)蓚€或兩個以上的對象按照一定的邏輯關(guān)系進行合并。（2）concat()函數(shù)的語法格式（3）橫向堆疊與外連接（4）通過代碼演示如何實現(xiàn)橫向堆疊與外連接的效果（5）縱向堆疊與內(nèi)連接（6）通過代碼演示如何實現(xiàn)縱向堆疊與內(nèi)連接的效果四、歸納總結(jié)教師回顧本節(jié)課所講的內(nèi)容，并通過測試題的方式引導學生解答問題并給予指導。五、布置作業(yè)教師通過高校教輔平臺（）布置本節(jié)課作業(yè)以及下節(jié)課的預習作業(yè)。第三課時（主鍵合并、根據(jù)索引合并、合并重疊數(shù)據(jù)、重塑分層索引）一、復習鞏固教師通過上節(jié)課作業(yè)的完成情況，對學生吸收不好的知識點進行再次鞏固講解。二、通過直接引入的方式導入新課上節(jié)課我們主要學習了異常值的檢測、異常值的處理、轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)類型和堆疊合并，本節(jié)課將學習其他幾種合并數(shù)據(jù)的方式，包括主鍵合并、根據(jù)索引合并、合并重疊數(shù)據(jù)，以及重塑分層索引。三、新課講解知識點1-主鍵合并教師通過PPT結(jié)合實操的形式講解主鍵合并。（1）什么是主鍵合并主鍵合并類似于關(guān)系型數(shù)據(jù)庫的主鍵查詢操作，它指的是根據(jù)一個或多個鍵將兩個對象進行合并，大多數(shù)情況下會將這兩個對象中共有的列作為合并的鍵。（2）merge()函數(shù)的語法格式（3）通過代碼演示一個鍵合并的效果（4）通過代碼演示兩個鍵合并的效果（5）通過代碼演示全外連接合并的效果（6）通過代碼演示左連接合并的效果知識點2-根據(jù)索引合并教師通過PPT結(jié)合實操的形式講解根據(jù)索引合并。（1）什么是根據(jù)索引合并根據(jù)索引合并指的是根據(jù)行索引或列索引將多個對象合并成一個對象。（2）join()方法的語法格式（3）通過代碼演示如何使用join()方法實現(xiàn)沒有重疊列合并的效果（4）通過代碼演示如何使用join()方法實現(xiàn)有重疊列合并的效果知識點3-合并重疊數(shù)據(jù)教師通過PPT結(jié)合實操的形式講解合并重疊數(shù)據(jù)。（1）combine_first()方法的語法格式（2）通過代碼演示如何使用combine_first()方法實現(xiàn)合并重疊數(shù)據(jù)的效果知識點4-重塑分層索引教師通過PPT結(jié)合實操的形式講解重塑分層索引。（1）重塑分層索引的方法stack()方法用于將數(shù)據(jù)的列“旋轉(zhuǎn)”為行。unstack()方法用于將數(shù)據(jù)的行“旋轉(zhuǎn)”為列。（2）通過代碼演示如何使用stack()方法實現(xiàn)重塑索引的操作（3）通過代碼演示如何使用unstack()方法實現(xiàn)重塑索引的操作（4）通過代碼演示如何使用stack()方法實現(xiàn)重塑分層索引的效果四、歸納總結(jié)教師回顧本節(jié)課所講的內(nèi)容，并通過測試題的方式引導學生解答問題并給予指導。五、布置作業(yè)教師通過高校教輔平臺（）布置本節(jié)課作業(yè)以及下節(jié)課的預習作業(yè)。第四課時（軸向旋轉(zhuǎn)、面元劃分、啞變量處理、案例：預處理二手房數(shù)據(jù)）一、復習鞏固教師通過上節(jié)課作業(yè)的完成情況，對學生吸收不好的知識點進行再次鞏固講解。二、通過直接引入的方式導入新課上節(jié)課我們主要學習了主鍵合并、根據(jù)索引合并、合并重疊數(shù)據(jù)、重塑分層索引，本節(jié)課將繼續(xù)學習軸向旋轉(zhuǎn)、面元劃分、啞變量處理，以及圍繞所學的知識完成一個案例。三、新課講解知識點1-軸向旋轉(zhuǎn)教師通過PPT結(jié)合實操的形式講解軸向旋轉(zhuǎn)。