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单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,目标,(1),随机抽样,能从现实生活或其它学科中提出含有一定价值统计问题,.,结合详细实际问题情境,了解随机抽样必要性和主要性,.,在参加处理统计问题过程中,学会用简单随机抽样方法从总体中抽取样本;经过对实例分析,了解分层抽样和系统抽样方法,.,能经过试验、查阅资料、设计调查问卷等方法搜集数据,.,第1页,目标,(,2,)用样本预计总体,经过实例体会分布意义和作用,在表示样本数据过程中,学会列频率分布表、画频率分布直方图、频率折线图、茎叶图,体会他们各自特点,.,经过实例了解样本数据标准差意义和作用,学会计算数据标准差,.,能依据实际问题需求合理地选取样本,从样本数据中提取基本数字特征(如平均数、标准差),并作出合理解释,.,第2页,目标,(,2,)用样本预计总体,在处理统计问题过程中,深入体会用样本预计总体思想,会用样本频率分布预计总体分布,会用样本基本数字特征预计总体基本数字特征;初步体会样本频率分布和数字特征随机性,.,会用随机抽样基本方法和样本预计总体思想,处理一些简单实际问题;能经过对数据分析为合理决议提供一些依据,认识统计作用,体会统计思维与确定性思维差异,.,形成对数据处理过程进行初步评价意识,.,第3页,目标,(3),变量相关性,经过搜集现实问题中两个相关联变量数据作出散点图,并利用散点图直观认识变量间相关关系,.,经历用不一样估算方法描述两个变量线性相关过程,.,知道最小二乘法思想,能依据给出线性回归方程系数公式建立线性回归方程,.,第4页,定位,学生将在义务教育阶段学习统计与概率基础上,经过实际问题情境,学习随机抽样、样本预计总体、线性回归基本方法,体会用样本预计总体及其特征思想;经过处理实际问题,较为系统地经历数据搜集与处理全过程,体会统计思维与确定性思维差异。,第5页,数据处理能力,统计思想主要表达在把握数据能力,养成会用数据“说事”,搜集数据,整理数据,分析数据,从数据中提取信息,并利用这些信息说明问题,在这个过程中,形成对数据意识,养成会用数据“说事”习惯。这种能力已经成为高中数学课程要培养学生形成一个基本能力。,第6页,统计重视过程,必修统计课程定位是对统计有一个初步认识。经过案例体会统计全过程:搜集数据、利用图表整理和分析数据、求出数据数字特征、进行统计推断。在这个过程中,深入体会随机思想和统计主要性。,不论是在必修课程中,还是在选修,1,(,2,)课程中,统计教学都重视过程,处理一个统计问题,经常需要我们经过搜集数据,整理数据,分析数据,从数据中提取信息,并利用这些信息说明问题。在选修,1,(,2,)课程中,我们介绍了几个常见统计案例,也希望经过这些常见案例分析能够深入体会统计全过程。,第7页,统计采取案例教学方式,对于统计内容教学,采取案例教学方式是统计教学基本教学方式。统计方法看起来不难,不过了解起来还是有困难,经过大量详细案例来能够帮助了解。在统计课程中,经过对案例学习体会数据处理过程和思想。,第8页,统计是一个归纳思维,处理统计问题思维方式和传统数学思维方式有所不一样,它是一个归纳思维方式,传统数学思维更强调演绎。在统计教学中,经过搜集数据、利用图表整理和分析数据、求出数据数字特征、进行统计推断,这个过程是经过对数据处理,归纳出数据特征过程。在统计教学中,教师应帮助学生学会归纳思索问题,这也是统计教学基本目标之一。,第9页,随机思想,随机思想是概率主要概念,是认识随机现象和统计规律主要思想,随机思想渗透在统计过程中,这两部分内容联络非常紧密,在中小学阶段,统计分量要更大一些。在高中阶段,随机思想和统计思想介绍分为两部分,在必修中,设计了概率初步和统计初步内容;在选修,1-2,和选修,2-2,中,设计了统计案例;在选修,2-3,中,设计了对于概率深入了解,了解随机变量和一些离散随机变量模型。,第10页,统计中随机思想,在统计教学中,应该注意培养学生随机思想,比如,处理统计问题第一个步骤是搜集数据,我们有不一样方法来搜集数据,不论是随机抽样,还是分层抽样,等等,都渗透着随机思想。因为样本随机性,,统计结果可能会犯错误,。随机思想是了解统计问题一个基本思想。,第11页,总体和样本,统计中总体、样本概念,对学生来说,直观上不难了解,。但要深究起来并不简单。比如在检验某厂产品时,我们说总体通常并不但仅是厂中堆放全部产品,还包含按一样方法过去生产出全部产品,以及未来按一样方法可能生产出来产品。这是一个抽象概念。所以,总体在当代统计学中被定义为一个分布。