第四章 样本与数据分析初步
4.1 抽样
教学目标
◆1、知识与技能目标:
通过丰富的实例,感受抽样的必要性,了解总体、个体、样本等概念,体会不同的抽样可能得到不同的结果。
◆2、过程与方法目标:
从一故事和一个调查引入,提出普查和抽样的概念,并通过“议一议”及“合作学习”让学生进一步体验抽样的必要性,同时让学生从中体验抽样中会遇到的问题和基本要求,并根据要求编制简单的柚样方案。
◆3、情感与态度目标:
从学生的生活实际提出问题,激发学生的学习兴趣,培养学生关注身边的事例、关注社会问题的社会责任感。
重点难点
◆教学重点:使学生懂得在实际的调查过程中,选择合适的调查方式和抽样的必要性。
◆教学难点:本节中的“合作学习”情景比较复杂,学生缺乏抽样的经验是本节教学的难点。
教学设计
一、创设情境(知识链接)
猪八戒卖西瓜的故事:
猪八戒挑了一担西瓜去卖.有人问:你的西瓜甜吗?猪八戒说:当然了,个个都甜.那人问:你是怎么确定的?猪八戒说:我每个都尝了一遍.那人转身就走了.猪八戒顶着烈日,卖了一天的瓜,但一个也没卖掉,猪八戒实在想不通,为什么他的西瓜会卖不掉?你能帮猪八戒想想为什么吗?如果是你去卖西瓜,你会怎样告诉顾客你的西瓜是甜的?
二、探究新知
【想一想】
问题1:随着人们生活水平的提高,电视、电脑的普及,中小学生的视力普遍下降,专家呼吁要保护学生的视力。那么如果要调查我们班级近视的学生有多少人? 调查我们学校近视的学生又有多少人?你打算采取怎样的调查方法?
【归纳】:像这样为一定目的而全面的凋查叫做 普查 。
问题2:那如果要了解全国初中生的视力情况,还可以用上述方法吗?有人设计了下三种调查方法:
(1)对全国所有的初中生进行视力测试。
(2)对某一所著名中学的初中生进行视力测试。
(3)在全国按东、西、南、北、中分片,每个区域各抽3所中学,对这15所中学的全部初中进行视力测试。
你认为采用哪一种调查方法比较合适?
【归纳】:人们在研究某个自然现象或社会现象时,往往会遇到不方便、不可能或不必要对所有的对象作调查的情况,于是从中抽取一部分对象作调查,这就是 抽样 。
【议一议】:电视台需要在某市调查“超级女生”的收视率,(1)每个看电视的人都要被问到吗?(2)对一所中学学生的调查结果能否作为该节目的收视率?(3)你认为对不同社区、年龄层次、文化背景的人所做调查的结果会一样吗?(4)你认为抽样调查选取的对象应具备什么条件才有说服力?
【归纳】:抽样调查方法只考察一部分对象,所以它具有调查的范围小,节省时间、人力、物力的优点.但它得到的只是估计值,而对象选得是否具有 代表 性是这个估计值是否接近实际情况的关键。
【思考】:
在一次考试中,考生有2万名。如果为了得到这些考生的数学平均成绩,而将他们的成绩全部相加再除以考生总数,那将是十分麻烦的。那么,怎样才能了解到这些考生的数学平均成绩呢?我们可以采取从中抽取 名考生的成绩,用他们的 平均成绩 去估计所有考生的成绩的做法。
在上面的问题中,所有考生数学成绩的全体是 总体 ; 其中每名考生的数学成绩是 个体 ; 所抽取的500名考生的数学成绩是总体的一个 样本 , 是样本的容量。
【归纳】:
我们常常根据样本得到的结果来推测总体的结果。
【合作学习】:
某地区今年约有10000名学生参加初中毕业升学考试。为了解数学考试成绩,从中取出的1000份学生的答卷来统计合格率、优秀率和平均分,问应怎样抽取1000份答卷,使所了解的数据具有代表性?
三、迁移拓展
【例1】:下列调查适合普查,还是适合抽样调查。
(1)、某一手机质量监督机构要调查“康佳”手机这一个月生产的手机质量.
(2)、温州市是个经济发达的地区,每天有大量的人口在流动,现要了解某天进出温州的人口流量。
(3)、了解我们学校学生对新教材的喜好情况,对所有学号尾数是3的同学进行调查.
