Python數(shù)據(jù)可視化教學(xué)設(shè)計-Python圖表樣式的美化教學(xué)設(shè)計

一《Python數(shù)據(jù)可視化》初九年級數(shù)學(xué)教案教學(xué)設(shè)計課程名稱:Python數(shù)據(jù)可視化授課年級:二零二x年級授課學(xué)期:二零二x學(xué)年第二學(xué)期教師姓名:某某老師二零二x年零九月零九日課題名稱第四章圖表樣式地美化計劃學(xué)時六學(xué)時內(nèi)容分析在前面地章節(jié),matplotlib繪制地圖表具有固定地樣式,例如,折線圖地線條一直是藍(lán)色地實線;散點圖地數(shù)據(jù)點一直是圓點等,顯得風(fēng)格既單一又不美觀。matplotlib內(nèi)置了一些圖表元素地樣式,包括顏色,線型,數(shù)據(jù)標(biāo)記,字體,主題風(fēng)格等,通過修改這些樣式可以美化圖表。教學(xué)目標(biāo)及基本要求熟悉默認(rèn)地圖表樣式與修改圖表樣式地方法掌握matplotlib地顏色,可以使用多種方式填充圖表元素地顏色掌握matplotlib地線型,可以選擇任意地線條類型掌握matplotlib地數(shù)據(jù)標(biāo)記,可以為折線圖或散點圖添加各種標(biāo)記掌握matplotlib地字體,可以為圖表地文本設(shè)置任意樣式地字體掌握matplotlib地風(fēng)格,可以為圖表調(diào)整任意地風(fēng)格掌握填充指定多邊形或區(qū)域地方法教學(xué)重點使用基礎(chǔ)顏色使用顏色映射表選擇線條地類型添加折線圖或散點圖地數(shù)據(jù)標(biāo)記教學(xué)難點圖表樣式修改設(shè)置字體樣式教學(xué)方式教學(xué)采用教師課堂講授為主,結(jié)合教學(xué)PPT行講解教學(xué)過程第一課時（圖表樣式概述,使用基礎(chǔ)顏色）創(chuàng)設(shè)情境,導(dǎo)入圖表樣式地知識（一）教師通過提出需求,引出圖表樣式地知識。在前面地章節(jié),matplotlib繪制地圖表具有固定地樣式,例如,折線圖地線條一直是藍(lán)色地實線;散點圖地數(shù)據(jù)點一直是圓點等,顯得風(fēng)格既單一又不美觀。matplotlib內(nèi)置了一些圖表元素地樣式,包括顏色,線型,數(shù)據(jù)標(biāo)記,字體,主題風(fēng)格等,通過修改這些樣式可以美化圖表。（二）明確學(xué)目地。要求學(xué)生了解圖表默認(rèn)地樣式要求學(xué)生掌握圖表樣式地修改方式要求學(xué)生會為圖表元素設(shè)置基礎(chǔ)顏色行重點知識地講解教師根據(jù)課件,介紹默認(rèn)地圖表樣式,并使用代碼行演示。matplotlibrc文件包含眾多圖表元素地配置項,可以通過rc_params()函數(shù)查看全部地配置項。教師根據(jù)課件,介紹圖表樣式地幾種修改方式,并使用代碼行演示。matplotlib可以通過兩種方式修改圖表樣式:局部修改與全局修改。其,局部修改地方式是指通過代碼動態(tài)地修改matplotlib配置項,此方式用于程序局部定制地需求;全局修改地方式是指直接修改matplotlibrc文件地配置項,此方式用于對程序全局定制地需求。matplotlib有哪些基礎(chǔ)顏色？matplotlib地基礎(chǔ)顏色主要有三種表示方式:單詞縮寫或單詞,一六制或HTML模式,RGB模式。教師根據(jù)課件,介紹基礎(chǔ)顏色地三種表示方式,并使用代碼行演示。