北师大版高中数学必修三统计教案.doc
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1、1.1从普查到抽样一、 教学目标:1了解普查的意义2结合具体的实际问题情境,理解随机抽样的必要性和重要性二、重难点:结合具体的实际问题情境,理解随机抽样的必要性和重要性三、教学方法:阅读材料、思考与交流四、教学过程 (一)、普查 1、【问题提出】 P3通过我国第五次人口普查的有关数据,让学生体会到统计对政府决策的重要作用统计数据可以提供大量的信息,为国家的宏观决策提供有关的支持教科书通过对人口普查的有关新闻报道,让学生体会人口普查的规模是何等的宏大与艰辛2、【阅读材料】 P4“阅读材料”是课堂阅读,目的是让学生了解普查工作的特点和重要性,以及我国目前主要的一些普查工作进而,总结出普查的主要不足
2、之处,这是从一个方面说明了抽样调查的必要性普查是指一个国家或一个地区专门组织的一次性大规模的全面调查,目的是为了详细地了解某项重要的国情、国力普查主要有两个特点:(1)所取得的资料更加全面、系统;(2)主要调查在特定时段的社会经济现象总体的数量普查是一项非常艰巨的工作,它要对所有的对象进行调查当普查的对象很少时,普查无疑是一项非常好的调查方式(二)、抽样调查【例1和其后的“思考交流”】 P45紧接着,教科书通过例1和“思考交流”的两个问题,让学生了解普查有时候难以实现这主要有两个方面的原因,其一,被调查对象的量大;其二,普查对被调查对象本身具有一定的破坏性这从另一个方面说明了抽样调查的必要性然
3、后,教科书通过抽象概括总结出抽样调查的两个主要优点【例2和其后的“思考交流”】 P56 由于检验对象的量很大,或检验对检验对象具有破坏性时,通常情况下,所以采用普查的方法有时是行不通的通常情况下,从调查对象中按照一定的方法抽取一部分,进行调查或观测,获取数据,并以此调查对象的某项指标做出推断,这就是抽样调查其中,调查对象的全体称为总体,被抽取的一部分称为样本抽样调查的优点:抽样调查与普查相比,有很多优点,最突出的有两点: (1)迅速、及时;(2)节约人力、物力和财力 例1为了考察某地10 000名高一学生的体重情况,从中抽出了200名学生做调查这里统计的总体、个体、样本、总体容量、样本容量各指
4、什么?为什么我们一般要从总体中抽取一个样本,通过样本来研究总体?例2 为了制定某市高一、高二、高三三个年级学生校服的生产计划,有关部门准备对180名初中男生的身高作调查,现有三种调查方案:A测量少年体校中180名男子篮球、排球队员的身高;B查阅有关外地180名男生身高的统计资料;C在本市的市区和郊县各任选一所完全中学,两所初级中学,在这六所学校有关年级的小班中,用抽签的方法分别选出10名男生,然后测量他们的身高为了达到估计本市初中这三个年级男生身高分布的目的,你认为采用上述哪一种调查方案比较合理,为什么?(三)、课堂小结:1、普查是一项非常艰巨的工作,它要对所有的对象进行调查当普查的对象很少时
5、,普查无疑是一项非常好的调查方式普查主要有两个特点:(1)所取得的资料更加全面、系统;(2)主要调查在特定时段的社会经济现象总体的数量2、通常情况下,从调查对象中按照一定的方法抽取一部分,进行调查或观测,获取数据,并以此调查对象的某项指标做出推断,这就是抽样调查其中,调查对象的全体称为总体,被抽取的一部分称为样本抽样调查的优点:抽样调查与普查相比,有很多优点,最突出的有两点: (1)迅速、及时;(2)节约人力、物力和财力。(四)、作业: P6练习题; P10【习题11】五、教后反思:1.2.1 抽样方法教学目标:1、 能从现实生活中或其他学科中推出具有一定价值的统计问题,提高学生 学习数学的兴
6、趣;2、理解随即抽样的必要性和重要性,提高学生分析问题的能力;3、学会用抽签法和随机数法抽取样本,培养学生的应用能力。教学重点:理解随即抽样的必要性和重要性,会用抽签法和随机数法抽取样本。教学难点:抽签法和随机数法的实施步骤教学过程:一、 复习1统计:研究如何合理收集、整理、分析数据的学科。2普查与抽样是两种不同的收集数据的方法。(1)普查(2)抽样调查:优点:迅速,及时,节约人力、物力、财力; 缺点:对总体的一个大概推断。抽样时要保证样本的科学性,代表性,尽可能的避免人为因素的干扰。到底怎样抽样才能尽量让其具有代表性呢?抽样又有哪些不同的方法呢?二、讲授新课引例:若要调查本学校学生每天的课外
