10.2.1 直方图 导学案 2025-2026学年人教版初中数学七年级下册
10.2.1 直方图 导学案 2025-2026学年人教版初中数学七年级下册
【模块一:学习目标】
1. 理解组距、频数、频数分布表及频数分布直方图的概念,掌握绘制直方图的基本步骤。
2. 能够运用频数分布直方图描述数据的分布特征,并能从直方图中获取信息进行简单数据分析。
3. 体会用样本估计总体的统计思想,增强数据处理的规范意识与应用能力。
【模块二:课前预习】
1. 在10.1节中,我们学习了全面调查与抽样调查,并用扇形统计图、条形统计图等描述数据。如果要展示一组数据在各个连续区间内的分布个数,用哪一种统计图更合适?请回忆条形统计图中各长方形之间是否有缝隙。
2. 预习课本中直方图的内容,思考:把一组数据分成若干个小组后,每个小组两端点之间的距离被称为什么?落在每个小组内的数据个数又叫做什么?请试着用生活中的例子解释这两个概念。
3. 观察你身边常见的统计图,如身高体重分布图、考试成绩分段图等,它们与普通的柱状图有何不同?请记录一个实例,并用自己的话说说"无缝隙长方形"可能代表什么含义。
【模块三:知识点梳理】
一、频数分布的基本概念
1. 组距:将数据分成若干组时,每一组两个端点之间的距离称为组距。组距反映了分组的精细程度。
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【注意】组距的选择直接影响直方图的形态。组距太小会导致组数过多,图形过于细碎;组距太大则会掩盖数据的细节变化。一般情况下,当数据个数在100以内时,组数通常控制在5至12组之间。
2. 频数:落在每个小组内的数据个数叫做该组的频数。所有小组的频数之和等于数据总个数。
3. 频数分布表:将各小组的范围及对应的频数列成表格,即为频数分布表。它能直观地呈现数据在各区间的聚集状态。
【温馨提示】制作频数分布表时,通常采用"上限不在内"的原则,如一组为150≤x<160,则160属于下一组,以避免重复计数。
4. 频数分布直方图:以横轴表示各小组的范围,纵轴表示频数,用无缝隙的长方形直观描述频数分布情况的统计图,简称直方图。在等距分组中,长方形的高度直接表示频数。
二、绘制频数分布直方图的步骤
1. 计算最大值与最小值的差(极差),确定数据的变化范围。
2. 决定组距和组数。组数=(最大值-最小值)÷组距,计算结果一般向上取整数。组距应结合数据特点和实际需要来确定,常取5、10等便于计算的数值。
3. 列频数分布表。采用划记法逐组统计频数,并核对总频数是否与数据总数一致。
4. 画频数分布直方图。建立平面直角坐标系,横轴标注各组边界,纵轴标注频数,以组距为宽、相应频数为高画出依次紧靠的长方形。
【注意】直方图与条形统计图容易混淆,它们的区别如下:
区别点 | 频数分布直方图 | 条形统计图 |
长方形间关系 | 各长方形之间无缝隙 | 各条形之间有间隔 |
横轴意义 | 表示连续的分组范围 | 表示相互独立的类别 |
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长方形宽度 | 宽度代表组距,有实际意义 | 宽度无数量意义,可任意调节 |
适用数据 | 连续型数据 | 离散型分类数据 |
【温馨提示】绘制直方图时,纵轴必须从0开始,否则会扭曲各组之间的频数对比关系。同时应为直方图添加适当的标题,使统计图传达的信息完整清晰。
三、频数分布直方图的应用与识读
1. 反映频数分布:能直观看出哪个范围的数据个数最多,即频数最高的组。
2. 比较分布差异:通过长方形高度的对比,可判断数据分布的偏态与集中趋势。
3. 估计总体特征:根据样本的直方图形状,可以对总体的分布情况作出合理推断,为决策提供数据支撑。
【温馨提示】在读直方图时,应注意各组边界值的含义,不能将组中值直接误当作真实数据的取值。此外,如果采用不等距分组,需要用长方形面积来表示频数,但初中阶段主要学习等距分组的情况。
【模块四:例题讲解】
例1 某社区为了解居民每周的体育锻炼时长,随机调查了40名成年居民,时长(单位:小时)数据如下:
3.2 5.1 8.0 2.5 6.3 4.7 7.2 1.8 9.1 5.4
6.8 3.5 7.5 4.0 10.2 2.1 5.8 8.4 6.0 7.7
1.5 4.3 9.4 3.8 7.1 6.5 5.2 8.8 2.8 10.5
4.9 7.3 1.9 6.2 5.6 8.1 3.0 7.8 4.5 9.0
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