（1）軸向旋轉(zhuǎn)的舉例（2）pivot()方法的語法格式（3）通過代碼演示如何使用pivot()方法實現(xiàn)軸向旋轉(zhuǎn)的效果知識點2-面元劃分教師通過PPT結(jié)合實操的形式講解面元劃分。（1）什么是面元劃分面元劃分是指連續(xù)數(shù)據(jù)被離散化處理，按一定的映射關(guān)系劃分為相應的面元，這里的面元可以理解為區(qū)間。（2）面元劃分的舉例（3）cut()函數(shù)的語法格式（4）通過代碼演示如何使用cut()函數(shù)實現(xiàn)面元劃分操作知識點3-啞變量處理教師通過PPT結(jié)合實操的形式講解啞變量處理。（1）什么是啞變量啞變量又稱虛擬變量、名義變量等，它是人為虛設的變量，用來反映某個變量的不同類別，常用的取值為0和1。（2）get_dummies()函數(shù)的語法格式（3）通過代碼演示如何使用get_dummies()函數(shù)實現(xiàn)啞變量處理的效果知識點4-案例：預處理二手房數(shù)據(jù)教師通過PPT結(jié)合實操的形式講解案例。（1）通過PPT介紹案例的需求（2）通過代碼演示如何讀取數(shù)據(jù)和合并數(shù)據(jù)（3）通過代碼演示案例的實現(xiàn)步驟四、歸納總結(jié)教師回顧本節(jié)課所講的內(nèi)容，并通過測試題的方式引導學生解答問題并給予指導。五、布置作業(yè)教師通過高校教輔平臺（）布置本節(jié)課作業(yè)以及下節(jié)課的預習作業(yè)。第五、六課時（上機練習）上機練習主要針對本章中需要重點掌握的知識點，以及在程序中容易出錯的內(nèi)容進行練習，通過上機練習可以考察同學對知識點的掌握情況，對代碼的熟練程度。上機一：（考察知識點為缺失值的檢測、缺失值的處理、重復值的檢測、重復值的處理、異常值的檢測、異常值的處理）形式：單獨完成題目：練習4.1.1到4.1.6小節(jié)的示例代碼。上機二：（考察知識點為堆疊合并、主鍵合并、根據(jù)索引合并、合并重疊數(shù)據(jù)）形式：單獨完成題目：練習4.2節(jié)全部的示例代碼上機三：（考察知識點為重塑分層索引、軸向旋轉(zhuǎn)、面元劃分、啞變量處理）形式：單獨完成題目：練習4.3到4.4節(jié)的示例代碼。上機四：（考察知識點為案例：預處理二手房數(shù)據(jù)）形式：單獨完成題目：請按照4.5節(jié)案例的要求，編寫代碼，分別從secondhandhouse_one.xlsx和secondhandhouse_two.xlsx文中讀取數(shù)據(jù)，合并數(shù)據(jù)，并按照設定的目標操作數(shù)據(jù)。教學后記《Python數(shù)據(jù)分析與應用：從數(shù)據(jù)獲取到可視化（第2版）》教學設計課程名稱：授課年級：授課學期：教師姓名：年月課題名稱第5章數(shù)據(jù)聚合和分組運算計劃課時4課時教學引入在進行數(shù)據(jù)分析工作時，我們可能會遇到這樣的場景：現(xiàn)在要求從日志數(shù)據(jù)中找出每天訪問次數(shù)最多的IP，這時需要先把所有的日志數(shù)據(jù)按天拆分成每天的日志數(shù)據(jù)，再對每天的日志數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計運算，最后把所有的統(tǒng)計結(jié)果放到一起，這樣便完成了最初設定的要求，這個過程中用到的思想就是分組與聚合——數(shù)據(jù)重組后再合并。pandas中提供了一些用于分組與聚合的方法，另外還提供一些其他的分組級運算，本章將針對這些內(nèi)容進行詳細地講解。