7、阅读时间,应当怎样抽样?本节课就是要来给大家介绍抽样的常用方法:简单随机抽样、分层抽样、系统抽样1简单随机抽样在抽取过程中,要保证每个学生被抽到的概率相同,这样的抽样方法叫作简单随机抽样。(1)抽签法:先把总体中的N个个体编号,并把号签写在形状、大小相同的签上(签可以是纸条、卡片或小球等),然后将这些号签放在同一个箱子里均匀搅拌。每次随机的从中抽取一个,再搅匀继续,直至抽到预先设定的样本数。在抽取的过程中,有两种抽取方式: 有放回抽取:每一次抽出个体后,记下编号,再将其放入箱内,搅匀,再进行下一次抽取。(重复抽取)要从N个个体中,抽取m个个体作为样本,则在此过程中,每个个体被抽到的概率相等,都
8、为 无放回抽取:每一次抽出一个个体后,记下编号,而且不再放回箱内,搅匀,再进行下一次抽取。(不重复抽取)此过程中,每个个体被抽到的概率也都相等。抽签法的实施步骤:A给调查对象群体中的每个对象编号(号码可以从1到N);(也可利用已有编号,如座位号,学号等)B将1到N这N个号码写在形状、大小相同的号签上;C将号签放在同一箱中,并搅拌均匀;D从箱中每次抽出1个号签,并记录其编号,直至抽到预先设定的样本数,从总体中将与抽到的签的编号相一致的个体取出。E对样本中每一个个体进行测量或调查。(2)随机数法:随机数的产生:(阅读教材,回答问题:利用转盘、摸球的方法产生随机数的步骤是什么?随机数具有怎样的特点?
9、)利用随机数表、随机数骰子或计算机产生的随机数进行抽样,叫随机数法。【即:把总体中的N个个体依次编上0,1,2,3,N-1的号码,然后利用工具(转盘或摸球,随机数表,科学计算器或计算机),产生0,1,2,N-1中的随机数,产生的随机数是几,就选几号个体,直至抽到预先规定的样本数。】转盘或摸球产生随机数见课本第9页中间,适用于总体容量不大时;缺点:当总体容量非常大时,就比较困难了;利用随机数表:见课本第9页应用随机数表:指出行、列,即可得到一个单位随机数那如果总体的编号超过一位数,那么怎样利用随机数表来抽取样本?例1、总体由80个个体组成,利用随机数表随机的选取10个样本。解:具体做法:第一步:
10、将总体中的每个个体进行编号:00,01,02,79第二步:由于总体是一个两位数的编号,每次要从随机数表中选取两个数组成两位数。从随机数表中任意一个位置开始选数。原则是:所选的数不能超过79,而且也不能重复出现。随机数表法的步骤:(1)将总体的个体编号。(每个号码位数一致)(2)在随机数表中任选一个数作为开始。(3)从选定的数开始按一定的方向读下去,得到的号码若不在编号中,则跳过,若在编号中,则取出;如果得到的号码前面已经取出,也跳过去,如此继续下去,直到取满为止。(4)根据选定的号码抽取样本。知识应用:例2、现有一批编号为10,11,12,99,100,600的元件,打算从中抽取容量为6的样本
11、进行质量检测,如何利用随机数表法设计抽取方案?注意:当题目中所给个体的编号不一致时,不便于从随机数表中读取,这时需要对号码进行适当的调整,调整时可用如下方法:1、在位数少的数前添加“0”,凑齐位数,如要将元件的编号调整为010,011,012,099,100,600.2、把原来的号码加上10的倍数,如要将元件的编号调整为110,111,112,,199,200,700.3、把个体进行重新编号,按新编号抽取完成后,再对应找出原来的号码。例3、某车间工人加工一种轴100件,为了了解这种轴的直径,要从中抽取10件轴在同一条件下测量,如何采用简单随机抽样的方法抽取样本?方法1、(抽签法)将100件轴编
