内容正文:
第六章 数据的收集与整理
6.3 数据的表示(第2课时)
一、教学目标
1. 基础知识与基本技能:了解频数直方图的概念,能绘制频数直方图,能从频数直方图中获取信息。
2. 基本思想与基本活动经验:经历数据分组、频数统计、绘制直方图的全过程。
3. 发现问题与提出问题能力:能根据数据特点选择合适的分组方式。
4. 分析与解决问题能力:能确定组数和组距,能根据频数直方图回答实际问题。
二、教学重点与难点
教学重点:频数直方图的绘制方法和步骤;组距与组数的确定。
教学难点:合理分组(确定组距和组数);理解频数的含义。
学情分析:学生已学过条形统计图,但频数直方图在分组思想和连续性上有本质不同,需要重点突破。
突破策略:从学生熟悉的成绩数据出发,类比条形统计图,逐步引导分组、统计频数、绘制直方图。
三、教学过程
(一)创设情景,聚焦实例
表6-2 七(1)班全班学生部分数据表(含学号、性别、肺活量、立定跳远成绩、课间操成绩、美术成绩等)。
学号
性别
肺活量/mL
立定跳远/cm
课间操成绩/分
美术成绩
学号
性别
肺活量/mL
立定跳远/cm
课间操成绩/分
美术成绩
1
男
2926
180
81
优
8
男
4480
211
79
优
2
男
2234
154
78
良
9
男
3617
160
72
中
3
女
2540
165
86
优
10
女
3240
143
86
优
4
男
3720
172
81
中
11
男
3377
205
91
优
5
男
3212
183
94
优
12
男
2312
175
80
良
6
男
2361
165
83
良
13
女
2843
148
85
优
7
女
2397
135
88
优
14
男
2984
207
90
优
学号
性别
肺活量/mL
立定跳远/cm
课间操成绩/分
美术成绩
学号
性别
肺活量/mL
立定跳远/cm
课间操成绩/分
美术成绩
15
女
2077
145
91
优
23
女
3024
165
87
优
16
男
2829
188
83
优
24
女
3189
189
82
优
17
男
3346
198
86
优
25
女
2511
165
68
中
18
女
2504
177
92
优
26
女
2646
152
88
优
19
女
3240
157
83
优
27
女
2385
150
80
优
20
男
2939
157
75
良
28
女
3504
150
82
优
21
男
4029
171
86
优
29
男
2517
180
78
良
22
女
3022
162
91
优
30
女
2914
163
89
优
(1)你能用恰当的统计图表表示该班学生的美术成绩吗?从你的图表中能看出大部分学生处于哪个等级吗?成绩的整体分布情况怎样?
美术成绩
人数(频数)
优
22人
良
5人
中
3人
可以用条形统计图表示。大部分学生处于“优”等级(共22人,占比73.3%)。成绩整体分布为:优最多,良次之,中最少,呈偏态分布。
(2)你能用恰当的统计图表表示该班学生的课间操成绩吗?从你的图表中能看出大部分学生处于哪个分数段吗?分数的整体分布情况怎样?
课间操成绩/分
60~70
70~80
80~90
90~100
人数(频数)
1
5
18(最多)
6
可以用频数直方图表示。大部分学生处于80~90分这个分数段(共18人,占比60%)。分数整体分布集中在80~90分区间,整体偏高。
(二)分析类比,学习新知
能否借鉴美术成绩的表示,将课间操成绩每10分一段分组,然后画图呢?
