人教版高中数学A版必修三第二章 统计优秀教案
第二章统计
本章教材分析
现代社会是信息化的社会，数字信息随处可见，因此专门研究如何收集、整理、分析数据的科学——统计学就备受重视．统计学是研究如何收集、整理、分析数据的科学，它可以为人们制定决策提供依据．在客观世界中，需要认识的现象无穷无尽．要认识某现象的第一步就是通过观察或试验取得观测资料，然后通过分析这些资料来认识此现象．如何取得有代表性的观测资料并能够正确地加以分析，是正确地认识未知现象的基础，也是统计所研究的基本问题．本章主要介绍最基本的获取样本数据的方法，以及几种从样本数据中提取信息的统计方法，其中包括用样本估计总体分布、数字特征和线性回归等内容．从义务教育阶段来看，统计知识的教学从小学到初中分为三个阶段，在每个阶段都要学习收集、整理、描述和分析数据等处理数据的基本方法，教学目标随着学段的升高逐渐提高．在义务教育阶段的统计与概率知识的基础上，《课程标准》要求通过实际问题及情境，进一步介绍随机抽样、样本估计总体、线性回归的基本方法，了解用样本估计总体及其特征的思想，体会统计思维与确定性思维的差异；通过实习作业，较为系统地经历数据收集与处理的全过程，进一步体会统计思维与确定性思维的差异．
2.1 随机抽样
2.1.1 简单随机抽样
整体设计
教学分析
教材是以探究一批小包装饼干的卫生是否达标为问题导向，逐步引入简单随机抽样概念．并通过实例介绍了两种简单随机抽样方法：抽签法和随机数法．
值得注意的是为了使学生获得简单随机抽样的经验，教学中要注意增加学生实践的机会．例如，用抽签法决定班里参加某项活动的代表人选，用随机数法从全年级同学中抽取样本计算平均身高等等．
三维目标
1．能从现实生活或其他学科中推出具有一定价值的统计问题，提高学生分析问题的能力. 2．理解随机抽样的必要性和重要性，提高学生学习数学的兴趣.
3．学会用抽签法和随机数法抽取样本，培养学生的应用能力．
重点难点
教学重点：理解随机抽样的必要性和重要性，用抽签法和随机数法抽取样本．
教学难点：抽签法和随机数法的实施步骤．
课时安排
1课时
教学过程
导入新课
抽样的方法很多，某个抽样方法都有各自的优越性与局限性，针对不同的问题应当选择适当的抽样方法．教师点出课题：简单随机抽样．
推进新课
新知探究
提出问题
(1)在1936年美国总统选举前，一份颇有名气的杂志(Literary Digest)的工作人员做了一次民意测验.调查兰顿(https://www.360docs.net/doc/1419325339.html,ndon)(当时任堪萨斯州州长)和罗斯福(F.D.Roosevelt)(当时的总统)中谁将当选下一届总统.为了了解公众意向,调查者通过电话簿和车辆登记簿上的名单给一大批人发了调查表(注意在1936年电话和汽车只有少数富人拥有).通过分析收回的调查表,显示兰顿非常受欢迎,于是此杂志预测兰顿将在选举中获胜.
（2）假设你作为一名食品卫生工作人员，要对某食品店内的一批小包装饼干进行卫生达标检验，你准备怎样做？显然，你只能从中抽取一定数量的饼干作为检验的样本．那么，应当怎样获取样本呢？
（3）请总结简单随机抽样的定义.
讨论结果：
(1)预测结果出错的原因是：在民意测验的过程中，即抽取样本时，抽取的样本不具有代表性．1936年拥有电话和汽车的美国人只是一小部分，那时大部分人还很穷．其调查的结果只是富人的意见，不能代表穷人的意见．
由此可以看出，抽取样本时，要使抽取出的样本具有代表性，否则调查的结果与实际相差较大．
(2)要对这批小包装饼干进行卫生达标检查，只能从中抽取一定数量的饼干作为检验的样本，用样本的卫生情况来估计这批饼干的卫生情况．如果对这批饼干全部检验，那么费时费力，等检查完了，这批饼干可能就超过保质期了，再就是会破坏这批饼干的质量，导致无法出售．获取样本的方法是：将这批小包装饼干，放入一个不透明的袋子中，搅拌均匀，然后不放回地摸取（这样可以保证每一袋饼干被抽到的可能性相等），这样就可以得到一个样本．通过检验样本来估计这批饼干的卫生情况．这种抽样方法称为简单随机抽样．
(3)一般地，设一个总体含有N个个体，从中逐个不放回地抽取n个个体作为样本(n≤N)，如果每次抽取时总体内的各个个体被抽到的机会都相等，就把这种抽样方法叫做简单随机抽样．最常用的简单随机抽样方法有两种：抽签法和随机数法．
提出问题
(1)抽签法是大家最熟悉的，也许同学们在做某种游戏，或者选派一部分人参加某项活动时就用过抽签法.例如,高一(2)班有45名学生,现要从中抽出8名学生去参加一个座谈会,每名学生的机会均等.我们可以把45名学生的学号写在小纸片上,揉成小球,放到一个不透明袋子中,充分搅拌后,再从中逐个抽出8个号签,从而抽出8名参加座谈会的学生.
