序號(hào)：20章節(jié)名稱項(xiàng)目10科學(xué)計(jì)算基礎(chǔ)（二）教學(xué)課時(shí)2授課班級(jí)人工智能2501、2502授課時(shí)間授課地點(diǎn)教學(xué)目標(biāo)知識(shí)目標(biāo)理解布爾索引的原理，掌握數(shù)據(jù)搜索與篩選的方法（np.argmax、np.where等函數(shù)）。掌握NumPy中數(shù)組的常用統(tǒng)計(jì)函數(shù)（sum、mean、max等），理解其在不同軸上的計(jì)算邏輯。能力目標(biāo)1.能運(yùn)用條件表達(dá)式和相關(guān)函數(shù)對(duì)數(shù)組進(jìn)行數(shù)據(jù)搜索與篩選，解決實(shí)際問(wèn)題（如健身數(shù)據(jù)篩選、學(xué)生成績(jī)篩選）。2.能使用統(tǒng)計(jì)函數(shù)計(jì)算數(shù)組的常見(jiàn)統(tǒng)計(jì)信息（均值、方差等），對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析（如成績(jī)統(tǒng)計(jì)分析）。素質(zhì)目標(biāo)培養(yǎng)對(duì)科學(xué)數(shù)據(jù)的敏感性，能夠根據(jù)問(wèn)題選擇合適的計(jì)算方法和工具。增強(qiáng)數(shù)學(xué)思維和分析能力，能夠通過(guò)編程解決實(shí)際的科學(xué)計(jì)算問(wèn)題。提高綜合運(yùn)用工具的能力，能夠靈活使用不同的庫(kù)和工具解決復(fù)雜問(wèn)題。培養(yǎng)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)計(jì)算態(tài)度，確保計(jì)算結(jié)果的準(zhǔn)確性和代碼的高效性。教學(xué)內(nèi)容主要內(nèi)容布爾索引，數(shù)據(jù)搜索函數(shù)（np.argmin、np.argmax、np.where等），數(shù)據(jù)搜索與篩選的任務(wù)實(shí)操與鞏固。2.常用統(tǒng)計(jì)函數(shù)（sum、mean、min、max、var、std等），統(tǒng)計(jì)函數(shù)在不同軸上的計(jì)算，成績(jī)統(tǒng)計(jì)分析實(shí)操與任務(wù)鞏固。重點(diǎn)數(shù)據(jù)搜索與篩選的方法；統(tǒng)計(jì)函數(shù)的正確應(yīng)用及軸參數(shù)的理解。難點(diǎn)多條件組合的布爾索引邏輯；統(tǒng)計(jì)函數(shù)在多維數(shù)組中軸參數(shù)的選擇。教法改革教學(xué)方法講授法、演示法、實(shí)操法、案例分析法教學(xué)手段多媒體教學(xué)、編程環(huán)境實(shí)操、任務(wù)驅(qū)動(dòng)練習(xí)教學(xué)反思作業(yè)及學(xué)習(xí)評(píng)價(jià)表學(xué)習(xí)評(píng)價(jià)表評(píng)價(jià)內(nèi)容自評(píng)同桌評(píng)師評(píng)能正確使用布爾索引實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)搜索能熟練運(yùn)用數(shù)據(jù)搜索函數(shù)能掌握常用統(tǒng)計(jì)函數(shù)的使用能積極回答教師的提問(wèn)能積極參與小組討論評(píng)價(jià)指標(biāo)A．優(yōu)秀B.一般C.較差二、教學(xué)設(shè)計(jì)教學(xué)步驟教學(xué)內(nèi)容與情境設(shè)計(jì)教師活動(dòng)學(xué)生活動(dòng)時(shí)間分配情境導(dǎo)入結(jié)合健身數(shù)據(jù)篩選場(chǎng)景，提問(wèn)：如何從大量健身數(shù)據(jù)中篩選出步數(shù)、心率等符合條件的記錄？結(jié)合學(xué)生成績(jī)統(tǒng)計(jì)場(chǎng)景，提問(wèn)：如何快速計(jì)算班級(jí)成績(jī)的平均分、最高分等信息？【課程思政】通過(guò)學(xué)習(xí)場(chǎng)景激發(fā)興趣，培養(yǎng)探索精神引入場(chǎng)景、提問(wèn)、明確目標(biāo)思考問(wèn)題，了解任務(wù)核心5分鐘知識(shí)講解1講解布爾索引的原理及多條件組合。詳細(xì)介紹

np.argmin、np.argmax、函數(shù)的功能和參數(shù)等。結(jié)合健身數(shù)據(jù)案例演示篩選操作。PPT講解、代碼演示記錄要點(diǎn)，觀察演示15分鐘知識(shí)講解2講解簡(jiǎn)單的數(shù)據(jù)搜索與篩選。介紹np.where、np.extract等函數(shù)的使用，說(shuō)明其參數(shù)的含義；結(jié)合代碼進(jìn)行演示?！菊n程思政】鼓勵(lì)學(xué)生多嘗試不同參數(shù)，培養(yǎng)其勇于探索的精神。PPT講解、代碼演示記錄要點(diǎn)，觀察演示15分鐘實(shí)操演練安排學(xué)生完成例1.4（簡(jiǎn)單數(shù)據(jù)搜索與篩選）及學(xué)生成績(jī)中優(yōu)秀（>90）和不及格（<60）成績(jī)的篩選任務(wù)。組織學(xué)生小組討論，分享操作心得和遇到的問(wèn)題及解決方法?！菊n程思政】鍛煉動(dòng)手能力，體會(huì)理論應(yīng)用于實(shí)踐巡回指導(dǎo)，解決代碼問(wèn)題、函數(shù)調(diào)用問(wèn)題編寫(xiě)代碼，運(yùn)行調(diào)試，記錄遇到的問(wèn)題15分鐘知識(shí)講解31.講解sum、mean、min、max、median、var、std等函數(shù)的用法，說(shuō)明axis參數(shù)在多維數(shù)組中的作用（axis=0為列方向，axis=1為行方向），演示cumsum、cumprod等函數(shù)的應(yīng)用。2.結(jié)合成績(jī)統(tǒng)計(jì)案例說(shuō)明統(tǒng)計(jì)函數(shù)的實(shí)際意義。【課程思政】培養(yǎng)邏輯思維，理解運(yùn)算規(guī)則的重要性講解算法模型，演示表達(dá)式計(jì)算編寫(xiě)代碼，運(yùn)行調(diào)試，記錄遇到的問(wèn)題10分鐘實(shí)操演練完成例1.5（成績(jī)統(tǒng)計(jì)分析）及自定義數(shù)組的統(tǒng)計(jì)分析任務(wù)（計(jì)算均值、方差等）?！菊n程思政】培養(yǎng)學(xué)生的分析能力和耐心，在不斷嘗試中追求更好的結(jié)果。指導(dǎo)學(xué)生處理算法模型參數(shù)、函數(shù)導(dǎo)入等問(wèn)題記錄算法特點(diǎn)和評(píng)估方法，分析案例中分類結(jié)果的優(yōu)劣，思考如何改進(jìn)。15分鐘總結(jié)與作業(yè)1.總結(jié)數(shù)據(jù)搜索篩選和數(shù)組統(tǒng)計(jì)函數(shù)的核心要點(diǎn)。