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教學(xué)設(shè)計模板
教學(xué)設(shè)計
課題名稱:《數(shù)據(jù)的離散程度》
姓名:
李玉慰
工作單位:
平安區(qū)沙溝中心學(xué)校
學(xué)科年級:
數(shù)學(xué) 八年級
教材版本:
北師大
一、教學(xué)內(nèi)容分析
本節(jié)課共有兩課時,主要讓學(xué)生在具體的情境中,逐漸理解極差、方差、標準差等概念及其計算方法,領(lǐng)悟極差、方差、標準差都是刻畫一組數(shù)據(jù)的離散程度,理解一組數(shù)據(jù)的穩(wěn)定性與極差、方差、標準差等數(shù)值的大小相關(guān).
二、教學(xué)目標
(一)教學(xué)知識點
1.掌握極差、方差、標準差的概念.
2.明白極差、方差、標準差是反映一組數(shù)據(jù)穩(wěn)定性大小的.
3.用計算
2、器計算一組數(shù)據(jù)的標準差與方差.
(二)能力訓(xùn)練要求
1.經(jīng)歷對數(shù)據(jù)處理的過程,發(fā)展學(xué)生初步的統(tǒng)計意識和數(shù)據(jù)處理能力.
2.根據(jù)極差、方差、標準差的大小,解決問題,培養(yǎng)學(xué)生解決問題的能力.
(三)情感與價值觀要求
1.通過解決現(xiàn)實情境中問題,增強數(shù)學(xué)素養(yǎng),用數(shù)學(xué)的眼光看世界.
2.通過小組活動,培養(yǎng)學(xué)生的合作意識和能力
三、學(xué)習(xí)者特征分析
學(xué)生的技能基礎(chǔ):學(xué)生已經(jīng)學(xué)習(xí)過平均數(shù)、中位數(shù)等幾個刻畫數(shù)據(jù)的“平均水平”的統(tǒng)計量,具備了一定的數(shù)據(jù)處理能力和初步的統(tǒng)計思想,但學(xué)生對一組數(shù)據(jù)的波動情況并不了解,它們是否穩(wěn)定,穩(wěn)定的依據(jù)是什么,學(xué)生缺乏直觀和理性的認識. 學(xué)生活動經(jīng)驗基礎(chǔ):在以
3、往的統(tǒng)計課程學(xué)習(xí)中,學(xué)生經(jīng)歷了大量的統(tǒng)計活動,感受到了數(shù)據(jù)收集和處理的必要性和作用,有了一定的活動經(jīng)驗,具備了一定的合作與交流的能力。
四、教學(xué)策略選擇與設(shè)計
本節(jié)課在學(xué)生在有了初步的統(tǒng)計意識,并能對數(shù)據(jù)進行相應(yīng)的處理和分類的基礎(chǔ)上,又安排學(xué)生怎樣對數(shù)據(jù)進行分析,力圖使學(xué)生在統(tǒng)計意識和方法上再上一個臺階。通過對現(xiàn)實生活中的某外貿(mào)公司對幾個不同的廠家雞腿的質(zhì)量進行分析,引出極差、方差、標準差等相關(guān)概念,從而培養(yǎng)學(xué)生的統(tǒng)計應(yīng)用能力。
本節(jié)課設(shè)計了五個教學(xué)環(huán)節(jié):第一環(huán)節(jié):情境引入;第二環(huán)節(jié):合作探究;第三環(huán)節(jié):應(yīng)用提高;第四環(huán)節(jié):課堂小結(jié);第五環(huán)節(jié):布置作業(yè)。
五、教學(xué)重點及難點
教學(xué)重點
4、
1.掌握極差、方差或標準差的概念,明白極差、方差、標準差是刻畫數(shù)量離散程度的幾個統(tǒng)計量.
2.會求一組數(shù)據(jù)的極差、方差、標準差,并會判斷這組數(shù)據(jù)的穩(wěn)定性.
教學(xué)難點
理解方差、標準差的概念,會求一組數(shù)據(jù)的方差、標準差.
