北师大版八年级数学上册教学设计:6.4数据的离散程度(2)
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《数据的离散程度2》教案教学目标:1、通过实例,知道描述一组数据的分布时,除关心它的集中趋势外,还需分析数据的波动大小。
2、知道数据离散程度的意义。
教学重难点:对数据的离散程度的意义的理解。
教学难点:对数据的收集、整理、描述和分析教学过程:一、课前预习:课前预习:预习课本P92—P93,完成下列题目。
1.甲、乙两名运动员的训练成绩的平均数,众数中位数2.观察图10-1,你发现那名运动员的成绩波动范围较大?谁的成绩比较稳定?3.对于一组数据,仅仅了解数据的是不够的,还需要了解这些数据的和的差异程度。
4.在实际生活中,我们除了关心数据的集中趋势(即)外,还要关注数据的,即一组数据的。
2、预习检测:①阅读课本P92交流与发现,完成P93练习第1题。
二、课中实施1、甲、乙两支仪仗队队员的身高(cm)如下:甲队:178、177、179、179、178、178、177、178、177、179乙队:178、177、179、176、178、180、180、178、176、178a、甲、乙两队队员的平均身高分别是多少?b、作出折线统计图,你发现哪个队队员身高波动幅度较小?2、甲、乙两位同学参加奥赛班的11次测验成绩如下:甲:90、93、93、90、98、100、95、100、99、100、98乙:99、92、98、92、99、96、94、96、95、98、97(1)它们的平均成绩分别是多少?(2)它们测验成绩最高成绩与最低成绩分别相差多少?(3)要从中选择一人参加奥赛,成绩达到98分以上才可以进入决赛,你认谁参赛合适,为什么?(4)分析两位同学成绩各有何特点?并对两位同学各提一条建议。
2、系统总结:三、限时作业:(1、2题每空2分,3题每题2分)1、一组数据的集中趋势的数据有。
2、离散程度来描述一组数据的和。
3、甲、乙两班投篮比赛,每班各派10名同学,每人投10次,投中次数如下:甲班:7、8、6、8、6、5、4、9、10、7乙班:7、7、6、8、6、7、8、5、9、7a、有人说这两个班投篮水平相当,为什么?b、请依据数据制成折线统计图来说明结论。
第六章第四节数据的分析——数据的离散程度教案一、教学目标1. 知识目标:学生将了解数据的离散程度的概念和度量方法,包括平均差、方差和标准差。
2. 能力目标:学生将能够计算和分析数据的离散程度,并能够运用这些概念和度量方法解决实际问题。
3. 情感目标:学生将激发对数据处理和分析的兴趣,提高观察、分析和解决问题的能力。
二、教学重点和难点1. 教学重点:学生需要掌握平均差、方差和标准差的计算方法和应用。
2. 教学难点:学生能够理解平均差、方差和标准差的概念,并能够在实际问题中正确应用。
三、教学过程1. 引入新知:通过实例引入数据的离散程度的概念,让学生了解它的重要性。
2. 讲解平均差:详细介绍平均差的概念和计算方法,并通过具体的例子进行演示,帮助学生理解。
3. 讲解方差:详细介绍方差的概念和计算方法,并通过具体的例子进行演示,帮助学生理解。
4. 讲解标准差:详细介绍标准差的概念和计算方法,并通过具体的例子进行演示,帮助学生理解。
5. 比较与联系:通过对比和联系,让学生理解这三个概念在数据分析中的不同作用和联系。
6. 练习与讨论:组织学生进行课堂练习,通过计算例子的平均差、方差和标准差,加深对这三个概念的理解和掌握。
同时,组织学生进行小组讨论,分享解题思路和方法,促进互相学习和提高。
7. 总结与回顾:通过总结与回顾,帮助学生回顾平均差、方差和标准差的计算方法和应用,加深对知识点的理解和记忆。
四、教学方法和手段1. 讲解法:通过讲解,使学生理解平均差、方差和标准差的概念和计算方法。
2. 示范法:通过示范例题,让学生了解如何计算平均差、方差和标准差,掌握解题技巧和方法。
3. 练习法:通过大量练习,加深学生对平均差、方差和标准差的理解和掌握。
4. 讨论法:通过小组讨论,提高学生的交流和合作能力,促进互相学习和提高。
五、课堂练习、作业与评价方式1. 课堂练习:课堂上给出一些练习题,让学生当堂练习,加深对知识的理解和掌握。
