高中必修三教案
發(fā)表時間:2020-10-13人教版高中數(shù)學(xué)必修三《簡單隨機抽樣》精品教案。
高中數(shù)學(xué)必修三《簡單隨機抽樣》教案設(shè)計
一.教學(xué)任務(wù)分析:
(1)以探究具體問題為導(dǎo)向,引入簡單隨機抽樣的概念,引導(dǎo)學(xué)生從現(xiàn)實生活或其他學(xué)科中提出具有一定價值的統(tǒng)計問題;在解決統(tǒng)計問題的過程中,學(xué)會用簡單隨機抽樣的方法從總體中抽取樣本.
(2正確理解簡單隨機抽樣的概念,掌握抽簽法及隨機數(shù)法的步驟,并能靈活應(yīng)用相關(guān)知識從總體中抽取樣本.
(3)通過對現(xiàn)實生活中實際問題進行簡單隨機抽樣,感知應(yīng)用數(shù)學(xué)知識解決實際問題的方法.
二.教學(xué)重點與難點:
教學(xué)重點:簡單隨機抽樣的概念,抽簽法及隨機數(shù)法的操作步驟.
教學(xué)難點:對樣本隨機性的理解.
三.教學(xué)基本流程:
以探究具體問題為導(dǎo)向,引入簡單隨機抽
樣的概念
↓
抽簽法
↓
隨機數(shù)法
↓
鞏固練習(xí),小結(jié)、作業(yè)
四.
1.創(chuàng)設(shè)情景,揭示課題
問題1:假設(shè)你作為一名食品衛(wèi)生工作人員,要對某食品店內(nèi)的一批小包裝餅干進行衛(wèi)生達標(biāo)檢驗,你準(zhǔn)備怎樣做?
教師引導(dǎo)學(xué)生交流討論,提出檢驗的方法:
(1)采用普查方法如何?
(2)采用抽查方法如何?你如何獲取有代表性的樣本.
問題2:假設(shè)你作為一名食品衛(wèi)生工作人員,要對某食品店內(nèi)的大包裝箱內(nèi)的小包裝餅干進行衛(wèi)生達標(biāo)檢驗,你準(zhǔn)備怎樣做?
顯然,你只能從中抽取一定數(shù)量的小包裝餅干作為檢驗的樣本.那
么,應(yīng)當(dāng)怎樣獲取樣本呢?
2.簡單隨機抽樣的概念
一般地,設(shè)一個總體含有N個個體,從中逐個不放回地抽取n個個
體作為樣本(n≤N),如果每次抽取時總體內(nèi)的各個個體被抽到的機會都相等,就把這種抽樣方法叫做簡單隨機抽樣(simpie
randomsampling).這樣抽取的樣本,叫做簡單隨機樣本.
思考1:下列抽樣的方式是否屬于簡單隨機抽樣?為什么?
(1)從無限多個個體中抽取50個個體作為樣本.
(2)箱子里共有100個零件,從中選出10個零件進行質(zhì)量檢驗,在抽樣操作中,從中任意取出一個零件進行質(zhì)量檢驗后,再把它放
回箱子.
思考2:概括簡單隨機抽樣的特點
(1)簡單隨機抽樣要求被抽取的樣本的總體個數(shù)N是有限的.
(2)簡單隨機樣本數(shù)n小于等于樣本總體的個數(shù)N.
(3)簡單隨機樣本是從總體中逐個抽取的.
(4)簡單隨機抽樣是一種不放回的抽樣.
(5)簡單隨機抽樣的每個個體入樣的可能性均為n/N.
3.抽簽法
(1)把總體中的所有N個個體編號(從0~N-1);
(2)準(zhǔn)備N個號簽把號碼分別寫在號簽上,將號簽放在一個容器中,攪拌均勻后,每次從中抽取一個號簽,不放回地連續(xù)抽取n次;
(3)將取出的n個號簽上的號碼所對應(yīng)的n個個體作為樣本.
即:抽簽法就是把總體中的N個個體編號,把號碼寫在號簽上,將號簽放在一個容器中,攪拌均勻后,每次從中抽取一個號
簽,連續(xù)抽取n次,就得到一個容量為n的樣本.
抽簽法的操作步驟概括為:個體編號,攪拌均勻,逐個抽取.
思考3:你認為抽簽法有什么優(yōu)點和缺點:當(dāng)總體中的個體數(shù)很多時,用抽簽法方便嗎?
優(yōu)點:每個個體入選樣本的機會都相等.
缺點:(1)當(dāng)總體中的個體數(shù)很多時,制作號簽的成本將會增加,使抽簽法的成本高(費時,費力)。(2)號簽很多時,把它們“攪拌均勻”就比較困難,結(jié)果很難保證每個個體入選樣本的可能性
都相等,從而使產(chǎn)生壞樣本(代表性差的樣本)的可能性增加.
探究:“抽簽法為什么能保證每個個體入選樣本的機會都相等?”
教師準(zhǔn)備道具:讓學(xué)生通過抽簽實驗來驗證:即通過特定的數(shù)的入選頻率來體會這個結(jié)論.
4.隨機數(shù)法
利用隨機數(shù)表、隨機數(shù)骰子或計算機產(chǎn)生的隨機數(shù)進行抽樣,叫
隨機數(shù)法.這里僅介紹隨機數(shù)表法.
怎樣利用隨機數(shù)表產(chǎn)生樣本呢?下面通過例子來說明.
假設(shè)我們要考察某公司生產(chǎn)的500克袋裝牛奶的質(zhì)量是否達標(biāo),現(xiàn)從800袋牛奶中抽取60袋進行檢驗,利用隨機數(shù)表抽取樣本時,可以按照下面的步驟進行.
第一步,先將800袋牛奶編號,可以編為000,001,(799)
第二步,在隨機數(shù)表中任選一個數(shù),例如選出第8行第7列的數(shù)
7(為了便于說明,下面摘取了附表1的第6行至第10行).
