2019-2020年高中數(shù)學(xué)《用樣本估計總體》教案5新人教A版必修3.doc
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2019-2020年高中數(shù)學(xué)《用樣本估計總體》教案5新人教A版必修3 教學(xué)目標(biāo): 知識與技能 (1)正確理解樣本數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)差的意義和作用,學(xué)會計算數(shù)據(jù)的標(biāo)準(zhǔn)差。 (2)能根據(jù)實際問題的需要合理地選取樣本,從樣本數(shù)據(jù)中提取基本的數(shù)字特征(如平均數(shù)、標(biāo)準(zhǔn)差),并做出合理的解釋。 (3)會用樣本的基本數(shù)字特征估計總體的基本數(shù)字特征。 (4)形成對數(shù)據(jù)處理過程進(jìn)行初步評價的意識。 過程與方法 在解決統(tǒng)計問題的過程中,進(jìn)一步體會用樣本估計總體的思想,理解數(shù)形結(jié)合的數(shù)學(xué)思想和邏輯推理的數(shù)學(xué)方法。 情感態(tài)度與價值觀 會用隨機(jī)抽樣的方法和樣本估計總體的思想解決一些簡單的實際問題,認(rèn)識統(tǒng)計的作用,能夠辨證地理解數(shù)學(xué)知識與現(xiàn)實世界的聯(lián)系。 重點與難點 重點:用樣本平均數(shù)和標(biāo)準(zhǔn)差估計總體的平均數(shù)與標(biāo)準(zhǔn)差。 難點:能應(yīng)用相關(guān)知識解決簡單的實際問題。 教學(xué)設(shè)想 【創(chuàng)設(shè)情境】 在一次射擊比賽中,甲、乙兩名運(yùn)動員各射擊10次,命中環(huán)數(shù)如下﹕ 甲運(yùn)動員﹕7,8,6,8,6,5,8,10,7,4; 乙運(yùn)動員﹕9,5,7,8,7,6,8,6,7,7. 觀察上述樣本數(shù)據(jù),你能判斷哪個運(yùn)動員發(fā)揮的更穩(wěn)定些嗎?為了從整體上更好地把握總體的規(guī)律,我們要通過樣本的數(shù)據(jù)對總體的數(shù)字特征進(jìn)行研究。——用樣本的數(shù)字特征估計總體的數(shù)字特征(板出課題)。 【探究新知】 <一>、眾數(shù)、中位數(shù)、平均數(shù) 〖探究〗:P62 (1)怎樣將各個樣本數(shù)據(jù)匯總為一個數(shù)值,并使它成為樣本數(shù)據(jù)的“中心點”? (2)能否用一個數(shù)值來描寫樣本數(shù)據(jù)的離散程度?(讓學(xué)生回憶初中所學(xué)的一些統(tǒng)計知識,思考后展開討論) 初中我們曾經(jīng)學(xué)過眾數(shù),中位數(shù),平均數(shù)等各種數(shù)字特征,應(yīng)當(dāng)說,這些數(shù)字都能夠為我們提供關(guān)于樣本數(shù)據(jù)的特征信息。例如前面一節(jié)在調(diào)查100位居民的月均用水量的問題中,從這些樣本數(shù)據(jù)的頻率分布直方圖可以看出,月均用水量的眾數(shù)是2.25t(最高的矩形的中點)(圖略見課本第62頁)它告訴我們,該市的月均用水量為2. 25t的居民數(shù)比月均用水量為其他值的居民數(shù)多,但它并沒有告訴我們到底多多少。 〖提問〗:請大家翻回到課本第56頁看看原來抽樣的數(shù)據(jù),有沒有2.25這個數(shù)值呢?根據(jù)眾數(shù)的定義,2.25怎么會是眾數(shù)呢?為什么?(請大家思考作答) 分析:這是因為樣本數(shù)據(jù)的頻率分布直方圖把原始的一些數(shù)據(jù)給遺失的原因,而2.25是由樣本數(shù)據(jù)的頻率分布直方圖得來的,所以存在一些偏差。 〖提問〗:那么如何從頻率分布直方圖中估計中位數(shù)呢? 分析:在樣本數(shù)據(jù)中,有50%的個體小于或等于中位數(shù),也有50%的個體大于或等于中位數(shù)。因此,在頻率分布直方圖中,矩形的面積大小正好表示頻率的大小,即中位數(shù)左邊和右邊的直方圖的面積應(yīng)該相等。由此可以估計出中位數(shù)的值為2.02。(圖略見課本63頁圖2.2-6) 〖思考〗:2.02這個中位數(shù)的估計值,與樣本的中位數(shù)值2.0不一樣,你能解釋其中的原因嗎?(原因同上:樣本數(shù)據(jù)的頻率分布直方圖把原始的一些數(shù)據(jù)給遺失了) (課本63頁圖2.2-6)顯示,大部分居民的月均用水量在中部(2.02t左右),但是也有少數(shù)居民的月均用水量特別高,顯然,對這部分居民的用水量作出限制是非常合理的。 〖思考〗:中位數(shù)不受少數(shù)幾個極端值的影響,這在某些情況下是一個優(yōu)點,但是它對極端值的不敏感有時也會成為缺點,你能舉例說明嗎?(讓學(xué)生討論,并舉例) <二>、標(biāo)準(zhǔn)差、方差 1.標(biāo)準(zhǔn)差 平均數(shù)為我們提供了樣本數(shù)據(jù)的重要信息,可是,有時平均數(shù)也會使我們作出對總體的片面判斷。