4数据的离散程度教学目标【知识与技能】1.理解方差与标准差的概念与作用.2.灵活运用方差与标准差来处理数据.3.能用计算器求数据的方差和标准差.【过程与方法】经历探索用方差与标准差来分析数据、做出决策的过程,培养学生运用数学知识解决实际问题的意识和“让数字来说话”的习惯.【情感、态度与价值观】1.通过生活学习数学,了解数学与生活的紧密联系.2.通过生活学习数学,并通过用数学知识解决生活中的问题来激发学生的学习热情.教学重难点【重点】方差和标准差概念的理解.【难点】应用方差和标准差分析数据,并做出决策.教学过程一、温故知新创设问题情境:两台机床都生产直径为(20±0.2)mm的零件,为了检验产品质量,从产品中各抽取10个进行测量,结果如下:为了判断两台机床加工零件的精度的稳定情况,我们先用上节课学习的特征量来判断,中位数都是20.0 mm,平均数还是20.0 mm.如何反映这两组数据的区别呢?二、讲授新课探究解决问题:机床A的数据:机床A 每个数据与平均数的偏差和为: (x 1-x)+(x 2-x)+…+(x 10+x)=0+(-0.2)+0.1+0.2+(-0.1)+0+0.2+(-0.2)+0.2+(-0.2) =0机床B 的数据:机床B 每个数据与平均数的偏差和为:(x 1-x)+(x 2-x)+…+(x 10-x)=0+0+(-0.1)+0+(-0.1)+0.2+0+0.1+0.1+(-0.2) =0这样计算,我们还是无法区分两台机床的精度. 如何求各个偏差的绝对值|x i -x|的平均数呢? 机床A 数据的平均偏差:|x 1-x|+|x 2-x|+…+|x 10-x|10=0.14,机床B 数据的平均偏差:|x 1-x|+|x 2-x|+…+|x 10-x|10=0.08,显然,机床B 加工零件的精度比较好. 一般地,平均偏差=|x 1-x|+|x 2-x|+…+|x n -x|n (n 是数据的个数),可以用来表示一组数据的离散程度,但用这个公式计算绝对值,为避免涉及绝对值,统计学中常用的方法是以偏差的平方即(x i -x)2代替|x i -x|,于是有下面的方法:设一组数据是x 1,x 2,…,x 10,它们的平均数是x ,我们用s 2=1n [(x 1-x)2+(x 2-x)2+…+(x n -x)2]来衡量这组数据的离散程度,并把它叫做这组数据的方差.下面来计算机床A 、B 的方差:s 2A =0.026(mm 2),s 2B =0.012(mm 2),由于0.026>0.012,可知机床A 生产的10个零件直径比机床B 生产的10个零件直径波动要大.一组数据的方差越大,说明这组数据的离散程度越大,当两组数据的平均数相同或差异比较小时,可用方差来比较这两组数据的离散程度.求方差的步骤为: (1)求平均数. (2)求偏差.(3)求偏差的平方和. (4)求平方和的平均数.由于方差是各个数据偏差的平方的平均数,它的单位和原数据的单位不一致,因此,在有些情况下,需要用方差的算术平方根,即标准差来衡量数据的离散程度.s=1n[(x1-x)2+(x2-x)2+…+(x n-x)2]三、例题讲解求一组数据的标准差和方差,用计算器更方便.【例1】用计算器求下列数据的标准差和方差(结果保留2位小数):138,156,131,141,128,139,135,130【解】按键方法:(1)设定计算模式,在打开计算器后,先按“2ndf”,“MODE”1将其设定至“Stat”状态.(2)按键“2ndf”,“DEL”清除计算器原先在“Stat”模式下所储存的数据.(3)输入数据,依次按以下各按键:138“DATA”156“DATA”131“DATA”141“DATA”128“DATA”139“DATA”135“DATA”130“DAT A”(4)求标准差和方差,在计算器的键盘上,用ax表示一组数据的标准差.按键“RCL”、“ax”显示标准差:ax=8.302860953而键盘上无表示方差的按键,所以要利用标准差与方差的关系来求方差.按键“x2”、“=”显示方差:ANS2=68.9375由上可得,S≈8.30,S2≈69.94.【例2】为了考察甲、乙两种小麦的长势,分别从中抽出10株苗,测得苗高如下(单位:cm):甲:12,13,14,15,10,16,13,11,15,11;乙:11,16,17,14,13,19,6,8,10,16.哪种小麦长得比较整齐?