16227794394954435482173793237887352096438426349164
84421753315724550688770474476721763350258392120676
63016378591695556719981050717512867358074439523879
33211234297864560782524207443815510013429966027954
57608632440947279654491746096290528477270802734328
第三步,從選定的數(shù)7開始向右讀(讀數(shù)的方向也可以是向左、向上、向下等),得到一個三位數(shù)785,由于785<799,說明號碼785在總體內(nèi),將它取出;繼續(xù)向右讀,得到916,由于916>799,將它去掉,按照這種方法繼續(xù)向右讀,又取出567,199,507,…,依次下去,直到樣本的60個號碼全部取出,這樣我們就得到一個容量為60的樣本.
隨機數(shù)表法操作的步驟:個體編號,任選一數(shù),依次取號.
5.應(yīng)用舉例
例1:人們打牌時,將洗好的撲克牌隨機確定一張為起始牌,這時按次序搬牌時,對任何一家來說,都是從52張牌中抽取13張牌,問這種抽樣方法是否是簡單隨機抽樣?
簡單隨機抽樣的實質(zhì)是逐個地從總體中隨機抽取樣本,而這里只是隨機確定了起始張,其他各張牌雖然是逐張起牌,但是各張在誰手里已被確定,所以不是簡單隨機抽樣.
例2:某班有60名學(xué)生,要從中隨機抽取10人參加某項活動,如何采用簡單隨機抽樣的方法抽取樣本?寫出抽樣過程.
簡單隨機抽樣一般采用兩種方法:抽簽法和隨機數(shù)表法.
解法1:(抽簽法)將60名學(xué)生編號為01,02,…,60,并做好大小、形狀相同的號簽,分別寫上這60個數(shù),將這些號簽放在一起,進行均勻攪拌,接著連續(xù)不放回地抽取10個號簽,這10個號簽對應(yīng)的人為所選.
解法2:(隨機數(shù)表法)將60名學(xué)生編號為00,01,…60,在隨機數(shù)表中選定一個起始位置,如取第21行第1個數(shù)開始,選取10個為34,30,13,55,40,44,22,26,04,33.這10個號簽對應(yīng)的人為所選..
6.課堂練習(xí)
P59.練習(xí)
7.課堂小結(jié)
1.簡單隨機抽樣是一種最簡單、最基本的抽樣方法.常用的簡單隨機抽樣方法有抽簽法和隨機數(shù)法.
2.抽簽法的優(yōu)點是簡單易行,缺點是當(dāng)總體的容量非常大時,費時、費力,又不方便,如果標(biāo)號的簽攪拌得不均勻,有可能產(chǎn)生壞樣本.隨機數(shù)表法的優(yōu)點與抽簽法相同,缺點是當(dāng)總體容量較大時,仍然不是很方便,但是比抽簽法公平,因此這兩種方法只適合總體容量較少的抽樣類型.
3.簡單隨機抽樣每個個體入樣的可能性都相等.
8.課后作業(yè):
隨堂導(dǎo)練>P25-26.
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教學(xué)目標(biāo)
一、知識與技能
1.通過生活中的實例,體會不同的抽樣方法會得到不同的調(diào)查結(jié)果;2.了解簡單隨機抽樣的意義;二、過程與方法
1.通過實驗與探究的方法,讓學(xué)生進一步感受在隨機抽樣中,結(jié)果的隨機性和只有樣本容量足夠便可推斷總體;
2.通過探究進一步了解、掌握簡單隨機抽樣的特點;三、情感態(tài)度和價值觀
1.使學(xué)生認識到數(shù)學(xué)和日常生活息息相關(guān),從而增進學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的樂趣,在活動中培養(yǎng)學(xué)生的合作競爭意識和解決問題的能力;
2.通過分組討論學(xué)習(xí),體會合作學(xué)習(xí)的興趣;
教學(xué)重點
簡單隨機抽樣的意義;
教學(xué)難點
獲取數(shù)據(jù)時,會判斷調(diào)查方式是否合適;
教學(xué)方法
引導(dǎo)發(fā)現(xiàn)法、啟發(fā)猜想、講練結(jié)合法
課前準(zhǔn)備
教師準(zhǔn)備課件、多媒體;學(xué)生準(zhǔn)備三角板,練習(xí)本;
課時安排
1課時
教學(xué)過程
一、導(dǎo)入新課
為了了解本校學(xué)生暑假期間參加體育活動的情況,學(xué)校準(zhǔn)備抽取一部分學(xué)生進行調(diào)查,你認為
按下面的調(diào)查方法取得的結(jié)果能反映全校學(xué)生的一般情況嗎?如果不能反映,應(yīng)當(dāng)如何改進調(diào)查方法?
二、新課學(xué)習(xí)
方法1:調(diào)查學(xué)校田徑隊的30名同學(xué)
選取的樣本是田徑隊的同學(xué),他們暑假中體育活動多
方法2:調(diào)查每個班的男同學(xué)
只調(diào)查男同學(xué),沒調(diào)查女同學(xué)
方法3:從每班抽取1名學(xué)生進行調(diào)查
選取的樣本容量太小,不能客觀的反映全校學(xué)生
方法4:選取每個班級中的一半學(xué)生進行調(diào)查
選取的容量太大,需要花費較多的時間和人力
對于上面所提出的問題,我們只要得到一部分樣本數(shù)據(jù)就可以對于總體情況進行估計。如果得到的樣本能夠客觀地反映問題,那么對總體的估計就會準(zhǔn)確一些,否則估計就會差一些,為此,我們總是希望尋找一個抽取樣本的好方法。
簡單隨機抽樣的含義:
為了獲取能夠客觀反映問題的結(jié)果,通常按照總體中每個個體都有相同的被抽取機會的原則抽取樣本,這種抽取樣本的方法叫做簡單隨機抽樣。
注:隨機抽樣并不是隨意或隨便抽取,因為隨意或隨便抽取都會帶有主觀或客觀的影響因素。在學(xué)校門口隨機詢問,或者利用學(xué)號,抽取一定數(shù)量的學(xué)生進行調(diào)查。如果學(xué)校人數(shù)較多,為了保證一定的樣本容量,被調(diào)查的學(xué)生數(shù)一般不少于20人,取40至50人比較合適。
(1)班主任老師要求統(tǒng)計班里今天騎自行車上學(xué)的同學(xué)人數(shù)占全班到校上課同學(xué)的百分比。怎樣得到班里騎自行車上學(xué)的同學(xué)呢?
