6.1 平均数与方差 教学设计 2026-2027学年北师大版八年级数学上册
2026-08-02
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摘要:
该初中数学教学设计聚焦众数、算术平均数、加权平均数的概念及应用,通过射击成绩统计图、店铺销售评分等情境导入,衔接小学数据整理及上节课统计意义的旧知,以问题链引导学生观察数据特征,构建从旧知到新知的学习支架。
特色在于情境生活化与探究深度结合,如“全家福”馄饨定价问题让学生感受加权平均数必要性,广播操比赛评分方案设计培养数据观念,体现用数学眼光观察现实、用数学思维分析“权”的意义,助力学生发展应用意识,为教师提供可操作的生活化教学案例。
内容正文:
第六章 数据的分析
1平均数与方差
一、学习任务分析
本节课是北师大版初中数学八年级(上册)第六章“数据的分析”第1节,主要引导学生在实际问题情境中理解众数,平均数,加权平均数的概念。教科书从“生活实例出发,引导学生通过已有经验进行问题的分析。通过多道例题,让学生感受众数,平均数,加权平均数概念与意义,借助已有经验,自然地学会相关知识。
二、学生起点分析
学生的知识技能基础:学生在小学阶段已经学习了数据的收集、整理与表达,会用统计图表、平均数、百分数表达数据,知道平均数可以刻画一组数据的集中趋势。通过上一节课的学习,知道平均数,众数,算术平均数的统计意义,能描述平均数,众数,算术平均数的含义,能用平均数,众数,算术平均数解决简单的实际问题,形成了初步的数据观念。
学生的活动经验基础:在七年级上册,学生已经经历了数据的收集和整理,在上述过程中,学生积累了统计活动的经验,也具备了一定的合作、交流的能力。在第一课时中,通过算术对平均数、众数的学习,学生也积累了一些数据处理和数据分析的经验。
三、教学目标
1.掌握众数、算术平均数、加权平均数的概念,会求一组数的众数和算术平均数,提高学生的运算能力。
2.能够根据问题背景需要选择合适的统计量(加权平均数)解决问题;
3.理解加权平均数与算术平均数的区别和联系;
4.在学习的过程中,感受数学与实际生活的紧密联系,增强应用意识,初步理解通过数据认识现实世界的意义,感知大数据时代的特征,发展数据观念。
教学重点:掌握众数和算术平均数的概念,会求一组数据的众数和算术平均数。理解加权平均数与算术平均数的区别和联系,并能根据具体问题情境选择合适的统计量解决问题。
教学难点:会用众数和算术平均数解决实际生活中的问题,对不同形式的“权”的理解及加权平均数的计算。
四、教学过程设计
【第一环节】情境引入
在某次射击训练中,甲、乙、丙、丁四人的成绩如图所示。
1)观察统计图,
(1)观察统计图甲的哪个射击成绩出现次数最多?其他选手呢?
(2)不计算,请你尝试判断谁的射击成绩最好。你是怎么判断的?
(1)甲:8环出现的次数最多;乙:7环出现的次数最多;
丙:9环出现的次数最多;丁:6环和10环出现的次数最多。
(2)丙选手的射击成绩中较高成绩(8环、9环、10环)出现的频率较高,且成绩分布相对较好,所以丙的射击成绩最好。
教师提醒:算一算,验证你的判断是否正确。
一组数据中出现次数最多的那个数据叫作这组数据的众数。
例如,甲射击成绩的众数是 8 环,
丁射击成绩的众数是 6 环和 10 环。
引出众数概念,在一组数据中出现次数较多的数为这组数据的众数
(3) 算一算,验证你的判断
思考 交流
(1)一组数据的平均数一定在这组数据中吗?
甲的射击成绩的平均数
=(6+7×3+8×5+9×3+10)÷13
=8(环),
所以平均数8环在甲的射击成绩的数据中。
丁的射击成绩的平均数
=(6×4+7×2+9×2+10×4)÷12
=8(环),
所以平均数8环不在丁的射击成绩的数据中。
(2)如果甲又射击一次,意外脱靶,成绩为 0 环,那么这时甲的平均成绩会发生什么变化?
