教学设计
课程基本信息
学科 数学 年级 八年级 学期 春季
课题 数据的波动程度
教学目标
1. 了解方差的意义。 2. 掌握方差的计算方法并初步运用方差解决实际问题。 3. 发展数据分析观念,增强应用意识,提高实践能力。
教学内容
教学重点: 1. 了解方差的意义。
2. 掌握方差的计算方法。
教学难点: 1. 对方差意义的理解。
教学过程
1.创设情境,引入概念 问题1乒乓球的国家标准尺寸为40mm. 为了解甲、乙两个乒乓球厂的生产质量情况,从中各选取了6个乒乓球进行检验,测得它们的尺寸(单位:mm)如下表. 根据这些数据,请你评判哪一个乒乓球厂生产水平更好? 甲乒乓球厂39.840.140.040.039.940.2乙乒乓球厂39.540.340.040.039.740.5
追问1 试着用你学过的统计量来分析这两组数据,你有什么发现? 追问2 两组数据的平均数、中位数、众数都没有差异,可以认为两个乒乓球厂生产水平一样吗? 追问3 将两组数据用图像来表示,你有什么发现? 师生活动:通过该情境回顾上节课学均数、中位数、众数的概念和计算方法,同时引导学生发现这三个统计量都是反映数据的“集中趋势”,对于数据的分析角度较为单一. 由于本问题选取的数据具有对称性,学生通过观察、直观感受以及画图,不难发现甲乒乓球厂的生产质量更高. 通过让学生阐述理由的方式,让学生体会数据的“离散程度”也是衡量数据的重要角度,为方差的引入提供认识基础. 学生可能会发散思维,提出极差、平均差等统计量的初步计算想法,教师应给予鼓励和适当分析. 设计意图:基于学生已有的认知规律,习惯于用平均数、中位数、众数来解决生活中的统计问题,对于“数据离散程度”研究的必要性体会较少. 通过该情境创设,回顾上节课学习内容的同时引发学生深入思考,认识数据的“离散程度”也是衡量数据的重要信息,初步感受方差存在的必要性. 2.合作交流,形成概念 问题2 结合问题1,请你说一说,你是如何理解数据“离散程度”的? 追问1 你能设计一个统计量,来反映数据的“离散程度”吗? 追问2 这种做法可行吗?结合问题1中的例子算一算,看看是否存在什么问题?如何进行修正? 师生活动:教师引导学生描述数据的“离散程度”,帮助学生认识到数据的“离散程度”其实就是数据的波动情况. 学生自然地想到用每一个数据与平均数的差值来反映波动情况. 让学生结合问题1进行计算,发现得到的值为0,无法用于反映“离散程度”,结合理论推导探讨该公式值为0的原因. 引发学生深入思考,如何对该公式进行修正更为合适,继而给出方差的定义、表示符号和计算公式. 设计意图:方差公式的引入对本节课的教学来说是一个难点. 若直接给出方差的计算公式,学生对于公式的由来以及每一项的含义并不清楚,难以理解和记忆. 结合学生对离散程度的认知,让方差的概念和计算方法在学生的思维中自然生长,经历方差公式的探索过程,发现方差公式中平方的作用,有利于学生更深层次的理解和记忆. 3.应用概念,解决问题 问题3 方差是衡量一组数据波动大小的统计量. 那么方差的大小与数据波动情况有怎样的关系? 追问1请计算问题1中两组数据的方差,比较大小并进行简单分析. 追问2 方差可以等于0吗?方差为0,代表什么含义? 师生活动:根据方差公式,学生不难得到方差越大,数据波动越大的结论. 然后让学生运用方差公式计算问题1中两组数据的方差,对两组数据进行比较分析,加深对于方差和数据波动情况之间联系的理解,并进一步思考方差为0代表什么含义. 设计意图:通过该问题,让学生掌握方差的简单计算,加深学生对于方差与数据波动情况之间关系的进一步理解. 通过方差意义和方差公式两个角度,对方差为0的含义进行阐述,增强学生的感性和理性认识. 问题4 在一次芭蕾舞比赛中,甲、乙两个芭蕾舞团都表演了舞剧,参加表演的女演员的身高(单位:cm)如下表所示. 哪个芭蕾舞团女演员的身高更整齐? 甲163164164165165166166167乙163165165166166167168168
师生活动:教师引导学生分析题意,板书解题过程,学生思考问题,并和教师一起计算、判断、解决问题. 重点理清以下问题:1.题目中“整齐”的含义是什么?说明在这个问题中要研究一组数据的什么特征?2.在求方差之前要先求哪个统计量?总结用方差估计数据波动程度的步骤. 设计意图:巩固方差公式,再一次体验方差在生活中的应用,结合实例理解方差的意义,熟悉公式的计算过程为:先计算平均数,再求差,平方后再求平均,进而规范解题格式. 4.练习反馈,学以致用 教科书第126页练习第1,2题. 师生活动:教师呈现练习题,学生独立完成. 设计意图:第1题是通过对方差的计算,体会方差是怎样刻画数据的波动程度的;第2题是学生先从图中获取信息,再计算方差与图进行对比,理解方差的意义. 5.小结 教师引导学生结合下列问题回顾本节课所学内容: (1)方差怎样计算?如何理解方差的意义? (2)除了方差,还有其他反映数据“离散程度”的统计量吗?课后思考查阅.