用普查的方法,請騎車子的同學(xué)舉手,數(shù)一數(shù)就行了。
(2)如果用普查的話,統(tǒng)計騎自行車上學(xué)的同學(xué)的人數(shù),不計算出騎自行車上學(xué)的同學(xué)人數(shù)所占全班到校上課同學(xué)人數(shù)的百分比。
(3)哪個是總體,哪個是個體?
(4)如果采取抽樣調(diào)查方式,為了保證每個個體被抽取的可能性都相同,可采用隨機抽取學(xué)號的方法:將全班到校上課的學(xué)生的學(xué)號分別寫在大小相同的紙條上,做成紙簽,放入一個大袋子里,并把紙簽搖勻。然后從袋中隨機抽取5名同學(xué)的學(xué)號,統(tǒng)計這5人中騎自行車上學(xué)的人數(shù),并算出這些人數(shù)占5名上學(xué)人數(shù)的百分比,并把它作為全班騎自行車上學(xué)的同學(xué)的人數(shù)所占的百分比。你感覺這種估計的精確度如何?
(5)將4中隨機抽取的樣本容量改為20,重復(fù)實驗。
(6)將4、5中所得到的百分比與普查所得到的百分比加以比較,你發(fā)現(xiàn)哪此調(diào)查結(jié)果更接近總體的真實情況?
7、你還能想出其他抽樣調(diào)查的方法嗎?
不同的抽樣方法,所得到的樣本可能不同,即使對于同樣的抽樣方法,每次抽樣得到的數(shù)據(jù)也可能是不同的,這說明抽樣調(diào)查的結(jié)果具有隨機性,即不確定性。一般地,在簡單隨機抽樣中,可以有多種不同的抽樣方法,但只要有足夠的樣本容量,就可以根據(jù)結(jié)果對總體做出估計。
想一想,用上面(5)中調(diào)查所得到的數(shù)據(jù)估計今天騎自行車上學(xué)的人數(shù)占全校同學(xué)人數(shù)的百分比合適嗎?
由于不同年級騎自行車上學(xué)的同學(xué)人數(shù)可能差別較大,因此,采用分層抽樣的方法比較合適。也就是先按年級進行分層,每個年級作為一層,然后按照各年級在校學(xué)生人數(shù)占全校同學(xué)人數(shù)的比值大小分配樣本數(shù)。而在各個層內(nèi)則采用隨機抽樣。
例1、李大伯為了估計一袋種子中打動的粒數(shù),先從袋中取出50粒,做上記號,然后放回袋中。將豆粒攪勻,再從袋中取出100粒,從這100粒中,找出帶記號的打動。如果帶記號的打動有2粒,便可估計出袋中所有打動的粒數(shù)。你知道他是怎么估計的嗎?
解:第二次取出的大豆中,帶記號的大豆占100粒的2%。由于經(jīng)過攪勻,帶記號的大豆在袋中是均勻分布的。所以,估計袋中約有大豆
50????????(粒)
三、結(jié)論總結(jié)
通過本節(jié)課的內(nèi)容,你有哪些收獲?
(1)生活中要對某一問題進行抽樣調(diào)查,可根據(jù)簡單的隨機抽樣,分層隨機抽樣,整群隨機抽樣,等距隨機調(diào)查等抽樣方法進行設(shè)計調(diào)查方案。(2)抽樣調(diào)查的樣本要有代表性,沒有偏向。四、課堂練習(xí)
1、你認為下列的調(diào)查和判斷正確嗎?為什么?
(1)某校的黑板報上刊登了一篇題為《我校大部分學(xué)生不吃早餐》的報道。文章說:“本報小記者通過對課間到學(xué)校商品部買小食品的20名同學(xué)的調(diào)查,發(fā)現(xiàn)有16人是因為沒有吃早餐而去買零食。由此推斷,我校80%的學(xué)生在家不吃早餐?!?/p>
(2)在一場籃球比賽的實況轉(zhuǎn)播中,解說員介紹了參加美國職業(yè)籃球比賽(NBA)的3名中國籍選手的身高。有位觀眾把這三個人的平均身高與美國球員的平均身高進行比較,得出了一個結(jié)論:“中國人的平均身高比美國人高。”
2、某商場8月份隨機抽查七天的營業(yè)額,數(shù)據(jù)分別如下(單位:萬元):3.6,3.2,3.4,3.9,3.0,3.1,3.6試估計該商店8月份的營業(yè)而大約是多少萬元。五、作業(yè)布置課本P.90第1、2題六、板書設(shè)計
高中數(shù)學(xué)必修三《簡單隨機抽樣》同步教案
高中數(shù)學(xué)必修三《簡單隨機抽樣》教學(xué)設(shè)計
(一)教學(xué)目標(biāo):
知識與技能:
理解統(tǒng)計學(xué)需要解決的問題、抽樣的必要性,簡單隨機抽樣的概念,掌握簡單隨機抽樣的兩種方法;
過程與方法:
通過對生活中的實例分析、解決,體驗簡單隨機抽樣的科學(xué)性及其方法的可靠性,培養(yǎng)分析問題,解決問題的能力;
情感、態(tài)度、價值觀:
通過身邊事例研究,體會抽樣調(diào)查在生活中的應(yīng)用,培養(yǎng)抽樣思考問題意識,養(yǎng)成良好的個性品質(zhì)。
(二)教學(xué)重點、難點
重點:掌握簡單隨機抽樣常見的兩種方法(抽簽法、隨機數(shù)表法)
難點:理解簡單隨機抽樣的科學(xué)性,以及由此推斷結(jié)論的可靠性
(三)教學(xué)基本思路
一、設(shè)置情境
引入:
師:從這節(jié)課開始我們來學(xué)習(xí)新的一章——統(tǒng)計,當(dāng)我們把這兩個字鍵入“百度”或“google”的搜索欄內(nèi),呈現(xiàn)給我們的第一個詞條就是“中華人民共和國國家統(tǒng)計局”(如右圖)看來國家專門設(shè)置了一個統(tǒng)計部門,在主頁上我們看到:3月份全國居民消費價格同比上漲8.3%城市上漲8.0%(如右下圖),這當(dāng)然是統(tǒng)計出的結(jié)論,關(guān)于統(tǒng)計你還知道那些例子嗎?
