《统计的产生和发展》 教学设计
教学内容
西南师范大学出版社小学数学六年级下册P63
教学目标
1、了解统计产生的起源、发展的过程和统计的广泛应用,在此基础上,增强对数学统计文化的理解。
2、经历统计实践活动,培养学生对数据的观察、分析、处理能力。
3、体会统计在生活中的广泛应用,感受数学与现实生活的密切联系。
教学重点
在实际情境中,增强学生的统计意识、发展学生的统计观念,增强他们对数学文化的理解。
教学难点
通过一系列的统计实践活动,培养学生对数据的观察、分析、处理能力。
教学准备
教师:多媒体课件、微视频。
教学过程
一、创设情境,引出课题
1、设疑导入
(1)课件出示4幅二战时期德军统帅照片,提问:认识这些人吗?(设疑,利用学生的好奇心理,激发学生的探知兴趣)
(2)课件简介以上4名德军统帅的二战时期战绩,提问:你能用一个什么词语(成语)形容德国法西斯军队?
(3)猜一猜:在大家眼中强大无比的德军,最终还是被盟军打败,在1945年5月8日签订了无条件投降书。那么你知道战胜德国法西斯军队的关键性人物是谁吗?课件出示“一流的统帅、英勇的士兵、超级特工”三类人物,供学生选择。
(4)揭晓答案:统计学家(精通统计学的数学家)
(5)微视频释疑:学生带着学习目标和问题,观看数学微视频《无名英雄》。
〖二战中的统计学家〗
故事1:统计学家破解德军坦克总量的秘密
坦克作为德军的主要战力,是盟军非常希望获得的重要情报。有很多盟军特务的任务就是窃取德军坦克总量情报,然而根据战后所获得的数据,真正可靠的情报不是来源于盟军特务,而是统计学家。统计学家做了什么事情呢?这和德军制造坦克的惯例有关,德军坦克在出厂之后按生产的先后顺序编号,1、2、3、4……N,正是因为这个惯例,德军送给了盟军统计学家需要的数据。盟军在战争中缴获了德军的一些坦克,并且获取了这些坦克的编号,统计学家根据这些坦克编号,运用统计学的知识,就能估算出N—也就是德军的坦克总数量。这其实是统计学中“均匀分布边界的估计”知识,估算公式是 (1+1/缴获德军坦克的总量)×所有缴获坦克中的最大编号。
故事2:统计学家打破德军潜艇“群狼战术”
1943年以前,在大西洋上英美运输船队常常受到德国潜艇的袭击。当时,英美两国实力有限,又无力增派更多的护航舰艇。一时间,德军的“潜艇战”搞得盟军焦头烂额。为了打破德国海军的“战术封锁”,保障盟军战争后勤供应,在众多统计学家的帮助下,采用了两个十分有效的方法。
方法1:理智避开德军潜艇:数学家们运用概率论分析后发现,舰队与德国潜艇相遇是一个随机事件。从数学角度来看这一问题,它具有一定的规律:一定数量的轮船编队,规模越小,编次就越多;编次越多,与敌人相遇的概率就越大。美国海军接受了统计学家的建议,命令舰队在指定海域集合,再集体通过危险海域,然后各自驶向预定港口,结果盟军舰队遭袭被击沉的概率由原来的25%下降为1%,大大减少了损失。
方法2:算准深水炸弹的爆炸深度:为了打破德国潜艇的封锁,除了有防御措施,还要有进攻的手段。对此,英国空军还主动出击,经常派出轰炸机利用深水炸弹对德军潜艇实施打击,但轰炸效果总不理想。为此,英军请来一些统计学家专门研究这一问题。结果发现,德国海军潜艇从发现英军飞机开始,下潜到深水炸弹爆炸为止,只下潜了7.6米,而英军飞机的深水炸弹却已下沉到21米处爆炸,从而对潜艇的攻击效果较差。经过统计学家们科学论证,英军果断调整了深水炸弹的引信,爆炸深度由21米调整到9.1米,结果对潜艇的轰炸效果提高了4倍。
故事3:统计学家提升战机防护能力
统计学家们除了在陆战和海战中帮助了盟国军队,在天空争夺战中也是大展身手。为了提高战斗机的防护能力,英美两国的飞机设计师们决定给飞机增加护甲,借以提升飞机的防护能力,但是设计师们并不清楚应该在飞机的哪一个部位增加护甲,于是他们请来了一组统计学家出谋划策。统计学家们将每架中弹之后,仍然能够安全返回空军基地的飞机的中弹部位描绘在一张图上,然后将所有中弹部位的图都叠放在一起,这样就形成了浓密不同的飞机弹孔分布。这项针对弹孔的统计工作结束后,统计学家就运用筛选、排序的统计方法,建议飞机设计师,在飞机上没有弹孔分布的部位增加防弹装甲,因为出现弹孔分布的的中弹部位,并未对飞机造成致命性的影响,飞机还能坚持飞回空军基地。如果要增加护甲,很显然应该安装在没有弹孔分布的部位。从此之后,英美联军的空军战斗机的实力大增,在最后的胜利大反攻起中发挥了巨大的作用。
同学们,以上这两张图片,仅仅是众多统计学家们中的代表,还有许许多多在二战中默默奉献的统计学家,没有留下一张照片、一幅图片,甚至连一个名字也没留下,但历史永远铭记他们,和平年代的我们也不会遗忘。让我们以实际行动珍惜今天的和平生活,努力学习,为己争气,为国争光!
