内容正文:
《8.2.2一元线性回归模型参数的最小二乘估计》教学设计
-------李德峰
(一)教学内容 最小二乘原理,一元线性回归模型参数的最小二乘估计
(二)教材分析
1. 教材来源 本节课选自《2019人教A版高中数学选择性必修第三册》,第八章《成对数据的统计相关性》
2. 地位与作用 建立一元线性回归模型过程中,方程的建立、参数的估计、模型有效性分析等都是培养学生数据分析、数学建模、逻辑推理、数学抽象的重要素材,也是加强学生“四基”,提高“四能”的重要内容。
(三)学情分析
1.认知基础:通过散点图判断成对数据的相关性已经很熟练。
2.认知障碍:线性回归模型中随机误差的假设、最小二乘原理和方法等存在理解困难。
(四)教学目标
1. 知识目标:.通过用教学方法刻画散点与直线接近的程度,体会一元线性回归模型参数的最小二乘估计原理
2. 能力目标:通过对残差和残差图分析,用残差判断一元线性回归模型的有效性,发展数据分析能力
3. 素养目标:培养学生数学运算与数据分析素养
(五)教学重难点:
1. 重点:一元线性回归模型参数的最小二乘估计
2. 难点:.参数估计值公式的推导,利用残差分析回归模型。
(六)教学思路与方法
教学过程分为问题呈现阶段、探索与发现阶段、应用知识阶段
(7) 课前准备
电脑、投影机、三角板
(八)教学过程
教学环节:新课引入
教学内容
师生活动
设计意图
为了研究两个变量之间的相关关系,我们建立了一元线性回归模型达式
刻画的是变量Y与变量x之间的线性相关关系,其中参数a和b未知,我们能否通过样本数据估计参数a和b?
教师提出问题,学生独立思考、研讨交流后,教师再引导学生总结出结论:与函数模型不同,回归模型参数一般是无法精确求出的,只能通过样本数据估计。
教学环节:新知探究
教学内容
师生活动
设计意图
追问:我们怎样寻找一条“最好”的直线,使得表示成对样本数据的这些散点在整体上与这条直线最“接近”?
目标:从成对样本数据出发,用数学的方法刻画“从整体上看,各散点与直线最接近”
方法:利用点到直线y=bx+a的“距离”来刻画散点与该直线的接近程度,然后用所有“距离”之和刻画所有样本观测数据与该直线的接近程度. 我们设满足一元线性回归模型的两个变量的n对样本数据为(x1,y1),(x2,y2),…,(xn,yn