生:學(xué)生回答。
師:統(tǒng)計的例子有很多,如:產(chǎn)品的合格率、農(nóng)作物的產(chǎn)量、產(chǎn)品的銷售量、某地的氣溫、就業(yè)狀況、電視臺的收視率、我國是世界上的第13個貧水國,人均淡水占有量排世界第109位、我國土地沙漠化問題非常嚴(yán)重,全國沙漠化土地面積已超過174000平方公里,并以每年3400平方公里的速度擴張。這些都是統(tǒng)計出來的。可見統(tǒng)計是大量存在的,是與我們的日常生活息息相關(guān),而且它反映了某種規(guī)律,而這種規(guī)律對我們來說是非常重要的,可以通過它來更好的指導(dǎo)我們?nèi)ド睢?/p>
設(shè)計意圖:讓學(xué)生充分理解到統(tǒng)計的重要性,與現(xiàn)實生活聯(lián)系在一起,數(shù)學(xué)來源于生活,激發(fā)學(xué)生的求知欲望。
師:統(tǒng)計前提得有數(shù)據(jù),你知道這些數(shù)據(jù)是怎么來的嗎?通過調(diào)查獲得的。怎么調(diào)查?是對考
察對象進行全面調(diào)查還是抽樣調(diào)查?帶著這個問題咱們看下面的笑話:
媽媽:“兒子,幫媽媽買盒火柴去?!?/p>
媽媽:“這次注意點,上次你買的火柴好多劃不著。”………兒子高興地跑回來。
孩子:“媽媽,這次的火柴全劃得著,我每根都試過了。”
孩子:“媽媽,這次的火柴全劃得著,我每根都試過了?!?/p>
笑過之后,我們能得到什么樣的結(jié)論呢?
生:這個調(diào)查具有破壞性,不可能每根試過,不能展開全面調(diào)查。
設(shè)計意圖:這個笑話要繪聲繪色的講出來,避免用幻燈片,減少人機對話。從身邊的笑話看出數(shù)學(xué)問題,提高學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的興趣,且要關(guān)注生活中的數(shù)學(xué)。
再比如:要了解全國高中生的視力情況:請你設(shè)計調(diào)查方法。
參考:(1)對全國所有的高中生進行視力測試;屬于普查,工作量太大,不方便,沒有必要。
(2)對某一所著名中學(xué)的高中生進行視力測試;這種方法缺乏普遍性,不合適。
(3)在全國按東、南、西、北、中分片,每個區(qū)域各抽3所中學(xué),對這15所中學(xué)的全部高中生進行視力測試。
設(shè)計意圖:用學(xué)生身邊的事去舉例,能達到了提升學(xué)生興趣的目的,讓學(xué)生舉例,讓學(xué)生參與課堂。感受解決身邊問題的滿足感。讓學(xué)生體驗抽樣的科學(xué)性。這是突破教學(xué)難點的重要環(huán)節(jié)之一。到此,例子鋪墊已經(jīng)達到了很好的效果,學(xué)生已了解統(tǒng)計的重要性。
師:人們在研究某個自然現(xiàn)象或社會現(xiàn)象時,會遇到不方便、不可能或不必要對所有對象作調(diào)查的情況,往往采用抽樣調(diào)查的方法。
同學(xué)們覺得在什么時候用普查方式較好?什么時候用抽樣調(diào)查方式較好呢?
生:(1)當(dāng)調(diào)查的對象個數(shù)較少,調(diào)查容易進行時,我們一般采用普查的方式進行。
(2)當(dāng)調(diào)查的結(jié)果對調(diào)查對象具有破壞性時,或者會產(chǎn)生一定的危害性時,或不大經(jīng)濟可行我們通常采用抽樣調(diào)查的方式進行調(diào)查。
(3)當(dāng)調(diào)查對象的個數(shù)較多,調(diào)查不易進行時,我們常采用抽樣調(diào)查的方式進行調(diào)查。
提出問題
例如:為了了解一批計算器的壽命,我們能將它們逐一測試嗎?很明顯,這既不可能也沒必要。實踐中,由于所考察的總體中的個體數(shù)往往很多,而且許多考察帶有破壞性,因此,我們通常只考察總體中的一個樣本,通過樣本來了解總體的情況。
這就是統(tǒng)計學(xué)要解決的問題:用樣本來估計總體
于是,如何設(shè)計抽樣方法,使抽取的樣本能夠真正代表總體,就成為我們要關(guān)注的一個關(guān)鍵問題。否則,如果樣本的代表性不好,那么對總體的判斷就會出現(xiàn)錯誤。
下面的故事是一次著名的失敗的統(tǒng)計調(diào)查,被稱為抽樣中的泰坦尼克事件。它可以幫助我們理解為什么一個好的樣本如此重要。
在1936年美國總統(tǒng)選舉前,一份頗有名氣的雜志的工作人員做了一次民意調(diào)查。調(diào)查蘭頓(當(dāng)時任堪薩斯州州長)和羅斯福(當(dāng)時的總統(tǒng))中誰將當(dāng)選下一屆總統(tǒng)。為了了解公眾意向,調(diào)查者通過電話簿和車輛登記簿上的名單給一大批人發(fā)了調(diào)查表(注意在1936年電話和汽車只有少數(shù)富人擁有)。通過分析收回的調(diào)查表,顯示蘭頓非常受歡迎,于是雜志預(yù)測蘭頓將在選舉中獲勝。
實際上選舉結(jié)果正好相反,最后羅斯福在選舉中獲勝,其數(shù)據(jù)如下:
候選人
預(yù)測結(jié)果
選舉結(jié)果
羅斯福
43
62
蘭頓
57
38
你認為預(yù)期結(jié)果出錯的原因是什么?
