数据的分析教材分析

第二十章《数据的分析》教材分析

一、本章知识概述

从《标准》看，本章属于“统计与概率”领域。对于“统计与概率”领域的内容，教科书独立于“数与代数”和“空间与图形”领域编写，共有三章。这三章采用统计和概率分开编排的方式，前两章是统计，最后一章是概率。

统计部分的两章内容按照数据处理的基本过程来安排，分别是七年级下册第10章《数据的收集、整理与描述》和八年级下册第20章《数据的分析》。在初一，我们学习了收集、整理和描述数据的常用方法，将收集到的数据进行分组、列表、绘图等处理工作后，数据分布的一些面貌和特征可以通过统计图表等反映出来。为了进一步了解数据分布的特征和规律，还需要计算出一些代表数据一般水平（典型水平）或分布状况的特征量。

对于统计数据的分布的特征，可以从三个方面来分析：一是分析数据分布的集中趋势，反映数据向其中心值（平均数）靠拢或聚集的程度；二是分析数据分布的离散程度，反映数值远离其中心值（平均数）的趋势；三是分析数据分布的偏态和峰度，反映数据分布的形状。这三个方面分别反映了数据分布特征的不同侧面。根据《标准》的要求，本章主要学习分析数据的集中趋势和离散程度的常用方法（平均数、中位数、众数、极差和方差），从而就前两个方面研究数据的分布特征。

二、本章知识结构框图及课时安排

本章知识结构框图如下：

本章教学时Array间约需14课时（不

含选学内容的课时

20．1数据的代

表

20．2数据的波动约５课时

20．3课题学习约２课时

数学活动

小结约２课时

三、课程学习目标

1、进一步理解平均数、中位数和众数等统计量的统计意义；

2、会计算加权平均数，理解“权”的意义，能选择适当的统计量表示数据的集中趋势；

3、会计算极差和方差，理解它们的统计意义，会用它们表示数据的波动情况；

4、能用计算器的统计功能进行统计计算，进一步体会计算器的优越性；

5、会用样本平均数、方差估计总体的平均数、方差，进一步感受抽样的必要性，体会用样本估计总体的思想；

6、从事收集、整理、描述和分析数据得出结论的统计活动，经历数据处理的基本过程，体验统计与生活的联系，感受统计在生活的生产中的作用，养成用数据说话的习惯和实事求是的科学态度。

四、教材分析与教学建议

1、§20．1数据的代表：本节的主要内容是加权平均数、中位数和众数。

在第20．1．1小节，首先给出一个农业方面的实际问题，要求根据问题中提供的数据计算人均耕地面积，这是一个计算加权平均数的问题。通过比较解决这个实际问题的正确与错误的解法，使学生对“权”的意义和作用有所体会。“权”的重要性在于它能够反映数据的相对“重要程度”。另外，在求n 个数的算数平均数时，如重复数据较多，可将求算数平均数的公式简化成n

f x f x x k k ++= 11，如果将k f f 1分别看成是k x x ,,1 的权，则算数平均数和加权平均数就统一起来，只是这里“权”的意义并不是很突出。接下去，通过一个探究栏目，研究了对于区间分组的数据如何求加权平均数的问题，这类问题是统计中常见的。最后，教科书结合一个例题，介绍了如何利用样本平均数估计总体平均数，使学生对抽样的必要性、样本的代表性和用样本估计总体的思想有了更深的体会。需要注意的是，学习平均数（主要是加权平均数）的目的是要让学生理解平均数的统计意义，认识到平均数是刻画数据集中趋势时一个常用的统计量，平均数（主要是加权平均数）的计算并不是本节的重点，教学中可提倡使计算器的统计功能求平均数。当然利用笔算求平均数的训练也是必要的，这样可以使学生熟悉加权平均数的计算公式，也有利于理解平均数的统计意义。

在第20．1．2小节，通过几个具体实例，研究了中位数和众数。中位数是一个反映数据集中趋势的位置代表值，能够表明一组数据排序最中间的统计量，可以提供这组数据中，约有一半的数据大于（或小于）中位数。众数是表明一组数据出现次数最多的统计量，当一组数据有较多的重复数据时，众数往往是人们所关心的一个统计量，它提供了哪个（些）数据出现的次数最多。

在本节最后，教科书结合一个具体问题，编写了综合利用平均数、中位数和众数解决问题的例子，在这个例子中，涉及到根据具体问题的的需要选择适当的统计量来刻画数据的集中趋势的问题，对学生来讲有一定的难度，教学中要注意结合问题情景和数据特征，分析各种统计量的意义，引导学生找到解决问题的策略。教科书在末尾对平均数、中位数和众数这三种刻画数据集中趋势的统计量进行了概括总结，突出了它们各自的统计意义和各自的特征。这些结论在本节内容的展开过程中已经得到充分体现，教学中，可以让学生结合具体例子进行概括总结，切忌死记硬背。

2、§20．2数据的波动：本节的重点是介绍刻画数据离散程度的常用统计量——方差。

极差是一组数据中最大值与最小值的差，它反映了一组数据的波动范围，是刻画数据离散程度的最简单的统计量。教科书利用温差的例子来研究极差，温差是人们日常生活中熟悉的概念，利用温差介绍极差，有助于学生认识极差的统计意义。

方差是统计中常用的一种刻画数据离散程度的统计量，教科书对方差进行了比较详细的研究。在一个讨论栏目设计了一个实际问题背景，根据背景提出两个具体问题，从统计上看，这两个问题中是要计算两组数据的平均数和比较它们的波动情况。通过计算可知两组数据的平均数是相同的，这一点有利于学生理解数据的波动情况。利用好这个实际问题引进利用方差刻画数据离散程度的方法，介绍方差的公式。方差的概念是一个教学难点，为了加深学生对方差概念的理解，教师应从方差公式的结构上分析方差是如何刻画数据的波动的，即方差越大，数据的波动越大，方差越小，数据的波动越小。将利用方差刻画数据的波动和利用散点图显示数据的波动结合起来，更有利于学生理解方差的意义。根据定义计算一组数据的方差，计算量比较大，而利用计算器的统计功能也可以求方差，所以可以提倡用计算器求方差，但教学中也要注意让学生利用方差的定义求方差的训练，加深学生对方差意义的理解。在本节最后，教科书回到本章前言中提出的问题，结合这个例子介绍了如何利用样本方差估计总体方差的问题。

3、§20．3课题学习

教材在最后一节安排了一个具有一定综合性和活动性的“课题学习”。完成这个课题学习，