“隨機(jī)抽樣”教學(xué)設(shè)計(jì)

編輯: 逍遙路 關(guān)鍵詞: 高中數(shù)學(xué) 來(lái)源: 高中學(xué)習(xí)網(wǎng)

一、內(nèi)容和內(nèi)容解析

1.內(nèi)容

本節(jié)課主要內(nèi)容是讓學(xué)生了解在客觀世界中要認(rèn)識(shí)客觀現(xiàn)象的第一步就是通過(guò)觀察或試驗(yàn)取得觀測(cè)資料,然后通過(guò)分析這些資料來(lái)認(rèn)識(shí)此現(xiàn)象.如何取得有代表性的觀測(cè)資料并能夠正確的加以分析,是正確的認(rèn)識(shí)未知現(xiàn)象的基礎(chǔ),也是統(tǒng)計(jì)所研究的基本問(wèn)題.

2.內(nèi)容解析

本節(jié)課是高中階段學(xué)習(xí)統(tǒng)計(jì)學(xué)的第一節(jié)課,統(tǒng)計(jì)是研究如何合理收集、整理、分析數(shù)據(jù)的學(xué)科,它可以為人們制定決策提供依據(jù).學(xué)生在九年義務(wù)階段已經(jīng)學(xué)習(xí)了收集、整理、描述和分析數(shù)據(jù)等處理數(shù)據(jù)的基本方法.在高中學(xué)習(xí)統(tǒng)計(jì)的過(guò)程中還將逐步讓學(xué)生體會(huì)確定性思維與統(tǒng)計(jì)思維的差異,注意到統(tǒng)計(jì)結(jié)果的隨機(jī)性特征,統(tǒng)計(jì)推斷是有可能錯(cuò)的,這是由統(tǒng)計(jì)本身的性質(zhì)所決定的.統(tǒng)計(jì)有兩種.一種是把所有個(gè)體的信息都收集起來(lái),然后進(jìn)行描述,這種統(tǒng)計(jì)方法稱為描述性統(tǒng)計(jì),例如我國(guó)進(jìn)行的人口普查.但是在很多情況下我們無(wú)法采用描述性統(tǒng)計(jì)對(duì)所有的個(gè)體進(jìn)行調(diào)查,通常是在總體中抽取一定的樣本為代表,從樣本的信息來(lái)推斷總體的特征,這稱為推斷性統(tǒng)計(jì).例如有的產(chǎn)品數(shù)量非常的大或者有的產(chǎn)品的質(zhì)量檢查是破壞性的.統(tǒng)計(jì)和概率的基礎(chǔ)知識(shí)已經(jīng)成為一個(gè)未來(lái)公民的必備常識(shí).

抽樣調(diào)查是我們收集數(shù)據(jù)的一種重要途徑,是一種重要的、科學(xué)的非全面調(diào)查方法.它根據(jù)調(diào)查的目的和任務(wù)要求,按照隨機(jī)原則,從若干單位組成的事物總體中,抽取部分樣本單位來(lái)進(jìn)行調(diào)查、觀察,用所得到的調(diào)查標(biāo)志的數(shù)據(jù)來(lái)推斷總體.其中蘊(yùn)涵了重要的統(tǒng)計(jì)思想——樣本估計(jì)總體.而樣本代表性的好壞直接影響統(tǒng)計(jì)結(jié)論的準(zhǔn)確性,所以抽樣過(guò)程中,考慮的最主要原則為:保證樣本能夠很好地代表總體.而隨機(jī)抽樣的出發(fā)點(diǎn)是使每個(gè)個(gè)體都有相同的機(jī)會(huì)被抽中,這是基于對(duì)樣本數(shù)據(jù)代表性的考慮.

本節(jié)課重點(diǎn):能從現(xiàn)實(shí)生活或其他學(xué)科中提出具有一定價(jià)值的統(tǒng)計(jì)問(wèn)題,理解隨機(jī)抽樣的必要性與重要性.

二、目標(biāo)和目標(biāo)解析

1.目標(biāo)

(1)通過(guò)對(duì)具體的案例分析,逐步學(xué)會(huì)從現(xiàn)實(shí)生活中提出具有一定價(jià)值的統(tǒng)計(jì)問(wèn)題,

(2)結(jié)合具體的實(shí)際問(wèn)題情境,理解隨機(jī)抽樣的必要性和重要性;

(3)以問(wèn)題鏈的形式深刻理解樣本的代表性.

