统计学是收集和分析数据的科学和艺术

时间:2022-07-10 19:08:16 艺术 我要投稿
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统计学是关于收集和分析数据的科学和艺术

统计学是关于收集和分析数据的科学和艺术

统计学是关于收集和分析数据的科学和艺术

统计学是关于收集和分析数据的科学和艺术。 《不列颠百科全书》

在义务教育阶段处理的数据主要是用数来表达的,当然这些数都是有实际背景的。脱离实际问题的单纯地数的研究是数与代数的内容,不是统计的内容。但是,这些年随着信息的迅速增长,我们需要扩大对数据的认识。

事实上,现在的数据不仅仅是数,图是数据、语句也是数据。只要蕴含着一定信息,无论是什么表现形式,就是数据,统计能帮助人们从这些数据中提取出大量的信息。

数据分析观念就是了解在现实生活中有许多问题应当先做调查研究,收集数据,通过分析做出判断,体会数据中蕴涵着信息;了解对于同样的数据可以有多种分析的方法,需要根据问题的背景选择合适的方法;通过数据分析体验随机性,一方面对于同样的事情每次收集到的数据可能不同,另一方面只要有足够的数据就可能从中发现规律。

数据分析是统计的核心。史宁中教授说:“数据是信息的载体,这个载体包括数,也包括言语、信号、图像,凡是能够承载事物信息的东西都构成数据,而统计学就是通过这些载体来提取信息进行分析的科学和艺术。”“统计与概率领域的教学重点是发展学生的数据分析意识,培养学生的随机观念;难点在于,如何创设恰当的活动,体现随机性以及数据获得、分析、处理进而作出决策的全过程。”可见,统计学的一个核心就是数据分析。不论是统计还是概率,都要基于数据,基于对数据的分析;在进行预测的时时,为了使预测更合理,也需要收集更多的数据。

习惯于从统计规律看问题的人在思想上不拘执一端:他既认识到一种事物从总的方面看有一定的规律,也承认例外。 陈希孺

数据分析观念是统计思想的一个重要组成部分。我们可以通过数据分析的教学,使学生体会到统计时需要收集数据,应用数据分析,能解决日常生活中很多实际问题,从而感受统计的实际价值,发展学生的应用意识。以下是我的几点体会:

一、通过统计教学,发展学生的数据意识

1、在活动中逐步形成统计观念。

统计观念主要指:能从统计角度思考与数据有关的问题;能从数据分析作出合理的决策;能对数据的来源、收集和描述数据的方法,由数据得到的结果提出合理的质疑。它绝非等同于计算、作图等简单技能,不能单纯看作是知识点的学习,而是一种需要在亲自经历的过程中培养出来的感觉,是逐步形成的。

《数学课程标准》对这一领域的具体目标,根据学生身心发展规律,对培养“统计观念”提出了三个学段“有所体验”、“经历”、“从事”的不同要求。

教师在统计活动材料的选用应采取由近及远的原则,先是身边的事、然后社会环境、再和其它学科相联系。收集的素材先是全部数据,如全班学生,利用统计对象的确定性组织统计活动,学习统计图表;随着学习的深入,统计对象更多地具有随机性。例如,“估计你们班所有同学的家庭一个月内共丢弃多少个塑料袋?通过实际调查验证你的估计。”在该统计活动中,每个同学家庭每个月要丢多少个塑料袋,统计对象的总数非常大,统计起来既浪费时间,又浪费人力和物力。此时,就可以渗透抽样统计的方法,帮助学生自己选择统计对象。这里,统计对象可以是全班同学家庭的某些天丢弃塑料袋的个数,或部分同学家庭的某个月丢弃塑料袋的个数。

2、在活动中发挥学生的主体性。

建立数据分析观念最好的办法是让学生经历完整的收集、整理、描述、分析的统计全过程,让学生明白为什么要进行数据的“收集、整理、描述、分析”,也就是说分析数据能帮助我们做什么。常见的教学中,数据的“收集、整理、描述、分析”都是教师布置的“任务”,只要学生按照教师的要求去做即可,而没有问一问为什么要做这些。

