視頻標(biāo)簽:第十一屆全國高中
所屬欄目:高中數(shù)學(xué)優(yōu)質(zhì)課視頻
視頻課題:第十一屆全國高中青年數(shù)學(xué)教師優(yōu)質(zhì)課大賽《總體百分位數(shù)的估計(jì)》陜西—孟嚴(yán)—設(shè)計(jì)—
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陜西—孟嚴(yán)—設(shè)計(jì)—總體百分位數(shù)的估計(jì)
9.2.2總體百分位數(shù)的估計(jì)
一.教學(xué)內(nèi)容解析
1.內(nèi)容:
本節(jié)課是新課標(biāo)人教A版教材必修第二冊第九章 統(tǒng)計(jì) 第二課時 用樣本估計(jì)總體(第二課時),內(nèi)容主要包括百分位數(shù)的定義、計(jì)算及總體百分位數(shù)的估計(jì).
2.內(nèi)容解析:
本節(jié)課在9.2.1總體取值規(guī)律的基礎(chǔ)上,學(xué)習(xí)總體百分位數(shù)的估計(jì)方法,結(jié)合具體案例的引入,用百分位數(shù)刻畫樣本數(shù)據(jù)的具體位置,學(xué)會通過樣本對總體情況進(jìn)行估計(jì),利用樣本百分位數(shù)估計(jì)總體百分位數(shù). 整節(jié)課體現(xiàn)了類比、特殊到一般的數(shù)學(xué)思想方法以及樣本估計(jì)總體的統(tǒng)計(jì)思想.
本節(jié)課是在前面學(xué)習(xí)了如何獲取樣本數(shù)據(jù)、如何分析數(shù)據(jù),獲得樣本數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)信息的基礎(chǔ)上的深化和延續(xù),對于后續(xù)總體集中趨勢、離散程度的估計(jì)學(xué)習(xí)也是從“概念——算法——應(yīng)用”的方法論的示范;初中所學(xué)的“中位數(shù)”的概念即特殊的百分位數(shù),為建立一般的百分位數(shù)的概念提供了類比歸納的“最近發(fā)展區(qū)”,學(xué)生在對其本質(zhì)的拓展中形成概念,屬于知識的螺旋式上升;同時百分位數(shù)的學(xué)習(xí),為后續(xù)正態(tài)分布及連續(xù)性隨機(jī)變量的概率分布函數(shù)的學(xué)習(xí),做好了鋪墊和準(zhǔn)備.
二.教學(xué)目標(biāo)設(shè)置
1.通過前情回顧,強(qiáng)化數(shù)學(xué)探究活動的過程,培養(yǎng)數(shù)學(xué)建模的意識,提升數(shù)據(jù)分析的素養(yǎng).
2.結(jié)合實(shí)例,類比中位數(shù)理解百分位數(shù)的定義,能歸納出計(jì)算一組數(shù)據(jù)的第p百分位數(shù)的步驟,提升數(shù)學(xué)抽象、數(shù)據(jù)分析、數(shù)學(xué)運(yùn)算的核心素養(yǎng).
3.掌握用樣本百分位數(shù)估計(jì)總體百分位數(shù)的方法,體會樣本估計(jì)總體的統(tǒng)計(jì)思想,提高學(xué)生分析問題和解決問題的能力.
4.學(xué)會利用Excel軟件計(jì)算百分位數(shù)的方法,體會信息技術(shù)是統(tǒng)計(jì)學(xué)習(xí)的有效輔助手段.
5.通過制定居民月均用水量的標(biāo)準(zhǔn)的調(diào)研過程,體會“節(jié)約用水,人人有責(zé)”,體會數(shù)學(xué)在節(jié)約社會建設(shè)中的作用,感悟數(shù)學(xué)的科學(xué)價值及應(yīng)用的廣泛性,增進(jìn)青年學(xué)子的責(zé)任擔(dān)當(dāng).