2.目標(biāo)解析

本章章頭圖列舉了我國(guó)水資源缺乏問(wèn)題、土地沙漠化問(wèn)題等情境,提出了學(xué)習(xí)統(tǒng)計(jì)的意義.同時(shí)通過(guò)具體的實(shí)例,使學(xué)生能夠嘗試從實(shí)際問(wèn)題中發(fā)現(xiàn)統(tǒng)計(jì)問(wèn)題,提出統(tǒng)計(jì)問(wèn)題.讓學(xué)生養(yǎng)成從現(xiàn)實(shí)生活或其他學(xué)科中發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、提出問(wèn)題的習(xí)慣,培養(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問(wèn)題與提出問(wèn)題的能力與意識(shí).

對(duì)某個(gè)問(wèn)題的調(diào)查最簡(jiǎn)單的方法就是普查,但是這種方法的局限性很大,出于費(fèi)用和時(shí)間的考慮,有時(shí)一個(gè)精心設(shè)計(jì)的抽樣方案,其實(shí)施效果甚至可以勝過(guò)普查,在這個(gè)過(guò)程中讓學(xué)生逐步體會(huì)到隨機(jī)抽樣的必要性和重要性.抽樣調(diào)查,就是通過(guò)從總體中抽取一部分個(gè)體進(jìn)行調(diào)查,借以獲得對(duì)整體的了解.為了使由樣本到總體的推斷有效,樣本必須是總體的代表,否則就可能出現(xiàn)方便樣本.由此在對(duì)實(shí)例的分析過(guò)程中探討獲取能夠代表總體的樣本的方法,得到隨機(jī)樣本的概念,逐步理解樣本的代表性與統(tǒng)計(jì)推斷結(jié)論可靠性之間的關(guān)系.

三、教學(xué)問(wèn)題診斷分析

學(xué)生在九年義務(wù)教育階段已有對(duì)統(tǒng)計(jì)活動(dòng)的認(rèn)識(shí),并學(xué)習(xí)了統(tǒng)計(jì)圖表、收集數(shù)據(jù)的方法,但對(duì)于如何抽樣更能使樣本代表總體的意識(shí)還不強(qiáng);在以前的學(xué)習(xí)中,學(xué)生的學(xué)習(xí)內(nèi)容以確定性數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)為主;學(xué)生對(duì)全面調(diào)查,即普查有所了解,它在經(jīng)驗(yàn)上更接近確定性數(shù)學(xué),而隨機(jī)抽樣學(xué)習(xí)則要求學(xué)生通過(guò)對(duì)具體問(wèn)題的解決,能體會(huì)到統(tǒng)計(jì)中的重要思想——樣本估計(jì)總體以及統(tǒng)計(jì)結(jié)果的不確定性.學(xué)生已有知識(shí)經(jīng)驗(yàn)與本節(jié)要達(dá)成的教學(xué)目標(biāo)之間還有很大的差距.主要的困難有:對(duì)樣本估計(jì)總體的思想、對(duì)統(tǒng)計(jì)結(jié)果的“不確定性”產(chǎn)生懷疑,對(duì)統(tǒng)計(jì)的科學(xué)性有所質(zhì)疑;對(duì)抽樣應(yīng)該具有隨機(jī)性,每個(gè)樣本的抽取又都落實(shí)在某個(gè)人的具體操作上不理解,因此教學(xué)中要通過(guò)具體實(shí)例的研究給學(xué)生釋疑.

在教學(xué)過(guò)程中,可以鼓勵(lì)學(xué)生從自己的生活中提出與典型案例類似的統(tǒng)計(jì)問(wèn)題,如每天完成家庭作業(yè)所需的時(shí)間,每天的體育鍛煉時(shí)間,學(xué)生的近視率,一批電燈泡的壽命是否符合要求等等.在學(xué)生提出這些問(wèn)題后,要引導(dǎo)學(xué)生考慮問(wèn)題中的總體是什么,要觀測(cè)的變量是什么,如何獲取樣本,通過(guò)這樣一個(gè)教學(xué)過(guò)程,更能激起學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,能學(xué)有所用,拉近知識(shí)與實(shí)踐的距離,培養(yǎng)學(xué)生從現(xiàn)實(shí)生活或其他學(xué)科中提出具有一定價(jià)值的統(tǒng)計(jì)問(wèn)題的能力.在這個(gè)過(guò)程中提升學(xué)生對(duì)統(tǒng)計(jì)抽樣概念的理解,初步培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用統(tǒng)計(jì)思想表述、思考和理解現(xiàn)實(shí)世界中的問(wèn)題能力,這樣教學(xué)效果可能會(huì)更佳.

根據(jù)這一分析,確定本課時(shí)的教學(xué)難點(diǎn)是:如何使學(xué)生真正理解樣本的抽取是隨機(jī)的,隨機(jī)抽取的樣本將能夠代表總體.

