《Python數(shù)據(jù)分析與應(yīng)用案例教程》（李兆延）教案 第3課 搭建Python開發(fā)環(huán)境

課題第3課搭建Python開發(fā)環(huán)境課時(shí)2課時(shí)（90min）教學(xué)目標(biāo)知識(shí)技能目標(biāo)：（1）能在Windows系統(tǒng)中搭建Python開發(fā)環(huán)境（2）學(xué)會(huì)安裝Anaconda（3）了解安裝PyCharm的方法（4）安裝Python數(shù)據(jù)分析常用庫的方法素質(zhì)目標(biāo)：養(yǎng)成事前調(diào)研、做好準(zhǔn)備工作的習(xí)慣教學(xué)重難點(diǎn)教學(xué)重點(diǎn)：安裝PyCharm的方法教學(xué)難點(diǎn)：在Windows系統(tǒng)中搭建Python開發(fā)環(huán)境教學(xué)方法案例分析法、問答法、討論法、講授法教學(xué)用具電腦、投影儀、多媒體課件、教材、文旌課堂APP教學(xué)設(shè)計(jì)第1節(jié)課：→→傳授新知（28min）→課堂討論（10min）第2節(jié)課：→傳授新知（20min）→課堂討論（12min）→課堂小結(jié)（3min）→作業(yè)布置（2min）教學(xué)過程主要教學(xué)內(nèi)容及步驟設(shè)計(jì)意圖第一節(jié)課考勤

（2min）【教師】使用文旌課堂APP進(jìn)行簽到【學(xué)生】按照老師要求簽到培養(yǎng)學(xué)生的組織紀(jì)律性，掌握學(xué)生的出勤情況問題導(dǎo)入（5min）【教師】提出問題我們已經(jīng)了解了關(guān)于常用的數(shù)據(jù)分析工具等相關(guān)知識(shí)，那么如何使用Python軟件呢？【學(xué)生】思考、舉手回答通過提問的方法，了解學(xué)生對(duì)上節(jié)課知識(shí)的掌握程度，進(jìn)而引出新知傳授新知

（28min）【教師】總結(jié)學(xué)生的回答，并引入新知，講解搭建Python開發(fā)環(huán)境等相關(guān)知識(shí)?【提示】教師講解Anaconda和PyCharm的知識(shí)?【學(xué)生】聆聽，思考1.3.1安裝Anaconda1．下載?【教師】按照教材步驟逐步進(jìn)行演示：（1）訪問/，在打開的Anaconda主頁中選擇“Products”→“IndividualEdition”選項(xiàng)。（2）打開下載頁面，向下拖動(dòng)滾動(dòng)條，直到出現(xiàn)Anaconda安裝版本信息，選擇“Windows”→“Python3.9”→“64-BitGraphicalInstaller”選項(xiàng)，下載安裝軟件。（詳見教材）?【學(xué)生】觀察、記錄、理解?【學(xué)生】教師演示完成后，學(xué)生按照教材提示和教師演示進(jìn)行實(shí)際操作。?【教師】巡視課堂記錄，對(duì)學(xué)生進(jìn)行個(gè)別指導(dǎo)2．安裝?【教師】按照教材步驟逐步進(jìn)行演示：（1）雙擊下載好的Anaconda3-2021.11-Windows-x86_64.exe文件，在打開的對(duì)話框中單擊“Next”按鈕。（2）顯示“LicenseAgreement”界面，單擊“IAgree”按鈕。（3）顯示“SelectInstallationType”界面，在“Installfor”列表中勾選“JustMe”單選鈕，然后單擊“Next”按鈕。如果系統(tǒng)創(chuàng)建了多個(gè)用戶而且都允許使用Anaconda，則勾選“AllUsers”單選鈕。（4）顯示“ChooseInstallLocation”界面，直接使用默認(rèn)路徑，單擊“Next”按鈕。（5）顯示“AdvancedInstallationOptions”界面，在“AdvancedOptions”列表中勾選“AddAnaconda3tomyPATHenvironmentvariable”和“RegisterAnaconda3asmydefaultPython3.9”復(fù)選框，單擊“Install”按鈕。