【解】x甲=110×(12+13+14+15+10+16+13+11+15+11)=13(cm);x乙=110×(11+16+17+14+13+19+6+8+10+16)=13(cm).s2甲=110×[(12-13)2+(13-13)2+(14-13)2+(15-13)2+(10-13)2+(16-13)2+(13-13)2+(11-13)2+(15-13)2+(11-13)2]=3.6(cm2);s2乙=110×[(11-13)2+(16-13)2+(17-13)2+(14-13)2+(13-13)2+(19-13)2+(6-13)2+(8-13)2+(16-13)2]=15.8(cm2).因为s2甲<s2乙,所以甲种小麦长得比较整齐.【例3】张强和金佳两人参加体育项目训练,近期的5次测试成绩如下表所示,谁的成绩比较稳定?为什么?【解】x 1=x 2=(10+13+16+14+12)÷5=13, s 21=15(0+12+0+12+0)=0.4, s 22=15(32+0+32+12+12)=4. s 21<s 22,∴张强的成绩比金佳的成绩要稳定. 四、课堂小结本课主要学习了用方差与标准差可表示出一组数据与其平均值的离散程度,即稳定性.方差越小,稳定性越好.注意:用“先平均,再求差,然后平方,最后再平均”得到的结果.。
6.4 数据的离散程度〔2〕教学设计【教材地位】本节课是学生在学习了多种数据代表后,进一步熟悉数据代表的作用,是学生在初步认识后的一个必要稳固和完善,对学生在选择数据代表,准确灵活的统计数据所需要的分析能力有着重要作用。
【教学目标】1. 进一步认识数据的离散程度;2.学会用合理的数据代表去分析解决简单的实际问题.【教学重点】能用合理的数据代表去分析判断整体的数据情况;【教学难点】方差的计算与认识.【教学过程】一、温故知新1.什么是极差、方差、标准差?2.方差的计算公式是什么?3.一组数据的方差与这组数据的波动有怎样的关系?4.计算以下两组数据的方差:(1) 1,2,3,4,5;(2)105,102,98,101,99.设计:方差的概念很多学生刚接触,计算公式相对复杂,通过课前的回忆和简单数字的计算,让学生多算一算,明白算理,为后面的学习做好铺垫。
二、问题导入人数相同的八年级〔1〕、〔2〕两班学生在同一次数学单元测试中,班级方差如下:则以下哪种说法比拟合理?A.甲班学生成绩方差大,所以较差;B.乙班学生成绩方差小,所以较好;C.两班成绩从方差来看,乙班成绩波动更小,更稳定.设计:通过这个例子,让学生产生一些认知冲突,明白方差与数据好坏的关系.三、问题探究某从甲、乙两名优秀选手中选一名选手参加全生运动会跳远比赛。
该预先对这两名选手测试了10次,测试成绩如下表:(1)他们的平均成绩分别是多少?(2)甲、乙这10次比赛成绩的方差分别是多少?(3)比拟一下这两名运发动的成绩谁更好?(4)历届比赛说明,成绩到达5.96m 就很可能夺冠,你认为为了夺冠应选谁参加这项比赛?(5)如果历届比赛说明,成绩到达6.10m就能打破记录,你认为为了打破记录应选谁参加这项比赛?设计:本环节设置了从不同角度看一组数据,从而判断出预支的结果,旨在培养学生能科学正确的利用所学的知识进行分析的能力。
四、课堂练习1.甲、乙两班举行电脑汉字输入比赛,参赛学生每分钟输入汉字的个数统计结果如下表:某同学分析上表后得出如下结论:①甲、乙两班学生成绩平均水平相同;②乙班优秀的人数多于甲班优秀的人数(每分钟输入汉字≥150个为优秀);③甲班成绩的波动比乙班大.上述结论正确的有_________________ .2.为了从甲、乙两名学生中选择一人去参加电脑知识竞赛,在相同条件下对他们的电脑知识进行10次测验,成绩〔单位:分〕如下:(1)根据上表数据填写下表:〔2〕利用以上信息,请从不同的角度对甲、乙两名同学的成绩进行评价.设计:本环节要求学生能灵活的选择数据,作出合理的判断,既稳固了所学的知识,又加强了对不同数据代表的更完整的认识,同时也提升了学生的分析能力和表达能力。