四、教學(xué)支持條件分析

準(zhǔn)備一些隨機(jī)抽樣成功或失敗的事例,利用實(shí)物投影或放映的多媒體設(shè)備輔助教學(xué).

五、教學(xué)過(guò)程設(shè)計(jì)

(一)感悟數(shù)據(jù)、引入課題

問(wèn)題1:請(qǐng)同學(xué)們看章頭圖中的有關(guān)沙漠化和缺水量的數(shù)據(jù),你有什么感受?

師生活動(dòng):讓學(xué)生充分思考和探討,并逐步引導(dǎo)學(xué)生產(chǎn)生質(zhì)疑:這些數(shù)據(jù)是怎么來(lái)的?

設(shè)計(jì)意圖:通過(guò)一些數(shù)據(jù)讓學(xué)生充分感受我們生活在一個(gè)數(shù)字化時(shí)代,要學(xué)會(huì)與數(shù)據(jù)打交道,養(yǎng)成對(duì)數(shù)據(jù)產(chǎn)生的背景進(jìn)行思考的習(xí)慣.

問(wèn)題2:我發(fā)現(xiàn)我們班級(jí)有很多的同學(xué)都是戴眼鏡的,誰(shuí)能告訴我我們班的近視率?

普查:為了一定的目的而對(duì)考察對(duì)象進(jìn)行的全面調(diào)查稱為普查.

總體:所要考察對(duì)象的全體稱為總體(population)

個(gè)體:組成總體的每一個(gè)考察對(duì)象稱為個(gè)體(individual)

普查是我們進(jìn)行調(diào)查得到全部信息的一種方式,比如我國(guó)10年一次的人口普查等.

設(shè)計(jì)意圖:通過(guò)與學(xué)生比較貼近的案例入手,讓學(xué)生體會(huì)到統(tǒng)計(jì)是從日常生活中產(chǎn)生的.

(二)操作實(shí)踐、展開課題

問(wèn)題3:如果我想了解榆次二中所有高一學(xué)生的近視率,你打算怎么做呢?

抽樣調(diào)查:從總體中抽取部分個(gè)體進(jìn)行調(diào)查,這種調(diào)查稱為抽樣調(diào)查(sampling investigation).

樣本:從總體中抽取的一部分個(gè)體叫做總體的一個(gè)樣本(sample).

師生活動(dòng):以四人小組為單位進(jìn)行討論,每個(gè)小組派一個(gè)代表匯報(bào)方案.

設(shè)計(jì)意圖:從這個(gè)問(wèn)題中引出抽樣調(diào)查和樣本的概念,使學(xué)生對(duì)于如何產(chǎn)生樣本進(jìn)行一定的思考,同時(shí)也使學(xué)生認(rèn)識(shí)到樣本選擇的好壞對(duì)于用樣本估計(jì)總體的精確度是有所不同的.

列舉:一個(gè)著名的案例

在1936年美國(guó)總統(tǒng)選舉前,一份頗有名氣的雜志(Literary Digest)的工作人員做了一次民意測(cè)驗(yàn).調(diào)查蘭頓(A.Landon)(當(dāng)時(shí)任堪薩斯州州長(zhǎng))和羅斯福(F.D.Roosevelt)(當(dāng)時(shí)的總統(tǒng))中誰(shuí)將當(dāng)選下一屆總統(tǒng).為了了解公眾意向,調(diào)查者通過(guò)電話簿和車量登記簿上的名單給一大批人發(fā)了調(diào)查表(注意在1936年電話和汽車只有少數(shù)富人擁有).通過(guò)分析收回的調(diào)查表,顯示蘭頓非常受歡迎,于是雜志預(yù)測(cè)蘭頓將在選舉中獲勝.實(shí)際選舉結(jié)果正好相反,最后羅斯福在選舉中獲勝,其數(shù)據(jù)如下:

   候選人

預(yù)測(cè)結(jié)果%

選舉結(jié)果%

Roosevelt

43

62

Landon

57

38

問(wèn)題4:你認(rèn)為預(yù)測(cè)結(jié)果出錯(cuò)的原因是什么?

設(shè)計(jì)意圖:通過(guò)案例讓學(xué)生進(jìn)一步體會(huì)到:在抽樣調(diào)查中,樣本的選擇是至關(guān)重要的,樣本能否代表總體,直接影響著統(tǒng)計(jì)結(jié)果的可靠性.

問(wèn)題5:如果要調(diào)查下面這幾個(gè)問(wèn)題,你認(rèn)為應(yīng)該作全面調(diào)查還是抽樣調(diào)查?你們對(duì)于普查和抽樣調(diào)查是怎么看的?普查一定好嗎?請(qǐng)舉例.