(6)思考:同学们,从一年级到如今六年级,我们都学习了不同的统计知识,试一试,你能说出多少与统计有关的知识?(教师从统计的方法、统计表和统计图等方面加以引导提示)
(7)六年的时间里,同学们都学到了许多与统计有关的知识,会填统计表,还会画统计图,甚至还能简单分析图表中的数据。那么,请问:你知道统计是怎样产生和发展起来的吗?……今天老师就带领大家穿越时空,去探寻统计的前世今生。
2、课件揭示课题:《统计的产生和发展》
二、探寻统计的产生历史
1、播放数学微视频,引导学生带着学习目标和问题,去认识统计在国内国外的产生起源。
〖统计的产生历史〗统计作为一种社会实践活动,在原始社会时期,人类简单的计数活动,就孕育着统计的萌芽,因而统计有着非常悠久的历史。
在中国,统计有几千年的历史。据史料记载,我国早在父系氏族公社的伏羲时代,劳动人民在长期测量土地、清点人口、牲畜和观测天象的过程中,总结出了九九乘法口诀。到了夏禹时期,有史料记载,开始了人口统计。《书经》记述了九州的基本情况,被西方经济学家推崇为“统计学最早的萌芽”。西周时期,则建立了统计报告制度,称日报为“日成”,月报为“月要”,年报为“岁会”。秦始皇统一中国以后,建立了中央集权制国家,从中央到地方形成了比较完善的“上计”报告制度。自秦朝以后之后,中国的户籍统计和田亩统计逐渐得到了很大的发展,不论是统计方法、统计制度还是统计组织,都在世界上居于先进水平。
在国外,统计活动也有着悠久的历史。古埃及在公元前27世纪,为了建造金字塔和大型农业灌溉系统,曾进行过全国人口和财产调查。大约公元前6世纪,罗马帝国就以国势调查作为治理国家的手段,规定每五年进行一次人口、土地、牲畜、家奴的调查,并以财产总额作为划分贫富等级以及征丁课税的依据。
归根结底,因为人类的需要,诞生了统计。
2、同学们,请回忆一下,从小学一年级到如今临近毕业,你参加过哪些统计活动?把你印象最深刻的一次统计活动给老师和同学们介绍分享一下。课件揭示统计产生的起源——需要。
3、从一堆分散的数字,到一张完整的统计表,再到一幅生动形象的统计图,统计随着人们的不断需要而不断地发展进步,统计的这种发展历程也是经过了成百上千年的不断进化。现在,请同学们和老师一起去感受下统计在这一段漫长时间里的发展历史。
三、探寻统计的发展历史
1、出示课件,引导学生逐步了解从16世纪工场手工业时代——18世纪机器大工业时代——19世纪资本主义时期统计的发展状况,以及进入20和21世纪后统计的发展的新情况。
〖统计的发展历史〗从16世纪开始,欧洲各国经济进入了工场手工业时代,工业、商业、交通运输、通讯等行业得到了迅速的发展,各部门都要求提供更多的统计资料。于是,统计活动开始从一般的人口、税赋军事领域扩展到社会经济活动的各个领域。到了18世纪,随着现代机器大工业的发展,生产的社会化分工日益精细,部门之间的依存度明显提高,经济统计形成了工业、农业、商业、交通、邮电、海关、银行、保险等专业分支。逐渐形成了比较完整的统计内容体系。从19世纪初开始,各资本主义国家在政府中纷纷设立统计机构,并制定了有关统计工作的法律法规,从法律上界定了统计机构以及统计工作在政府工作中的地位。进入20世纪,“概率论和数理统计”等现代统计方法的运用,大大提高了统计的认识能力。