像这样,先将数据分组,再统计每组中数据出现的次数(频数),然后根据统计的各组频数画出统计图,这样的统计图称为频数直方图。
当遇到大量的数据或数据连续取值时,我们通常先将数据适当分组,然后绘制频数直方图直观地反映数据的整体分布状况。
(三)例题示范,深化认识
例:水资源问题是全球关注的热点。为避免水资源浪费,某市政府计划对居民家庭生活用水情况进行调查。为此,相关部门在该市通过随机抽样,获得了60户居民的月均生活用水量(单位:m³)数据:
8.6, 14.8, 10.5, 6.9, 5.4, 9.6, 5.3, 5.8, 11.4, 4.7,
10.3, 12.4, 7.9, 13.5, 22.5, 7.2, 25.4, 18.6, 2.2, 11.9,
22.0, 5.3, 23.4, 3.6, 8.5, 5.2, 6.2, 4.6, 5.6, 12.8,
26.8, 10.5, 2.4, 8.9, 7.3, 8.0, 16.0, 4.9, 2.7, 3.0,
5.7, 16.2, 6.6, 13.8, 17.6, 4.2, 3.1, 10.7, 21.6, 9.4,
7.8, 8.6, 13.2, 9.5, 4.6, 2.3, 5.7, 11.1, 14.2, 10.0
将数据适当分组,并绘制相应的频数直方图反映该市居民月均生活用水量的整体状况。
【解】
(1)找出所给数据中的最大值和最小值:最大值为26.8,最小值为2.2。
(2)确定组数和组距并进行分组:
最大值和最小值相差 26.8 − 2.2 = 24.6。
考虑以4 m³ 为组距,24.6 ÷ 4 = 6.15,可以考虑分成7组。
为了使每个数据都落在某一组内,把最小值适当减小,取2.0为起始点。
分组
家庭数(频数)
2.0~6.0
20
6.0~10.0
15
10.0~14.0
13
14.0~18.0
5
18.0~22.0
2
22.0~26.0
4
26.0~30.0
1
(3)统计每组中数据的频数(如上表)。
(4)根据分组和频数,绘制频数直方图(横轴为用水量分组,纵轴为频数,矩形之间无间隔)。
从频数直方图中可以看出,月均生活用水量在2.0~6.0 m³ 的家庭数最多(20户),用水量在18.0 m³ 以上的家庭较少。
(四)课堂小结,整体建构
1. 你认为频数直方图有什么特点?与条形统计图相比有哪些不同?
频数直方图特点:
① 横轴表示数据分组(连续区间),纵轴表示频数;
② 各矩形之间无间隔(数据连续);
③ 与条形统计图的区别:条形图各条有间隔、表示分类数据;直方图无间隔、表示连续数据的分布。
(五)分层作业,巩固提升
基础作业:
为了引导学生积极参与体育运动,某校举办了一分钟跳绳比赛,随机抽取了m名学生,将一分钟跳绳的次数进行调查统计,并根据调查统计结果绘制了如下的统计表和统计图:
等级
次数
频数
不合格
100 ≤ x < 120
4
合格
120 ≤ x < 140
a
良好
140 ≤ x < 160
12
优秀
160 ≤ x < 180
10
请结合上述信息回答下列问题:
(1)m = ____
m = 40 ,a = 14 。
【解析】由扇形统计图可知,“优秀”等级占25%,频数为10人,
故样本容量 m = 10 ÷ 25% = 40(人)。
合格等级频数 a = 40 − 4 − 12 − 10 = 14(人)。
(2)请补全频数分布直方图;
合格等级的频数为14,在直方图中对应高度为14的矩形。补全后四个条形高度依次为:不合格4、合格14、良好12、优秀10。
(3)在扇形统计图中,“良好”等级对应的圆心角的度数是____;
108° 。
【解析】良好等级占比 = 12 ÷ 40 = 30%,
对应圆心角度数 = 360° × 30% = 108°。
(4)若该校有1500名学生,根据抽样调查结果,请估计该校有多少名学生一分钟跳绳次数达到合格及以上。
估计该校一分钟跳绳次数达到合格及以上的学生有1350名。
【解析】样本中合格及以上(合格+良好+优秀)的人数 = 14 + 12 + 10 = 36(人),占比 = 36 ÷ 40 = 90%。估计全校人数 = 1500 × 90% = 1350(名)。
实践作业:收集太原市空气污染指数的数据,为推动我市空气质量的提升建言献策。
四、板书设计
6.3 数据的表示
频数直方图
① 找最大值、最小值 → 确定范围
② 确定组数和组距 → 分组
③ 统计每组频数
④ 绘制直方图
与条形统计图的区别:
直方图:矩形无间隔(连续数据)
条形图:条形有间隔(分类数据)
五、知识总结
核心知识点:频数直方图的概念、绘制步骤(四步法)、组距与组数的确定方法。
数学思想方法:分类与归纳——将数据分组整理;数形结合——用图形直观展示数据分布。
知识网络图:收集数据 → 分组整理(求极差 → 定组距 → 定组数)→ 统计频数 → 绘制频数直方图 → 分析分布。
易错易混警示:
组距的选择要合理,组数一般5~12组;组距 × 组数应略大于极差。
直方图各矩形之间无间隔,与条形统计图不同。
边界值的归属要统一(如含左不含右)。
学科网(北京)股份有限公司
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