6.1 平均数与方差(第3课时)课件 2025-2026学年北师大版数学八年级上册
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普通
摘要:
该初中数学课件聚焦平均数、方差与标准差,通过射击问题情境导入,以甲丁平均成绩相同但稳定性差异为切入点,衔接已学的平均数知识,搭建从数据集中趋势到离散程度的学习支架。
其亮点在于以问题驱动探究,结合射击、鸡腿质量等实例,引导学生用数学眼光观察数据波动,通过计算方差标准差培养数学思维中的运算与推理能力,用数据语言表达现实问题,提升数据观念与应用意识,助力学生理解统计量价值,也为教师提供清晰教学流程与实例支撑。
内容正文:
平均数与方差
第3课时
第六章 数据的分析
数学北师大版八年级上册
北
东
60°
西
南
B
A
1.了解离差平方和的意义,掌握离差平方和的计算方法.
2.理解一组数据方差、标准差的含义,知道两个统计量之间的区别与联系.
3.会进行差平方、方差、标准差的计算.
4.通过实验和探索,体会用两个统计量表示数据波动情况的合理性,并能用它们解决有关实际问题.
重点
难点
学习目标
思考 回顾本节一开始的射击问题中,甲与丁每次的射击成绩如下图所示,能否根据二人的平均射击成绩的数,选择一个人参加比赛.
两个人的射击表现一样吗?
情境导入
议一议 甲与丁每次的射击成绩如下图所示,他们的平均成绩都是8环,两个人的射击表现一样吗,你觉得谁发挥得更稳定?你的理由是什么?
甲发挥得更稳定,由图知甲的成绩数据点分布更集中.
探究新知
议一议 甲与丁每次的射击成绩如下图所示,他们的平均成绩都是8环,你能设法通过计算说明两人成绩的稳定程度吗?
在实际生活中,除了关心数据的集中趋势外,人们往往还关注数据的离散程度,即它们相对于集中趋势的偏离情况.在统计学里,数据的离散程度可以用离差平方和、方差或标准差等统计量来刻画.
探究新知
归纳
标准差就是方差的算术平方根.
探究新知
做一做 计算图中甲和丁射击成绩的标准差(结果精确到0.01环).
甲的成绩:
探究新知
做一做 计算图中甲和丁射击成绩的标准差(结果精确到0.01环).
丁的成绩:
探究新知
对比甲和丁成绩的标准差,由甲的方差更小可评估甲的成绩更稳定.
(1) 方差、标准差是描述一组数据离散程度的量.一般而言,一组数据的方差和标准差越小,这组数据就越稳定.
(2) 只有在两组数据的平均数相等或比较接近时,才用方差或标准差比较两组数据的离散程度.
使用科学计算器按照如下步骤验证验证前面标准差的计算结果:
①进入统计计算状态;②输入数据;③按键得出标准差.
探究新知
总结
计算标准差的一般步骤为:
探究新知
探究 计算图中丙射击成绩的方差,并对甲、丙的射击成绩进行比较.
探究新知
当一组数据的平均数不变,方差变小时,说明这组数据中新增的数据更靠近平均数,数据的波动程度减小,分布更加集中稳定.
由丁所有射击成绩的平均数没变,方差变小了.
根据方差的意义和计算公式可知:丁后面几次射击的成绩更加集中在8环附近,与8环的偏离程度更小.
议一议 丁又进行了几次射击,这时他所有射击成绩的平均数没变,但方差变小了.你认为丁后面几次射击的成绩有什么特点?与同伴进行交流.
探究新知
例1 为了提高农副产品的国际竞争力,一些行业协会对农副产品的规格进行了划分.某外贸公司要出口一批规格为75g的鸡腿,现有2个厂家提供货源,它们的价格相同,鸡腿的品质也相近.
质检员分别从甲、乙两厂的产品中抽样调查了20只鸡腿,它们的质量(单位:g)如下:
甲厂:75,74,74,76,73,76,75,77,77,74,
74,75,75,76,73,76,73,78,77,72;
乙厂:75,78,72,77,74,75,73,79,72,75,
80,71,76,77,73,78,71,76,73,75.
计算从甲厂抽取的20只鸡腿质量的方差.
应用新知
例1 计算从甲厂抽取的20只鸡腿质量的方差.