（6）安裝完成后單擊“Next”按鈕，最后單擊“Finish”按鈕，完成Anaconda3的安裝。（詳見教材）?【學(xué)生】觀察、記錄、理解?【學(xué)生】教師演示完成后，學(xué)生按照教材提示和教師演示進(jìn)行實(shí)際操作。?【教師】巡視課堂記錄，對(duì)學(xué)生進(jìn)行個(gè)別指導(dǎo)?【提示】教師講解Anaconda3的安裝的知識(shí)?【學(xué)生】聆聽，思考3．驗(yàn)證?【教師】按照教材步驟逐步進(jìn)行演示：（1）單擊“開始”按鈕，選擇“Anaconda3”→“AnacondaPrompt”選項(xiàng)。（2）在打開的“AnacondaPrompt”窗口中輸入“condalist”命令，按回車鍵，如果顯示很多庫名和版本號(hào)列表，說明安裝成功。（詳見教材）?【學(xué)生】觀察、記錄、理解?【學(xué)生】教師演示完成后，學(xué)生按照教材提示和教師演示進(jìn)行實(shí)際操作。?【教師】巡視課堂記錄，對(duì)學(xué)生進(jìn)行個(gè)別指導(dǎo)1.3.2安裝PyCharm1．下載?【教師】多媒體展示下載PyCharm圖片（詳見教材），詳細(xì)講解PyCharm的相關(guān)知識(shí)訪問/pycharm/download/#section=windows，在打開的下載頁面中單擊“Community”下的“Download”按鈕，下載社區(qū)版PyCharm?！ㄔ斠娊滩模?．安裝?【教師】演示安裝PyCharm的步驟，請(qǐng)同學(xué)們觀看演示，并按照演示步驟進(jìn)行按照雙擊下載的pycharm-community-2021.3.1.exe文件，運(yùn)行安裝程序。然后根據(jù)安裝提示進(jìn)行安裝即可。?【提示】教師講解PyCharm安裝的相關(guān)知識(shí)?【學(xué)生】聆聽，思考3．使用?【教師】按照教材步驟逐步進(jìn)行演示：（1）啟動(dòng)PyCharm，打開“MigratingPlugins”對(duì)話框，自動(dòng)安裝中文語言包。如果不安裝中文語言包，可單擊“Cancel”按鈕。（2）中文語言包安裝完成后，在打開的“歡迎訪問PyCharm”對(duì)話框中選擇“新建項(xiàng)目”選項(xiàng)。（3）顯示“創(chuàng)建項(xiàng)目”界面，在“位置”編輯框中設(shè)置項(xiàng)目保存的路徑并命名項(xiàng)目，如“Test”；在“使用此工具新建環(huán)境”下拉列表中選擇“Conda”選項(xiàng)；其他保持默認(rèn)設(shè)置不變，然后單擊“創(chuàng)建”按鈕。（4）打開PyCharm工作窗口，在左側(cè)顯示創(chuàng)建的“Test”項(xiàng)目，同時(shí)打開“每日小技巧”對(duì)話框，單擊“關(guān)閉”按鈕關(guān)閉該對(duì)話框。（5）右擊項(xiàng)目名“Test”，在彈出的快捷菜單中選擇“新建”→“Python文件”選項(xiàng)，新建一個(gè)Python文件。（6）打開“新建Python文件”對(duì)話框，將文件命名為“猜數(shù)字”，然后雙擊“Python文件”。（7）進(jìn)入“猜數(shù)字.py”代碼編輯界面，在代碼編輯區(qū)輸入代碼。（8）在菜單欄中選擇“運(yùn)行”→“運(yùn)行”選項(xiàng)，打開“運(yùn)行”對(duì)話框，然后選擇“猜數(shù)字”選項(xiàng)，運(yùn)行程序，在窗口下方即可顯示運(yùn)行結(jié)果。（詳見教材）?【學(xué)生】觀察、記錄、理解?【學(xué)生】教師演示完成后，學(xué)生按照教材提示和教師演示進(jìn)行實(shí)際操作。?【教師】巡視課堂記錄，對(duì)學(xué)生進(jìn)行個(gè)別指導(dǎo)?【提示】教師講解PyCharm安裝中文語言包的相關(guān)知識(shí)?【學(xué)生】聆聽，思考?【提示】教師講解PyCharm版本選擇的相關(guān)知識(shí)?【學(xué)生】聆聽，思考?