甲又射击一次后的平均成绩
=(6+7×3+8×5+9×3+10+0)÷14≈7.43(环),
平均成绩比原来变小了。
(3)在某些比赛评分时,常常去掉一个最高分和一个最低分,然后计算平均成绩,你能说说这样做的好处吗?
避免极端值对平均成绩的影响,使成绩更能反映选手的真实水平。
(链接针对练习)
思考
某店铺一种商品 10 天的销售量及顾客对店铺的评分如图1 和图 2 所示。
(1)请你计算这种商品 10 天的平均销售量。
(2)顾客对店铺评分的众数是多少?顾客对店铺评分的平均数呢?
解:(1)这种商品 10 天的平均销售量
=(121+138+156+148+152+141+128+130+125+122)÷10
=136.1(件)
所以平均销量为 136.1 件。
(2)顾客对店铺评分的众数是 5 分;
顾客对店铺评分的平均数是 4.732 分。
在了解了平均数后,在平均数的基础上进行情景带入,引入加权平均数
活动内容
某馄饨店每碗有10个馄饨。其中蛋黄鲜肉馄饨15元/碗,虾仁鲜肉馄饨15 元/碗,荠菜鲜肉馄饨12元/碗,玉米鲜肉馄饨10元/碗,香芹鲜肉馄饨10元/碗。现在计划推出一份“全家福”馄饨,其中含蛋黄鲜肉馄饨、虾仁鲜肉馄饨各1个,荠菜鲜肉馄饨2个,玉米鲜肉馄饨、香芹鲜肉馄饨各3个。你认为这种“全家福”馄饨每碗定价多少元较为合理?你是怎么想的?与同伴进行交流。
活动目的
“买馄饨”是学生熟悉的生活场景。以此情境为切入点,引导学生发现其中的数学问题,使其感知数学源于生活。这里以“全家福”馄饨的定价问题为情境,让学生感受算术平均数的局限性,以及引入加权平均数的必要性。
注意事项
关于“全家福”馄饨的定价,可能会有学生认为就是5种馄饨每碗单价的平均数,列式为(15+15+12+10+10)÷5=12.4(元)。这种算法对不对?是否合理?教师要鼓励学生充分讨论。可以引导学生从以下角度进行讨论:如果蛋黄鲜肉馄饨、虾仁鲜肉馄饨各3个,荠菜鲜肉馄饨2个,玉米鲜肉馄饨、香芹鲜肉馄饨各1个,该怎么定价?直接计算所有种类馄饨单价的算术平均数合理吗?“全家福”馄饨每碗定价在什么范围内比较合理?如何定价和哪些因素有关?
教师追问:当每碗中各种馄饨的数量不同时,我们应该怎样计算每碗“全家福”馄饨的定价呢?
【第二环节】合作学习
1.活动内容
尝试·交流
(1) 小亮认为“全家福”馄饨每碗定价应为
你认为他的算法合理吗?为什么?与同伴进行交流。
(2)如果“全家福”馄饨含蛋黄鲜肉馄饨3个,虾仁鲜肉馄饨3个,荠菜鲜肉馄饨2个,玉米鲜肉馄饨1个,香芹鲜肉馄饨1个,那么该如何定价呢?若每种馄饨各2个,又该如何定价呢?
(3)你认为这种“全家福”馄饨的定价与什么有关?
在学生交流得到“全家福”馄饨定价结果后,教师可追问:直接计算每种馄饨的单价15,15,12,10,10这5个数的算术平均数,作为“全家福”馄饨的定价是否合理?
