内容正文:
数据的收集
学习目标
1. 了解数据的概念,知道数据在生活中的作用。
2. 理解并掌握数据收集的基本方法和步骤。
3. 能根据实际问题选择合适的数据收集方法。
4. 理解总体、个体、样本、样本容量的概念,并能在具体情境中加以区分。
5. 体会数据收集的必要性和重要性,培养用数据说话的意识。
知识点讲解
1. 数据的概念
数据是对客观事物的符号表示,是用来描述客观事物的特征、性质、状态的数字、文字、符号、图形等的统称。在数学中,我们主要研究用数字表示的数据。
2. 数据的收集
数据的收集是指根据研究目的和要求,运用科学的方法和手段,有组织、有计划地获取所需数据的过程。
3. 数据收集的目的
为了对未知的客观现象进行了解,或对已知的现象进行更深入的分析,以便做出正确的决策或得出科学的结论。
4. 数据收集的基本步骤
(1) 明确调查目的:确定要收集的数据是什么,以及收集这些数据要解决什么问题。
(2) 确定调查对象:明确向谁收集数据,即调查的范围。
(3) 选择调查方法:根据调查目的和对象的特点,选择合适的收集数据的方法。
(4) 实施调查:按照选定的方法进行数据的收集工作。
(5) 整理数据:对收集到的数据进行初步的整理,为后续的分析做准备(本章节重点在收集,整理和分析将在后续章节学习)。
5. 收集数据的常用方法
(1) 问卷调查法:通过制定标准化的问卷,向被调查者了解情况、收集数据的方法。适用于大规模、大范围的调查。
(2) 访谈调查法:调查者通过与被调查者面对面或通过电话等方式进行交谈,直接获取数据的方法。适用于需要深入了解情况的调查。
(3) 观察法:调查者在自然状态下,有目的、有计划地观察被调查对象的行为和现象,并记录下来作为数据。
(4) 实验法:通过设计实验,控制某些条件,观察实验对象在不同条件下的变化,从而收集数据的方法。常用于科学研究。
(5) 查阅文献资料法:通过查阅书籍、报纸、杂志、网络资源、统计报表等已有的资料来获取数据。
6. 总体、个体、样本、样本容量
(1) 总体:我们所要考察对象的全体叫做总体。
(2) 个体:组成总体的每一个考察对象叫做个体。
(3) 样本:从总体中取出的一部分个体叫做这个总体的一个样本。
(4) 样本容量:一个样本中包含的个体的数目叫做样本容量。(样本容量没有单位)
例题解析
例题1:下列调查中,适合采用哪种收集数据的方法?
(1) 了解某学校七年级学生的视力情况。
(2) 了解某品牌灯泡的使用寿命。
(3) 了解全国人民对“垃圾分类”政策的看法。
(4) 了解某池塘里鱼的数量。
例题2:为了了解某批次2000个足球的质量情况,从中随机抽取了100个足球进行检测。在这个问题中,总体、个体、样本、样本容量各是什么?
例题3:小明想了解本班同学最喜欢的课外活动项目,他设计了一份问卷,在班内进行了调查。请问:
(1) 小明本次调查的目的是什么?
(2) 小明本次调查的总体是什么?
(3) 小明本次调查的个体是什么?
例题4:下列说法正确的是( )
A. 为了了解我市中学生的睡眠情况,应该采用普查的方式
B. 一组数据的方差越大,说明这组数据的波动越大
C. “掷一枚硬币正面朝上的概率是1/2”表示每抛2次就有1次正面朝上
D. 样本容量是指样本中个体的数目,所以它可以带单位
巩固练习
一、选择题(每题只有一个正确答案)
1. 下列调查中,最适合采用全面调查(普查)方式的是( )
A. 了解一批圆珠笔芯的使用寿命
B. 了解全国七年级学生的身高情况
C. 了解某班同学的体重情况
D. 了解某市居民日平均用水量
2. 为了了解某校七年级500名学生的视力情况,从中抽取了50名学生进行视力检查。在这个问题中,样本是指( )
A. 某校七年级500名学生的视力情况
B. 被抽取的50名学生
C. 被抽取的50名学生的视力情况
D. 50
3. 下列收集数据的方法中,属于实验法的是( )
A. 用尺子测量教室的长度
B. 通过问卷调查了解学生的兴趣爱好
C. 查阅资料得知某城市的人口数量
D. 观察记录某动物的活动规律
4. 要调查下列问题,你认为哪些适合抽样调查( )
① 市场上某种食品的某种添加剂的含量是否符合国家标准;
② 检测某地区空气的质量;
③ 调查全市中学生一天的学习时间。
A. ①②
B. ①③
C. ②③
D. ①②③
5. 在“为灾区捐款”的活动中,某班班长想了解本班同学平均每人捐款多少元。他应该进行的调查是( )
A. 普查
B. 抽样调查
C. 无法确定
D. 以上都不对
二、填空题
1. 数据收集的基本步骤:明确调查目的、确定调查对象、__________、实施调查、整理数据。
2. 为了考察某学校学生的身高情况,在全校学生中抽取了200名学生进行测量,这个问题中,样本容量是__________。