【提示】教師講解PyCharm每日小技巧對(duì)話框的相關(guān)知識(shí)?【學(xué)生】聆聽，思考?【提示】教師講解PyCharm源文件擴(kuò)展名的相關(guān)知識(shí)?【學(xué)生】聆聽，思考1.3.3安裝Python數(shù)據(jù)分析常用庫?【教師】按照教材步驟逐步進(jìn)行演示：（2）啟動(dòng)PyCharm，在菜單欄中選擇“文件”→“設(shè)置”選項(xiàng)。（2）打開“設(shè)置”對(duì)話框，選擇“項(xiàng)目：Test”→“Python解釋器”選項(xiàng)，然后在顯示的列表框上方單擊“+”按鈕。（3）打開“可用軟件包”對(duì)話框，在搜索欄中輸入“matplotlib”，然后在顯示的列表中選擇“matplotlib”選項(xiàng)，單擊“安裝軟件包”按鈕。（4）等待安裝，安裝成功后，“可用軟件包”對(duì)話框中將顯示“已成功安裝軟件包‘matplotlib’”。（5）關(guān)閉“可用軟件包”對(duì)話框，返回“設(shè)置”對(duì)話框，在已安裝庫列表中可看到“matplotlib”，單擊“確定”按鈕即可完成安裝。（詳見教材）?【學(xué)生】觀察、記錄、理解?【學(xué)生】教師演示完成后，學(xué)生按照教材提示和教師演示進(jìn)行實(shí)際操作。?【教師】巡視課堂記錄，對(duì)學(xué)生進(jìn)行個(gè)別指導(dǎo)?【提示】教師講解卸載庫的相關(guān)知識(shí)?【學(xué)生】聆聽，思考【學(xué)生】聆聽、思考、理解、記憶通過教師講解、課堂討論、多媒體演示等方式，使學(xué)生了解搭建Python開發(fā)環(huán)境等相關(guān)內(nèi)容課堂討論

（10min）【教師】將學(xué)生分組，提出以下問題讓學(xué)生分組討論說一說你在安裝過程中遇到了什么問題，又是如何解決的?！緦W(xué)生】聆聽、結(jié)組、思考、討論、派代表發(fā)表討論結(jié)果【教師】總結(jié)學(xué)生的回答通過課堂討論，加深學(xué)生對(duì)python數(shù)據(jù)分析的理解第二節(jié)課問題導(dǎo)入（8min）【教師】提出問題我們已經(jīng)學(xué)習(xí)了搭建Python開發(fā)環(huán)境的方法，那么在實(shí)際中如何應(yīng)用Python進(jìn)行數(shù)據(jù)分析呢？【學(xué)生】聆聽、思考、回答問題通過提問的方法，引導(dǎo)學(xué)生主動(dòng)思考，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣傳授新知（20min）【教師】總結(jié)學(xué)生的回答，并引入新知，講解典型案例-學(xué)生語文成績分析的相關(guān)內(nèi)容1．案例內(nèi)容?【教師】詳細(xì)講解典型案例的內(nèi)容考試成績的分布形態(tài)可以為分析試卷出題質(zhì)量和學(xué)生學(xué)習(xí)成果提供參考，所以在考試結(jié)束后，可以使用直方圖統(tǒng)計(jì)不同分?jǐn)?shù)段內(nèi)學(xué)生的數(shù)量，并直觀地顯示學(xué)生成績的分布形態(tài)。本案例通過繪制學(xué)生語文成績的分布直方圖，分析語文試卷出題質(zhì)量和學(xué)生學(xué)習(xí)成果。（詳見教材）2．案例分析?【教師】詳細(xì)分析案例中語文成績分析需要進(jìn)行操作（1）定義列表score，保存學(xué)生語文成績，并將其作為繪圖時(shí)的數(shù)據(jù)集。（2）以分?jǐn)?shù)為x軸，以學(xué)生數(shù)量為y軸繪制直方圖。x軸數(shù)據(jù)區(qū)間的下限值和上限值分別為0和150，間隔為10，可通過range(0,150,10)生成。3．案例實(shí)施?