教學目標使學生了解分組與聚合的原理，能夠說出分組與聚合的原理使學生掌握分組方法的使用，能夠通過groupby()方法按照不同的拆分標準對數(shù)據(jù)進行分組使學生掌握分組信息的查看方式，能夠通過多種方式查看分組的信息使學生熟悉內(nèi)置統(tǒng)計方法的使用，能夠通過統(tǒng)計方法聚合數(shù)據(jù)使學生掌握agg()方法的使用，能夠通過agg()方法聚合數(shù)據(jù)使學生掌握transform()方法的使用，能夠通過transform()方法轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)使學生掌握apply()方法的使用，能夠通過apply()方法聚合數(shù)據(jù)教學重點通過groupby()對數(shù)據(jù)進行分組通過agg()聚合數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換教學難點通過agg()聚合數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換教學方式課堂教學以PPT講授為主，并結(jié)合多媒體進行教學教學過程第一課時（分組與聚合的原理、通過groupby()對數(shù)據(jù)進行分組、查看分組信息、通過統(tǒng)計方法聚合數(shù)據(jù)、通過agg()聚合數(shù)據(jù)）一、創(chuàng)設情景，導入新課教師提前準備一份日志數(shù)據(jù)，這份數(shù)據(jù)是亂序的，通過給學生提問問題，例如問題是：我們要找出每天訪問次數(shù)最多的IP，需要怎么實現(xiàn)，并根據(jù)學生的問題進行總結(jié)，引出解決這個問題的過程中用到的思想就是分組與聚合，從而實現(xiàn)導入新課的目的。二、新課講解知識點1-分組與聚合的原理教師通過PPT講解分組與聚合的原理。（1）什么是分組與聚合分組與聚合是數(shù)據(jù)分析工作中比較常見的操作，它主要根據(jù)一定的拆分標準將原數(shù)據(jù)拆分成若干個分組，然后對每個分組應用統(tǒng)計運算，并把運算后的結(jié)果合并到一起。（2）分組與聚合的基本過程eq\o\ac(○,1)拆分eq\o\ac(○,2)應用eq\o\ac(○,3)合并知識點2-通過groupby()對數(shù)據(jù)進行分組教師通過PPT結(jié)合實操的形式講解通過groupby()對數(shù)據(jù)進行分組。（1）groupby()的語法格式（2）通過代碼演示如何按照列標簽對DataFrame類的對象進行分組（3）通過代碼演示如何按照Series對DataFrame類的對象進行分組（4）通過代碼演示如何按照字典對DataFrame類的對象進行分組（5）通過代碼演示如何按照函數(shù)對DataFrame類的對象進行分組知識點3-查看分組信息教師通過PPT結(jié)合實操的形式講解查看分組信息。（1）GroupBy對象無論是SeriesGroupBy對象和DataFrameGroupBy對象，它們其實都屬于GroupBy對象。（2）查看分組信息的方式for語句groups屬性get_group()方法（3）通過代碼演示如何使用groups屬性查看分組的信息（4）通過代碼演示如何使用get_group()方法查看分組的信息知識點4-通過統(tǒng)計方法聚合數(shù)據(jù)教師通過實操的形式講解通過統(tǒng)計方法聚合數(shù)據(jù)。通過代碼演示如何使用統(tǒng)計方法聚合數(shù)據(jù)。知識點5-通過agg()聚合數(shù)據(jù)教師通過PPT結(jié)合實操的形式講解通過agg()聚合數(shù)據(jù)。（1）agg()方法的語法格式（2）通過代碼演示聚合數(shù)據(jù)時所有列應用一個函數(shù)（3）通過代碼演示聚合數(shù)據(jù)時所有列應用多個函數(shù)（4）通過代碼演示聚合數(shù)據(jù)時不同列應用不同函數(shù)三、歸納總結(jié)教師回顧本節(jié)課所講的內(nèi)容，并通過測試題的方式引導學生解答問題并給予指導。