《数据的离散程度》教案教学目标(一)教学知识点1.掌握极差、方差、标准差的概念.2.明白极差、方差、标准差是反映一组数据稳定性大小的.3.用计算器计算一组数据的标准差与方差.(二)能力训练要求1.经历对数据处理的过程,发展学生初步的统计意识和数据处理能力.2.根据极差、方差、标准差的大小,解决问题,培养学生解决问题的能力.(三)情感与价值观要求1.通过解决现实情境中问题,增强数学素养,用数学的眼光看世界.2.通过小组活动,培养学生的合作意识和能力.教学重点1.掌握极差、方差或标准差的概念,明白极差、方差、标准差是刻画数量离散程度的几个统计量.2.会求一组数据的极差、方差、标准差,并会判断这组数据的稳定性.教学难点理解方差、标准差的概念,会求一组数据的方差、标准差.教学方法启发引导法教学过程一.创设现实问题情景,引入新课[师]在信息技术不断发展的社会里,人们需要对大量纷繁复杂的信息作出恰当的选择与判断.当我们为加入“WTO”而欣喜若狂的时刻,为了提高农副产品的国际竞争力,一些行业协会对农副产品的规格进行了划分.某外贸公司要出口一批规格为75g的鸡腿.现有2个厂家提供货源.现有2个厂家提供资源,它们的价格相同,鸡腿的品质也相近.质检员分别从甲、乙两厂的产品中抽样调查了20只鸡腿,它们的质量(单位:g)如下:甲厂:75 74 74 76 73 76 75 77 77 7474 75 75 76 73 76 73 78 77 72乙厂:75 78 72 77 74 75 73 79 72 7580 71 76 77 73 78 71 76 73 75把这些数据表示成下图:(1)你能从图中估计出甲、乙两厂被抽取鸡腿的平均质量吗?(2)求甲、乙两厂被抽取鸡腿的平均质量,并在上图中画出表示平均质量的直线.(3)从甲厂抽取的这20只鸡腿质量的最大值是多少?最小值又是多少?它们差几克?乙厂呢?(4)如果只考虑鸡腿的规格,你认为外贸公司应购买哪个厂的鸡腿?[生](1)根据20只鸡腿在图中的分布情况,可知甲、乙两厂被抽取鸡腿的平均质量分别为75g.(2)设甲、乙两厂被抽取的鸡腿的平均质量x甲,x乙,根据给出的数据,得x甲=75+201[0-1-1+1-2+1+0+2+2-1-1+0+0+1-1×0=75(g)2+1-2+3+2-3]=75+20x乙=75+201[0+3-3+2-1+0-2+4-3+0+5-4+1+2-1×0=75(g)2+3-4+1-2+0]=75+20(3)从甲厂抽取的这20只鸡腿质量的最大值是78g,最小值是72g,它们相差78-72=6g;从乙厂抽取的这20只鸡腿质量的最大值是80g,最小值是71g,它们相差80-71=9(g).(4)如果只考虑鸡腿的规格,我认为外贸公司应购买甲厂的鸡腿,因为甲厂鸡腿规格比较稳定,在75 g左右摆动幅度较小.[师]很好.在我们的实际生活中,会出现上面的情况,平均值一样,这里我们也关心数据与平均值的离散程度.也就是说,这种情况下,人们除了关心数据的“平均值”即“平均水平”外,人们往往还关注数据的离散程度,即相对于“平均水平”的偏离情况.从上图也能很直观地观察出:甲厂相对于“平均水平”的偏离程度比乙厂相对于“平均水平”的偏离程度小.这节课我们就来学习关于数据的离散程度的几个量.二.讲授新课[师]在上面几个问题中,你认为哪一个数值是反映数据的离散程度的一个量呢?[生]我认为最大值与最小值的差是反映数据离散程度的一个量.[师]很正确.我们把一组数据中最大数据与最小数据的差叫极差.而极差是刻画数据离散程度的一个统计量.做一做(一)如果丙厂也参与了上面的竞争,从该厂抽样调查了20只鸡腿,数据如下图所示:(1)丙厂这20只鸡腿质量的平均数和极差分别是多少?(2)如何刻画丙厂这20只鸡腿的质量与其平均数的差距?分别求出甲、丙两厂的20只鸡腿质量与相应平均数的差距.(3)在甲、丙两厂中,你认为哪个厂的鸡腿质量更符合要求?为什么?[生](1)丙厂这20只鸡腿质量的平均数:x丙=201[75×2+74×4+73×2+72×3+76×3+77×3+78×2+ 79]=75.1(g)极差为:79-72=7(g)[生]在第(2)问中,我认为可以用丙厂这20只鸡腿的质量与其平均数的差的和来刻画这20只鸡腿的质量与其平均数的差距.甲厂20只鸡腿的质量与相应的平均数的差距为:(75-75)+(74-75)+(74-75)+(76-75)+(73-75)+(76-75)+(75-75)+(77-75)+(77-75)+(74-75)+(74-75)+ (75-75)+(75-75)+(76-75)+(73-75)+(76-75)+(73-75) +(78-75)+(77-75)+(72-75)=0-1-1+1-2+1+0+2+2-1-1+0+0+1-2+1-2+3+2-3=0.