生:原因是:用于統(tǒng)計推斷的樣本來自少數(shù)富人,只能代表富人的觀點,不能代表全體選民的觀點(樣本不具有代表性)。
師:像本例中這樣容易得到的樣本稱為方便樣本。如果使用“方便樣本”,那么得出與事實不符的結(jié)論的可能性就會大大增加。
設(shè)計意圖:讓學(xué)生了解到:合理抽樣的重要性。
因此科學(xué)合理地采集樣本才能作出客觀的統(tǒng)計推斷。那么,怎樣從總體中抽取樣本呢?如何表示樣本數(shù)據(jù)?如何從樣本數(shù)據(jù)中提取基本信息(樣本分布、樣本數(shù)字特征等),來推斷總體的情況呢?這些正是本章要解決的問題。
本節(jié)課我們來解決如何抽取樣本,如何表示數(shù)據(jù)。(給出標(biāo)題)
請大家翻開教材P54閱讀相關(guān)的概念名詞。之后找同學(xué)回答下面的問題:
要了解全國高中生的視力情況,第三種調(diào)查方法:在全國
①按東、西、南、北、中分片,
②每個區(qū)域各抽3所中學(xué),
③對這15所中學(xué)的全部高中生15000人進行視力測試。
總體是什么?個體是什么?樣本是什么?樣本的容量是什么?
生:回答。
設(shè)計意圖:簡單易懂的概念讓學(xué)生自學(xué)效果比較好。
師:為了了解學(xué)生對學(xué)?;锸车臐M意程度,小紅訪問了50名女生;小聰訪問了50名男生;小明訪問了24名男生和24名女生,其中高一、高二和高三的男生和女生各8名。你認為小紅、小聰、小明三人的不同抽樣方法那一種最好?為什么?
答:小明的方法最好。小明抽得樣本既有男生,又有女生,而均勻分布在各年級,這樣的抽樣較具有代表性,反映的情況具有普遍意義。結(jié)論:在抽樣時不能只圖方便。如果只從一些容易得到的個體中抽取樣本,那么所得到的樣本只是一個“方便樣本”,“方便樣本”的代表性差,基本這種方便樣本得出的結(jié)論就會與事實相左。
生活中的“數(shù)學(xué)”:品嘗一勺湯,就可以知道一鍋湯的味道,你知道其中蘊涵的道理嗎?
高質(zhì)量的樣本數(shù)據(jù)來自“攪拌均勻”的總體。如果我們能夠設(shè)法將總體“攪拌均勻”,那么從中任意抽取一部分個體的樣本,它們含有與總體基本相同的信息。
設(shè)計意圖:生活中蘊含著豐富的數(shù)學(xué)知識,讓學(xué)生去體悟生活。
如何抽取樣本,直接關(guān)系到對總體估計的準(zhǔn)確程度,因此在抽樣時要保證每一個個體都可能被抽到,每一個個體被抽到的機會是均等的,滿足這樣的條件的抽樣叫隨機抽樣。如何才能實現(xiàn)上述要求呢,統(tǒng)計工作者設(shè)計了許多方法,本章會介紹幾種常用的隨機抽樣方法。
一般地,從元素個數(shù)為N的總體中不放回地抽取容量為n的樣本,如果每一次抽取時總體中的各個個體有相同的可能性被抽到,這樣的抽樣方法為簡單隨機抽樣,這樣抽取的樣本,叫做簡單隨機樣本。
注意以下點:(1)它要求被抽取樣本的總體的個體數(shù)有限;(2)它是從總體中逐個進行抽?。?/p>
(3)它是一種不放回抽樣;(4)它是一種等概率抽樣。
簡單隨機抽樣是在特定總體中抽取樣本,總體中每一個體被抽取的可能性是等同的,而且任何個體之間彼此被抽取的機會是獨立的。如果用從個體數(shù)為N的總體中抽取一個容量為n的樣本,那么每個個體被抽取的概卒等于n/N(舉書上的例子加以說明)
經(jīng)常采用的方法(滿足公平性)?