样本也一样不好了解。样本是远比总体更主要概念,它和抽样方法紧密相连,决定了我们数学模型。不过,这些都不是在中学要讨论内容。在中学教学中,教师不应该,也无须要引导学生去探究这些概念确实切定义。只需给出直观说明。,第12页,总体和样本,主要是要让学生认识到,样本是总体一部分。所以,由样本得到平均数、方差等等,都不是总体平均数、方差等等。这个区分十分主要,,要,让学生认识到样本随机性、数据数字特征随机性。,也就是说,两个人用一样方法处理同一个问题时,他们抽样结果普通是不一样,(,同一个人做两次,抽样结果也不会完全一样,),。所以,由不一样本得到结果也不会相同。换句话说,结果有随机性。下结论可能会犯错误。,第13页,总体和样本,在详细教学中,应经过详细例子,让学生认识到,尽管结果可能犯错误,但统计推断还是有意义。作为教师应该清楚,样本随机性产生误差是能够预计。也能够预计由此犯错误概率。这和样本抽取不妥以及有意制造误导产生错误是完全不一样,第14页,抽样,抽样讲是怎样搜集数据。因为,我们希望得到数据能正确反应实际情况,,所以采取随机地抽样。,这是关键所在,。比如要了解某地域,18,岁男孩身高。若这些男孩中一米九以上有千分之一,随机抽样使每个男孩被等可能抽到,所以,抽到一米九以上可能性也是千分之一。若这些男孩中一米六到一米八占百分之七十,那么抽到男孩身高在一米六到一米八之间可能性也有百分之七十。另外,因为抽签与次序无关,若抽取第一个男孩,身高在一米九以上概率是千分之一,那么抽取第二个男孩、第三个男孩等,其身高在一米九以上概率也是千分之一。,第15页,抽样,随机抽样能使得样本中不一样身高百分比和总体中百分比近似相同。,换句话说,随机抽样样本能很好地反应总体情况。假如不把这一点说清楚,只单纯地介绍三种抽样详细操作方法就讲偏了。,第16页,抽样,我们关注三种抽样方法差异和不一样适用范围。,比如,系统抽样通常比简单随机抽样简单,在田野上考查害虫个数,通常就是从任意一个地点出发,每隔相同距离测量害虫个数。但假如考查马路上车流量,每隔几天统计一次,若选择不妥,比如,每七天测一次,恰选在了星期日。就会造成错误结果。一样在分层抽样中,假如分不妥,同一组内个体相差太大,结果也会有偏差。在给学生讲授时,应讲清这些,而不是单纯地讲方法。从统计上说,了解这些比喻法本身更主要。,第17页,抽样,在抽样理论中,人们还关心样本抽取多少个为好。比如,在初等概率论中,讨论过以下一类问题:掷一个均匀硬币,要想以,90%,概率确保频率和概率之差不超出,0.01,,最少要掷多少次硬币,等等。老师们若能复习一下这方面内容会很有好处,比如在教学中,在让学生经过掷硬币来体会频率稳定性时,自己心中能够有底。但这部分内容超出了中学要求。假如笼统地讨论抽取多少个样本适当,能够认为:首先,样本抽取越多,得到信息越多;另首先,抽取是有代价(如要花费人力、时间、经费等)。当抽取代价超出了因抽取所得到好处时,显然不宜再抽取。,第18页,抽样,作为教师应该清楚不一样抽样方法得到是不一样数学模型(样本分布不一样)。在数学上处理起来有难易差异。最惯用假定是:样本是独立同分布,(,粗略地说,独立是指每次抽样和前面抽取无关,不能因为这次抽到一个男孩身高较高,下次就有意去找一个身材较矮。同分布是指,若第一次抽到一米九以上可能性是千分之一,那末第二次抽到一米九以上可能性也是千分之一,等等,),。即假定抽样是有放回,这是实际问题一个近似。,第19页,抽样,还应该让学生关注是:实际问题中样本是否是随机。比如,一些心理学试验是由志愿人员完成,可能缺乏代表性。一些数据只来自某个学校或某个医院,并非随机抽样等等。作为基础教育让学生认识到,因为缺乏随机性,报刊杂志等提供数据以及由此产生结论可能产生误导。这是十分主要。,第20页,整理数据和画统计图表,我们抽取到数据是杂乱无章。从这些数据中能得到什么信息?,对数据进行整理和画统计图表,其目标是为了能从数据中得到信息,。教师在讲授时不应只让学生掌握方法,(,方法都不困难,但有教师把这部分内容讲成了怎样画图表。,),,而,应侧重于说明如此整理数据后,(,或某一统计图表,),,能告诉我们何种信息。还要让学生了解不一样整理方法,不一样图表特点,。,第21页,整理数据和画统计图表,比如,把学生学习成绩从小到大排列,并把相同分数归为一类。这么可列成一个表或画出一个散点图。从该表,(,图,),我们很轻易得到以下信息:学生最高分,最低分是多少,不及格有几个人,得到任一分数,比如,85,分,学生人数,等等。不过,当我们处理数据是连续变量,比如某种产品重量,这种方法就不方便了。当数据很多时该方法也不方便。这时人们惯用直方图或只给出某一范围内数据个数。