四、布置作業(yè)教師通過高校教輔平臺（）布置本節(jié)課作業(yè)以及下節(jié)課的預習作業(yè)。第二課時（數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換、數(shù)據(jù)應用、案例：籃球運動員信息分析）一、復習鞏固教師通過上節(jié)課作業(yè)的完成情況，對學生吸收不好的知識點進行再次鞏固講解。二、通過直接引入的方式導入新課上節(jié)課我們學習了分組與聚合的原理、分組操作、聚合操作，本節(jié)課將繼續(xù)學習其他的分組級操作，包括數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換、數(shù)據(jù)應用，以及圍繞所學的知識完成一個案例。三、新課講解知識點1-數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換教師通過PPT結(jié)合實操的形式講解數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換。（1）什么是數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換是pandas中強大的功能之一，它可以對分組執(zhí)行一些匯總操作，且不改變分組之前的對象形狀，使轉(zhuǎn)換后對象的形狀與分組前對象的形狀保持一致。（2）transform()方法的語法格式（3）通過代碼演示如何使用transform()方法實現(xiàn)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換的功能知識點2-數(shù)據(jù)應用教師通過PPT結(jié)合實操的形式講解數(shù)據(jù)應用。（1）apply()方法的語法格式（2）通過代碼演示如何使用apply()方法替換多個異常值知識點3-案例：籃球運動員信息分析教師通過PPT結(jié)合實操的形式講解案例。（1）通過PPT介紹案例的需求（2）通過代碼演示如何讀取數(shù)據(jù)、合并數(shù)據(jù)，以及查看摘要信息（3）通過代碼演示案例的實現(xiàn)步驟四、歸納總結(jié)教師回顧本節(jié)課所講的內(nèi)容，并通過測試題的方式引導學生解答問題并給予指導。五、布置作業(yè)教師通過高校教輔平臺（）布置本節(jié)課作業(yè)以及下節(jié)課的預習作業(yè)。第三、四課時（上機練習）上機練習主要針對本章中需要重點掌握的知識點，以及在程序中容易出錯的內(nèi)容進行練習，通過上機練習可以考察同學對知識點的掌握情況，對代碼的熟練程度。上機一：（考察知識點為通過groupby()對數(shù)據(jù)進行分組、查看分組信息）形式：單獨完成題目：練習5.2節(jié)全部的示例代碼。上機二：（考察知識點為通過統(tǒng)計方法聚合數(shù)據(jù)、通過agg()聚合數(shù)據(jù)）形式：單獨完成題目：練習5.3節(jié)全部的示例代碼上機三：（考察知識點為數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換、數(shù)據(jù)應用）形式：單獨完成題目：練習5.4節(jié)全部的示例代碼。上機四：（考察知識點為案例：籃球運動員信息分析）形式：單獨完成題目：請按照5.5節(jié)案例的要求，編寫代碼，分別從“運動員信息采集01.csv”和“運動員信息采集02.xlsx”文件中讀取數(shù)據(jù)，合并數(shù)據(jù)，并按照設定的目標操作數(shù)據(jù)。教學后記《Python數(shù)據(jù)分析與應用：從數(shù)據(jù)獲取到可視化（第2版）》教學設計課程名稱：授課年級：授課學期：教師姓名：年月課題名稱第6章數(shù)據(jù)可視化計劃課時6課時教學引入大多數(shù)情況下，我們獲取的數(shù)據(jù)是以文字或數(shù)字的形式進行呈現(xiàn)的，這種密密麻麻的文字或數(shù)字不僅會降低數(shù)據(jù)信息的可讀性，而且無法很好地展示數(shù)據(jù)之間的關(guān)系和規(guī)律。