六、教學(xué)過程
教師活動
預(yù)設(shè)學(xué)生活動
設(shè)計意圖
一.創(chuàng)設(shè)現(xiàn)實問題情景,引入新課
[師]在信息技術(shù)不斷發(fā)展的社會里,人們需要對大量紛繁復(fù)雜的信息作出恰當?shù)倪x擇與判斷.
當我們?yōu)榧尤搿癢TO”而欣喜若狂的時刻,為了提高農(nóng)副產(chǎn)品的國際競爭力,一些行業(yè)協(xié)會對農(nóng)副產(chǎn)品的規(guī)格進行了劃分.某外貿(mào)公司要出口一批規(guī)格為75g的雞腿.現(xiàn)有2個廠家提供貨源.
現(xiàn)有2個廠家提
5、供資源,它們的價格相同,雞腿的品質(zhì)也相近.
質(zhì)檢員分別從甲、乙兩廠的產(chǎn)品中抽樣調(diào)查了20只雞腿,它們的質(zhì)量(單位:g)如下:
甲廠:
75 74 74 76 73 76 75 77 77 74
74 75 75 76 73 76 73 78 77 72
乙廠:
75 78 72 77 74 75 73 79 72 75
80 71 76 77 73 78 71 76 73 75
把這些數(shù)據(jù)表示成下圖:
(1)你能從圖中估計出甲、乙兩廠被抽取雞腿的平均質(zhì)量嗎?
(2)求甲、乙兩廠被抽取雞腿的平均質(zhì)
6、量,并在上圖中畫出表示平均質(zhì)量的直線.
(3)從甲廠抽取的這20只雞腿質(zhì)量的最大值是多少?最小值又是多少?它們差幾克?乙廠呢?
(4)如果只考慮雞腿的規(guī)格,你認為外貿(mào)公司應(yīng)購買哪個廠的雞腿?
[師]很好.在我們的實際生活中,會出現(xiàn)上面的情況,平均值一樣,這里我們也關(guān)心數(shù)據(jù)與平均值的離散程度.也就是說,這種情況下,人們除了關(guān)心數(shù)據(jù)的“平均值”即“平均水平”外,人們往往還關(guān)注數(shù)據(jù)的離散程度,即相對于“平均水平”的偏離情況.
從上圖也能很直觀地觀察出:甲廠相對于“平均水平”的偏離程度比乙廠相對于“平均水平”的偏離程度小.
這節(jié)課我們就來學(xué)習(xí)關(guān)于數(shù)據(jù)的離散程度的幾個量.
7、
[生](1)根據(jù)20只雞腿在圖中的分布情況,可知甲、乙兩廠被抽取雞腿的平均質(zhì)量分別為75g.
(2)設(shè)甲、乙兩廠被抽取的雞腿的平均質(zhì)量甲,乙,根據(jù)給出的數(shù)據(jù),得
甲=75+[0-1-1+1-2+1+0+2+2-1-1+0+0+1-2+1-2+3+2-3]=75+×0=75(g)
乙=75+[0+3-3+2-1+0-2+4-3+0+5-4+1+2-2+3-4+1-2+0]=75+×0=75(g)
(3)從甲廠抽取的這20只雞腿質(zhì)量的最大值是78g,最小值是72g,它們相差78-7
8、2=6g;從乙廠抽取的這20只雞腿質(zhì)量的最大值是80g,最小值是71g,它們相差80-71=9(g).
(4)如果只考慮雞腿的規(guī)格,我認為外貿(mào)公司應(yīng)購買甲廠的雞腿,因為甲廠雞腿規(guī)格比較穩(wěn)定,在75 g左右擺動幅度較小.
目的:通過對丙廠與甲、乙兩廠的對比發(fā)現(xiàn),僅有極差還不能準確刻畫一組數(shù)據(jù)的離散程度,從而引入另兩個統(tǒng)計量:標準差和方差。
注意事項:這段內(nèi)容若學(xué)生難以理解,可以再舉一些涉及產(chǎn)品規(guī)格(比賽用球等)的實例,讓學(xué)生知道為什么要研究這類問題。
二.講授新課
[師]在上面幾個問題中,你認為哪一個數(shù)值是反映數(shù)據(jù)的離散程度的一個
9、量呢?