【教師】演示進(jìn)行成績分析的程序設(shè)計(jì)#導(dǎo)入matplotlib中的pyplot模塊，并設(shè)置別名為pltimportmatplotlib.pyplotasplt#定義列表score，保存語文成績score=[107,77,94,87,90,95,92,93,86,101,85,76,96,99,110,89,101,110,97,83,85,83,101,75,80,79,102,91,88,66,76,69,88,60,89,60,70,71,56,83,82,68,76,95,83,65,54,78,68,71,70,63,57,43,71,65,85,40]#設(shè)置中文字體為SimHeiplt.rcParams['font.sans-serif']=['SimHei']plt.xlabel('分?jǐn)?shù)') #設(shè)置x軸標(biāo)題plt.ylabel('學(xué)生數(shù)量') #設(shè)置y軸標(biāo)題plt.title('學(xué)生語文成績分布直方圖') #設(shè)置圖表標(biāo)題'''繪制直方圖，score表示數(shù)據(jù)集；bins表示數(shù)據(jù)區(qū)間的取值，上限值和下限值分別為0和150，間隔為10；facecolor表示填充顏色；edgecolor表示邊框顏色'''（詳見教材）?【學(xué)生】觀察、記錄、理解?【學(xué)生】教師演示完成后，學(xué)生按照教材提示和教師演示進(jìn)行實(shí)際操作。?【教師】巡視課堂記錄，對(duì)學(xué)生進(jìn)行個(gè)別指導(dǎo)4.運(yùn)行結(jié)果s?【教師】出示程序運(yùn)行結(jié)果（詳見教材），詳細(xì)講解程序設(shè)計(jì)的相關(guān)知識(shí)5，結(jié)果分析?【教師】提出問題觀察學(xué)習(xí)語文成績分析的成績運(yùn)行結(jié)果，請(qǐng)同學(xué)們對(duì)語文成績進(jìn)行分析和描述。?【學(xué)生】聆聽、思考、主動(dòng)回答問題?【教師】總結(jié)學(xué)生的回答，并講解結(jié)果分析的相關(guān)內(nèi)容從學(xué)生語文成績分布直方圖可以看出，學(xué)生的語文成績基本呈現(xiàn)正態(tài)分布，但大部分學(xué)生的成績低于90（不及格），且[80,90]區(qū)間學(xué)生數(shù)量最多，說明學(xué)生成績整體偏低，側(cè)面說明試卷有難度?！ㄔ斠娊滩模緦W(xué)生】聆聽、思考、理解、記錄通過教師講解和課堂討論，使學(xué)生了解典型案例——學(xué)生語文成績分析的相關(guān)內(nèi)容課堂實(shí)踐（12min）【教師】講解課堂實(shí)訓(xùn)的目標(biāo)及實(shí)訓(xùn)內(nèi)容，請(qǐng)學(xué)生分小組討論，完成實(shí)訓(xùn)目標(biāo)1．實(shí)訓(xùn)目標(biāo)（1）練習(xí)使用PyCharm新建項(xiàng)目。（2）練習(xí)閱讀和修改代碼，繪制直方圖。2．實(shí)訓(xùn)內(nèi)容（1）使用PyCharm新建一個(gè)項(xiàng)目，命名為“成績分析”，并將配置的環(huán)境提供給其他項(xiàng)目使用；然后在該項(xiàng)目中新建一個(gè)Python源文件，命名為“學(xué)生數(shù)學(xué)成績分析.py”。（2）已知學(xué)生數(shù)學(xué)成績?yōu)閇97,83,85,120,101,88,66,101,85,76,96,66,69,88,60,49,60,70,71,56,83,82,100,76,95,60,65,101,110,71,70,63,57,55,46,65,59,56,75,80,79,45,91,54,78,68,110,77,94,87,79,95,77,93,86,99,125,89]，參考典型案例，編寫程序繪制學(xué)生數(shù)學(xué)成績分布直方圖。（3）設(shè)置直方圖填充顏色為藍(lán)色（blue），邊框顏色為紅色（red）。聆聽、結(jié)組、思考、討論、寫代碼、派代表發(fā)表討論結(jié)果【教師】聆聽學(xué)生的回答通過課堂實(shí)訓(xùn)，使學(xué)生能夠了解更多關(guān)于Python數(shù)據(jù)分析的知識(shí)課堂小結(jié)

（3min）【教