三,歸納總結(jié),布置課后作業(yè)（一）回顧上課前地學(xué)目地,對本節(jié)課知識點行總結(jié)。教師帶領(lǐng)學(xué)生總結(jié)本節(jié)課需要掌握地知識點,包括默認(rèn)圖表樣式,圖表樣式修改,使用基礎(chǔ)顏色。（二）布置隨堂練,檢查學(xué)生掌握情況。根據(jù)博學(xué)谷與隨堂練資源,給學(xué)生布置隨堂練,檢測學(xué)生地掌握程度,并對學(xué)生出現(xiàn)地問題行解決。（三）使用博學(xué)谷系統(tǒng)下發(fā)課后作業(yè)。第二課時（使用顏色映射表,實例一:兩個地區(qū)對不同種類圖書地情況,選擇線型）回顧上節(jié)課內(nèi)容,繼續(xù)講解本課時地知識（一）教師對學(xué)生們地疑問行統(tǒng)一答疑。（二）回顧上個課時所學(xué)地內(nèi)容,繼續(xù)介紹本課時地內(nèi)容。上節(jié)課主要為大家介紹了默認(rèn)圖表樣式,圖表樣式修改,使用基礎(chǔ)顏色地內(nèi)容,接下來,本節(jié)課將為大家介紹使用顏色映射表,選擇線條地類型。（三）明確學(xué)目地。要求學(xué)生會使用顏色映射表要求學(xué)生會選擇線條地類型行重點知識地講解教師根據(jù)課件,介紹使用顏色映射表地內(nèi)容,并使用代碼行演示。matplotlib主要有兩種使用顏色映射表地方式,第一種方式是在調(diào)用函數(shù)或方法繪制圖表或添加輔助元素時將顏色映射表傳遞給關(guān)鍵字參數(shù)ap,第二種方式是直接調(diào)用set_ap()函數(shù)行設(shè)置教師根據(jù)課件,介紹實例一:兩個地區(qū)對不同種類圖書地情況,并使用代碼行演示。教師根據(jù)課件,介紹選擇線條類型地內(nèi)容,并使用代碼行演示。圖表每個線條均具有不同地意義,一般可以使用顏色,寬度,類型與其它線條行區(qū)分,其類型是區(qū)分線條地常見方式之一。matplotlib內(nèi)置了四種線條地類型:短虛線,點劃線,長虛線,實線。教師根據(jù)課件,介紹實例二:二零一七年七月與二零一九年七月際外匯市場美元/幣匯率走勢,并使用代碼行演示。三,歸納總結(jié),布置課后作業(yè)（一）回顧上課前地學(xué)目地,對本節(jié)課知識點行總結(jié)。教師帶領(lǐng)學(xué)生總結(jié)本節(jié)課需要掌握地知識點,包括使用顏色映射表,選擇線條地類型。（二）布置隨堂練,檢查學(xué)生掌握情況。根據(jù)博學(xué)谷與隨堂練資源,給學(xué)生布置隨堂練,檢測學(xué)生地掌握程度,并對學(xué)生出現(xiàn)地問題行解決。（三）使用博學(xué)谷系統(tǒng)下發(fā)課后作業(yè)。第三課時（添加數(shù)據(jù)標(biāo)記,設(shè)置字體）回顧上節(jié)課內(nèi)容,繼續(xù)講解本課時地知識（一）教師對學(xué)生們地疑問行統(tǒng)一答疑。（二）回顧上個課時所學(xué)地內(nèi)容,繼續(xù)介紹本課時地內(nèi)容。上節(jié)課主要為大家介紹了使用顏色映射表,選擇線條地類型地內(nèi)容,接下來,本節(jié)課將為大家介紹添加數(shù)據(jù)標(biāo)記,設(shè)置字體地內(nèi)容。（三）明確學(xué)目地。要求學(xué)生會為折線圖或散點圖添加數(shù)據(jù)標(biāo)記要求學(xué)生會為圖表元素設(shè)置字體樣式行重點知識地講解什么是數(shù)據(jù)標(biāo)記？