比如,得分在,80,分到,89,分之间学生人数,等等。这是更惯用方法。,第22页,整理数据和画统计图表,但,它是以丢失一部分信息为代价,,即由直方图人们无法恢复原来数据。当然丢失数据可能对我们要处理问题没用,。在这部分教学中应从得到信息、表述信息角度出发,分析各种方法和图表优劣,并勉励学生自己给出新方法。,实际上,人们仍在不停地创造新方法,如茎叶图,就是近几年来才常采取一个方法。,第23页,注意,在用样本预计总体时要清楚样本数据(均值、方差等)是随机,而总体均值、方差等是客观存在。人们在预计时可用不一样方法,好坏也要视情况而定。,第24页,回归分析,在统计中,回归分析是应用很广。在中学,要讨论回归方程求法,这部分内容属于统计中对回归系数预计;另一部分是,判断回归方程是否有意义,这属于假设检验。,在中学教学中,首先要让学生了解这里讨论相关关系和过去学函数关系区分。这很主要。,第25页,回归分析,在预计问题中,应要求学生自己探索回归直线求法(实际上,经过老师启发学生能够给出许多方法)。在统计中,主要是寻找好方法,而不是套用公式计算。从历史上看,拉普拉斯、欧拉等许多大数学家都曾为寻找这一直线而努力,他们做法并不成功。以后,由勒让德、高斯提出了最小二乘法。套用公式计算回归系数,对学生来说并不困难。但这里应该让学生体会到,数学中介绍方法是前人经过长久探索才得到。体会在统计中寻找方法主要。,第26页,回归分析,作为老师应该清楚,之所以用最小二乘法,是因为这么得到预计量,在许多标准下是好。而这些标准我们在中学无法讲授。另外,依据实际问题需要,完全能够用别方法,比如,把误差平方改为误差绝对值,或把误差改为求点到直线距离等等。人们现在正是这么做。不应该让学生错误地认为最小二乘法是绝正确、永远是最优。,第27页,回归分析,应该让学生关注方程意义和合理性。能够经过例子,提醒回归系数计算不合理性:比如,假如在圆上取一组点,仍可套用公式,用这组点坐标得到一个回归直线方程,这么直线显然是没意义。,第28页,例,一只红铃虫产卵数,y,和温度,x,相关,现搜集了,7,组观察数据列于表,4,中,试建立,y,与,x,之间回归方程。,温度,x/21 23 25 27 29 32 35,产卵数,y/,个,7 11 21 24 66 115 325,依据已给出问题背景,经过分析,把温度,x,作为解释变量,红铃虫产卵数,y,作为预报变量。,第29页,例,作出散点图,第30页,例,从散点图中能够看到伴随自变量,x,增加,因变量,y,有增加趋势,但它们显著不是线性关系。,第31页,例,依据散点分布情况,会确定回归模型类型。假如散点图中点分布在一个直线状带形区域,能够选取线性回归模型来建模;假如散点图中点分布在一个曲线状带形区域,要先对变量作适当变换,再利用线性回归模型来建模。散点似乎分布在指数函数,(,即,),或二次函数曲线(即,y=c3x2+c4,)周围,所以能够考虑对原始数据进行对应变换(即对解释变量对数变换或平方变换),把非线性问题转化为线性问题。,第32页,例,假如回归模型选择指数函数,则令,z=lny,,变换后样本点应该分布在直线,z=bx+a (a=ln c1,b=c2),周围。,第33页,例,将数据变换后得到以下数据表。,x 21 23 25 27 29 32 35,Z 1.94 2.39 3.04 3.17 4.19 4.74 5.78,依据上表数据,作出散点。从图中能够看出,变换后样本点分布在一条直线附近,所以能够用线性回归方程来拟合。,第34页,例,第35页,例,第36页,例,我们还能够在回归模型中选择二次函数曲线。,第37页,独立性检验,在某医院,因为患心脏病而住院,665,名男性病人中,有,214,人秃顶;而另外,772,名不是因为患心脏病而住院男性病人中有,175,人秃顶。利用系独立性检验方法判断秃顶与患心脏病是否相关系?你所得结论在什么范围内有效?,第38页,独立性检验,依据题目所给数据得到以以下联表:,依据列表中数据,得到,第39页,独立性检验,第40页,独立性检验,实际处理问题时,只凭列联表数据下结论不够确切,原因是列联表中数据是样本数据,它只是总体代表,含有随机性。用列联表检验方法确认所得结论,能够确切判断在多大程度上适合用于总体。,第41页,独立性检验,利用独立性检验基本思想、方法处理实际问题得出结论往往是有条件,不能不顾条件,扩大范围使用。如上例数据来自于医院住院病人,所以题目中结论能够很好地适合用于住院病人群体,而这个结论推广到其它群体则可能会出现错误,除非有其它证据表明能够进行这种推广。,第42页,
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