20.2 数据的波动程度
20.2.1 方差
教学目标
1.了解方差的定义和计算公式.
2.理解方差概念的产生和形成的过程.
3.会用方差计算公式来比较两组数据的波动大小.
重点和难点
1. 重点:方差产生的必要性和应用方差公式解决实际问题.
2. 难点:理解方差公式
教学设计
一、情境引入
1、知识回顾,我们常用哪三种数据来分析数据(中位数和众数和平均数)
2、这三种数据能否反应一组数据的波动呢?从而引入新课能数据波动表现的数据为
方差
二、探究新知
农科院计划为某地选择合适的甜玉米种子.选择种子时,甜玉米的产量和产量的稳定性
是农科院最关心的问题.为了解甲、乙两种甜玉米种子的相关情况,农科院各用 10 块自然条
件相同的试验田进行试验,得到各试验田每公顷的产量(单位:t)如下表:
甲 7.65 7.50 7.62 7.59 7.65 7.64 7.50 7.40 7.41 7.41
乙 7.55 7.56 7.53 7.44 7.49 7.52 7.58 7.46 7.53 7.49
根据这些数据估计,农科院应该选择哪种甜玉米种子呢?
学生们先算出平均数发现基本一样大,从而无法确定那一种种子好.
引入图片观察波动性
引入方差,来体现波动的大小进行计算
2 2 22
1 2
1
ns x x x x x xn
总结归纳:当数据发布比较分散时,各个数据与平均数的差的平方和较大,方差就
大;当数据发布比较集中时,各个数据与平均数的差的平方和较小,方差就小,即:方
差越大,数据的波动越大,方差越小,数据的波动就越小.
解题步骤:
1、 算出两组数据的平均数
7.54 7.52x x 甲 乙,
2、 算出两组数据的方差
2 0.01 0.02,s s 2
甲 乙,
3、 总结数据
2s s 2
甲 乙得出 ,由此可知,在试验田中,乙种甜玉米的产量比较稳定,进而可以
推测在这个地区种植乙种甜玉米的产量比甲的稳定,综合考虑甲乙两个品种的产量和产
量的稳定性,可以推测这个地区更适合种植乙种甜玉米.
四、巩固练习
教材第 126 页练习第 1,2 题.
五、课堂效果测评
课堂小结
这节课你学到了什么?在解题时需要注意什么?每个数据的代表性是什么?
1. 从甲、乙两种农作物中各抽取 1 株苗,分别测得它的苗高如下:(单位:cm)
甲:9、10、11、12、7、13、10、8、12、8;
乙:8、13、12、11、10、12、7、7、9、11;
问:(1)哪种农作物的苗长的比较高?
(2)哪种农作物的苗长得比较整齐?
2. 段巍和金志强两人参加体育项目训练,近期的 5 次测试成绩如下表所示,谁的成绩比较
稳定?为什么?
测试次数 1 2 3 4 5
段巍 13 14 13 12 13
金志强 10 13 16 14 12
参考答案:1.(1)甲、乙两种农作物的苗平均高度相同;(2)甲整齐
2.段巍的成绩比金志强的成绩要稳定.
课后作业:
1.已知一组数据为 2、0、-1、3、-4,则这组数据的方差为 .
2.甲、乙两名学生在相同的条件下各射靶 10 次,命中的环数如下:
甲:7、8、6、8、6、5、9、10、7、4
乙:9、5、7、8、7、6、8、6、7、7
经过计算,两人射击环数的平均数相同,但 S 2
甲 S 2
乙 ,所以确定 去参加比赛.
3. 甲、乙两台机床生产同种零件,10 天出的次品分别是( )
甲:0、1、0、2、2、0、3、1、2、4
乙:2、3、1、2、0、2、1、1、2、1
分别计算出两个样本的平均数和方差,根据你的计算判断哪台机床的性能较好?
4.小爽和小兵在 10 次百米跑步练习中成绩如表所示:(单位:秒)
小爽 10.8 10.9 11.0 10.7 11.1 11.1 10.8 11.0 10.7 10.9
小兵 10.9 10.9 10.8 10.8 11.0 10.9 10.8 11.1 10.9 10.8
如果根据这几次成绩选拔一人参加比赛,你会选谁呢?
5、作业布置
教材第 127 页练习题;教材第 128 页习题 20.2 第 1,2 题
六、教学反思
本节课从知识与方法、能力与素质的层面确定了相应的教学目标.把学生的探索和验证
活动放在首位,一方面要求学生在老师的引导下自主探索,合作交流,另一方面要求学生对
探究过程中用到的数学思想方法有一定的领悟和认识,达到培养能力的目的.整节课以“问
题情境——分析探究——得出结论——实践应用——总结升华”为主线,使学生亲身体验方
差的探索和验证过程,努力做到由传统的数学课堂向实验课堂转变.