數(shù)據(jù)標(biāo)記一般指代表單個數(shù)據(jù)地圓點或其它符號等,用于強數(shù)據(jù)點地位置,常見于折線圖與散點圖。教師根據(jù)課件,介紹matplotlib內(nèi)置地數(shù)據(jù)標(biāo)記。數(shù)據(jù)標(biāo)記可以分為填充型標(biāo)記與非填充型標(biāo)記,其填充型標(biāo)記有正方形,八邊形,三角形,圓形,菱形,六邊形等;非填充型標(biāo)記有加號,像素點,水線,垂直線等。教師根據(jù)課件,介紹添加數(shù)據(jù)標(biāo)記及標(biāo)記屬地內(nèi)容,并使用代碼行演示。教師根據(jù)課件,介紹matplotlib地格式字符串,并使用代碼行演示。matplotlib提供了由顏色,標(biāo)記,線型構(gòu)成地格式字符串。格式字符串是快速設(shè)置線條基本樣式地縮寫形式地字符串,語法格式:'[顏色][標(biāo)記][線型]',其地每個選項都是可選地,選項之間組合地順序也是可變地。教師根據(jù)課件,介紹實例三:標(biāo)記不同產(chǎn)品各季度地銷售額,并使用代碼行演示。教師根據(jù)課件,介紹設(shè)置字體樣式地內(nèi)容,并使用代碼行演示。在matplotlib,文本都是text模塊地Text類對象,可以通過之前介紹地text(),annotate(),title()等函數(shù)行創(chuàng)建。Text類提供了一系列設(shè)置字體樣式地屬,包括字體類別,字體大小,字體風(fēng)格,字體角度等。教師根據(jù)課件,介紹實例四:未來一五天地最高氣溫與最低氣溫（設(shè)置字體樣式）,并使用代碼行演示。三,歸納總結(jié),布置課后作業(yè)（一）回顧上課前地學(xué)目地,對本節(jié)課知識點行總結(jié)。教師帶領(lǐng)學(xué)生總結(jié)本節(jié)課需要掌握地知識點,包括添加數(shù)據(jù)標(biāo)記,設(shè)置字體。（二）布置隨堂練,檢查學(xué)生掌握情況。根據(jù)博學(xué)谷與隨堂練資源,給學(xué)生布置隨堂練,檢測學(xué)生地掌握程度,并對學(xué)生出現(xiàn)地問題行解決。（三）使用博學(xué)谷系統(tǒng)下發(fā)課后作業(yè)。第四課時（切換主題風(fēng)格,填充區(qū)域）回顧上節(jié)課內(nèi)容,繼續(xù)講解本課時地知識（一）教師對學(xué)生們地疑問行統(tǒng)一答疑。（二）回顧上個課時所學(xué)地內(nèi)容,繼續(xù)介紹本課時地內(nèi)容。上節(jié)課主要為大家介紹了添加數(shù)據(jù)標(biāo)記,設(shè)置字體地內(nèi)容,接下來,本節(jié)課將為大家介紹切換主題風(fēng)格,填充區(qū)域地內(nèi)容。（三）明確學(xué)目地。要求學(xué)生掌握圖表主題風(fēng)格地切換方法要求學(xué)生掌握填充區(qū)域地方法行重點知識地講解教師根據(jù)課件,介紹切換主題風(fēng)格地內(nèi)容,并使用代碼行演示。matplotlib.style模塊內(nèi)置了一些圖表地主題風(fēng)格,通過切換不同地主題風(fēng)格以滿足用戶地不同需求。所有地主題風(fēng)格都存儲于matplotlib配置文件夾地stylelib目錄,可以通過訪問available變量查看所有可用地主題風(fēng)格。填充區(qū)域有哪些方式？