《Python数据可视化案例教程》教案 项目2 Python 数据可视化基础.docx

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课题

Python数据可视化基础

课时

6课时（270min）

教学目标

知识目标：

（1）熟悉matplotlib中图表的组成要素、绘图的基本流程和常用函数，掌握设置图表样式的方法。

（2）熟悉seaborn绘图的常用函数，掌握设置图表风格和生成调色板的方法。

（3）了解pyecharts的绘图基础，掌握pyecharts绘图的基本步骤，以及设置图表主题和绘制组合图表的方法。

技能目标：

（1）能根据matplotlib、seaborn和pyecharts的绘图风格，选择合适的数据可视化库。

（2）能使用matplotlib、seaborn和pyecharts绘制图表。

素养目标：

（1）提升选择合适方法解决不同问题的能力。

（2）提升对颜色、形状和空间位置的判断能力。

教学重难点

教学重点：matplotlib中图表的组成要素，绘图的基本流程，常用的绘图函数，图表样式的设置，seaborn绘图的常用函数，图表风格，调色板，pyecharts的绘图基础和基本步骤，图表主题，组合图表

教学难点：根据matplotlib、seaborn和pyecharts的绘图风格，选择合适的数据可视化库，使用matplotlib、seaborn和pyecharts绘制图表

教学方法

案例分析法、问答法、讨论法、讲授法

教学用具

电脑、投影仪、多媒体课件、教材

教学过程

主要教学内容及步骤

考勤

【教师】使用APP进行签到

【学生】班干部报请假人员及原因

问题导入

【教师】扫码播放“Python常用的数据可视化库对比分析”视频（详见教材），帮助学生了解Python常用的数据可视化库对比分析，并提出问题：

问题1：列举Python常用的数据可视化库，并说明它们的特点。

问题2：如果需要灵活控制图表的细节，通常选择哪个Python数据可视化库绘制图表？

【学生】观看、思考、讨论、举手回答

传授新知

【教师】通过学生的回答引入要讲的知识，讲解matplotlib中图表的组成要素，绘图的基本流程，常用的绘图函数，图表样式的设置，seaborn绘图的常用函数，图表风格，调色板，pyecharts的绘图基础和基本步骤，图表主题，以及组合图表的相关知识

2.1matplotlib数据可视化

2.1.1认识matplotlib

matplotlib是Python中常用的2D绘图库，它具有高度的可定制性，在创建图表的过程中可以完全控制各种元素和参数，从而实现高质量的可视化效果。matplotlib能够集成到其他工具和环境中，包括JupyterNotebook、Web应用程序和各种图形用户界面（graphicaluserinterface,GUI）框架等。同时，基于matplotlib还可以构建丰富的第三方库。

2.1.2图表的组成要素

?【教师】通过多媒体展示“图表的基本组成”图片，并进行讲解

数据可视化图表有很多种，但每种图表一般都由画布、绘图区、图表标题、坐标轴、坐标轴标题、图例、文本标签、网格线等组成，如图所示。

（1）画布：绘图窗口中的白色区域，作为其他组成部分的容器。

（2）绘图区：显示图形的矩形区域，一张画布中可以包含多个绘图区。

（3）图表标题：说明图表的内容，如“学生各学期成绩分析”。

（4）坐标轴及坐标轴标题：坐标轴是标识分类或数值大小的水平线和垂直线，即x轴和y轴，具有刻度及刻度标签，如x轴的“高一第一学期期中”、y轴的“110”等；坐标轴标题用于说明坐标轴数据的含义，如x轴的标题“学期”、y轴的标题“成绩”。

（5）图例：说明图表中每种颜色或标记所代表的数据类别。

（6）文本标签：为数据添加说明文字。

（7）网格线：贯穿绘图区的线条，衡量数据值的标准。

2.1.3绘图的基本流程

?【教师】通过多媒体展示“matplotlib绘图的基本流程”图片，并进行讲解

使用matplotlib绘图通常遵循一个基本流程（见图），按照这个流程可以完成大部分图表的绘制。

1．准备阶段

绘图的准备阶段主要包括导入绘图库和创建画布与子图。

（1）导入绘图库。

使用matplotlib（使用之前须安装）绘制图表前须导入matplotlib库，可以使用下面代码实现。

importmatplotlib

绘制图表时，最常使用matplotlib库中的pyplot模块。导入pyplot模块并为其设置别名，可以使用下面代码实现。

importmatplotlib.pyplotasplt

（2）创建画布与子图。

pyplot模块提供了figure()函数，用于创建一张新的空白画布，其一般格式如下。

figure(num=1,figsize=(6.4,4.8),faceco