序號：22章節(jié)名稱項目11數(shù)據(jù)運算操作（二）教學(xué)課時2授課班級人工智能2501、2502授課時間授課地點教學(xué)目標(biāo)知識目標(biāo)掌握Pandas核心數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)：Series（創(chuàng)建方法、index屬性）與DataFrame（創(chuàng)建方法、columns屬性）的定義及創(chuàng)建方式（數(shù)組、列表、字典）。掌握DataFrame的數(shù)據(jù)訪問方法（列選擇、行切片、loc/iloc）；理解缺失值處理（dropna()、fillna()、interpolate()）、重復(fù)值處理（drop_duplicates()）的函數(shù)用法。掌握數(shù)據(jù)統(tǒng)計函數(shù)（sum()、mean()、max()等）及describe()的應(yīng)用。能力目標(biāo)1.能創(chuàng)建Series和DataFrame存儲結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)（如學(xué)生信息表、銷售數(shù)據(jù)表），并通過屬性獲取數(shù)據(jù)基本信息（形狀、類型等）。2.能訪問指定數(shù)據(jù)、處理缺失/重復(fù)值，運用統(tǒng)計函數(shù)完成數(shù)據(jù)分析（如成績平均分、最高分計算）。素質(zhì)目標(biāo)培養(yǎng)對科學(xué)數(shù)據(jù)的敏感性，能夠根據(jù)問題選擇合適的計算方法和工具。增強數(shù)學(xué)思維和分析能力，能夠通過編程解決實際的科學(xué)計算問題。提高綜合運用工具的能力，能夠靈活使用不同的庫和工具解決復(fù)雜問題。培養(yǎng)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)計算態(tài)度，確保計算結(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Pandas基本操作-Series與DataFrame的創(chuàng)建：從數(shù)組、列表、字典創(chuàng)建，設(shè)置index（行標(biāo)簽）和columns（列標(biāo)簽）（如學(xué)生姓名、成績列）。-常用屬性：Series的values、dtype；DataFrame的columns、shape、describe()（統(tǒng)計摘要）。2.Pandas數(shù)據(jù)處理-數(shù)據(jù)訪問：列選擇（df['列名']）、行切片（df[0:3]）、條件索引（篩選成績≥90的學(xué)生）、loc標(biāo)簽訪問與iloc位置訪問的區(qū)別。-數(shù)據(jù)清洗：缺失值處理（dropna刪除、fillna填充、interpolate插值）；重復(fù)值處理（drop_duplicates保留/刪除）。-數(shù)據(jù)統(tǒng)計：sum()、mean()、max()等函數(shù)的axis參數(shù)（列/行運算）；成績統(tǒng)計案例（例1.5：總分、平均分計算）重點Series與DataFrame的創(chuàng)建及標(biāo)簽（index/columns）的設(shè)置。2.loc與iloc的區(qū)別；缺失值/重復(fù)值處理方法；統(tǒng)計函數(shù)的axis參數(shù)應(yīng)用難點從字典創(chuàng)建DataFrame時數(shù)據(jù)對齊邏輯；多條件索引中邏輯運算符的使用。插值法（interpolate()）的參數(shù)對結(jié)果的影響教法改革教學(xué)方法講授法、演示法、實操法、案例分析法教學(xué)手段多媒體教學(xué)、編程環(huán)境實操、任務(wù)驅(qū)動練習(xí)教學(xué)反思作業(yè)及學(xué)習(xí)評價表學(xué)習(xí)評價表評價內(nèi)容自評同桌評師評能正確進行Series與DataFrame的創(chuàng)建能掌握數(shù)據(jù)常用屬性的查看能掌握常用數(shù)據(jù)處理函數(shù)的使用能積極回答教師的提問能積極參與小組討論評價指標(biāo)A．優(yōu)秀B.一般C.較差二、教學(xué)設(shè)計教學(xué)步驟教學(xué)內(nèi)容與情境設(shè)計教師活動學(xué)生活動時間分配情境導(dǎo)入結(jié)合電商銷售分析與班級成績管理場景：如何結(jié)構(gòu)化存儲銷售數(shù)據(jù)和成績信息？如何篩選有效數(shù)據(jù)并統(tǒng)計關(guān)鍵指標(biāo)？引出Pandas數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與處理的必要性？【課程思政】通過學(xué)習(xí)場景激發(fā)興趣，培養(yǎng)探索精神引入場景、提問、明確目標(biāo)思考問題，了解任務(wù)核心5分鐘知識講解1Pandas基本操作：講解Series與DataFrame的創(chuàng)建：從數(shù)組、列表、字典創(chuàng)建，設(shè)置index（行標(biāo)簽）和columns（列標(biāo)簽）（如學(xué)生姓名、成績列），演示學(xué)生信息表創(chuàng)建；介紹values、columns、describe()等屬性的功能。PPT講解、代碼演示記錄要點，觀察演示15分鐘知識講解2講解簡單的數(shù)據(jù)訪問：列選擇（df['列名']）、行切片（df[0:3]）、條件索引（篩選成績≥90的學(xué)生）、loc（標(biāo)簽訪問）與iloc（位置訪問）的區(qū)別。【課程思政】鼓勵學(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，觀察演示15分鐘實操演練練習(xí)：創(chuàng)建含5名學(xué)生信息的DataFrame（例1.4）；輸出形狀、列名及姓名列（任務(wù)鞏固）。【課程思政】鍛煉動手能力，體會理論應(yīng)用于實踐巡回指導(dǎo)，解決代碼問題、函數(shù)調(diào)用問題編寫代碼，運行調(diào)試，記錄遇到的問題15分鐘知識講解3數(shù)據(jù)處理與統(tǒng)計：講解數(shù)據(jù)清洗：缺失值處理（dropna()刪除、fillna()填充、interpolate()插值）；重復(fù)值處理（drop_duplicates()保留/刪除）、統(tǒng)計函數(shù)的axis參數(shù)；演示成績篩選、清洗與統(tǒng)計的實例。數(shù)據(jù)統(tǒng)計：sum()、mean()、max()等函數(shù)的axis參數(shù)（列/行運算）；成績統(tǒng)計案例（例1.5：總分、平均分計算）【課程思政】培養(yǎng)邏輯思維，理解運算規(guī)則的重要性講解算法模型，演示表達式計算編寫代碼，運行調(diào)試，記錄遇到的問題10分鐘實操演練練習(xí)：處理含缺失值的成績表，計算各科平均分、學(xué)生總分及最高分（例1.5拓展）。【課程思政】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)入等問題記錄算法特點和評估方法，分析案例中分類結(jié)果的優(yōu)劣，思考如何改進。15分鐘總結(jié)與作業(yè)1.總結(jié)Pandas數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、訪問方法