1、抽簽法(抓鬮法)
先將總體中的所有個體(共N個)編號(號碼可以從1到N),并把號碼寫在形狀、大小相同的號簽上(號簽可以用小球、卡片、紙條等制作),然后將這些號簽放在同一個箱子里,進行均勻攪拌。抽簽時,每次從中抽出1個號簽,連續(xù)抽取n次,就得到一個容量為n的樣本。對個體編號時,也可以利用已有的編號。例如學(xué)生的學(xué)號,座位號等。
抽簽法的步驟:
1、把總體中的N個個體編號;
2、把號碼寫在號簽上,將號簽放在一個容器中攪拌均勻;
3、每次從中抽取一個號簽,連續(xù)抽取n次,就得到一個容量為n的樣本。
例子:選修課抽簽、福利彩票等。
例:要從班級46人中選5人為幸運同學(xué)去參加沈陽火炬手的選拔活動,請你用抽簽法完成這一工作。
學(xué)生答完后,老師已經(jīng)設(shè)計了46張簽,請同學(xué)們現(xiàn)場實踐抽取一下。
設(shè)計意圖:讓學(xué)生充分理解抽簽的過程。在自主探究,合作交流中構(gòu)建新知,體驗“抽簽法”的公平性,從而突破難點,突出重點。
優(yōu)缺點?(學(xué)生回答)引入隨機數(shù)表法
2、用隨機數(shù)表法進行抽取
隨機數(shù)表是由0、1、2……9這10個數(shù)字組成的數(shù)表,并且表中的每一位置出現(xiàn)各個數(shù)字的可能性相同。有scilab命令生成隨機數(shù)表。
(1)隨機數(shù)表是統(tǒng)計工作者用計算機生成的隨機數(shù),并保證表中的每個位置上的數(shù)字是等可能出現(xiàn)的。
(2)用隨機數(shù)表進行抽樣的步驟:將總體中個體編號;選定開始的數(shù)字;獲取樣本號碼。
(3)用隨機數(shù)表抽取樣本,可以任選一個數(shù)作為開始,讀數(shù)的方向可以向左,也可以向右、向上、向下等等。因此并不是唯一的。
(4)由于隨機數(shù)表是等概率的,因此利用隨機數(shù)表抽取樣本保證了被抽取個體的概率是相等的。
例:還是上一道題目,請同學(xué)們用隨機數(shù)表編寫。
規(guī)則1:從第3行第11列的兩位數(shù)開始,依次向下讀數(shù),到頭后再轉(zhuǎn)向它左面的兩位數(shù)號碼,并向上讀數(shù),以此下去,直到取足樣本。
規(guī)則2:從第12行第11列的兩位數(shù)開始,每五列取頭兩位,依次向左讀數(shù),到頭后再轉(zhuǎn)向它下面的兩位數(shù)號碼,并向右讀數(shù),以此下去,直到取足樣本。
練習(xí):
1.下列抽取樣本的方式是屬于簡單隨機抽樣的是(C)
①從無限多個個體中抽取100個個體作樣本;②盒子里有80個零件,從中選出5個零件進行質(zhì)量檢驗,在抽樣操作時,從中任意拿出一個零件進行質(zhì)量檢驗后,再把它放回盒子里;③從8臺電腦中不放回的隨機抽取2臺進行質(zhì)量檢驗(假設(shè)8臺電腦已編好號,對編號隨機抽?。?/p>
A.①B.②C.③D.以上都不對
四個特點:①總體個數(shù)有限;②逐個抽取;③不放回;④每個個體機會均等,與先后無關(guān)。
2.下列問題中,最合適用簡單隨機抽樣的是()
A.某電影院有32排座位,每排有40個座位,座位號是1—40,有一次報告會坐滿了聽眾,報告會結(jié)束以后為聽取意見,要留下32名聽眾進行座談。
B.從10臺冰箱中抽出3臺進行質(zhì)量檢查。
C.某學(xué)校有在編人員160人,其中行政人員16人,教師112人,后勤人員32人,教育部門為了了解學(xué)校機構(gòu)改革意見,要從中抽取一個容量為20的樣本。
D.某鄉(xiāng)農(nóng)田有山地8000畝,丘陵12000畝,平地24000畝,洼地4000畝,現(xiàn)抽取農(nóng)田480畝估計全鄉(xiāng)農(nóng)田平均產(chǎn)量。
選B,對于A,C,D又該怎么辦呢,咱們下節(jié)課處理。
設(shè)計意圖:1)加深對概念的理解2)為下節(jié)課打下伏筆
小結(jié)
1.簡單隨機抽樣的概念
一般地,設(shè)一個總體的個體數(shù)為N,如果通過逐個抽取的方法從中抽取一個樣本,且每次抽取時各個個體被抽到的概率相等,就稱這樣的抽樣為簡單隨機抽樣。
2.簡單隨機抽樣的方法:抽簽法、隨機數(shù)表法
3.爭取理解抽樣理念,對等概率要求
4.注意統(tǒng)計思想在現(xiàn)實生活中的應(yīng)用
注:隨機抽樣并不是隨意或隨便抽取,因為隨意或隨便抽取都會帶有主觀或客觀的影響因素。
高中數(shù)學(xué)必修三《簡單隨機抽樣》創(chuàng)新教案
高中數(shù)學(xué)必修三《簡單隨機抽樣》教案
一、教學(xué)目標(biāo)
【知識與技能】
能夠準(zhǔn)確敘述出隨機抽樣的概念,可以利用抽簽法解決簡單的實際問題。
【過程與方法】
在解決統(tǒng)計問題的過程中,學(xué)會用簡單隨機抽樣的方法從總體中抽取樣本。
【情感態(tài)度與價值觀】
通過對現(xiàn)實生活統(tǒng)計問題的提出,體會數(shù)學(xué)知識與現(xiàn)實世界及各學(xué)科知識之間的聯(lián)系,認識數(shù)學(xué)的重要性。
二、教學(xué)重、難點
【重點】
掌握簡單隨機抽樣常見的抽簽法.
【難點】
理解簡單隨機抽樣的科學(xué)性,以及由此推斷結(jié)論的可靠性.
三、教學(xué)過程
(一)創(chuàng)設(shè)情境,導(dǎo)入新課
請問下列調(diào)查是“普查”還是“抽樣”調(diào)查?
(1)一鍋水餃的味道(2)旅客上飛機前的安全檢查
(3)一批炮彈的殺傷半徑(4)一批彩電的質(zhì)量情況(5)美國總統(tǒng)的民意支持率
學(xué)生經(jīng)過討論后得出答案。引出課題。
(二)師生互動,探索新知
在學(xué)生明確了抽樣與普查的區(qū)別之后,為了加深對抽樣概念的理解設(shè)計如下例題。
例1:語文老師為了了解某班同學(xué)對某首詩的背誦情況,應(yīng)采用下列哪種抽查方式?為什么?
