内容正文:
20.2 数据的波动程度
第1课时
【教学目标】
知识与技能:
1.理解方差的定义,掌握方差的计算公式.
2.会用方差比较两组数据的波动大小,并会初步运用方差解决实际问题.
过程与方法:
经历探索方差的应用过程,体会数据波动中的方差的求法以及区别,积累统计经验.
情感态度与价值观:
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.
【重点难点】
重点:理解方差的定义,掌握方差的计算公式,会用方差比较两组数据的波动大小.
难点:方差产生的必要性和应用方差公式解决实际问题,掌握其求法.
【教学过程】
一、创设情境,导入新课
在一次芭蕾舞比赛中,甲、乙两个芭蕾舞团都表演了舞剧《天鹅湖》,参加表演的女演员的身高(单位: cm)分别是:
甲团
163
164
164
165
165
166
166
167
乙团
163
165
165
166
166
167
168
168
哪个芭蕾舞团女演员的身高更整齐?
你会解答上面问题吗?这一节课我们就来探究.
二、探究归纳
活动1:方差的概念
1.问题:甲、乙两支仪仗队队员的身高(单位:cm)如下:
甲队:178,177,179,178,177,178,177,179,178,179;
乙队:178,179,176,178,180,178,176,178,177,180.
(1)将下表填完整:
身高
176
177
178
179
180
甲队(人数)
__
3
4
__
0
乙队(人数)
2
1
__
1
__
(2)甲队队员身高的平均数为________cm,乙队队员身高的平均数为________cm;甲队队员身高的中位数为________cm,乙队队员身高的中位数为________cm;甲队队员身高的众数为________cm,乙队队员身高的众数为________cm.
答案:(1)0 3 4 2
(2)178 178 178 178 178 178
2.思考:你认为哪支仪仗队更为整齐?为什么?.
提示:甲仪仗队更为整齐.
理由如下:
=[3(177-178)2+4(178-178)2+3(179-178)2]=0.6;
=[2(176-178)2+(177-178)2+4(178-178)2+(179-178)2+2(180-178)2]=1.8.
故甲、乙两支仪仗队队员身高数据的方差分别为0.6和1.8,
∵<,∴可以认为甲仪仗队更为整齐.
3.归纳:
(1)方差的概念:设有n个数据x1,x2,…,xn,各数据与它们的平均数的差的平方分别是(x1-)2,(x2-)2,…,(xn-)2,我们用它们的平均数,即s2=[(x1-)2+(x2
-)2+…+(xn-)2]
来衡量这组数据的波动大小,并把它叫做这组数据的方差记作s2.
(2)方差的应用:方差越大,数据的波动越大;方差越小,数据的波动越小.
活动2:例题讲解
【例1】 已知一组数据10,8,9,x,5的众数是8,那么这组数据的方差是
( )
A.2.8
B.
C.2
D.5
分析:先根据众数的概念求出x的值,再计算这组数据的平均数,再代入方差的计算公式进行计算.
解:选A.因为一组数据10,8,9,x,5的众数是8,所以x=8.于是这组数据为10,8,9,8,5.该组数据的平均数为:(10+8+9+8+5)=8,方差s2=[(10-8)2+(8-8)2+(9-8)2+(8-8)2+(5-8)2]==2.8.
总结:计算方差的方法步骤:
1.先计算这组数据的平均数.
2.再根据方差的计算公式求出这组数据的方差.
【例2】 某社区准备在甲、乙两位射箭爱好者中选出一人参加集训,两人各射了5箭,他们的总成绩(单位:环)相同,小宇根据他们的成绩绘制了如下尚不完整的统计图表,并计算了甲成绩的平均数和方差(见小宇的作业).
甲、乙两人射箭成绩统计表
第1次
第2次
第3次
第4次
第5次
甲成绩
9
4
7
4
6
乙成绩
7
5
7
a
7
(1)a=________,=________.
(2)请完成图1中表示乙成绩变化情况的折线.
(3)①观察图1,可看出________的成绩比较稳定(填“甲”或“乙”).参照小宇的计算方法,计算乙成绩的方差,并验证你的判断.
②请你从平均数和方差的角度分析,谁将被选中.
小宇的作业
解:=(9+4+7+4+6)=6.
=[(9-6)2+(4-6)2+(7-6)2+(4-6)2+(6-6)2]=(9+4+1+4+0)=3.6.
分析:(1)根据他们的总成绩相同,得出a=30-7-7-5-7=4.
进而得出=30÷5=6.
(2)根据(