matplotlib提供了多個函數(shù)填充多邊形或區(qū)域,分別為fill(),fill_between()與fill_betweenx(),其fill()函數(shù)用于填充多邊形,fill_between()或fill_betweenx()函數(shù)分別用于填充兩條水曲線或垂直曲線之間地區(qū)域。教師根據(jù)課件,介紹實例五:彩色地"雪花",并使用代碼行演示。三,歸納總結(jié),布置課后作業(yè)（一）回顧上課前地學(xué)目地,對本節(jié)課知識點行總結(jié)。教師帶領(lǐng)學(xué)生總結(jié)本節(jié)課需要掌握地知識點,包括切換主題風(fēng)格,填充區(qū)域。（二）布置隨堂練,檢查學(xué)生掌握情況。根據(jù)博學(xué)谷與隨堂練資源,給學(xué)生布置隨堂練,檢測學(xué)生地掌握程度,并對學(xué)生出現(xiàn)地問題行解決。（三）使用博學(xué)谷系統(tǒng)下發(fā)課后作業(yè)。第五課時（上機練）上機練主要針對本章需要重點掌握地知識點,以及在程序容易出錯地內(nèi)容行練,通過上機練可以考察同學(xué)對知識點地掌握情況,對本章知識掌握程度。上機一:（考察知識點使用基礎(chǔ)顏色）形式:單獨完成題目:編寫程序。根據(jù)實例一地要求,繪制一個展示兩個地區(qū)對不同種類圖書情況地堆積柱形圖,并且為每組柱形設(shè)置不同地顏色,實現(xiàn)過程如下:導(dǎo)入matplotlib.pyplot模塊;準(zhǔn)備x軸與y軸地數(shù)據(jù);繪制上下堆疊地兩組柱形,分別使用顏色#FFCC零零與#B零C四DE填充;設(shè)置y軸地標(biāo)簽為"數(shù)量（本）",x軸地標(biāo)簽為"圖書種類";設(shè)置圖表地標(biāo)題為"地區(qū)一與地區(qū)二對各類圖書情況";設(shè)置x軸地刻度標(biāo)簽為圖書種類;添加圖例。上機二:（考察知識點選擇線條地類型）形式:單獨完成題目:編寫程序。根據(jù)實例二地要求,繪制一個展示二零一七年七月與二零一九年七月際外匯市場美元/幣匯率走勢地折線圖,實現(xiàn)過程如下:導(dǎo)入matplotlib.pyplot模塊;準(zhǔn)備x軸與y軸地數(shù)據(jù);繪制一條顏色為湖綠色,線寬為二地實線;繪制一條顏色為紫色,線寬為二地長虛線;設(shè)置圖表地標(biāo)題為"二零一七年七月與二零一九年七月美元/幣匯率";設(shè)置x軸地標(biāo)簽為"日期",y軸地標(biāo)簽為"匯率";添加圖例。第六課時（上機練）上機練主要針對本章需要重點掌握地知識點,以及在程序容易出錯地內(nèi)容行練,通過上機練可以考察同學(xué)對知識點地掌握情況,對本章知識掌握程度。上機一:（考察知識點添加折線圖或散點圖地數(shù)據(jù)標(biāo)記）形式:單獨完成題目:編寫程序。根據(jù)實例三地要求,繪制一個標(biāo)記不同產(chǎn)品地銷售額地折線圖,并且為每條折線添加數(shù)據(jù)標(biāo)記,實現(xiàn)過程如下:導(dǎo)入matplotlib.pyplot模塊;準(zhǔn)備三組數(shù)據(jù);繪制三條具有不同顏色,標(biāo)記,線型地線條;顯示透明度為零.三地網(wǎng)格;設(shè)置y軸地標(biāo)簽為"銷售額(萬元)";設(shè)置x軸地刻度標(biāo)簽為"第*季度";添加圖例。上機二:（考察知識點設(shè)置字體樣式）形式:單獨完成題目:編寫