在统计活动中要发挥学生的主体性,而不要把学生成为按一定指令办事的操作工,要有探索性。如统计身高与体重,要让学生明白为什么要组织统计咱们班的身高与体重的活动,是要与同龄中国儿童身高、体重的正常值进行比较,从而采取措施提高我们的健康水平。这就需要教师提供或学生收集同龄中国儿童身高、体重的正常值。怎样收集咱们班身高、体重的数据呢?可以组织讨论,显然全班学生一一询问是很费时间的,可以采用小组记录数据的方式,继而让学生体会到如果把收集到的身高、体重数据分别用条形统计图呈现就更一目了然了。在用条形统计图呈现时,可能会产生由于大小两个数据相差比较多,统计图会过长或过宽,引导学生探索可以用一个格代表多个单位。在描述和分析数据时,可以和正常值进行比较,哪些同学在正常值范围之内,哪些同学已超过正常值,对这些同学提出一些改进的建议。在活动中发挥学生的主体性,把统计融入到解决问题之中,有利于统计观念的形成。

3、设计问题情境使学生体会需要收集数据。

要使学生接受统计特有的观念,就要让学生经历产生和发展统计思想的全过程,让学生经历收集数据、整理数据和分析数据的过程,逐步形成统计意识。

统计学的一个核心就是数据分析。不论是统计还是概率,都要基于数据,基于对数据的分析;在进行预测的同时,为了使预测更合理,也需要收集更多的数据。如要选谁参加数学竞赛,如果投票选举,那么就不具备统计观念,也就会不合理。但如果意识到事前要收集以往学习成绩,再通过整理与分析数据,然后去选选手肯定是比较可靠的。我们不但要让学生知道这些联系,还要培养学生有意识地从统计的角度思考有关问题,也就是遇到问题时能想到用统计的知识分析数据的能力。

二、通过数据分析,培养学生思维的灵活性

义务教育阶段的统计学习要让学生有意识地、正确地运用统计来解决实际问题,又能理智地分析他人的统计数据,以作出合理的判断。

1、鼓励学生用多种手段整理和描述信息

分类是整理数据的开始,但孩子们调查了一大堆数据后,看起来很杂乱,很自然的想法是把他们分类整理。让孩子们产生分类整理的想法,讨论分类方法,经历分类过程对学生统计意识的培养十分重要。

比如研究学校学生身高时,学生对收集到的数据怎样分段都有不同的意见,我就让学生各按照自己的分段方式分类,画出柱状图,用投影投出来,供学生比较鉴别,找出最佳方案。

2、鼓励学生分析数据,从中获取信息

统计图表教学的一个重要目标是,鼓励学生能够从统计图表中来获取尽可能多的信息。

教师应鼓励学生分析统计图表中的数据,注重学生从统计图表的数据中获取信息的能力。教师在呈现统计图表后通常都会提问:从这张统计图(表)中你能知道什么?(统计图中直接看见或通过简单推理能得到的信息)这属于简单层次的分析数据。老师往往还非常重视学生更深层次分析数据能力的培养,即通过分析统计图(表)中的数据,对未来的事件做一些有支撑观念的预测。

例如:在教学平均数、中位数、众数时,有这样一道题:王经理开了两家酒店,下面是两家酒店近五年的营业收入统计表。(单位:十万元)

2006年   2007年   2008年   2009年   2010年

甲 店   1.5   2.2   4.5   6.2    8.8

乙 店   6   6.8   4.8   3.2   2.4

1.分别计算出两家酒店的平均年收入。

2.王经理想转让一家酒店,你认为应转让哪家酒店?为什么?

学生在解决时是这样答的:“我认为转让甲或乙都可以,因为它们的平均年收入相等。”看到这样的答案,我就让他们对两组数据结合折线统计图进行理智地分析,发现平均年收入一样多,但甲店年收入越来越多,而乙店是越来越少。所以应转让乙店。

再比如解决道题目:1、某校为选拔参加2005年全国初中数学竞赛的选手,进行了集体培训.在集训期间进行了10次测试,假设其中两位同学的测试成绩如下面的图表所示:


85

95

94

96

94

85

92

95

99

95

80

99

100

99

90

82

81

80

90

99

(1)根据图表中所示的信息填写下表:

类别信息

平均数


众数

中位数


方差

93

95


18.8

90


90

68.8

(2)这两位同学的测试成绩各有什么特点?谁的成绩更好些?(从不同的角度分别说出一条即可)

(3)为了使参赛选手取得好成绩,应选谁参加比赛?为什么?

学生对第二问和第三问的答案产生疑问,问什么成绩好的反而不适宜参赛呢?我让学生从平均数、众数、中位数、极差、方差各个方面进行比较,又从实际情况出发考虑,学生终于得出正确答案。这样,通过对数据的分析,既能根据问题的背景选择合适的方法,又能培养了学生思维的灵活性。

三、通过数据分

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