6.通過具體實(shí)例,體會百分位數(shù)的統(tǒng)計(jì)含義以及在實(shí)際生活中的應(yīng)用.引導(dǎo)學(xué)生會用數(shù)學(xué)的眼光觀察世界,會用數(shù)學(xué)的思維思考世界,會用數(shù)學(xué)語言表達(dá)世界.
三.學(xué)生學(xué)情分析
1.學(xué)生已有基礎(chǔ):
(1)學(xué)生具有良好的知識基礎(chǔ)和較強(qiáng)的學(xué)習(xí)能力,在初中學(xué)習(xí)了中位數(shù)、頻率分布表和頻率分布直方圖,有結(jié)合實(shí)際問題收集數(shù)據(jù)、分析數(shù)據(jù)的初步體驗(yàn)和基本方法。
(2)通過前面的學(xué)習(xí),學(xué)生已體會到樣本估計(jì)總體的統(tǒng)計(jì)思想.
(3)經(jīng)過長期訓(xùn)練,學(xué)生具備小組合作共同探究的能力,有較強(qiáng)的語言表達(dá)能力,具有一定的信息技術(shù)能力.
2.學(xué)生可能存在的困難: 對于百分位數(shù)定義中的“至少有”、“小于等于”、“大于等于”等描述的理解;在整理好的統(tǒng)計(jì)圖表中,如何處理損失的信息,求得相應(yīng)的百分位數(shù).
根據(jù)上述分析,確定教學(xué)難點(diǎn)為:百分位數(shù)的統(tǒng)計(jì)含義及統(tǒng)計(jì)圖表中百分位數(shù)的計(jì)算方法.
四.教學(xué)策略分析
類比中位數(shù)的定義及算法,采用“問題串”的教學(xué)法,啟發(fā)誘導(dǎo)學(xué)生探究得到一組數(shù)據(jù)百分位數(shù)的定義及算法;采用“演示法”:課件演示和學(xué)生臺前示范提高教學(xué)的質(zhì)量和效益;利用小組討論讓不同認(rèn)知基礎(chǔ)的學(xué)生都有相應(yīng)的學(xué)習(xí)機(jī)會和適當(dāng)?shù)膸椭煌ㄟ^教師巡視、提問、指導(dǎo)等方式對學(xué)生的學(xué)習(xí)提供反饋.通過“實(shí)例分析——類比同化——抽象概括——形成概念——思辨理解——學(xué)以致用”的概念教學(xué)流程和數(shù)學(xué)建模的基本環(huán)節(jié),組織教學(xué);通過不同表征、不同特點(diǎn)的數(shù)據(jù),呈現(xiàn)出百分位數(shù)的不同特征,辨析概念,結(jié)合直觀圖示,強(qiáng)化本質(zhì)的理解,體會概念的準(zhǔn)確性,突破教學(xué)難點(diǎn)。
五.教學(xué)過程
(一)前情回顧,成果再現(xiàn)
【師生活動】回顧上一周進(jìn)行的數(shù)學(xué)探究活動《分析本市居民月均用水量》,請最佳成果小組展示研究成果
【設(shè)計(jì)意圖】經(jīng)歷數(shù)學(xué)建模的過程,回顧數(shù)據(jù)的收集、處理方法,體會用樣本估計(jì)總體的思想,為本節(jié)提出具體問題——居民用水量標(biāo)準(zhǔn)a的確定,做了充分的準(zhǔn)備工作.
(二)反思決策,提出問題
分析:根據(jù)市政府的要求確定居民用戶月均用水量標(biāo)準(zhǔn),就是要尋找一個數(shù)a,使全市居民用戶月均用水量中不超過a的占80%,大于a的占20%.
【師生活動】以“問題串”的形式逐步引導(dǎo),.
問題1 如何尋找全市居民用戶月均用水量的標(biāo)準(zhǔn)a 呢?
問題2 在100個樣本數(shù)據(jù)中,怎么去找這個數(shù) a 呢? 在我們以往的學(xué)習(xí)過程中遇到過類似的問題嗎?