丙厂20只鸡腿的质量与相应的平均数的差距为:(75-75.1)+(75-75.1)+(74-75.1)+(74-75.1)+(74-75.1)+(74-75.1)+(73-75.1)+(73-75.1)+(72-75.1)+(72-75.1)+(72-75.1)+(76-75.1)+(76-75.1)+(76-75.1)+(77-75.1)+(77-75.1)+(77-75.1)+(78-75.1)+(78-75.1)+(79-75.1)=0由此可知不能用各数据与平均数的差的和来衡量这组数据的波动大小.数学上,数据的离散程度还可以用方差或标准差来刻画. 其中方差是各个数据与平均数之差的平方的平均数,即 s 2=n1[(x 1-x )2+(x 2-x )2+…+(x n -x )2] 其中x 是x 1,x 2,…,x n 的平均数,s 2是方差,而标准差就是方差的算术平方根.[生]为什么方差概念中要除以数据个数呢?[师]是为了消除数据个数的印象.由此我们知道:一般而言,一组数据的极差、方差或标准差越小,这组数据就越稳定.[生]极差还比较容易算出.而方差、标准差算起来就麻烦多了.[师]我们可以使用计算器,它可以很方便地计算出一组数据的标准差与方差,其大体步骤是:进入统计计算状态,输入数据,按键就可得出标准差.同学们可在自己的计算器上探索计算标准差的具体操作.计算器一般不具有求方差的功能,可以先求出标准差,再平方即可求出方差.做一做(二)(1)分别计算出从甲、丙两厂抽取的20只鸡腿质量的方差?(2)根据计算的结果,你认为哪家的产品更符合规格?(用计算器试着计算,并回答).[生]s 甲2=201[02+1+1+1+4+1+0+4+4+1+1+1+4+1+4+9+4+9]=201×50=25=2.5;s 丙2=201[0.12+0.12+1.12×4+2.12×2+3.12×3+0.92×3+1.92×3+2.92×2+3.9]=201×76.49=3.82. 因为s 甲2<s 丙2,所以根据计算的结果,我认为甲厂的产品更符合要求.三.随堂练习甲、乙两支仪仗队的身高如下(单位:cm)甲队:178 177 179 179 178 178 177 178 177 179乙队:178 177 179 176 178 180 180 178 176 178哪支仪仗队更为整齐?你是怎样判断的. 解法一:x 甲=178+101[0-1+1+1+0+0-1+0-1+1]=178+101×0=178;x 乙=178+101[0-1+1-2+0+2+2+0-2+0]=178;s 甲2=101[0+1+1+1+0+0+1+0+1+1]=101[1+1+1+1+1+1]=0.6;s 乙2=101[1+1+4+4+4+4]=101×18=1.8s 甲2<s 乙2所以甲仪仗队更为整齐.因为方差是反映数据波动大小的量,越小,波动越小,稳定性越好. 解法二:x 甲=178cm ,x 乙=178cm且甲仪仗队的身高的极差=179-177=2cm.而乙仪仗队的身高极差=180-176=4cm ,2cm <4cm ,所以甲仪仗队更为整齐.四.课时小结这节课,我们着重学习:对于一组数据,有时只知道它的平均数还不够,还需要知道它的波动大小;描述一组数据的波动大小的量不止一种,最常用的极差、方差、标准差;方差和标准差既有联系,也有区别.Ⅴ.课后作业课本P151、习题6.5。
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6.4数据的离散程度
1.了解极差的意义,掌握极差的计算方法;
2.理解方差、标准差的意义,会用样本方差、标准差估计总体的方差、标准差.(重点、难点)
一、情境导入
从图中我们可以算出甲、乙两人射中的环数都是70环,但教练还是选择乙运动员参赛.
问题1:从数学角度,你知道为什么教练员选乙运动员参赛吗?
问题2:你在现实生活中遇到过类似情况吗?
二、合作探究
探究点一:极差
欢欢写了一组数据:9.5,9,8.5,8,7.5,这组数据的极差是() A.0.5 B.8.5 C.2.5 D.2
解析:这组数据的最大值是9.5,最小值是7.5,因此这组数据的极差是:9.5-7.5=2.故选D.
方法总结:要计算一组数据的极差,找出最大值与最小值是关键.
探究点二:方差、标准差
【类型一】方差和标准差的计算。