请归纳抽签法的定义.总结抽签法的步骤.
(2)你认为抽签法有什么优点和缺点？当总体中的个体数很多时，用抽签法方便吗？
(3)随机数法是利用随机数表或随机骰子或计算机产生的随机数进行抽样．我们仅学习随机数表法即利用随机数表产生的随机数进行简单随机抽样的方法．
怎样利用随机数表产生样本呢?下面通过例子来说明.
假设我们要考察某公司生产的500克袋装牛奶的质量是否达标,现从800袋牛奶中抽取60袋进行检验.利用随机数表抽取样本时,可以按照下面的步骤进行.
第一步,先将800袋牛奶编号,可以编为000,001, (799)
第二步,在随机数表中任选一个数.例如选出第8行第7列的数7(为了便于说明,下面摘取了附表1的第6行至第10行.)
16 22 77 94 39 49 54 43 54 82 17 37 93 23 78 87 35 20 96 43 84 26 34 91 64
84 42 17 53 31 57 24 55 06 88 77 04 74 47 67 21 76 33 50 25 83 92 12 06 76
63 01 63 78 59 16 95 55 67 19 98 10 50 71 75 12 86 73 58 07 44 39 52 38 79
33 21 12 34 29 78 64 56 07 82 52 42 07 44 38 15 51 00 13 42 99 66 02 79 54
57 60 86 32 44 09 47 27 96 54 49 17 46 09 62 90 52 84 77 27 08 02 73 43 28
第三步,从选定的数7开始向右读(读数的方向也可以是向左、向上、向下等),得到一个三位数785,由于785<799,说明号码785在总体内,将它取出;继续向右读,得到916,由于916>799,将它去掉.按照这种方法继续向右读,又取出567,199,507,…,依次下去,直到样本的60个号码全部取出.这样我们就得到一个容量为60的样本.
请归纳随机数表法的步骤.
(4)当N＝100时，分别以0，3，6为起点对总体编号，再利用随机数表抽取10个号码．你能说出从0开始对总体编号的好处吗？
(5)请归纳随机数表法的优点和缺点．
讨论结果：
(1)一般地,抽签法就是把总体中的N个个体编号，把号码写在号签上,将号签放在一个容器中,搅拌均匀后,每次从中抽取一个号签,连续抽取n次,就得到一个容量为n的样本.
抽签法的步骤是：
1°将总体中个体从1—N编号；
2°将所有编号1—N写在形状、大小相同的号签上；
3°将号签放在一个不透明的容器中，搅拌均匀；
4°从容器中每次抽取一个号签，并记录其编号，连续抽取n次；
5°从总体中将与抽取到的签的编号相一致的个体取出．
(2)抽签法的优点是简单易行，缺点是当总体的容量非常大时，费时、费力，如果标号的签搅拌得不均匀，会导致抽样不公平．因此说当总体中的个体数很多时，用抽签法不方便．这时用随机数法．
(3)随机数表法的步骤：
1°将总体中个体编号；
2°在随机数表中任选一个数作为开始；
3°规定从选定的数读取数字的方向；
4°开始读取数字，若不在编号中，则跳过，若在编号中则取出，依次取下去，直到取满为止；
5°根据选定的号码抽取样本．
(4)从0开始编号时，号码是00，01，02，…，99；从3开始编号时，号码是003，004，…，102；从6开始编号时，号码是006，007，…，105．所以以3，6为起点对总体编号时，所编的号码是三位，而从0开始编号时，所编的号码是两位，在随机数表中读数时，读取两位比读取三位要省时，所以从0开始对总体编号较好．
(5)综上所述可知，简单随机抽样有操作简便易行的优点，在总体个数不多的情况下是行之有效的.但是，如果总体中的个体数很多时，对个体编号的工作量太大，即使用随机数表法操作也并不方便快捷.另外，要想“搅拌均匀”也非常困难，这就容易导致样本的代表性差.