[師]很正確.我們把一組數(shù)據(jù)中最大數(shù)據(jù)與最小數(shù)據(jù)的差叫極差.而極差是刻畫數(shù)據(jù)離散程度的一個統(tǒng)計量.
做一做(一)
如果丙廠也參與了上面的競爭,從該廠
抽樣調(diào)查了20只雞腿,數(shù)據(jù)如下圖所示:
(1)丙廠這20只雞腿質(zhì)量的平均數(shù)和極差分別是多少?
(2)如何刻畫丙廠這20只雞腿的質(zhì)量與其平均數(shù)的差距?分別求出甲、丙兩廠的20只雞腿質(zhì)量與相應(yīng)平均數(shù)的差距.
(3)在甲、丙兩廠中,你認為哪個廠的雞腿質(zhì)量更符合要求?為什么?
由此可知不能用各數(shù)據(jù)與平均數(shù)的差的和來衡量這組數(shù)據(jù)的波動大小.
數(shù)學(xué)上,數(shù)據(jù)的離散程度還可以用方差或標準差來刻畫.
其中方差是各個數(shù)據(jù)與平均數(shù)之差的
10、平方的平均數(shù),即
s2=[(x1-)2+(x2-)2+…+(xn-)2]
其中是x1,x2,…,xn的平均數(shù),s2是方差,而標準差就是方差的算術(shù)平方根.
[生]為什么方差概念中要除以數(shù)據(jù)個數(shù)呢?
[師]是為了消除數(shù)據(jù)個數(shù)的印象.
由此我們知道:一般而言,一組數(shù)據(jù)的極差、方差或標準差越小,這組數(shù)據(jù)就越穩(wěn)定.
[生]極差還比較容易算出.而方差、標準差算起來就麻煩多了.
[師]我們可以使用計算器,它可以很方便地計算出一組數(shù)據(jù)的標準差與方差,其大體步驟是:進入統(tǒng)計計算狀態(tài),輸入數(shù)據(jù),按鍵就可得出標準差.
同學(xué)們可在自己的計算器上探索計算標準差的具體操作.
計算器一般不具有求方差的功能
11、,可以先求出標準差,再平方即可求出方差.
做一做(二)
(1)分別計算出從甲、丙兩廠抽取的20只雞腿質(zhì)量的方差?
(2)根據(jù)計算的結(jié)果,你認為哪家的產(chǎn)品更符合規(guī)格?
(用計算器試著計算,并回答).
[生]我認為最大值與最小值的差是反映數(shù)據(jù)離散程度的一個量.
[生](1)丙廠這20只雞腿質(zhì)量的平均數(shù):
丙=[75×2+74×4+73×2+72×3+76×3+77×3+78×2+79]=75.1(g)
極差為:79-72=7(g)
[生]在第(2)問中,我認為可以用丙廠這20只雞腿的質(zhì)量與其平均
12、數(shù)的差的和來刻畫這20只雞腿的質(zhì)量與其平均數(shù)的差距.
甲廠20只雞腿的質(zhì)量與相應(yīng)的平均數(shù)的差距為:
(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.
丙廠20只雞腿的質(zhì)量與相應(yīng)的平均數(shù)的差距為:
(75-75.1)+(75-75.1)+
13、(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
[生]s甲2=[02+1+1+1+4+1+0+4+4+1+1+1+4+1+4+9+4+9]=×50==2.5;
s丙2=[0.12+0.12+1.12×4+2.12×2+3.12×3+0.92
14、×3+1.92×3+2.92×2+3.9]=×76.49=3.82.
因為s甲2<s丙2,所以根據(jù)計算的結(jié)果,我認為甲廠的產(chǎn)品更符合要求.
