数据的分析(教材分析).ppt

,人教版义务教育课程标准实验教科书数学八年级（下）,第20章 数据的分析,望京实验学校 马彦霞,北京20102012中考命题有关部分,北京20102012中考命题有关部分,2010年：,北京20102012中考命题有关部分,2011年：,北京20102012中考命题有关部分,2012年：,7某课外小组的同学们实践活动中调查了20户家庭某月用电量，如下表所示：用电量（度）120 140 160 180 220户数 2 3 6 7 2则这户家庭用电量的众数和中位数分别是（）A180，160 B160，180 C160，160 D180，180,从标准看，本章属于“统计与概率”领域。对于“统计与概率”领域的内容，本套教科书独立于“数与代数”和“空间与图形”领域编写，共有三章。这三章内容采用统计和概率分开编排的方式，前两章是统计，最后一章是概率。统计部分的两章内容按照数据处理的基本过程来安排。我们在7年级下册学习了“第十章 数据的收集、整理与描述”，本章是统计部分的最后一章，主要学习分析数据的集中趋势和离散程度的常用方法。,一、本章知识概述,在第十章中，我们学习了收集、整理和描述数据的常用方法，将收集到的数据进行分组、列表、绘图等处理工作后，数据分布的一些面貌和特征可以通过统计图表等反映出来。为了进一步了解数据分布的特征和规律，还需要计算出一些代表数据一般水平（典型水平）或分布状况的特征量。对于统计数据的分布的特征，可以从三个方面来分析：一是分析数据分布的集中趋势，反映数据向其中心值（平均数）靠拢或聚集的程度；二是分析数据分布的离散程度，反映数据远离其中心值（平均数）的趋势，三是分析数据分布的偏态和峰度，反映数据分布的形状。这三个方面分别反映了数据分布特征的不同侧面。根据标准的要求，本章从前两个方面研究数据的分布特征。,二、本章知识结构,三、课时安排（仅供参考）,本章教学时间约需14课时，具体分配如下：20.1 数据的代表约5课时20.2 数据的波动约5课时20.3 课题学习 约2课时教学活动小结 约2课时,四、课程学习目标,1、进一步理解平均数、中位数和众数等统计量的统计意义；2、会计算加权平均数，理解“权”的意义，能选择适当的统计量表示数据的集中趋势；3、会计算极差和方差，理解它们的统计意义，会用它们表示数据的波动情况；,4、会用样本平均数、方差估计总体的平均数、方差，进一步感受抽样的必要性，体会用样本估计总体的思想；5、从事收集、整理、描述和分析数据得出结论的统计活动，经历数据处理的基本过程，体验统计与生活的联系，感受统计在生活、生产中的作用，养成用数据说话的习惯和实事求是的科学态度。,四、课程学习目标,五、教材内容分析,20.1数据的代表平均数（第一课时）一、教学目标：1、使学生理解数据的权和加权平均数的概念2、使学生掌握加权平均数的计算方法3、通过本节课的学习，还应使学生理解平均数在数据统计中的意义和作用：描述一组数据集中趋势的特征数字，是反映一组数据平均水平的特征数。,二、重点、难点和难点突破的方法：1、重点：会求加权平均数2、难点：对“权”的理解3、难点的突破方法：首先应该复习平均数的概念：把一组数据的总和除以这组数据的个数所得的商，叫做这组数据的平均数。复习这个概念的好处有两个：一则可以将小学阶段的关于平均数的概念加以巩固，二则便于学生理解用数据与其权数乘积后求和作为加权平均数的分子。,其次，教材P124“讨论”栏目中要讨论充分，排除学生常见的思维障碍。应注意理解平均数计算公式中分子是什么、分母又是什么？让学生明确人均耕地面积、总面积和人口总数三者之间的关系，通过反思小明的计算错误，让学生体会数据的权的作用。,要使学生更好的去理解权的意义，可以再举一些生活、学习中的例子。比如：初二.五班有4个小组，在一次测验中第一组有7名同学得了99分，1名同学得了61分，第二组有1名同学得到了100分、7名同学得62分。能否由得出第二小组平均成绩这样的结论？为什么？这个例子简单明了又便于学生想象理解，能够让学生从中体会到得99分的7个人比1个得61分的学生对平均成绩影响更大，从而理解权的意义。,为了更好的理解“权”，要让学生明确“权”的常见形式：（1）普通的数，如：人数，次数；（2）比如，听、说、读、写成绩按3:3:2:2计算；（3）百分数，如：演讲效果占10%。,20.1数据的代表平均数（第二课时）一、教学目标：1、加深对加权平均数的理解2、会根据频数分布表求加权平均数，从而解决一些实际问题3、会用计算器求加权平均数的值,二、重点、难点和难点的突破方法：1、重点：根据频数分布表求加权平均数2、难点：根据频数分布表求加权平均数3、难点的突破方法：首先应先复习组中值的定义，在七年级下已经介绍过组中值定义。