問題3 如何確定100戶居民用戶月均用水量數(shù)據(jù)的中位數(shù)?
【設(shè)計(jì)意圖】結(jié)合前面的數(shù)學(xué)探究活動,繼續(xù)對居民用戶月均用水量的樣本數(shù)據(jù)進(jìn)行分析處理,引導(dǎo)學(xué)生經(jīng)歷一個案例的完整的分析過程,進(jìn)一步激發(fā)學(xué)生的數(shù)據(jù)分析的意識與能力.
(三)類比抽象,探究新知
問題4 如何確定100戶居民用戶月均用水量數(shù)據(jù)的第80%分位數(shù)?
【師生活動】引導(dǎo)學(xué)生類比問題3中位數(shù)的求法,確定第80%分位數(shù).
【預(yù)設(shè)】多數(shù)學(xué)生取第80個數(shù)據(jù)13.6和第81個數(shù)據(jù)13.8的平均數(shù)13.7作為第80百分位數(shù);追問有沒有不同看法,引出在區(qū)間(13.6,13.8)內(nèi)任意一個數(shù)都能把樣本數(shù)據(jù)分成符合要求的兩部分,即不超過a的占80%,超過a的占20%.
【設(shè)計(jì)意圖】體會類比的數(shù)學(xué)思想方法,學(xué)生由中位數(shù)的求法,得到第80百分位數(shù)的計(jì)算方法,利用所學(xué)的知識解決實(shí)際問題,體會樣本估計(jì)總體的思想;在區(qū)間(13.6,13.8)內(nèi)任意一個數(shù)都可以作為第80%分位數(shù),體現(xiàn)了統(tǒng)計(jì)思維與確定性思維的差異.
問題5如何確定99戶居民用戶月均用水量數(shù)據(jù)的中位數(shù)和第80%分位數(shù)?
【學(xué)生活動】學(xué)生類比中位數(shù)的求法,確定第80%分位數(shù).
【設(shè)計(jì)意圖】在學(xué)生思維最近發(fā)展區(qū)提出問題,使學(xué)生面對適度的學(xué)習(xí)困難,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,為后續(xù)抽象百分位數(shù)的定義做鋪墊.
【百分位數(shù)的定義】
問題6類比中位數(shù)的定義,你能給出百分位數(shù)的一般定義嗎?
練習(xí):你認(rèn)為下列關(guān)于第50百分位數(shù)的說法哪個是正確的?對于不正確的說法,你能舉出反例嗎?
一組數(shù)據(jù)的第50百分位數(shù)是這樣一個值:這組數(shù)據(jù)中
A.有50%的數(shù)據(jù)小于它,有50%的數(shù)據(jù)大于它
B.有50%的數(shù)據(jù)小于等于它,有50%的數(shù)據(jù)大于等于它
C.至少有50%的數(shù)據(jù)小于等于它,至少有50%的數(shù)據(jù)大于等于它
【學(xué)生活動】學(xué)生開展小組討論,教師巡視、聽評、指導(dǎo).學(xué)生自愿舉例分析,得出正確的判斷.
【設(shè)計(jì)意圖】類比50%分位數(shù)的特點(diǎn),更容易突破百分位數(shù)定義中對“至少”“小于等于”“大于等于”的理解,更準(zhǔn)確地抽象一組數(shù)據(jù)百分位數(shù)的定義。
【師生活動】引導(dǎo)學(xué)生類比第50百分位數(shù)和第80百分位數(shù),抽象概括出一組數(shù)據(jù)的第p百分位數(shù)的定義;學(xué)生小組內(nèi)熱烈討論,舉例抽象概括定義.
1.第p百分位數(shù)的概念
一組數(shù)據(jù)的第p百分位數(shù)是這樣一個值:
這組數(shù)據(jù)中 的數(shù)據(jù) 它,
的數(shù)據(jù) 它.
至少有p% 小于等于
至少有(100-p)% 大于等于
百分位數(shù)是刻畫一組樣本數(shù)據(jù)百分位置的量.