12、号001,002,100,并做好大小、形状相同的号签,分别写上这100个数,将这些号签放在一起,进行均匀搅拌,接着连续抽取10个号签,然后测量与这10个号签对应的轴的直径。方法2、(随机数表法)将100件轴编号为00,01,99,在随机数表中选定一个起始位置,如取第21行第1个数开始,选取10个为68,34,30,13,70,55,74,77,40,44,这10件即为所要抽取的样本。普查抽样调查简单随机抽样分层抽样系统抽样抽签法随机数法三、知识小结:统计中的收集数据的方法四、分层作业1、预习下节内容:分层抽样与系统抽样2、三维设计相关内容3、阅读课本第11页 利用信息技术产生随机数1.2.2抽
13、样方法(2)教学目的:掌握系统抽样,并对简单随机抽样、系统抽样方法进行比较,揭示其相互关系。教学重点:系统抽样的的概念及如何用系统抽样获取样本。教学方法:启发式。教学过程一复习导引复习回顾1 什么是简单随机抽样?2 结合实例简要说明如何利用抽签法、随机数表法获取样本。3 什么样的总体适宜简单随机抽样? 提出问题 为了了解参加某种知识竞赛的1000名学生的成绩,应采用什么样的抽样方法恰当?二新授当总体的个数较多时,采用简单随机抽样较为费事。这时可将总体分成均衡的几个部分,然后按照预先定出的规则,从每一部分抽取一个个体,得到所需要的样本,这种抽样叫做系统抽样(也称为机械抽样)。例:为了了解参加某种
14、知识竞赛的1000名学生的成绩,应采用什么样的抽样方法恰当?解:适宜选用系统抽样,抽样过程如下:(1)随机将这1000名学生编号为1,2,3,1000(比如可以利用准考证号)。(2)将总体按编号顺序平均分成50部分,每部分包含20个个体。(3)在第一部分的个体编号1,2,20中,利用简单随机抽样抽取一个号码,比如是18。(4)以18为起始号,每间隔20抽取一个号码,这样就得到一个容量为50的样本:18,38,58,978,998。问题:(1)问:在系统抽样中,每个个体被抽中的概率是否一样?(2)如果个体总数不能被样本容量整除时的处理方法是什么?先从总体中随机地剔除余数(可用随机数表),再按系统
15、抽样方法往下进行。(每个被抽到的概率是否一样?)例2:为了了解参加某种知识竞赛的1003名学生的成绩,应采用什么样的抽样方法恰当?解:(1)随机将这1003个个体进行编号1,2,3,1003。(2)利用简单随机抽样,先从总体中剔除3个个体(可以随机数表法),剩下的个体数1000通通被50整除,然后按系统抽样的方法进行。讨论:总体中的每个个体被剔除的概率是相等的(),也就是每个个体不被剔除的概率相等()。采用系统抽样时每个个体被抽取的概率都是(),所以在整个抽样过程中每个个体被抽取的概率仍相等,都是。总结系统抽样的步骤:采用随机的方式将总体中的个体编号。为简便起见,有时可直接采用个体所带有的号码
16、,如考生的准考证号、街道上各户的门牌号,等等。整个的编号分段(即分成几个部分),要确定分段的间隔k。当(N为总体中的个体的个数,n为样本容量)是整数时,k=;当不是整数时,通过从总体中剔除一些个体使剩下的总体中个体的个数N能被n整除,这时k=.在第一段用简单随机抽样确定起始的个体编号l。按照事先确定的规则抽取样本(通常是将l加上间隔k,得到第2个编号l+k,第3个编号l+2k,这样继续下去,直到获取整个样本)。三、课堂练习:P21练习1、2四、作业:习题1.3第4、5题。1.3统计图表三维目标1.通过实例初步体会分布的意义和作用,在表示样本数据的过程中,掌握条形统计图、折线统计图、扇形统计图,
17、体会它们各自的特点,提高学生的画图能力;2.能根据实际需要选择适当的统计图表来分析数据,进一步发展学生从统计图表中获取信息的能力.重点难点教学重点:条形统计图、折线统计图、扇形统计图、茎叶图及其应用.教学难点:根据实际需要选择适当的统计图表.教学过程导入新课思路1.下面是权威机构公布的一组反映世界人口的数据:1957年世界人口30亿,17年后(即1974年)增加了10亿,即达40亿;又过13年达到50亿;到1999年全世界总人口达到60亿.以此速度,人口学专家预测到2025年,世界人口将达到80亿;而到2050年人口将超过90亿,其中亚洲人口最高,将达到52.68亿,北美洲3.92亿、欧洲8.