因为在根据频数分布表求加权平均数近似值过程中要用到组中值去代替一组数据中的每个数据的值，所以有必要在这里复习组中值定义。,应给学生介绍为什么可以利用组中值代替一组数据中的每个数据的值，以及这样代替的好处、不妨举一个例子，在一组中如果数据分布较为均匀时，比如教材P128探究问题的表格中的第三组数据，它的范围是41X61,共有20个数据，若分布较为平均，41、42、43、4460各出现1次，那么这组数据的和为41+42+60=1010。而用组中值51去乘以频数20恰好为10201010，即当数据分布较为平均时组中值恰好近似等于它的平均数。所以利用组中值X频数去代替这组数据的和还是比较合理的，而且这样做的最大好处是简化了计算量。,20.1 数据的代表20.1.2 中位数和众数（第一课时）一、教学目标1、认识中位数和众数，并会求出一组数据中的众数和中位数。2、理解中位数和众数的意义和作用。它们也是数据代表，可以反映一定的数据信息，帮助人们在实际问题中分析并做出决策。3、会利用中位数、众数分析数据信息做出决策。,二、重点、难点和难点的突破方法：1、重点：认识中位数、众数这两种数据代表2、难点：利用中位数、众数分析数据信息做出决策。3、难点的突破方法：首先应交待清楚中位数和众数意义和作用：中位数仅与数据的排列位置有关，某些数据的变动对中位数没有影响，中位数可能出现在所给的数据中，当一组数据中的个别数据变动较大时，可用中位数描述其趋势。,众数是当一组数据中某一重复出现次数较多时，人们往往关心的一个量，众数不受极端值的影响，这是它的一个优势，中位数的计算很少不受极端值的影响。,教学过程中一定要使学生能够很好的掌握中位数和众数的求法，求中位数的步骤：将数据由小到大（或由大到小）排列，数清数据个数是奇数还是偶数，如果数据个数为奇数则取中间的数，如果数据个数为偶数，则取中间位置两数的平均值作为中位数。,求众数的方法：找出频数最多的那个数据，若几个数据频数都是最多且相同，此时众数就是这多个数据。在利用中位数、众数分析实际问题时，应根据具体情况，课堂上教师应多举实例，使同学在分析不同实例中有所体会。,20.1.2 中位数和众数（第二课时）一、教学目标：1、进一步认识平均数、众数、中位数都是数据的代表。2、通过本节课的学习还应了解平均数、中位数、众数在描述数据时的差异。3、能灵活应用这三个数据代表解决实际问题。,二、重点、难点和突破难点的方法1、重点：了解平均数、中位数、众数之间的差异。2、难点：灵活运用这三个数据代表解决问题。3、难点的突破方法：首先应复习平均数、众数和中位数的定义，将这三者进行比较，归纳三者的各自特点，以保证学生在应用过程中不致盲目乱用。,它们之间的区别主要体现在以下方面：1、个数不同；2、呈现不同；3、代表不同；4、特点不同；5、作用不同。,1、个数不同：在一组数据中，平均数和中位数都具有惟一性，但众数有时不具有惟一性。在一组数据中，可能不止一个众数，也可能没有众数。,2、呈现不同：平均数：是一个“虚拟”的数，是通过计算得到的，它不是数据中的原始数据；中位数：是一个不完全“虚拟”的数。当一组数据有奇数个时，它就是该组数据排序后最中间的那个数据；但在数据个数为偶数的情况下，中位数是最中间两个数据的平均数，它不一定与这组数据中的某个数据相等；众数：是一组数据中的原数据，它是真实存在的。,3、代表不同：平均数：反映了一组数据的平均大小，常用来一代表数据的总体“平均水平”；中位数：像一条分界线，将数据分成前半部分和后半部分，因此用来代表一组数据的“中等水平”；众数：反映了出现次数最多的数据，用来代表一组数据的“多数水平”。,4、特点不同：平均数：与每一个数据都有关。主要缺点是易受极端值的影响，这里的极端值是指偏大或偏小数，当出现偏大数时，平均数将会被抬高，当出现偏小数时，平均数会降低；中位数：与数据的排列位置有关，某些数据的变动对它没有影响；它是一组数据中间位置上的代表值，不受数据极端值的影响；众数：与数据出现的次数有关，着眼于对各数据出现的频率的考察，其大小只与这组数据中的部分数据有关，不受极端值的影响,其缺点是具有不惟一性。,5、作用不同：平均数：是统计中最常用的数据代表值，比较可靠和稳定，因为它与每一个数据都有关，反映出来的信息最充分。平均数既可以描述一组数据本身的整体平均情况，也可以用来作为不同组数据比较的一个标准。因此，它在生活中应用最广泛，比如经常说的平均成绩、平均身高等；中位数：作为一组数据的代表，可靠性比较差，因为它只利用了部分数据。