解:从甲厂抽取的20只鸡腿质量的平均数是:
(75+74+74+76+73+76+75+77+77+74+74+75+75+76+73+76+73+78+
77+72)÷20=75g
各数值与75的差依次是
0,- 1,- 1,1,- 2,1,0,2,2,- 1,- 1,0,0,1,- 2,1,- 2, 3,2,- 3
所以方差是 [0² +1² +(-1)² +1² +(-2)²+1² +0² +2² +2² +(-1)² +(-1)² +0² +0² +1² +(-2)²+1² +(-2)²+3² +2² +(-3)² ] ÷20=2.5
应用新知
例2 如果将一组数据中的每个数都减去5,那么所得的一组新数据( )
A. 众数改变,方差改变 B. 众数不变,平均数改变
C. 中位数改变,方差不变 D. 中位数不变,平均数不变
分析:由每个数都减去5,那么所得的一组新数据的众数、中位数、平均数都减少5,方差不变,据此可得答案.故选:C .
C
应用新知
拓展 两组有关联的数据的平均数、方差的内在联系:
应用新知
1.下表记录了甲、乙、丙、丁四名跳高运动员最近几次选拔赛成绩的平均数与方差:
根据表中数据,要从中选择一名成绩好且发挥稳定的运动员参加比赛,应该选择( )
A.甲 B.乙
C.丙 D.丁
甲 乙 丙 丁
平均数/cm 185 180 185 180
方差 3.6 3.6 7.4 8.1
A
成绩好:平均数大
发挥稳定:方差小
将二者综合考虑
课堂练习
2.某射击队为从甲、乙两名运动员中选拔一人参加全国比赛,对他们进行了8次测试,测试成绩(单位:环)如下表:
第一次 第二次 第三次 第四次 第五次 第六次 第七次 第八次
甲 10 8 9 8 10 9 10 8
乙 10 7 10 10 9 8 8 10
(1)根据表格中的数据,计算出甲的平均成绩是____环,乙的平均成绩是___环.
(2)分别计算甲、乙两名运动员8次测试成绩的方差.
9
9
甲的方差为s甲2=[(10-9)2+(8-9)2+(9-9)2+(8-9)2+(10-9)2+(9-9)2+(10-9)2+(8-9)2]÷8=0.75,
乙的方差为s乙2=[(10-9)2+(7-9)2+(10-9)2+(10-9)2+(9-9)2+(8-9)2+(8-9)2+(10-9)2]÷8=1.25.
课堂练习
(3) 根据(1)(2)计算的结果,你认为推荐谁参加全国比赛更合适?并说明理由.
解:由(1)(2)可知甲、乙的平均成绩相等,甲的方差小,甲比较稳定,故选甲参加全国比赛更合适.
分析:一般而言,一组数据的极差、方差或标准差越小,这组数据就越稳定.所以在平均数相同的情况下,选择方差较小的.
课堂练习
3.我校准备挑选一名跳高运动员参加江东区中学生运动会,对跳高运动队的甲、乙两名运动员进行了8次选拔比赛,他们的成绩(单位:cm)如下:
甲:170 165 168 169 172 173 168 167
乙:160 173 172 161 162 171 170 175
(1)甲、乙两名运动员的跳高平均成绩分别是多少?
解:甲的平均成绩:170+165+168+169+172+173+168+167=169cm
乙的平均成绩:160+173+172+161+162+171+170+175=168cm
课堂练习
(2)哪名运动员的成绩更稳定?
解:甲的方差为
s甲2=[(170-169)2+(165-169)2+(168-169)2+(169-169)2+(172-169)2+(173-169)2+(168-169)2+(167-169)2]÷8=6
乙的方差为
s乙2=[(160-168)2+(173-168)2+(172-168)2+(161-168)2+(162-168)2+(171-168)2+(170-168)2+(175-168)2]÷8=31.5
由上可知,甲运动员的成绩更稳定.
分析:需要比较方差,方差小的更稳定些
课堂练习
(3)若预测,跳过165cm(包含165cm)就很可能获得冠军.该校为了获得冠军,可能选哪名运动员参赛?若预测跳过170cm(包含170cm)才能获得冠军呢?
解:若跳过165cm(包含165cm)就很可能获得冠军,则在这8次成绩中,甲8次都跳过了165cm,而乙只有5次,所以应选甲运动员参赛;
若跳过170cm(包含170cm)才能获得冠军,则在这8次成绩中,甲只有3次跳过了170cm,而乙有5次,所以应选乙运动员参赛.
课堂练习
总结归纳
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