A.在班級12名班委名單中逐個抽查5位同學(xué)進行背誦
B.在班級45名同學(xué)中逐一抽查10位同學(xué)進行背誦
先讓學(xué)生分析、選擇B后,師生一起歸納其特征,讓學(xué)生體驗B種抽樣的科學(xué)性,然后教師指出這就是簡單隨機抽樣,最后板書課題——簡單隨機抽樣及其定義。
簡單隨機抽樣的含義:一般地,設(shè)一個總體有N個個體,從中逐個不放回地抽取n個個體作為樣本(n≤N),如果每次抽取時總體內(nèi)的各個個體被抽到的機會都相等,則這種抽樣方法叫做簡單隨機抽樣。
教師總結(jié)簡單隨機抽樣的特點:(1)總體的個數(shù)有限;(2)樣本的抽取式逐個進行的,每次只抽取一個個體;(3)抽取的樣本不放回,樣本中無重復(fù)個體(4)每個個體被抽到的機會都相等,抽樣具有公平性
例2.在班級45名同學(xué)中逐一抽查10位同學(xué)進行背誦的抽簽步驟是什么呢?
先讓學(xué)生獨立思考,然后分小組合作學(xué)習(xí),各小組推薦一位同學(xué)發(fā)言,最后師生一起歸納“抽簽法”步驟,教師板書上面步驟。
抽簽法的一般步驟:
(1)將總體的個體編號。
(2)連續(xù)抽簽獲取樣本號碼。
(三)知識剖析,深化新知
例3.假設(shè)我們要考察某公司生產(chǎn)的500克袋裝牛奶的質(zhì)量是否達標(biāo),現(xiàn)從800袋牛奶中抽取60袋進行檢驗.
提問:這道題適合用抽簽法嗎?
學(xué)生小組討論總結(jié)。
抽簽法的優(yōu)點是簡單易行,缺點是當(dāng)總體的容量非常大時,費時、費力,又不方便,如果標(biāo)號的簽攪拌得不均勻,會導(dǎo)致抽樣不公平.
(四)生生合作,鞏固提高
1.判斷下列抽取樣本的方式是屬于是否是簡單隨機抽樣()
A.從自然數(shù)集中抽取100個數(shù)做樣本
B.盒子里有80個零件,從中選出5個零件進行質(zhì)量檢驗,在抽樣操作時,從中任意拿出一個零件進行質(zhì)量檢驗后,再把它放回盒子里
C.校運會進行高一年紀(jì)男子400米接力賽,用抽簽的形式?jīng)Q定每個班級的賽道
D.為了了解九年級一班全班同學(xué)的學(xué)習(xí)負擔(dān)情況,班主任只在本班的班委中進行調(diào)查
2.抽簽法中確保樣本代表性的關(guān)鍵是()
A.制簽B.攪拌均勻C.逐一抽取D.抽取不放回
(五)總結(jié)歸納,布置作業(yè)
采用問答的形式回顧本堂課的知識內(nèi)容
1.簡單隨機抽樣及抽簽法
2.抽簽法的操作步驟
作業(yè):學(xué)校需要抽查某班學(xué)生的身體健康狀況,請設(shè)計兩個不同的方案幫學(xué)校對學(xué)生進行抽樣檢測。
四、板書設(shè)計
簡單隨機抽樣
1.定義:
特點:
2.基本方法
抽簽法
高中數(shù)學(xué)必修三2.1.1簡單隨機抽樣導(dǎo)學(xué)案
第二章統(tǒng)計
2.1.1簡單隨機抽樣
【學(xué)習(xí)目標(biāo)】
1.理解并掌握簡單隨機抽樣的概念、特點和步驟.
2.掌握簡單隨機抽樣的兩種方法.
【新知自學(xué)】
閱讀教材第54-57頁內(nèi)容,然后回答問題
1.課本第55頁的《一個著名的案例》中,你認為結(jié)果出錯的原因是什么?
2.假設(shè)你作為一名食品衛(wèi)生工作人員,要對某食品店內(nèi)的一批小包裝餅干進行衛(wèi)生達標(biāo)檢驗,你準(zhǔn)備怎樣做?
顯然,你只能從中抽取一定數(shù)量的餅干作為檢驗的樣本。(為什么?)那么,應(yīng)當(dāng)怎樣獲取樣本呢?
3.同學(xué)們平時在確定某人參加某項活動時,往往采用抓鬮來確定,抓鬮對每位同學(xué)公平嗎?
知識回顧:
1.總體:我們所要考查對象的叫做總體,其中每一個考查對象叫做.總體中個體的數(shù)量叫做.
2.樣本:從總體中抽出的若干個個體組成的集合叫做總體的一個,樣本中個體的數(shù)量叫做.
新知梳理:
一、簡單隨機抽樣的概念
1、定義:
2、特點:
(1)簡單隨機抽樣要求被抽取的樣本的總體個數(shù)N是的(有限或無限)。
(2)簡單隨機樣本數(shù)n樣本總體的個數(shù)N(小于等于或大于)。
(3)簡單隨機樣本是從總體中抽取的(逐個或一起)。
(4)簡單隨機抽樣是一種的抽樣(放回或不放回)。
(5)簡單隨機抽樣的每個個體入樣的可能性均為(用比值表示)。
二、抽簽法和隨機數(shù)法
1、抽簽法
(1)定義:
(2)步驟:
2、隨機數(shù)法:
(1)定義:
(2)步驟(隨機數(shù)表法的步驟):
對點練習(xí):
1.下列的抽樣方法是簡單隨機抽樣嗎,為什么?
①火箭隊共有15名球員,指定個子最高的兩名球員參加球迷見面會.
②從20個零件中一次性抽出3個進行質(zhì)量檢驗.
③一兒童從玩具箱中的20個玩具中隨意拿出一件來玩,完后放回再拿出一件,連續(xù)玩了5件.