(1)了解全班同學(xué)每周的體育鍛煉時(shí)間;

(2)調(diào)查市場(chǎng)上某個(gè)品牌牛奶的含鈣量;

(3)了解一批日光燈的使用壽命.

普查

抽樣調(diào)查

需要大量的人力、物力和財(cái)力

節(jié)省人力、物力和財(cái)力

不能用于帶有破壞性的檢查

可以用于帶有破壞性的檢查

在操作正確的情況下,能得到準(zhǔn)確結(jié)果

結(jié)果與實(shí)際情況之間有誤差

設(shè)計(jì)意圖:通過(guò)普查和抽樣調(diào)查的比較,使學(xué)生感受抽樣調(diào)查的必要性和重要性.

問(wèn)題6:如果我們想了解晉中市高一學(xué)生的近視率,你認(rèn)為該怎么做呢?

師生活動(dòng):以2人小組為單位進(jìn)行討論,說(shuō)出比較可行的抽樣方案.

問(wèn)題7:我們是否可以用晉中市高一年級(jí)學(xué)生的近視率來(lái)估計(jì)山西省高中生的近視率?為什么?

師生活動(dòng):教師繼續(xù)讓學(xué)生進(jìn)行小組討論,引導(dǎo)學(xué)生從樣本容量以及樣本抽取需要考慮的要素,如:學(xué)生的層次(高一、高二、高三),學(xué)生生活的環(huán)境(城市、縣鎮(zhèn)、農(nóng)村)等.教師對(duì)學(xué)生的回答進(jìn)行歸納、整理,與學(xué)生一起討論出比較可行的抽樣方案.

設(shè)計(jì)意圖:通過(guò)進(jìn)一步的追問(wèn),加深學(xué)生對(duì)樣本代表性的理解.讓學(xué)生進(jìn)一步的認(rèn)識(shí)到:在多背景下的抽樣會(huì)產(chǎn)生偏差,以及樣本的隨機(jī)性與樣本大小在產(chǎn)生有代表性的樣本中的作用,同時(shí)對(duì)后面的內(nèi)容進(jìn)行簡(jiǎn)單介紹.

(三)總結(jié)拓展、提升思想

問(wèn)題8:請(qǐng)你用1-2句話說(shuō)說(shuō)自己在本節(jié)課的收獲.

師生活動(dòng):引導(dǎo)學(xué)生從怎樣學(xué)會(huì)提出統(tǒng)計(jì)問(wèn)題?抽樣調(diào)查與普查的優(yōu)缺點(diǎn)?樣本的代表性與統(tǒng)計(jì)推斷結(jié)論之間的關(guān)系等方面進(jìn)行總結(jié)和回顧.

設(shè)計(jì)意圖:總結(jié)回顧,鞏固課堂知識(shí)、初步概括統(tǒng)計(jì)思想.

六、目標(biāo)檢測(cè)設(shè)計(jì)

1.某課外興趣小組為了解所在地區(qū)老年人的健康狀況,分別作了四種不同的抽樣調(diào)查.你認(rèn)為抽樣比較合理的是(    )

A.在公園調(diào)查了1000名老年人的健康狀況

B.在醫(yī)院調(diào)查了1000名老年人的健康狀況

C.調(diào)查了10名老年鄰居的健康狀

D.利用派出所的戶籍網(wǎng)隨機(jī)調(diào)查了該地區(qū)10%的老年人的健康狀況.

設(shè)計(jì)意圖:促進(jìn)學(xué)生理解抽樣的必要性和樣本的代表性.

2.為了了解全校240名學(xué)生的身高情況,從中抽取40名學(xué)生進(jìn)行測(cè)量,下列說(shuō)法正確的是
A.總體是240                             B.個(gè)體是每一個(gè)學(xué)生
C.樣本是40名學(xué)生                     D.樣本容量是40                        

設(shè)計(jì)意圖:回顧復(fù)習(xí)相關(guān)概念.

3.為了了解全校學(xué)生的平均身高,王一調(diào)查了自己座位旁邊的五位同學(xué),把這五位同學(xué)的身高的平均值作為全校學(xué)生平均身高的估計(jì)值.

(1)王一的調(diào)查是抽樣調(diào)查嗎?

(2)如果是抽樣調(diào)查,指出調(diào)查的總體、個(gè)體、樣本和樣本容量;

(3)這個(gè)調(diào)查結(jié)果能較好的反映總體的情況嗎?如果不能,請(qǐng)說(shuō)明理由.

設(shè)計(jì)意圖:回顧抽樣調(diào)查的幾個(gè)基本概念,強(qiáng)化抽樣調(diào)查中樣本的代表性.


本文來(lái)自:逍遙右腦記憶 http://www.yy-art.cn/gaozhong/201708.html

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