第18课数据分析与处理（教案）人教版信息科技八年级全一册-.docx

第18课数据分析与处理

一、教学目标

1.学生能够列举常见的数据处理工具。

2.学生能够理解物联系统中数据处理的重要性。

二、教学重点与难点

教学重点

1.熟悉常见的数据处理工具。

2.学会使用编程工具（如Python结合相关库）处理物联系统中的数据。

教学难点

1.理解和处理物联系统中原始数据可能存在的问题。

2.能够根据实际需求选择合适的数据处理方法。

三、教学准备

1.教学设备：多媒体教室，配备电脑且安装好Python编程环境、相关数据处理库（如pandas、numpy等）以及电子表格软件（如WPS表格或Excel）。

2.教学资料：制作包含数据处理工具介绍、物联网服务平台数据获取及处理方法等内容的教学课件，准备从物联网服务平台获取数据的示例代码、相关数据文件（模拟物联系统采集的数据）、数据处理案例文档，打印常见数据处理工具对比资料。

四、教学过程

（一）导入新课

1.展示一组物联系统采集的大量原始数据（如温度、湿度、光照强度等随时间变化的数据表格或图表），提问学生：面对这些杂乱无章的数据，我们如何从中获取有价值的信息？引导学生思考数据处理的必要性。

2.回顾上节课物联数据的采集过程，强调采集到的数据需要经过处理才能更好地为我们所用，引出本节课主题——数据分析与处理，明确本节课将学习常见的数据处理工具以及物联系统中处理数据的方法。

（二）新课讲解

1.了解常见的数据处理工具

利用课件展示数据处理工具的发展历程，从早期的算盘、机械式计算机到现代的电子计算机、计算器，重点介绍电子计算机在数据处理方面的革命性突破，强调其“存储程序、程序执行”模式带来的通用性和自动化优势，以及应用软件对其多功能性的增强，展示电子计算机在不同领域的数据处理应用实例（如商业数据分析、医疗影像处理、教育资源管理等）。

详细介绍现代常用的数据处理工具：

电子表格软件（以《WPS表格》为例）：展示其界面和基本功能，如数据输入、编辑、公式计算、图表制作等，讲解如何利用电子表格软件进行简单的数据统计分析（如求平均值、总和、最大值、最小值等），举例说明在处理小规模数据（如班级成绩统计、个人财务收支记录等）时的便捷性。

专用数据分析软件（如FineBI、Hadoop等）：简要介绍其功能特点和适用场景，强调FineBI在商业智能领域的数据可视化和分析功能，以及Hadoop在处理大规模分布式数据方面的优势，通过图片或视频展示其操作界面和数据分析成果示例，让学生对其强大功能有初步认识。

编程工具（以Python为例）：结合之前的编程学习基础，强调Python在数据处理领域的广泛应用，介绍其丰富的数据处理库（如pandas、numpy等），展示如何使用Python编写代码实现数据读取、处理和分析，对比编程工具与其他数据处理工具在处理复杂数据任务（如数据清洗、多源数据融合、自动化处理等）时的优势，如灵活性、可扩展性和高效性。

组织学生分组讨论：在日常生活和学习中，自己在哪些场景下使用过数据处理工具（如使用电子表格软件统计考试成绩、使用计算器计算数学题等），这些工具各有什么优缺点？鼓励学生积极分享经验，教师进行总结和补充，引导学生根据不同的数据处理需求选择合适的工具。

2.体验从物联网服务平台获取数据

以物联花盆系统为例，介绍物联网服务平台（如在线MQTT服务器）的数据存储和管理方式，讲解平台提供的两种数据下载方式：

以数据文件的形式下载：通过课件演示登录在线MQTT服务器，进入主题管理页面，找到查看详情页面并下载数据文件（如CSV格式或JSON格式）的详细步骤，强调下载过程中的注意事项，如选择正确的下载格式、保存位置等。下载完成后，指导学生使用电子表格软件打开数据文件，观察数据内容和格式，了解数据的结构和特点。

通过API调用：展示通过API调用数据的主要代码（如图18.2），详细解释代码中每个部分的作用，如导入requests模块用于发送网络请求，填写物联网服务平台账号、密码、主题ID等参数构建请求URL，如何判断请求是否成功（通过检查响应状态码是否为200）以及如何获取和处理返回的数据。在计算机上演示代码的运行过程，展示获取到的数据结果，让学生直观感受API调用的便捷性和实时性。

指导学生在自己的电脑上进行操作实践：首先，确保已正确安装Python环境，然后在命令提示符中输入命令安装pandas库和numpy库（如pipinstallpandas和pipinstallnumpy）。根据教师提供的物联网服务平台账号、密码和主题ID等信息，修改代码中的相应参数，运行程序尝试获取数据，教师巡视学生操作过程，及时解决学生遇到的问题，如网络连接问题、参数填写错误等。

引导学生思考：在实际应用中，两种数据下载方式各适用于什么场景？如果需要实时获取必威体育精装版数据，哪种方式更