(4)、非典期间,某单位对发高烧的人进行测量体温。
【解答】:(1)(2)适合抽样;(3)(4)适合普查。
【归纳】: 要判断抽样还是普查,要考虑调查的范围、可操作性、是否会带来对调查对象的损害。
【例2】:指出下面两个调查事例中,总体、个体、样本、样本容量分别是什么?
(1)调查某县农民家庭情况时,从中取出1000名农民进行统计。
(2)为检测一批日光灯的寿命,从中抽样检测50盏日光灯的寿命。
【解答】:(1)该县的全体农民是总体,每一个农民就是个体。从中取出1000名农民集体是总体的一个样本。样本容量是1000。
(2)这批日光灯的寿命的全体是总体,个体是每支日光灯的寿命,样本是指抽取的各支日光灯的寿命的集体。
【注意】:如果要考察的对象内容比较笼统时,样本通常指的是人和物。例如(1)。
如果要考察的对象内容是某一方面的特性时,这些特性常常以数据的形式呈现出来。例如(2)。
【例3】:我市有30所高中,410 所初中,1000多所小学,现在一医学机构想比较准确地了解全市中小学生的视力情况,他们应怎样选取调查学校及人数,你能帮他们设计一个调查方案吗?
【参考答案】:
(1)明确调查问题和调查方法: 我市中小学生视力的情况,采取抽样问卷调查
(2) 确定调查的学校:
在高中学校中选取农村、市区各一所;在初中学校中选取农村、郊区、市直各一所;在小学中农村、市郊、区直、市直各一所。
(3)确定调查对象人数:
高中每年级抽取100人共300人,初中每年级抽取100人,共300人,小学每年级抽取50人,共300人,在抽取的人数中男女生各半。
(4)确定调查时间:利用课余时间进行调查。
【归纳】:在设计实际问题的调查方案时,要先明确调查的对象,调查方式,如果是抽样,一定要注意样本容量要 合理 性,样本的个体要有 代表 性。
四、课堂作业
1、下列调查你认为采用什么调查比较合适。
(1)日光灯管厂要检测一批灯管的使用寿命; (抽样)
(2)了解居民对废电池的处理情况; (抽样)
(3) 审查某文章中的错别字; (普查)
(4)为了了解我班同学的身高情况。 (普查)
2、为了考查一个学校学生参加兴趣小组的情况,调查了其中50名学生,其中50是指这个问题的 ( A )
(A) 样本容量 (B)样本 (C)总体 (D)个体
3、为考察10000名初中毕业生数学升学考试的成绩,从中抽取100本试卷,每本试卷30份,那么样本是 ( B )
(A)100本试卷 (B) 3000名学生的成绩 (C) 3000 (D)30份
4.“五一”将至,温州海外旅游公司欲开辟一条新的旅游线路,为了了解游客喜好情况,在该城市通过调查后再做决策,一位业务员设计了如下的几种调查方法:
(1)在“好又多”超市门口对100名顾客进行调查;
(2)对该城市各企事业单位分别选取30名进行调查。
(3)对温州市区所有家庭进行普查;
(4)在某小区对小区内的家庭进行调查;
你认为哪一种调查方式比较好?
【解答】:第(1)(4)种方式不具有代表性,第(3)种因工作量大,不好操作。而第(2)种方式比较合适,因为“五一”期间出去旅游者为企事业单位工作人员居多,调查具有代表性。
5、抽查了某学校在九月份里5天的日用电量,结果如下(单位:度)400,420,395,395,390。根据以上数据,可以求得这5天的平均日用电量为400度,那么估计该九月份的总用电量为 ( B )度。
(A)12400 (B)12000 (C)2000 (D)400
﹡6、小红要测量自己一分钟时间的脉搏次数,小明在某个时刻帮小红做了一次测量,你认为这一次测量所得的数据能代表小红脉搏数的一般情况吗?为什么?请设计一个能够真实反映小红脉搏数的测量方案。
解:不能,样本容量太小,不具有代表性。方案略。
五、课时小结
抽样调查是生活中获取数据重要的方法.在做抽样调查时,所选取的样本应具有代表性,应避免遗漏某一群体,同时样本的容量要足够大,这样样本才能反映总体的特性,才能反映事物的本来面目。而当总体中个体数目较少,当要研究的问题要求情况真实、准确性较高,调查工作较方便,没有破坏性时往往用普查方式获得数据较好.