但当一组数据的个别数据偏大或偏小时，用中位数来描述该组数据的集中趋势就比较合适；众数：作为一组数据的代表，可靠性也比较差，因为它也只利用了部分数据。在一组数据中，如果个别数据有很大的变动，且某个数据出现的次数最多，此时用该数据（即众数）表示这组数据的“集中趋势”就比较适合。,20.2数据的波动极差一、教学目标：1、理解极差的定义，知道极差是用来反映数据波动范围的一个量2、会求一组数据的极差二、重点、难点和难点的突破方法1、重点：会求一组数据的极差2、难点：本节课内容较容易接受，不存在难点。,20.2.2 方差（第一课时）一.教学目标：1.了解方差的定义和计算公式。2.理解方差概念的产生和形成的过程。3.会用方差计算公式来比较两组数据的波动大小。,二.重点、难点和难点的突破方法：1.重点：方差产生的必要性和应用方差公式解决实际问题。2.难点：理解方差公式3.难点的突破方法：方差公式比较复杂，学生理解和记忆这个公式都会有一定困难，以致应用时常常出现计算的错误，为突破这一难点，我安排了几个环节，将难点化解。,（1）首先应使学生知道为什么要学习方差和方差公式，目的不明确学生很难对本节课内容产生兴趣和求知欲望。教师在授课过程中可以多举几个生活中的小例子，不如选择仪仗队队员、选择运动员、选择质量稳定的电器等。学生从中可以体会到生活中为了更好的做出选择判断经常要去了解一组数据的波动程度，仅仅知道平均数是不够的。,（2）波动性可以通过什么方式表现出来？第一环节中点明了为什么去了解数据的波动性，第二环节则主要使学生知道描述数据，波动性的方法。可以画折线图方法来反映这种波动大小，可是当波动大小区别不大时，仅用画折线图方法去描述恐怕不会准确，这自然希望可以出现一种数量来描述数据波动大小，这就引出方差产生的必要性。,（3）第三环节 教师可以直接对方差公式作分析和解释，波动大小指的是与平均数之间差异，那么用每个数据与平均值的差完全平方后便可以反映出每个数据的波动大小，整体的波动大小可以通过对每个数据的波动大小求平均值得到。所以方差公式是能够反映一组数据的波动大小的一个统计量，,要注意方差使用的前提 方差的作用是用来比较两组数据的波动大小的，值得注意的是，在实际情境中，一般在数据的平均数相等或比较接近时，常使用这种方法进行选择。,并非方差越小越好一般而言，一组数据的方差越小，这组数据就越稳定，因此有同学认为在实际生产生活中方差越小越好，这种观点是片面的。,例2为选派一名学生参加全市实践活动技能竞赛，两位同学在学校实习基地现场进行加工直径为20mm的零件的测试，他俩各加工的10个零件的相关数据依次如下图表所示（单位：mm）,考虑图中折线走势及竞赛中加工零件个数远远超过10个的实际情况，你认为派谁去参赛较合适？说明你的理由,从图中折线走势可知，尽管A的成绩前面起伏较大，但后来逐渐稳定，误差小，而B则相反，所以预测A的潜力大，可选派A去参赛。,六、教学建议,1注意与前两个学段相关内容的衔接,本章在编写时，注意与前两个学段的衔接，将三个学段的相关内容，在分析数据的这个大背景下统一起来，在对学生已有的相关知识进行整理的基础上学习新的知识。例如，对于平均数、中位数、众数，本章就是在研究数据集中趋势的大背景下，在整理学生已有的关于这三种统计量的认识的基础上，学习加权平均数，研究如何根据统计量的特征选择适当的统计量描述数据的集中趋势等。,这样的一种编写方式，将三个学段的学习连成一个相互联系、螺旋上升的整体。因此，教学中要注意对已有知识的复习，在复习的基础上学习新内容，使学生对于分析数据的知识和方法形成整体认识。,2准确把握教学要求对于统计中一些重要的思想方法，本套教科书采用螺旋上升的编排方式。例如，关于用样本估计总体的思想，标准在本学段要求“通过丰富的实例，感受抽样的必要性，能指出总体、个体、样本，体会不同的抽样可能得到不同的结果”，“通过实例，体会用样本估计总体的思想，用样本平均数、方差估计总体的平均数、方差”等。,3合理使用计算机（器）信息技术的发展给统计学的研究带来很大变化，为统计工作的高效、准确提供了便捷的工具。对于计算机（器）等现代信息技术对统计的作用，本套教科书给予充分重视。本章中，编写了使用计算器求一组数据的平均数和方差的内容作为必学内容，还编写了利用计算机求平均数、中位数、众数和方差等几种统计量的内容作为选学内容等。,教学中要注意发挥计算器（机）在处理数据中的作用，也要注意合理地使用计算器（机）。比如，在初学加权平均数和方差的概念时，应该让学生使用笔算或使用计算器的一般计算功能进行计算，使学生对求加权平均数方法和方差的结构有更多的理解，在此基础上，再学习使用计算器的统计功能求平均数或方差的方法，将学习重点放在理解统计思想和从事统计活动上来。,敬请批评指正！,谢谢！,