在进入21世纪以后,随着电子计算技、数字通讯技术和网络技术再统计工作中的运用,统计学又迎来了大发展的“黄金时代”。我们可以通过以下3个案例去感受统计给我们带来的巨大变化。
2、课件出示21世纪统计大发展的3个案例:
〖统计学发展的黄金时代〗
案例1:网络搜索技术下下得统计新格局——搜索引擎间大PK
网络搜索引擎的出现与应用,极大的方便了我们的生活。我们足不出户就可以收集到我们想要的一些统计数据,我们已经进入了大数据的时代。
案例2:2016年楼市去库存政策的出台
除了学习与工作,我们的衣食住行,也跟统计息息相关。据国家统计局权威统计数据显示,我国商品房待售面积持续增长,到了2015年年底,已经形成了一个非常庞大的数据。因而“2016年楼市去库存政策”应运而生。
案例3:全面二孩政策的出现
经过国家统计部门连续数年的人口调查统计,中国目前60岁以上的老年人口比例已经达到了14.9%,2020年将达到19.3%,2050年将进一步增至38.6%,也就是每三个中国人中就有一个超过60岁,未富先老的问题较为突出。因此在十八届五中全会的时候,我国政府就适时出台了“全面二孩”政策,影响了全中国数亿人口。
四、拓展延伸
1、同学们,从原始社会时期,统计萌芽的出现,到今天,统计经过数千年的发展,最终形成了一门独立的学科“统计学”。而我们在小学阶段学到的统计知识,仅仅是统计学的冰山一角。还有许多与此相关的统计知识,需要进入你们到更高一级的学校才能学到。
2、链接活动:登录国家统计网站,查询自己感兴趣的信息。
五、实践体验,内化提高
1、统计学是一门严谨的学科,不仅要求真务实,还需要耐心和细心,不然会造成巨大的损失。
〖一则西方谚语〗一只失修的马钉会导致一匹战马失蹄,一匹战马失蹄会导致一个士兵的失败,一个士兵的失败会导致一个队伍的失败,一个队伍的失败会导致一场战争的失败,一场战争的失败足以葬送一个民族。不科学、不准确的统计数据就似失修的马钉。统计数据相当于号脉,是为了发现问题,进而寻求解决问题的途径。而差之毫厘的统计数据,有可能带来谬以千里的政策结果。
2、课件出示统计数据失误漫画,强化学生的统计意识。
3、统计学是严谨的,但统计的内容可以是生动有趣的。课件出示中外动漫人物图片,分组开展统计实践活动。
(1)你知道吗?动漫人物身上的那些不为人知的统计数据(以动画片《喜洋洋和灰太狼》为例)
〖奇葩的网络统计〗《喜羊羊与灰太狼》动画片的出现,掀起了中国动漫创新与发展的巨浪。相信这部动画片,没有观看过的人,极少!但是有了解过这部动画片中的一些统计数据吗?根据部分网友的不完全统计,在2014年的时候,《喜羊羊与灰太狼》,已经有1306集了,其中灰太狼一共被炸飞2877次,灰太狼城堡被炸毁342次,灰太狼共发明206个装备,_?????????_被抓过942次,灰太狼一共被红太狼的平底锅砸过9544次,被喜羊羊捉弄过2347次,被食人鱼追过769次,被电过1755次,捉羊想过2788个办法,奔波过19658次,足迹能绕地球954圈,至今一只羊也没吃到,可它并没有放弃。同灰太狼相比,我们在学习上遇到的困难,吃的一些苦,又算得了什么呢?
(2)课件出示中外经典动漫人物图片,要求学生分小组合作,完成动漫人物收集、分类等系列统计实践活动。
六、课堂总结
1、通过这节课的学习,你的收获如何?请用举手表决的方式,统计自己的学习成果。
2、最后让我们用褚雪霏的一首现代诗歌,结束今天的数学学习。