為了解決這些問題，數(shù)據(jù)可視化應運而生，它可以使數(shù)據(jù)變得更直觀，更容易被人們理解與接受。Python提供了許多優(yōu)秀的用于實現(xiàn)數(shù)據(jù)可視化功能的庫，比如Matplotlib、Seaborn、Pyecharts等，本章將圍繞著這些庫的基本使用進行詳細地講解。教學目標使學生了解數(shù)據(jù)可視化，能夠說出可視化的概念以及意義使學生熟悉常見的圖表類型，能夠說出圖表的特點以及適用場景使學生熟悉圖表的基本組成元素，能夠說出每個組成元素的用途使學生掌握Matplotlib庫的基本使用，能夠使用Matplotlib庫繪制常見的圖表使學生掌握Seaborn庫的基本使用，能夠使用Seaborn庫繪制常見的圖表使學生掌握Pyecharts庫的基本使用，能夠使用Pyecharts庫繪制常見的圖表教學重點使用Matplotlib繪制折線圖使用Matplotlib繪制柱形圖使用Matplotlib繪制直方圖使用Matplotlib繪制散點圖使用Pyecharts繪制柱形圖使用Pyecharts繪制詞云圖教學難點用分類數(shù)據(jù)繪圖使用Pyecharts繪制柱形圖使用Pyecharts繪制詞云圖教學方式課堂教學以PPT講授為主，并結(jié)合多媒體進行教學教學過程第一課時（什么是數(shù)據(jù)可視化、常見的圖表類型、圖表的輔助元素、使用Matplotlib繪制折線圖、使用Matplotlib繪制柱形圖）一、創(chuàng)設情景，導入新課教師提前準備兩份數(shù)據(jù)，一份表格形式的，一份圖表形式的，引出數(shù)據(jù)可視化的好處，從而實現(xiàn)導入新課的目的。二、新課講解知識點1-什么是數(shù)據(jù)可視化教師通過PPT講解什么是數(shù)據(jù)可視化。（1）數(shù)據(jù)可視化的概念數(shù)據(jù)可視化是指將大型數(shù)據(jù)集中的數(shù)據(jù)以圖形、圖像的形式表示，并利用數(shù)據(jù)分析和開發(fā)工具發(fā)現(xiàn)其中未知信息的處理過程。（2）數(shù)據(jù)可視化的過程知識點2-常見的圖表類型教師通過PPT講解常見的圖表類型。（1）直方圖（2）折線圖（3）柱形圖（4）餅圖（5）散點圖（6）箱形圖知識點3-圖表的輔助元素教師通過PPT講解圖表的輔助元素。（1）什么是輔助元素輔助元素是指除了根據(jù)數(shù)據(jù)繪制的圖像之外的內(nèi)容，用于對圖形進行補充說明。（2）常用的輔助元素坐標軸標題圖例網(wǎng)格參考線參考區(qū)域注釋文本知識點4-使用Matplotlib繪制折線圖教師通過PPT結(jié)合實操的形式講解使用Matplotlib繪制折線圖。（1）繪制折線圖的基本思路eq\o\ac(○,1)導入pyplot模塊。eq\o\ac(○,2)使用plot()函數(shù)繪制線條。eq\o\ac(○,3)完善圖表，添加輔助元素。eq\o\ac(○,4)使用show()函數(shù)展示圖表。（2）通過代碼演示繪制包含一條線的折線圖（3）繪制包含多條線的折線圖多次調(diào)用plot()函數(shù)繪制多條線調(diào)用plot()函數(shù)時一次傳入多組數(shù)據(jù)（4）通過代碼演示繪制包含兩條線的折線圖（5）給線條添加數(shù)據(jù)標記的方式在調(diào)用plot()函數(shù)繪制線條時將標記取值傳遞給marker參數(shù)，另外還可以傳入markersize或ms參數(shù)，用于設置標記的大小。（6）通過代碼演示如何給折線圖的線條添加數(shù)據(jù)標記（7）通過代碼演示如何給折線圖添加標題、設置坐標軸的