3. 我们把所要考察对象的全体叫做__________,组成总体的每一个考察对象叫做__________。
4. 收集数据的常用方法有问卷调查法、访谈调查法、__________、实验法和查阅文献资料法等。
5. 为了了解某品牌手机的待机时间,从生产线上随机抽取了10部手机进行测试,在这个过程中,采用的调查方法是__________(填“普查”或“抽样调查”)。
三、解答题
1. 指出下列问题中的总体、个体、样本和样本容量。
(1) 为了了解某商店一个月内每天的营业额,从中抽取10天的营业额进行统计。
(2) 为了了解一批零件的尺寸是否符合标准,从中随机抽取了50个零件进行检验。
2. 请分别指出下列调查中,适合采用哪种收集数据的方法,并说明理由。
(1) 了解你所在班级同学周末时间是如何安排的。
(2) 了解某种型号电池的续航时间。
(3) 了解历史上某次战争的具体情况。
3. 某中学计划了解全校学生对“校本课程”的喜爱程度,决定进行一次抽样调查。如果该中学共有学生2000人,其中七年级600人,八年级700人,九年级700人。请你设计一个合理的抽样调查方案,指出样本容量,并说明理由。
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数据的收集
学习目标
1. 了解数据的概念,知道数据在生活中的作用。
2. 理解并掌握数据收集的基本方法和步骤。
3. 能根据实际问题选择合适的数据收集方法。
4. 理解总体、个体、样本、样本容量的概念,并能在具体情境中加以区分。
5. 体会数据收集的必要性和重要性,培养用数据说话的意识。
知识点讲解
1. 数据的概念
数据是对客观事物的符号表示,是用来描述客观事物的特征、性质、状态的数字、文字、符号、图形等的统称。在数学中,我们主要研究用数字表示的数据。
2. 数据的收集
数据的收集是指根据研究目的和要求,运用科学的方法和手段,有组织、有计划地获取所需数据的过程。
3. 数据收集的目的
为了对未知的客观现象进行了解,或对已知的现象进行更深入的分析,以便做出正确的决策或得出科学的结论。
4. 数据收集的基本步骤
(1) 明确调查目的:确定要收集的数据是什么,以及收集这些数据要解决什么问题。
(2) 确定调查对象:明确向谁收集数据,即调查的范围。
(3) 选择调查方法:根据调查目的和对象的特点,选择合适的收集数据的方法。
(4) 实施调查:按照选定的方法进行数据的收集工作。
(5) 整理数据:对收集到的数据进行初步的整理,为后续的分析做准备(本章节重点在收集,整理和分析将在后续章节学习)。
5. 收集数据的常用方法
(1) 问卷调查法:通过制定标准化的问卷,向被调查者了解情况、收集数据的方法。适用于大规模、大范围的调查。
(2) 访谈调查法:调查者通过与被调查者面对面或通过电话等方式进行交谈,直接获取数据的方法。适用于需要深入了解情况的调查。
(3) 观察法:调查者在自然状态下,有目的、有计划地观察被调查对象的行为和现象,并记录下来作为数据。
(4) 实验法:通过设计实验,控制某些条件,观察实验对象在不同条件下的变化,从而收集数据的方法。常用于科学研究。
(5) 查阅文献资料法:通过查阅书籍、报纸、杂志、网络资源、统计报表等已有的资料来获取数据。
6. 总体、个体、样本、样本容量
(1) 总体:我们所要考察对象的全体叫做总体。
(2) 个体:组成总体的每一个考察对象叫做个体。
(3) 样本:从总体中取出的一部分个体叫做这个总体的一个样本。
(4) 样本容量:一个样本中包含的个体的数目叫做样本容量。(样本容量没有单位)
例题解析
例题1:下列调查中,适合采用哪种收集数据的方法?
(1) 了解某学校七年级学生的视力情况。
(2) 了解某品牌灯泡的使用寿命。
(3) 了解全国人民对“垃圾分类”政策的看法。
(4) 了解某池塘里鱼的数量。
分析:根据各种收集数据方法的特点和适用场景进行判断。
(1) 学校七年级学生视力情况,可对该年级学生进行视力检查,属于普查或抽样调查(若人数较多),收集方法可采用问卷调查结合医学检查数据记录(此处简化为调查法)。
(2) 了解灯泡使用寿命具有破坏性,不能对所有灯泡进行实验,应采用抽样调查,收集方法为实验法。
(3) 全国人民范围太广,采用抽样调查,收集方法适合用问卷调查法。
(4) 了解池塘里鱼的数量,直接数困难,常采用标记重捕法等间接调查方法,属于调查法中的一种特殊形式。
解答:
(1) 调查法(或抽样调查法)
(2) 实验法(抽样实验)
(3) 问卷调查法(抽样调查)
(4) 调查法(如标记重捕法)
说明:实际问题中,调查方法的选择需综合考虑可行性、经济性和准确性。对于具有破坏性或范围过大的调查,通常采用抽样调查。
例题2:为了了解某批次2000个足球的质量情况,从中随机抽取了100个足球进行检测。在这个问题中,总体、个体、样本、样本容量各是什么?