目的:通過一個實際問題情境,讓學(xué)生感受僅有平均水平是很難對所有事物進行分析,從而順利引入研究數(shù)據(jù)的其它量度:極差。 注意事項:當一組數(shù)據(jù)的平均數(shù)與中位數(shù)相近時,學(xué)生在原有的知識與遇到問題情境產(chǎn)生知識碰撞時,才能較好地理解概念。
目的:通過對丙廠與甲、乙兩廠的對比發(fā)現(xiàn),僅有極差還不能準確刻畫一組數(shù)據(jù)的離散程度,從而引入另兩個統(tǒng)計量:標準
15、差和方差。
注意事項:這段內(nèi)容若學(xué)生難以理解,可以再舉一些涉及產(chǎn)品規(guī)格(比賽用球等)的實例,讓學(xué)生知道為什么要研究這類問題。
三.隨堂練習(xí)
甲、乙兩支儀仗隊的身高如下(單位:cm)
甲隊:178 177 179 179 178 178 177 178 177 179
乙隊:178 177 179 176 178 180 180 178 176 178
哪支儀仗隊更為整齊?你是怎樣判斷的.
解法二:甲=178cm,乙=178cm
且甲儀仗隊的身高的極差=179-177=2cm.而乙儀仗隊的身高
16、極差=180-176=4cm,2cm<4cm,所以甲儀仗隊更為整齊.
解法一:甲=178+[0-1+1+1+0+0-1+0-1+1]=178+×0=178;
乙=178+[0-1+1-2+0+2+2+0-2+0]=178;
s甲2=[0+1+1+1+0+0+1+0+1+1]=[1+1+1+1+1+1]=0.6;
s乙2=[1+1+4+4+4+4]=×18=1.8
s甲2<s乙2
所以甲儀仗隊更為整齊.因為方差是反映數(shù)據(jù)波動大小的量,越小,波動越小,穩(wěn)定性越好.
目的:通過學(xué)生自主探索用計算器求一組數(shù)據(jù)的標準差的操作步驟.
注意事項:這段教
17、學(xué)應(yīng)在教師的指導(dǎo)下,讓學(xué)生自主地探索出用計算器求標準差的方法。
四.課時小結(jié)
這節(jié)課,我們著重學(xué)習(xí):對于一組數(shù)據(jù),有時只知道它的平均數(shù)還不夠,還需要知道它的波動大??;描述一組數(shù)據(jù)的波動大小的量不止一種,最常用的極差、方差、標準差;方差和標準差既有聯(lián)系,也有區(qū)別.
學(xué)生小結(jié)。
通過學(xué)生計算方差的練習(xí),鞏固學(xué)生對方差的計算熟練程度,并理解方差對數(shù)據(jù)波動的影響程度。
五.作業(yè)
七、教學(xué)評價設(shè)計
目的:通過對丙廠與甲、乙兩廠的對比發(fā)現(xiàn),僅有極差還不能準確刻畫一組數(shù)據(jù)的離散程度,從而引入另兩個統(tǒng)計量:標準差和方差。
注意事項:這段內(nèi)容若學(xué)生難以理解,可以再舉一些涉及產(chǎn)品規(guī)格(
18、比賽用球等)的實例,讓學(xué)生知道為什么要研究這類問題。
八、板書設(shè)計
《數(shù)據(jù)的離散程度》
一.創(chuàng)設(shè)現(xiàn)實問題情景,引入新課
二.講授新課
做一做(一)
做一做(二)
三.隨堂練習(xí)
四.課時小結(jié)
五.作業(yè)
九、實踐反思
本節(jié)課在各環(huán)節(jié)的把握和時間的撐控方面比較成功,但在學(xué)生動手操作探索計算方面還有很大的提升空間,在計算兩同學(xué)成績方差的時候應(yīng)該更加充分的放手讓學(xué)生去算,還可以讓計算能力較強的同學(xué)演板就更好了。在教學(xué)處理中層層設(shè)疑,步步推進的設(shè)置問題。引導(dǎo)學(xué)生探索知識的形成過程比較成功,給學(xué)生搭建了比較廣闊的思維平臺。在推導(dǎo)方差公式時,將問題細化,設(shè)置了兩個問題:1.用數(shù)值怎樣表示一次成績偏離平均數(shù)的程度?2.怎樣表示10次成績偏離平均數(shù)的程度?使學(xué)生的思維活動得到了充分的展示。另外利用多媒體解決大量的計算問題,為推導(dǎo)公式,解決重點贏得了時間,感覺效果也不錯。在引例選配上采用的是課本上的例子,不太貼合學(xué)生實際。
專心---專注---專業(yè)