學(xué)生補(bǔ)充關(guān)鍵字,理解并把握其內(nèi)涵.
【設(shè)計(jì)意圖】結(jié)合實(shí)例,學(xué)生在理解中位數(shù)所在位置的特點(diǎn),研究一組數(shù)據(jù)的第80百分位數(shù)的特點(diǎn),進(jìn)一步歸納第p百分位數(shù)的定義,體會由特殊到一般的數(shù)學(xué)思想.
【百分位數(shù)的計(jì)算步驟】
練習(xí): (1)1,2,3,4,5,6,6,8,9,10這組數(shù)據(jù)的第0百分位數(shù)是 ,第50百分位是 ;
(2)1,2,3,4,5,6,6,8,9,10這組數(shù)據(jù)第72百分位數(shù)是 ,第79百分位數(shù)是 ,第100百分位數(shù)是 .
【學(xué)生活動】學(xué)生利用百分位數(shù)的定義,獨(dú)立計(jì)算這些特殊百分位數(shù),再小組交流,學(xué)生代表展示.
【設(shè)計(jì)意圖】深化對定義的理解.
【學(xué)生活動】小組討論,歸納總結(jié)一組n個數(shù)據(jù)的第p百分位數(shù)的計(jì)算步驟.
【設(shè)計(jì)意圖】由練習(xí),進(jìn)一步歸納得到一組n個數(shù)據(jù)的第p百分位數(shù)的計(jì)算步驟,將計(jì)算方法程序化,便于應(yīng)用,使學(xué)生從中體會由特殊到一般的數(shù)學(xué)思想.
【重要的百分位數(shù)】
【師生活動】由圖象直觀,幫助學(xué)生理解四分位數(shù)的直觀含義,并介紹實(shí)際應(yīng)用常用的百分位數(shù).
【設(shè)計(jì)意圖】了解常用特殊的百分位數(shù).從一般到特殊,明確百分位數(shù)是表示一組數(shù)據(jù)分布的位置屬性的數(shù)字特征。
【百分位數(shù)的更多應(yīng)用】
【師生活動】百分位數(shù)除了可以給出月均用水量標(biāo)準(zhǔn)的建議,還有哪些實(shí)際應(yīng)用呢?老師借助模考成績給出百分位數(shù)的實(shí)際意義,再介紹另外兩個例子.
1.我校準(zhǔn)備成立女子籃球隊(duì),選拔隊(duì)員時,教練組想設(shè)立一個身高標(biāo)準(zhǔn)a(單位:cm),使得最高的12%的女生可以報名,a值該如何設(shè)定?
2. 汽車駕駛員的可調(diào)式座椅:座椅的高低調(diào)節(jié)范圍的確定需要取眼高的90%分位數(shù)和10%分位數(shù)為上、下限值的依據(jù);對于座椅的前后調(diào)節(jié)范圍的確定需要取臀膝距的90%分位數(shù)和10%分位數(shù)為上、下限值的依據(jù).
【設(shè)計(jì)意圖】體會百分位數(shù)在實(shí)際中的應(yīng)用:制定標(biāo)準(zhǔn),確定定額.
(四)鞏固新知,實(shí)際應(yīng)用
例1.以下是樹人中學(xué)高一年級抽取27名女生身高(單位:cm)的樣本數(shù)據(jù):
163.0 | 164.0 | 161.0 | 157.0 | 162.0 | 165.0 | 158.0 | 155.0 | 164.0 | 162.5 |
154.0 | 154.0 | 164.0 | 149.0 | 159.0 | 161.0 | 170.0 | 171.0 | 155.0 | 148.0 |
172.0 | 162.5 | 158.0 | 155.5 | 157.0 | 163.0 | 172.0 |
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9.2.2總體百分位數(shù)的估計(jì) 一、一組數(shù)據(jù)的第p百分位數(shù) 1.定義 2.計(jì)算 |
二、分組數(shù)據(jù)的百分位數(shù) 假定樣本在區(qū)間上均勻分布 ![]() (教師板書) |
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