应用示例
例1 某车间工人加工一种轴共100件，为了了解这种轴的直径，要从中抽取10件轴在同一条件下测量，如何采用简单随机抽样的方法抽取样本？
分析：简单随机抽样有两种方法：抽签法和随机数表法，所以有两种思路．
解法一（抽签法）：
①将100件轴编号为1，2， (100)
②做好大小、形状相同的号签，分别写上这100个号码；
③将这些号签放在一个不透明的容器内，搅拌均匀；
④逐个抽取10个号签；
⑤然后测量这10个号签对应的轴的直径的样本．
解法二（随机数表法）：
①将100件轴编号为00，01，…99；
②在随机数表中选定一个起始位置，如取第22行第1个数开始(见教材附录1:随机数表)；
③规定读数的方向，如向右读;
④依次选取10个为
68，34，30，13，70，55，74，77，40，44，
则这10个号签相应的个体即为所要抽取的样本．
点评：本题主要考查简单随机抽样的步骤．抽签法的关键是为了保证每个个体被抽到的可能性相等而必须搅拌均匀，当总体中的个体无差异，并且总体容量较小时，用抽签法；用随机数表法读数时，所编的号码是几位，读数时相应地取连续的几个数字，当总体中的个体无差异，并且总体容量较多时，用抽签法．
变式训练
1.下列抽样的方式属于简单随机抽样的有____________．
（1）从无限多个个体中抽取50个个体作为样本．
（2）从1 000个个体中一次性抽取50个个体作为样本．
（3）将1 000个个体编号，把号签放在一个足够大的不透明的容器内搅拌均匀，从中逐个抽取50个个体作为样本．
（4）箱子里共有100个零件，从中选出10个零件进行质量检验，在抽样操作中，从中任意取出一个零件进行质量检验后，再把它放回箱子．
（5）福利彩票用摇奖机摇奖．
解析：（1）中，很明显简单随机抽样是从有限多个个体中抽取，所以（1）不属于；（2）中，简单随机抽样是逐个抽取，不能是一次性抽取，所以（2）不属于；很明显（3）属于简单随机抽样；（4）中，抽样是放回抽样，但是简单随机抽样是不放回抽样，所以（4）不属于；很明显（5）属于简单随机抽样．
答案：（3）（5）
2.要从某厂生产的30台机器中随机抽取3台进行测试，写出用抽签法抽样样本的过程．
分析：由于总体容量和样本容量都较小，所以用抽签法．
解：抽签法，步骤：
第一步，将30台机器编号，号码是01，02， (30)
第二步，将号码分别写在一张纸条上，揉成团，制成号签.
第三步，将得到的号签放入不透明的袋子中，并充分搅匀.
第四步，从袋子中依次抽取3个号签，并记录上面的编号.
第五步，所得号码对应的3台机器就是要抽取的样本．
例2 人们打桥牌时，将洗好的扑克牌随机确定一张为起始牌，这时按次序搬牌时，对任何
一家来说，都是从52张牌中抽取13张牌，问这种抽样方法是否是简单随机抽样？
解：简单随机抽样的实质是逐个地从总体中随机抽取样本，而这里只是随机确定了起始张，其他各张牌虽然是逐张起牌，但是各张在谁手里已被确定，所以不是简单随机抽样．
点评：判断简单随机抽样时，要紧扣简单随机抽样的特征：逐个、不放回抽取且保证每个个体被抽到的可能性相等．
变式训练
现在有一种“够级”游戏，其用具为四副扑克，包括大小鬼（又称为花）在内共216张牌，参与人数为6人并坐成一圈．“够级”开始时，从这6人中随机指定一人从已经洗好的扑克牌中随机抽取一张牌（这叫开牌），然后按逆时针方向，根据这张牌上的数字来确定谁先抓牌，这6人依次从216张牌中抓取36张牌，问这种抓牌方法是否是简单随机抽样？
解：在这里只有抽取的第一张扑克牌是随机抽取的，其他215张牌已经确定，即这215张扑克牌被抽取的可能性与第一张扑克牌可能性不相同，所以不是简单随机抽样．
知能训练
1．为了了解全校240名学生的身高情况，从中抽取40名学生进行测量，下列说法正确的是（）
A.总体是240
B.个体
C.样本是40名学生
D.样本容量是
40
答案：D
2．为了了解所加工一批零件的长度，抽测了其中200个零件的长度，在这个问题中，200个零件的长度是（）