六、课后作业
【夯实基础】:
1、下列调查中,分别采用了哪种调查方式?
(1)在本校初一学生中调查了解全国中学生上网情况;
(2)以了解仓库里某种炮弹的射程,发射了一发该型号的炮弹作实验;
(3)冬奥委会为了防止运动员服用违禁药物,从1万多名运动员中抽取了4千多名运动员进行尿样检验;
(4)八年级2班的班主任要了解本班的同学最喜爱的电视节目,对全班50名同学作了调查。
解:(1)(2)(3)抽样调查, (4)普查
2、判断下面这几个抽样调查选取样本的方法是否合适,并说明理由:
(1)为了了解学生对学校伙食的满意程度,小明访问了24名男生和24名女生,其中七年级、八年级和九年级的男生和女生各8名。
(2)老师布置给每个小组一个任务,用抽样调查的方法估计全班同学的平均身高.坐在教室最后面的小胖为了争速度,立即就近向他周围的三个同学作调查,计算出他们四个人的平均身高后就举手向老师示意已经完成任务了.
(3)要估计山西交口县新庄村“百里蝶群”中大约有多少只蝴蝶,小明采取了以下方法:在50千米蝴蝶集中的沿线上设50个点,在每个点设观察者,每个观察者统计本点前后100米的大约蝴蝶数。求出50个点观察者沿线每200米的平均数,乘以50,得蝴蝶总数的估计值。
(4)为调查浙江省的环境污染情况,调查了杭州的环境污染情况。
解:(1)合适,小明抽得样本既有男生,又有女生,而均匀分布在各年级,这样的抽样较具有代表性,反映的情况具有普遍意义。(2)不适合,因为小胖他们四个坐在教室最后面,所以他们的身高平均数就会大于整个班级的身高平均数,这样的样本就不具有代表性了.(3)合适,设立恰当的观察点,且每个观察者统计本点前后100米的大约蝴蝶数,具有代表性。(4)杭州城的环境污染情况不能代表全省的环境污染情况,所以不合适。
3、为了了解某校八年级学生的身高情况,从中抽取了70名学生的身高,在这个问题中,总体是 某校八年级学生的身高情况 ,个体是 每个学生的身高情况 ,样本是70名学生的身高情况 ,样本容量是 70 。
4、请你设计一个方案,以调查自己班级、年级、学校的学生人数情况。调查后填写以下内容。经调查,我班共有 名男生, 名女生;我校八年级共有名男生, 名女生;我校共有 名男生, 名女生,以上数据我是利用 方式获得的。
5、1936年,美国《文学文摘》杂志:根据1000万电话和从该杂志订户所收回的意见,断言兰登将以370:161的优势在总统竞选中击败罗斯福,但结果是,罗斯福当选了,《文学文摘》大丢面子,原因何在呢?请你帮忙分析。
解:1936年能装电话和订阅《文学文摘》杂志的人,在经济上相对富裕,而引入不太高的的大多数选民选择了罗斯福。《文学文摘》的教训表明,抽样调查时,既要关注样本的大小,又要关注样本的代表性。
【探索提高】:
6、陈强班级的同学们都比较喜欢看小品,为了了解同学们最喜欢的笑星是谁?陈强准备了4个备选答案:(A)赵本山 (B)黄宏 (C)宋丹丹 (D)潘长江。陈强把同学们的答案收集起来写在黑板上:AABCD ABAAC BAACB CAABC AABAC DAACD BACDA AACDA CBAAC CCDAC
(1)根据陈强的统计结果,你能说出谁是陈强班级同学们班级最喜欢的笑星吗?
(2)这个结果是通过哪种调查方式获得的?
解:(1)A赵本山 (2)普查
7、随着计算机技术的普及,上网已经成为一种时尚.但是不少青少年却沉醉于网络游戏之中,为了解我区青少年学生的上网情况,请你:(1)帮忙设计一种调查方案。
(2)谈谈活动的收获和体会以及对学生上网的看法。
(3)针对调查统计结果,写一份倡议书,号召本校学生不沉迷于网络游戏,而要健康合理的上网。