18、28亿、拉丁美洲及加勒比地区8.09亿,非洲17.68亿.那么怎样看出世界人口的总体变化情况呢?教师点出课题:统计图表.思路2.前面我们学习了科学的抽样方法,那么抽出样本后,怎样用图表来分析所得数据呢?教师点出课题:统计图表.推进新课新知探究提出问题1.什么叫条形统计图?有什么特点?2.什么叫折线统计图?有什么特点?3.什么叫扇形统计图?有什么特点?4.什么叫茎叶图?有什么特点?讨论结果:1.用一定的单位长度表示一定的数量,并根据数据的多少画出长短不同的直条,然后把这些直条按照一定的顺序排列起来,这样的统计图叫作条形统计图.条形统计图可以表示同类指标在不同地区、不同时间、不同条件的对比关糺.也
19、可以表示总体的结构及其在时间上的变化.从条形统计图上很容易看出各种数量的多少.2.用一定单位长度表示一定的数量,根据数量多少描出各点,然后把各点用线段顺次连接起来,形成折线,用折线的升降来表示数量之间的关系及变化趋势的图形叫作折线统计图.折线统计图可以表示一种数量的增减变化情况,也可以表示几种数量的相互依存和发展变化的趋势或情况.3.用圆和扇形分别表示关于总体和各个组成部分数据的统计图叫作扇形统计图(或称饼形图),特点是能直观地、生动地反映各部分在总体中所占的比例.4.当数据是两位有效数字时,用中间的数字表示十位数,即第一个有效数字,两边的数字表示个位数,即第二个有效数字,它的中间部分像植物的
20、茎,两边部分像植物茎上长出来的叶子,因此通常把这样的图叫作茎叶图.茎叶图的特征:(1)用茎叶图表示数据有两个优点:一是从统计图上没有原始数据信息的损失,所有数据信息都可以从茎叶图中得到;二是茎叶图中的数据可以随时记录,随时添加,方便记录与表示.(2)茎叶图只便于表示两位有效数字的数据,而且茎叶图只方便记录两组的数据,两个以上的数据虽然能够记录,但是没有表示两个记录那么直观,清晰.(3)当总体中的个体取值很少时,用茎叶图估计总体的分布;当总体中的个体取值较多时,将样本数据恰当分组,用各组的频率分布描述总体的分布,方法是用频率分布表或频率分布直方图.应用示例思路1例1 我们对50人的智商情况进行了
21、调查,如果按照区间80,85),85,90),115,120)进行分组,得到的分布情况如图1所示. (1)有多少人的智商在90105之间?(2)有多少人的智商低于100?(3)有多少人的智商不低于100? 你还能从图中获得其他的信息吗? 解:(1)38人的智商在90105之间;(2)29人的智商低于100;(3)21人的智商不低于100. 图1变式训练1.丁文静是集邮爱好者,她每年都要对自己收藏的邮票进行整理.到2006年年底,她收藏的邮票达到了100张;当2007年年底到了的时候,她发现自己收藏的邮票已经有200张了.她用图2来表示自己的收藏成果,这样的描述合适吗? 图2 解:从高度看,上图
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