第18课 数据分析与处理 义务教育（2025）八年级下册信息科技.docxVIP

课题

第18课数据分析与处理

课型

新授课

教学内容及教材分析

本节课是人教版《初中信息技术八年级（下册）》第四单元《简易物联系统实践》第18课，课题为《数据分析与处理》。本节课主要让学生理解物联网环境下数据处理的重要性，掌握基本的数据处理工具和方法，特别是通过Python中的pandas模块进行数据处理。对于八年级学生而言，他们已经具备了一定的数学基础和逻辑思维能力，能够理解简单的数据概念和操作。因此，本设计将教学内容分为三大部分：了解数据处理工具、体验从物联网服务平台获取数据、以及学习处理数据的一般方法。通过情境导入和具体案例分析，激发学生的学习兴趣，引导他们从理论到实践，逐步掌握数据处理的基本技能。

课标要求

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。

核

心

素

养

目

标

信息意识：学生能够认识到物联网环境下数据处理的重要性，理解数据在日常生活和科学研究中的应用价值。培养学生主动收集、整理和分析数据的意识，形成用数据说话的习惯。

计算思维：学生能够运用逻辑思维和抽象思维，理解数据处理的基本流程和方法。掌握Python中pandas模块的基本操作，能够使用pandas进行数据整理、筛选、排序和统计分析。

数字化学习与创新：学生能够通过实践操作，体验从物联网服务平台获取数据的过程，培养利用技术工具解决实际问题的能力。鼓励学生探索不同的数据处理方法，培养他们的创新意识和创新能力。

信息社会责任：学生在数据处理过程中，能够遵守数据保护原则，尊重他人隐私，树立正确的信息伦理观。培养学生的数据安全意识，了解数据安全的重要性及防护措施。

教学重点

1.常见的数据处理工具和方法。

2.从物联网服务平台获取数据的方法。

3.利用程序进行简单的数据处理。。

教学难点

运用数据处理工具进行实际的数据分析和处理。

理解数据处理过程中的算法和逻辑。

教学方法

情境教学法、任务驱动法、分组合作法、示范讲解法。

学习方法

自主探究法、合作学习法、实践操作法。

教学工具

多媒体课件、物联网服务平台账号、API密钥、电子表格软件、编程环境（如Python）、相关网络资源和视频。

教

学

过

程

教学内容

复习巩固：

展示一段关于城市交通流量监测的短视频，引导学生思考交通流量数据是如何被采集和处理的。提问：

1.你们在日常生活中接触过哪些数据处理工具？

2.它们是如何帮助你们处理数据的？。

新课导入：

1.观看视频，思考并回答教师的问题。

2.分享自己使用数据处理工具的经验和感受。

通过短视频和提问，激发学生的学习兴趣和思考。引导学生回忆和分享自己使用数据处理工具的经验，为后续学习打下基础。

新课教学：

物联系统运行后，通过传感器和互联网采集的数据，会上传到物联网服务平台。物联网服务平台只是将数据汇集在一起，而数据往往需要被加工和处理之后才能产生价值。

一、了解常见的数据处理工具

在人类文明的历程中，人们对数据处理工具的改进一直没有停止过，从早期的算盘到机械式计算机（图18.1），再到电子计算机和计算器。

随着互联网和物联网的不断发展，数据产生的速度越来越快，数据种类也越来越多。人们主要借助计算机中的工具处理数据，比较常用的有《WPS表格》等电子表格软件和FineBI、Hadoop等专用的数据分析软件。随着编程语言的发展，人们开始借助编程工具处理数据。

学习活动1

你使用过哪些数据处理工具？处理过什么数据？

在计算机中正确安装Python后，可以在命令提示符中分别输入pipinstallpandas和pipinstallnumpy来安装pandas库和numpy库。

二、体验从物联网服务平台获取数据

物联网服务平台通常可以提供两种数据下载方式：以数据文件的形式下载和通过API调用。

教师可以结合数据与编码模块的相关知识，以及之前学习活动中获取的相关数据开展教学。

学习活动2

1.以数据文件的形式下载，用电子表格软件进行处理。登录在线MQTT服务器，进入相应的主题管理页面，在查看详情页面下载。

2.通过API调用数据，可以实现自动从物联网服务平台获取数据，主要代码如图18.2所示。

通过API调用数据的学习活动可以选做。不同的在线MQTT服务器，其API的使用方法也不同，因此在使用API前，需要参阅相关的说明文档。

教师可以事先准备程序框架，让学生填入用户名、密码、主题等参数，并运行程序进行体验。

物联系统中的原始数据可能会出现数据缺失、数据重复、数据格式错误等问题。教师可引导学生进一步探索数据异常的处理方法。

三、了解处理数据的一般方法

在进行数据处理前，要明确数据处理的目标和思路。通过对环境数据的分析，能够进一步了解当前环境情况。在Pytho