A.总体
B.个体
C.总体的一个样本
D.样本容量
答案：C
3．一个总体中共有200个个体，用简单随机抽样的方法从中抽取一个容量为20的样本，则某一特定个体被抽到的可能性是____________．
1
答案：
10
4．为了检验某种产品的质量，决定从40件产品中抽取10件进行检查，如何用简单随机抽样抽取样本？
解：方法一（抽签法）：
①将这40件产品编号为1，2， (40)
②做好大小、形状相同的号签，分别写上这40个号码；
③将这些号签放在一个不透明的容器内，搅拌均匀；
④连续抽取10个号签；
⑤然后对这10个号签对应的产品检验．
方法二（随机数表法）：
①将40件产品编号，可以编为00,01,02，…，38,39；
②在随机数表中任选一个数作为开始，例如从第8行第9列的数5开始，；
③从选定的数5开始向右读下去，得到一个两位数字号码59，由于59＞39，将它去掉；继续向右读，得到16，将它取出；继续下去，又得到19,10,12,07,39,38,33,21，随后的两位数字号码是12，由于它在前面已经取出，将它去掉，再继续下去，得到34．至此，10个样本号码已经取满，于是，所要抽取的样本号码是16,19,10,12,07,39,38,33,21,34．
拓展提升
现有一批编号为10，11，…，99，100，…，600的元件，打算从中抽取一个容量为6的样本进行质量检验．如何用随机数法设计抽样方案？
分析：重新编号，使每个号码的位数相同．
解：方法一：
第一步，将元件的编号调整为010，011，012，...，099，100， (600)
第二步，在随机数表中任选一数作为开始，任选一方向作为读数方向．比如，选第6行第7个数“9”,向右读.
第三步,从数“9”开始，向右读，每次读取三位，凡不在010—600中的数跳过去不读，前面已经读过的也跳过去不读，依次可得到544，354，378，520，384，263.
第四步,以上这6个号码所对应的6个元件就是所要抽取的对象．
方法二:
第一步,将每个元件的编号加100，重新编号为110，111，112，…，199，200，…，700. 第二步,在随机数表中任选一数作为开始，任选一方向作为读数方向．比如，选第8行第1个数“6”,向右读.
第三步,从数“6”开始，向右读，每次读取三位，凡不在110—700中的数跳过去不读，前面已经读过的也跳过去不读，依次可得到630，163，567，199，507，175.
第四步,这6个号码分别对应原来的530，63，467，99，407，75．这些号码对应的6个元件就是要抽取的对象．
课堂小结
1．简单随机抽样是一种最简单、最基本的抽样方法，简单随机抽样有两种选取个体的方法：放回和不放回，我们在抽样调查中用的是不放回抽样，常用的简单随机抽样方法有抽签法和随机数法．
2．抽签法的优点是简单易行，缺点是当总体的容量非常大时，费时、费力，又不方便，如果标号的签搅拌得不均匀，会导致抽样不公平，随机数表法的优点与抽签法相同，缺点是当总体容量较大时，仍然不是很方便，但是比抽签法公平，因此这两种方法只适合总体容量较小的抽样类型．
3．简单随机抽样每个个体入样的可能性都相等，均为N
n ，但是这里一定要将每个个体入样的可能性、第n 次每个个体入样的可能性、特定的个体在第n 次被抽到的可能性这三种情况区分开来，避免在解题中出现错误．
作业
课本本节练习2、3．
设计感想
本节教学设计以课程标准的要求为指导，重视引导学生参与到教学中，体现了学生的主体地位．同时，根据高考的要求，适当拓展了教材，做到了用教材，而不是教教材．
整体设计
教学分析
教材通过探究“学生对教师教学的意见”过程，介绍了一种最简单的系统抽样——等距抽样，并给出实施等距抽样的步骤．
值得注意的是在教学过程中，适当介绍当n
N 不是整数时，应如何实施系统抽样． 三维目标
1．理解系统抽样，会用系统抽样从总体中抽取样本，了解系统抽样在实际生活中的应用，提高学生学习数学的兴趣.
