部编版初中数学【教案】方差
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方差
一、教学目标
1. 了解方差的定义和计算公式。
2. 理解方差概念的产生和形成的过程。
3. 会用方差计算公式来比较两组数据的波动大小。
4.经历探索极差、方差的应用过程,体会数据波动中的极差和方差的求法以及区别。
5.培养学生的统计意识,形成尊重事实、用数据说话的态度,认识数据处理的实际意义
二、教学重难点
重点:方差产生的必要性和应用方差公式解决实际问题。
难点:理解方差公式。
三、教学准备
多媒体课件。
四、教学方法
分组讨论,讲练结合。
五、教学过程
(一)复习导入
1.请同学们看下面的问题:(用幻灯出示)
两台机床同时生产直径是40毫米的零件,为了检验产品质量,从产品中各抽出10件进行测量,结果如下(单位:毫米):
乙
提出问题:怎样能说明在使所生产的10个零件的直径符合规定方面,哪个机床做得好呢?
对于这个问题,学生会马上想到计算它们的平均数.教师可把学生分成两级分别计算这两组数据的平均数.
计算的结果说明两组数据的平均数都等于规定尺寸40毫米.从图中看到,机床甲生产的零件的直径与规定尺寸偏差较大,偏离40毫米线较多;机床乙生产的零件的直径与规定尺寸偏差较小,比较集中在40毫米线的附近.这说明,在使所生产的10个零件的直径符合规定方面,机床乙比机床甲要好.
2.方差概念
教师讲解,为了描述一组数据的波动大小,可以采用不止一种办法,例如,可以先求得各个数据与这组数据的平均数的差的绝对值,再取其平均数,用这个平均数来衡量这组数据的波动大小,通常,采用的是下面的做法:
设在一组数据 中,各数据与它们的平均数 的差的平方的和,那么我们用它们的平均数,即用
])()()[(1222212x x x x x x n
s n -++-+-= ③ 来衡量这组数据的波动大小,并把它叫做这组数据的方差.一组数据方差越大,说明这组数据波动越大.
从知道,机床甲生产的10个零件直径比机床乙生产的10个零件直径波动要大.
这样做使学生深刻体会到数学来源于实践,又反过来作用于实践,不仅使学生对学习数学产生浓厚的兴趣,而且培养了学生应用数学的意识.
(二)新课教授
设计意图:
1.题目中“整齐”的含义是什么?说明在这个问题中要研究一组数据的什么?学生通过思考可以回答出整齐即波动小,所以要研究两组的数据波动大小,这一环节是明确题意。
2.在求方差之前先要求哪个统计量,为什么?学生也可以得出先求平均数,因为公式中需要平均值,这个问题可以使学生明确利用方差计算的步骤。
3.方差怎样去体现波动大小?
这一问题的提出主要是巩固方差反映数据波动大小的规律。
例2.(用幻灯出示)已知两组数据:
甲:9.9 10.3 9.8 10.1 10.4 10 9.8 9.7
乙:10.2 10 9.5 10.3 10.5 9.6 9.8 10.1
分别计算这两组数据的方差.
让学生自己动手计算,求平均数时激发学生用简化公式计算,找一名好学生到黑板计算.
解:根据公式②(取 ),有
从 知道,乙组数据比甲组数据波动大.
(三)例题讲解
例1. 从甲、乙两种农作物中各抽取1株苗,分别测得它的苗高如下:(单位:cm )
甲:9、10、11、12、7、13、10、8、12、8;
乙:8、13、12、11、10、12、7、7、9、11。
问:(1)哪种农作物的苗长的比较高?
(2)哪种农作物的苗长得比较整齐?
解:(1))(10108
128101*********cm x =+++++++++=甲,
)(101011
97712101112138cm x =+++++++++=乙,
故甲、乙两种农作物的苗平均高度相同。
例2. 段巍和金志强两人参加体育项目训练,近期的5次测试成绩如下表所示,谁的成绩比较稳定?为什么?
解:13513121314131=++++=
x , 135
12141613102=++++=x , 4.0)01010(5
12221=++++=s , 4)11303(5
1222222=++++=s ,即2221s s < 故段巍的成绩比金志强的成绩要稳定。
(四)巩固练习
1.已知一组数据为2、0、-1、3、-4,则这组数据的方差为 。
2.甲、乙两名学生在相同的条件下各射靶10次,命中的环数如下:
甲:7、8、6、8、6、5、9、10、7、4
乙:9、5、7、8、7、6、8、6、7、7
经过计算,两人射击环数的平均数相同,但S 2甲 S 2乙,所以确定 去
参加比赛。
3. 甲、乙两台机床生产同种零件,10天出的次品分别是( )
甲:0、1、0、2、2、0、3、1、2、4
乙:2、3、1、2、0、2、1、1、2、1
分别计算出两个样本的平均数和方差,根据你的计算判断哪台机床的性能较好?