分析:明确考察对象是“足球的质量情况”。
总体是指所要考察对象的全体,即这2000个足球的质量情况。
个体是组成总体的每一个考察对象,即每个足球的质量情况。
样本是从总体中取出的一部分个体,即被抽取的100个足球的质量情况。
样本容量是样本中个体的数目,即100。
解答:
总体:该批次2000个足球的质量情况。
个体:该批次中每个足球的质量情况。
样本:被抽取的100个足球的质量情况。
样本容量:100。
说明:描述总体和样本时,要明确考察的具体属性(如本例中的“质量情况”),而不是对象本身(足球)。样本容量没有单位。
例题3:小明想了解本班同学最喜欢的课外活动项目,他设计了一份问卷,在班内进行了调查。请问:
(1) 小明本次调查的目的是什么?
(2) 小明本次调查的总体是什么?
(3) 小明本次调查的个体是什么?
分析:
(1) 调查目的通常在问题中明确给出,即“了解本班同学最喜欢的课外活动项目”。
(2) 总体是所要考察对象的全体,这里考察的是“本班同学最喜欢的课外活动项目”,所以总体是本班所有同学最喜欢的课外活动项目。
(3) 个体是每个考察对象,即本班每一位同学最喜欢的课外活动项目。
解答:
(1) 了解本班同学最喜欢的课外活动项目。
(2) 本班所有同学最喜欢的课外活动项目。
(3) 本班每一位同学最喜欢的课外活动项目。
说明:准确理解调查的目的是确定总体和个体的关键。
例题4:下列说法正确的是( )
A. 为了了解我市中学生的睡眠情况,应该采用普查的方式
B. 一组数据的方差越大,说明这组数据的波动越大
C. “掷一枚硬币正面朝上的概率是1/2”表示每抛2次就有1次正面朝上
D. 样本容量是指样本中个体的数目,所以它可以带单位
分析:逐一分析各选项。
A. 我市中学生人数众多,普查工作量大,应采用抽样调查,A错误。
B. 方差是衡量数据波动大小的量,方差越大,波动越大,B正确。(虽然方差是后续内容,但此处可根据常识或已学简单概念判断)
C. 概率是理论上的可能性,“掷一枚硬币正面朝上的概率是1/2”表示在大量重复试验下,正面朝上的频率接近1/2,并非每抛2次就有1次正面朝上,C错误。
D. 样本容量是样本中个体的数目,不带单位,D错误。
解答:B
说明:本题综合考察了数据收集方法的选择、概率意义及样本容量的概念,需要对基本概念有清晰的理解。
巩固练习
一、选择题(每题只有一个正确答案)
1. 下列调查中,最适合采用全面调查(普查)方式的是( )
A. 了解一批圆珠笔芯的使用寿命
B. 了解全国七年级学生的身高情况
C. 了解某班同学的体重情况
D. 了解某市居民日平均用水量
2. 为了了解某校七年级500名学生的视力情况,从中抽取了50名学生进行视力检查。在这个问题中,样本是指( )
A. 某校七年级500名学生的视力情况
B. 被抽取的50名学生
C. 被抽取的50名学生的视力情况
D. 50
3. 下列收集数据的方法中,属于实验法的是( )
A. 用尺子测量教室的长度
B. 通过问卷调查了解学生的兴趣爱好
C. 查阅资料得知某城市的人口数量
D. 观察记录某动物的活动规律
4. 要调查下列问题,你认为哪些适合抽样调查( )
① 市场上某种食品的某种添加剂的含量是否符合国家标准;
② 检测某地区空气的质量;
③ 调查全市中学生一天的学习时间。
A. ①②
B. ①③
C. ②③
D. ①②③
5. 在“为灾区捐款”的活动中,某班班长想了解本班同学平均每人捐款多少元。他应该进行的调查是( )
A. 普查
B. 抽样调查
C. 无法确定
D. 以上都不对
二、填空题
1. 数据收集的基本步骤:明确调查目的、确定调查对象、__________、实施调查、整理数据。
2. 为了考察某学校学生的身高情况,在全校学生中抽取了200名学生进行测量,这个问题中,样本容量是__________。
3. 我们把所要考察对象的全体叫做__________,组成总体的每一个考察对象叫做__________。
4. 收集数据的常用方法有问卷调查法、访谈调查法、__________、实验法和查阅文献资料法等。
5. 为了了解某品牌手机的待机时间,从生产线上随机抽取了10部手机进行测试,在这个过程中,采用的调查方法是__________(填“普查”或“抽样调查”)。
三、解答题
