什么是数据可视化?如何利用编程软件慧编程巧妙实现“数据可视化”?

在信息大爆炸的时代,我们每天都接收和传递着成千上万的新消息。在这个过程中,我们既是数据的生产者,也是数据的使用者。然而,初次获取和存储的原始数据总是杂乱无章的。要想数据达到生动有趣、让人一目了然的效果,就需要借助数据可视化。

数据可视化

▲各种各样的数据图表(图片来源网络)

什么是数据可视化?

数据可视化起源于20世纪50年代的计算机图形学,人们使用计算机创建图形图表,将数据的各种属性和变量呈现出来。

现在我们所说的数据可视化,就是通过易读、易懂、易操作的图表,给人们带来良好的视觉效果,降低人们对数据的理解难度。

可简单理解为:数据可视化=数据+可视化,数据内容是基础,可视化是用图形化的方式呈现,并借此传达信息的方式。

▲(图片来源网络)

为什么学生要学习数据可视化?

一方面,是大数据时代的要求。面对越来越庞杂的数据,无论未来从事哪个行业的人,都必须拥有一定的数据分析能力,用以观察当前现状、更好地预测未来的发展趋势,数据可视化正是进行深层次数据分析的前提。

另一方面,数据可视化在中小学教育中,被广泛应用于数学、物理、生物、化学等科目。比如:通过记录和分析一年的天气,我们可以得出一年最热的季节在夏天,最冷的季节在冬天;一天温度最高的时间在下午 2 点,最冷的时间在凌晨 2 点。又如:通过记录和分析速度、时间与小车运动距离的关系,我们可以总结得出小车的运动公式或数据。

无论在任何学科,学生们通过学习创建一张张统计图表,可以了解各种现象的变动规律及因果关系,培养严谨务实的科学精神,激发创新思维,陶冶审美情操,同时提高学生们运用统计思维和统计图表阐发问题的综合能力。

数据可视化

▲(图片来源网络)

学生如何学习数据可视化?

除了上文提及的可以在数学、物理、生物、化学等科目学习中,接触到“数据可视化”的知识以外,我们还可以在编程课上学习到,并且可以把多学科的知识进行融会贯通。

接下来,小慧慧将带大家一起学习慧编程的“数据图表”功能,让各位老师在教学中,多一种可实现“数据可视化”的工具选择~~

添加”数据图表”扩展

“数据图表”可以在舞台角色的“扩展中心”添加,也可以在一些设备的“扩展中心”添加。

注意:目前支持“数据图表”扩展的设备有程小奔、mBot、神经元、mBot Ranger、灵跃模组。

▲在“角色”的“扩展中心”添加

▲在“设备”的“扩展中心”添加

积木详解

  • 打开图表窗口,显示图表信息
  • 关闭图表窗口
  • 可设置图标的标题,默认标题为“untitled”
  • 可设置图表的类型,有表格、折线图、柱状图供选择
  • 可设置图表的 X 轴和 Y 轴名称,默认值为“date”和“temperature/℃”
  • 可输入某一图例(如 indoor 室内温度)的一组X轴和Y轴数据,默认值表示室内温度,星期一的气温数据为15℃
  • 清空当前图表缓存的所有数据

注意:

1、单个账号创建的图例不能超过 10 条,单图例的数据上限为 300 条;

2、数据图表在“在线模式”和“上传模式”下均可使用。在“上传模式”下使用时,需要结合“帐号云广播”等功能;

3、创建图表的数据和图表图片均可以下载到电脑上,方便用于文档中。

案例分享

案例1:统计深圳各地区的空气质量

  • 数据收集:通过使用“气象数据”功能,我们可以快速获取不同时间里,深圳不同区域的空气质量
  • 数据呈现:通过使用“数据图表”功能,我们可以把获得的数据以折线图、柱状图等呈现
  • 数据分析:在测试日16:21-16:28的时间段里,深圳荔园的空气质量AQI在50以下,华侨城的空气质量AQI在50-60,龙岗的空气质量AQI在60左右

案例2:mBot编程机器人 速度和路程计算

  • 数据收集:将 mBot 通过在线模式和电脑连接,在 mBot 前方 100cm 处放置一块挡板障碍物,然后点击绿旗,此时mBot 会前行,并实时得出 mBot 的路程数据(注:实际实验中可调整 mBot 运动数据,做多组实验)
  • 数据呈现:通过使用“数据图表”功能,我们可以把获得的数据以折线图、柱状图等呈现
  • 数据分析:mBot 的运动速度=运动距离/时间

案例3:统计室内外一小时的声音响度变化

  • 数据收集:利用两块光环板的麦克风,我们可以获取同一时间内,室内和室外的音量变化
  • 数据呈现:通过使用“数据图表”功能,我们可以把获得的数据以折线图、柱状图等呈现
  • 数据分析:在测试的1个小时内,室内的音量在20-40分贝,室外的音量在30-60分贝。

▲光环板1收集室外的声音响度

▲光环板2收集室内的声音响度

▲光环板1和光环板2将数据通过“帐号云广播”上传到舞台并绘制图表

关于慧编程的“数据图表”功能,我们今天介绍到这里就结束啦~

最后还想再强调一下,“数据可视化”可以采用的图表各种各样,但它的目的始终不变——通过简洁、直观的图表,帮我们整理和归纳大量信息,从而让枯燥的数据和信息变得更容易观察、易于理解,还能轻松传达数据背后的复杂观点。

文:慧编程

编辑:崽崽

liuxuan

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