某地區(qū)的統(tǒng)計顯示,該地區(qū)的中學(xué)生的平均身高為176㎝,給我們的印象是該地區(qū)的中學(xué)生生長發(fā)育好,身高較高。但是,假如這個平均數(shù)是從五十萬名中學(xué)生抽出的五十名身高較高的學(xué)生計算出來的話,那么,這個平均數(shù)就不能代表該地區(qū)所有中學(xué)生的身體素質(zhì)。因此,只有平均數(shù)難以概括樣本數(shù)據(jù)的實際狀態(tài)。 例如,在一次射擊選拔比賽中,甲、乙兩名運(yùn)動員各射擊10次,命中環(huán)數(shù)如下﹕ 甲運(yùn)動員﹕7,8,6,8,6,5,8,10,7,4; 乙運(yùn)動員﹕9,5,7,8,7,6,8,6,7,7. 觀察上述樣本數(shù)據(jù),你能判斷哪個運(yùn)動員發(fā)揮的更穩(wěn)定些嗎?如果你是教練,選哪位選手去參加正式比賽? 我們知道,。 兩個人射擊的平均成績是一樣的。那么,是否兩個人就沒有水平差距呢?(觀察P66圖2.2-8)直觀上看,還是有差異的。很明顯,甲的成績比較分散,乙的成績相對集中,因此我們從另外的角度來考察這兩組數(shù)據(jù)。 考察樣本數(shù)據(jù)的分散程度的大小,最常用的統(tǒng)計量是標(biāo)準(zhǔn)差。標(biāo)準(zhǔn)差是樣本數(shù)據(jù)到平均數(shù)的一種平均距離,一般用s表示。 樣本數(shù)據(jù)的標(biāo)準(zhǔn)差的算法: (1) 、算出樣本數(shù)據(jù)的平均數(shù)。 (2) 、算出每個樣本數(shù)據(jù)與樣本數(shù)據(jù)平均數(shù)的差: (3) 、算出(2)中的平方。 (4) 、算出(3)中n個平方數(shù)的平均數(shù),即為樣本方差。 (5) 、算出(4)中平均數(shù)的算術(shù)平方根,,即為樣本標(biāo)準(zhǔn)差。 其計算公式為: 顯然,標(biāo)準(zhǔn)差較大,數(shù)據(jù)的離散程度較大;標(biāo)準(zhǔn)差較小,數(shù)據(jù)的離散程度較小。 〖提問〗:標(biāo)準(zhǔn)差的取值范圍是什么?標(biāo)準(zhǔn)差為0的樣本數(shù)據(jù)有什么特點? 從標(biāo)準(zhǔn)差的定義和計算公式都可以得出:。當(dāng)時,意味著所有的樣本數(shù)據(jù)都等于樣本平均數(shù)。 (在課堂上,如果條件允許的話,可以給學(xué)生簡單的介紹一下利用計算機(jī)來計算標(biāo)準(zhǔn)差的方法。) 2.方差 從數(shù)學(xué)的角度考慮,人們有時用標(biāo)準(zhǔn)差的平方(即方差)來代替標(biāo)準(zhǔn)差,作為測量樣本數(shù)據(jù)分散程度的工具: 在刻畫樣本數(shù)據(jù)的分散程度上,方差和標(biāo)準(zhǔn)差是一樣的,但在解決實際問題時,一般多采用標(biāo)準(zhǔn)差。 【例題精析】 〖例1〗:畫出下列四組樣本數(shù)據(jù)的直方圖,說明他們的異同點。 (1)5,5,5,5,5,5,5,5,5 (2)4,4,4,5,5,5,6,6,6 (3)3,3,4,4,5,6,6,7,7 (4)2,2,2,2,5,8,8,8,8 分析:先畫出數(shù)據(jù)的直方圖,根據(jù)樣本數(shù)據(jù)算出樣本數(shù)據(jù)的平均數(shù),利用標(biāo)準(zhǔn)差的計算公式即可算出每一組數(shù)據(jù)的標(biāo)準(zhǔn)差。 解:(圖略,可查閱課本P68) 四組數(shù)據(jù)的平均數(shù)都是5.0,標(biāo)準(zhǔn)差分別為:0.00,0.82,1.49,2.83。 他們有相同的平均數(shù),但他們有不同的標(biāo)準(zhǔn)差,說明數(shù)據(jù)的分散程度是不一樣的。 〖例2〗:(見課本P69) 分析: 比較兩個人的生產(chǎn)質(zhì)量,只要比較他們所生產(chǎn)的零件內(nèi)徑尺寸所組成的兩個總體的平均數(shù)與標(biāo)準(zhǔn)差的大小即可,根據(jù)用樣本估計總體的思想,我們可以通過抽樣分別獲得相應(yīng)的樣本數(shù)據(jù),然后比較這兩個樣本數(shù)據(jù)的平均數(shù)、標(biāo)準(zhǔn)差,以此作為兩個總體之間的差異的估計值。 【課堂精練】 P71 練習(xí) 1. 2. 3 4 【課堂小結(jié)】 1. 用樣本的數(shù)字特征估計總體的數(shù)字特征分兩類: a) 用樣本平均數(shù)估計總體平均數(shù)。 b) 用樣本標(biāo)準(zhǔn)差估計總體標(biāo)準(zhǔn)差。樣本容量越大,估計就越精確。 2. 平均數(shù)對數(shù)據(jù)有“取齊”的作用,代表一組數(shù)據(jù)的平均水平。 3. 標(biāo)準(zhǔn)差描述一組數(shù)據(jù)圍繞平均數(shù)波動的大小,反映了一組數(shù)據(jù)變化的幅度。 【評價設(shè)計】 1.P72 習(xí)題2.2 A組 3、 4、10- 1.請仔細(xì)閱讀文檔,確保文檔完整性,對于不預(yù)覽、不比對內(nèi)容而直接下載帶來的問題本站不予受理。
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