在学生的讨论后,教师带领学生再次明确此问题,并引出新概念:在很多实际问题中,一组数据里各个数据的“重要程度”未必相同,因而在计算这组数据的平均数时,往往根据各个数据“重要程度”赋一个“权”,问题(1)中的全家福馄饨,蛋黄鲜肉馄饨有1个,权就是1,香芹鲜肉馄饨有3个,权就是3,我们称为问题(1)中五种馄饨价格的加权平均数。
2.活动目的
本环节借助“全家福”馄饨的定价问题,进一步引导学生体会“权”“平均”的实际意义,并最终引出加权平均数的有关概念。
3.注意事项
在计算“全家福”馄饨每碗的定价时,大部分学生会计算出每一个馄饨的单价,再乘以对应的数量如下:
=11.4(元)。
说明:这个式子可以变形为
教师可追问:在什么条件下可以直接计算算术平均数?明晰加权平均数及加权平均数与算术平均数之间的关系。
【第三环节】深入探究
1.活动内容
例1 某校进行广播体操比赛,评分包括以下几项(每项满分10分):服装统一、进退场有序、动作规范、动作整齐。其中三个班的成绩见下表:
如果将服装统一、进退场有序、动作规范、动作整齐这四项得分依次按10%,20%,30%,40%的比例计算各班的广播体操比赛成绩,那么哪个班的成绩最高?
在例1中,你认为哪个评分项更为重要?请按自己的想法设计一个评分方案,并与同伴进行交流。
思考·交流
(1)已知A,B两家网站用户的日人均上网时间分别是2 h和1 h,这两家网站所有用户的日人均上网时间是(2+1)÷2=1.5(h)吗?为什么?与同伴进行交流。
(2)设A,B两家网站用户的日人均上网时间分别是a h和b h,A,B两家网站平均每天的上网用户分别为m人和n人,你能求出这两家网站所有用户的日人均上网时间吗?
A,B两家网站所有用户的日人均上网时间为h,它不是两家网站各自用户日人均上网时间a h和b h的算术平均数,而是a h和b h的加权平均数,权m/(m+n)、n/(m+n)反映了两家网站用户的分布情况。这是分布式计算的最简单形式,对于多家网站的情况也可以进行类似计算。在大数据时代,分布式计算具有广泛的应用前景。
2.活动目的
通过例1,让学生进一步感受“权”的重要性,以及“权”对加权平均数的影响。“思考·交流”环节的设定,为后续介绍分布式计算奠定基础。
3.注意事项
在全班交流时,教师要引导学生将结果(ma + nb)/(m + n)写成的形式,以便于学生理解加权平均数的意义。教师可以引导有兴趣的学生关注网络上的其他问题,尝试用类似方法解决问题,逐步培养数据观念。
【第四环节】课堂小结
1.活动内容
谈谈本节课你有什么收获。
2.活动目的
对本节知识进行巩固练习,进一步体会众数、平均数、加权平均数的意义。
3.注意事项
学生在总结归纳时,如果对本节课的学习目标没有概括全面,教师可以适当引导。同时,鼓励学生说说本节课在学习方法上的收获、在学习中遇到的困难,以及是如何克服困难解决问题的。
作业布置
活动内容
基础性作业:教科书习题
活动目的
通过课后作业,帮助学生进一步巩固本节课所学内容,进一步体会“权”对平均数的影响。
教学反思
1.情境引入多样化
本节课以生活情境为载体,研究求加权平均数的方法。在教学过程中,可以让学生举出更多实际中的例子,借助多样化的情境加深对加权平均数的理解。若恰逢学校组织广播操比赛、运动会或评比竞选等活动,教师可以根据具体情况,将这些活动背景融入教学中。通过引导学生自主设计不同权重维度的评价方案,使其深刻理解:当数据的“重要程度”(即权重)不同时,所求出的平均数就是加权平均数。
2.培养符号意识
本节课引用的都是生活实例,但对于学有余力的学生来说,应着力发展学生的符号意识。教师可引导学生在充分体验具体案例的基础上,尝试归纳总结加权平均数的计算公式。以外,可以以外卖平台店铺综合评分为例,引导学生进行数学建模:某店铺在A外卖平台的评价人数设为a人,人均评分为m分,在B外卖平台的评价人数设为b人,人均评分为n分,请你确定这家店铺的综合评价得分。学生可以得出综合评价得分为(分),而非m,n的算术平均数。进一步引导学生探究:若a=b,则通过计算可以发现此时的加权平均数等于算术平均数,更能看出加权平均数与算术平均数的区别和联系。通过此过程,发展学生符号意识,也为后续函数的学习奠定基础。
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