2.抽簽法中確保樣本具有代表性的關(guān)鍵是()
A.制簽B.攪拌均勻
C.逐一抽取D.抽取不放回
3.從總數(shù)為的一批零件中抽取一個容量為30的樣本,若每個零件被抽取的可能性為25%,則
為()
A.150B.200C.100D.120
【合作探究】
典例精析
例1.下列抽樣的方式是否屬于簡單隨機抽樣?為什么?
(1)從無限多個個體中抽取50個個體作為樣本。
(2)箱子里共有100個零件,從中選出10個零件進行質(zhì)量檢驗,在抽樣操作中,從中任意取出一個零件進行質(zhì)量檢驗后,再把它放回箱子。
變式訓(xùn)練1.下面的抽樣方法是簡單隨機抽樣的是:______
(1)某班有60名同學(xué),指定個子最高的5名同學(xué)參加校籃球賽;
(2)從實數(shù)集中逐個抽取10個數(shù)分析能否被2整除;
(3)從200個燈泡中逐個抽取10個進行質(zhì)量檢查.
例2.某車間工人加工一種軸100件,為了了解這種軸的直徑,要從中抽取10件軸在同一條件下測量,如何采用簡單隨機抽樣的方法抽取樣本?寫出抽樣過程.
變式訓(xùn)練2.某校有200名教師,現(xiàn)要從中隨機抽出10名教師組成講師團,請寫出利用隨機數(shù)法抽取該樣本的步驟.
例3.要從本班第5學(xué)習(xí)小組中隨機抽取2人參加某項活動,請選擇合適的抽樣方法,寫出抽樣過程.
【課堂小結(jié)】
1、簡單隨機抽樣是一種最簡單、最基本的抽樣方法,簡單隨機抽樣是一種抽樣,常用的簡單隨機抽樣方法有和
2、抽簽法的優(yōu)點是簡單易行,缺點是當(dāng)時,費時、費力,又不方便,如果標(biāo)號的簽攪拌得,會導(dǎo)致抽樣不公平,隨機數(shù)表法的優(yōu)點與抽簽法相同,缺點是當(dāng)時,仍然不是很方便,因此這兩種方法只適合的抽樣類型。
3、簡單隨機抽樣每個個體入樣的可能性都,均為.
【當(dāng)堂達標(biāo)】
1.為了了解全校240名學(xué)生的身高情況,從中抽取40名學(xué)生進行測量,下列說法正確的是()
A.總體是240
B.個體是每一個學(xué)生
C.樣本是40名學(xué)生
D.樣本容量是40
2.為了正確所加工一批零件的長度,抽測了其中200個零件的長度,在這個問題中,200個零件的長度是()
A.總體B.個體是每一個學(xué)生
C.總體的一個樣本D.樣本容量
3.一個總體中共有200個個體,用簡單隨機抽樣的方法從中抽取一個容量為20的樣本,則某一特定個體被抽到的可能性是。
4.為了解學(xué)校240名學(xué)生的身高情況,從中抽取40名學(xué)生進行測量,則樣本容量是。
【課時作業(yè)】
1.在簡單隨機抽樣中,某一個個體被抽到的可能性()
A、與每次抽樣有關(guān),第一次抽中的可能性大些
B、與每次抽樣無關(guān),每次抽中的可能性相等
C、與每次抽樣有關(guān),最后一次抽中的可能性較大
D、與每次抽樣無關(guān),每次都是等可能的抽取,但各次抽取的可能性不一樣
2.為了分析該校1000名學(xué)生的期末成績,從中抽取100名學(xué)生的成績單,則100名學(xué)生的成績單是()
A.總體B.個體
C.總體的一個樣本D.樣本容量
3.從總數(shù)為N的一批零件中抽取一個容量為30的樣本,若每個零件被抽取的可能性為25%,則N為()
A.150B.200
C.100D.120
4.下列抽樣方法是簡單隨機抽樣的是()
A.某工廠從老年、中年、青年職工中按2:5:3
的比例抽取職工代表
B.從實數(shù)集中抽取10個數(shù)分析能否被2整除
C.福利彩票用搖獎機搖獎
D.規(guī)定凡買到明信片的最后幾位號碼是“6637”的人獲三等獎
5.從某批零件中抽取50個,然后再從這50個中抽取40個進行合格檢查,發(fā)現(xiàn)合格產(chǎn)品有36個,則該產(chǎn)品的合格率為()
A.36%B.72%C.90%D.25%
6.某總體容量為M,其中帶有標(biāo)記的有N個,現(xiàn)用簡單隨機抽樣方法從中抽取一個容量為的樣本,則抽取的個個體中帶有標(biāo)記的個數(shù)估計為()
A.B.C.D.
7.下列調(diào)查的樣本不合理的是
①在校內(nèi)發(fā)出一千張印有全校各班級的選票,要求被調(diào)查學(xué)生在其中一個班級旁畫“√”,以了解最受歡迎的教師是誰;
②從一萬多名工人中,經(jīng)選舉確定100名代表,然后投票表決,了解工人們對廠長的信任情況;
③到老年公寓進行調(diào)查,了解全市老年人的健康情況;
④為了了解全班同學(xué)每天的睡眠時間,在每個小組中各選取3名學(xué)生進行調(diào)查.
8.一個總體的60個個體編號為00,01,…,59,現(xiàn)需從中抽取一容量為8的樣本,請從隨機數(shù)表的倒數(shù)第5行(下表為隨機數(shù)表的最后5行)第11列開始,向右讀取,直到取足樣本,則抽取樣本的號碼是________.
953395220018747200183879586932817680269282808425399084607980
243659873882075389359635237918059890073546406298805497205695
157480083216467050806772164279
203189034338468268723214829970806047189763493021307159730550
0822237177910193204982965926946639679860
9.某工廠共有名工人,為了調(diào)查工人的健康情況,從中隨機抽取20名工人作為調(diào)查對象,若每位工人被抽到的可能性為,則=
10.現(xiàn)在從20名學(xué)生中抽取5名進行問卷調(diào)查,試寫出抽取樣本的過程.