1. 指出下列问题中的总体、个体、样本和样本容量。
(1) 为了了解某商店一个月内每天的营业额,从中抽取10天的营业额进行统计。
(2) 为了了解一批零件的尺寸是否符合标准,从中随机抽取了50个零件进行检验。
2. 请分别指出下列调查中,适合采用哪种收集数据的方法,并说明理由。
(1) 了解你所在班级同学周末时间是如何安排的。
(2) 了解某种型号电池的续航时间。
(3) 了解历史上某次战争的具体情况。
3. 某中学计划了解全校学生对“校本课程”的喜爱程度,决定进行一次抽样调查。如果该中学共有学生2000人,其中七年级600人,八年级700人,九年级700人。请你设计一个合理的抽样调查方案,指出样本容量,并说明理由。
五、巩固练习答案与解析
一、选择题
1. 答案:C
解析:A选项了解圆珠笔芯使用寿命具有破坏性,B、D选项范围较广,均适合抽样调查;C选项某班同学人数较少,适合普查。
2. 答案:C
解析:样本是从总体中取出的一部分个体的考察属性,本题中总体是某校七年级500名学生的视力情况,故样本是被抽取的50名学生的视力情况。
3. 答案:A
解析:A选项用尺子测量教室长度,是通过工具进行实际度量获取数据,属于实验法(广义);B是问卷调查法;C是查阅文献资料法;D是观察法。
4. 答案:D
解析:①食品添加剂含量检测可能有破坏性,②空气质量管理范围大,③全市中学生人数多,均适合抽样调查。
5. 答案:A
解析:某班同学人数有限,要了解平均每人捐款数,需要准确数据,适合普查。
二、填空题
1. 答案:选择调查方法
解析:数据收集的基本步骤包括明确调查目的、确定调查对象、选择调查方法、实施调查、整理数据。
2. 答案:200
解析:样本容量是样本中个体的数目,本题抽取了200名学生,故样本容量为200。
3. 答案:总体;个体
解析:总体和个体的定义。
4. 答案:观察法
解析:收集数据的常用方法包括问卷调查法、访谈调查法、观察法、实验法、查阅文献资料法。
5. 答案:抽样调查
解析:从生产线上随机抽取10部手机测试,并非对所有手机进行测试,属于抽样调查。
三、解答题
1. 答案:
(1) 总体:某商店一个月内每天的营业额。
个体:某商店一个月内每一天的营业额。
样本:被抽取的10天的营业额。
样本容量:10。
(2) 总体:一批零件的尺寸是否符合标准的情况。
个体:每个零件的尺寸是否符合标准的情况。
样本:被抽取的50个零件的尺寸是否符合标准的情况。
样本容量:50。
解析:根据总体、个体、样本、样本容量的定义,明确考察对象(营业额、尺寸是否符合标准)。
2. 答案:
(1) 适合采用问卷调查法或访谈调查法。理由:班级同学人数不多,问卷调查法可以快速收集信息,访谈调查法可以更深入了解情况。
(2) 适合采用实验法(抽样实验)。理由:测试电池续航时间需要将电池放电,具有一定消耗性,对所有电池进行实验不现实,故抽取样本进行实验。
(3) 适合采用查阅文献资料法。理由:历史事件的具体情况已经发生,无法通过直接调查或实验获取,只能通过查阅史书、文献等资料。
解析:根据各种方法的特点和问题的实际情况选择,并说明理由。
3. 答案:(本题为开放性问题,以下为一种合理方案)
抽样调查方案:考虑到不同年级学生对校本课程的喜爱程度可能存在差异,采用分层抽样的方法。按照各年级学生人数占总人数的比例进行抽样。
七年级人数占比:600/2000 = 3/10
八年级人数占比:700/2000 = 7/20
九年级人数占比:700/2000 = 7/20
设定样本容量为200。
则从七年级抽取:200 × 3/10 = 60(人)
从八年级抽取:200 × 7/20 = 70(人)
从九年级抽取:200 × 7/20 = 70(人)
理由:分层抽样可以保证样本中各年级学生的比例与总体中一致,使得样本更具代表性,能更好地反映全校学生的整体情况。样本容量200相对适中,既能保证调查结果的可靠性,又不至于花费过多的人力物力。
解析:设计抽样方案时,应考虑样本的代表性。分层抽样是一种常用的抽样方法,当总体由差异明显的几部分组成时,采用分层抽样能提高样本的代表性。样本容量的选择要适当,理由需合理。
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