2．通过自学课后“阅读与思考”，让学生进一步了解虚假广告是淡化总体和抽样方法、强化统计结果来夸大产品的有效性，以提高学生理论联系实际的能力．
重点难点
教学重点：实施系统抽样的步骤． 教学难点：当
n
N 不是整数，如何实施系统抽样． 课时安排
1课时
教学过程
导入新课
思路1
上一节我们学习了简单随机抽样，那么简单随机抽样的特点是什么？简单随机抽样是最简单和最基本的抽样方法，当总体中的个体较少时，常采用简单随机抽样．但是如果总体中的个体较多时，怎样抽取样本呢？教师点出课题：系统抽样．
思路2
某中学有5 000名学生，打算抽取200名学生，调查他们对奥运会的看法，采用简单随机抽样时，无论是抽签法还是随机数法，实施过程很复杂，需要大量的人力和物力，那么有没有更为方便可行的抽样方法呢？这就是今天我们学习的内容：系统抽样．
推进新课
新知探究
提出问题
（1）某学校为了了解高一年级学生对教师教学的意见，打算从高一年级500名学生中抽取50名进行调查，除了用简单随机抽样获取样本外，你能否设计其他抽取样本的方法？
（2）请归纳系统抽样的定义和步骤.
(3)系统抽样有什么特点？
讨论结果：
(1)可以将这500名学生随机编号1—500，分成50组，每组10人，第1组是1—10，第二组11—20，依次分下去，然后用简单随机抽样在第1组抽取1人,比如号码是2，然后每隔10个号抽取一个，得到2，12，22， (492)
这样就得到一个容量为50的样本．
这种抽样方法称为系统抽样．
(2)一般地，要从容量为N 的总体中抽取容量为n 的样本，可将总体分成均衡的若干部分，然后按照预先制定的规则，从每一部分抽取一个个体，得到所需要的样本，这种抽样的方法叫做系统抽样.
其步骤是：
1°采用随机抽样的方法将总体中的N 个个体编号;
2°将整体按编号进行分段，确定分段间隔k(k ∈N ,l≤k);
3°在第1段用简单随机抽样确定起始个体的编号l （l ∈N ,l≤k ）;
4°按照一定的规则抽取样本.通常是将起始编号l 加上间隔k 得到第2个个体编号(l+k)，再加上k 得到第3个个体编号(l+2k)，这样继续下去，直到获取整个样本．
说明：从系统抽样的步骤可以看出，系统抽样是把一个问题划分成若干部分分块解决，从而把复杂问题简单化，体现了数学转化思想．
(3)系统抽样的特点是：
1°当总体容量N 较大时，采用系统抽样；
2°将总体分成均衡的若干部分指的是将总体分段，分段的间隔要求相等，因此，系统抽样又称等距抽样，这时间隔一般为k ＝［n
N ］． 3°预先制定的规则指的是：在第1段内采用简单随机抽样确定一个起始编号，在此编号的基础上加上分段间隔的整倍数即为抽样编号．
应用示例
例1 为了了解参加某种知识竞赛的1 000名学生的成绩，应采用什么抽样方法较恰当？简述抽样过程．
解：适宜选用系统抽样，抽样过程如下：
（1）随机地将这1 000名学生编号为1，2 ，3， (1000)
（2）将总体按编号顺序均分成50部分，每部分包括20个个体．
（3）在第一部分的个体编号1，2，3，…，20中，利用简单随机抽样抽取一个号码，比如18．
（4）以18为起始号码，每间隔20抽取一个号码，这样得到一个容量为50的样本：18，38，58，…，978，998．
点评：系统抽样与简单随机抽样一样，每个个体被抽到的概率都相等,从而说明系统抽样是等概率抽样，它是公平的．系统抽样是建立在简单随机抽样的基础之上的，当将总体均分后对每一部分进行抽样时，采用的是简单随机抽样．
变式训练
1．下列抽样不是系统抽样的是（ ）
A.从标有1—15号的15个小球中任选3个作为样本，按从小号到大号排序，随机确定起点i,以后为i+5, i+10(超过15则从1再数起)号入样
B.工厂生产的产品，用传送带将产品送入包装车间前，检验人员从传送带上每隔五分钟抽一件产品检验
C.搞某一市场调查，规定在商场门口随机抽一个人进行询问，直到调查到事先规定的调查人数为止
D.电影院调查观众的某一指标，通知每排（每排人数相等）座位号为14的观众留下来座谈 分析：C 中，因为事先不知道总体，抽样方法不能保证每个个体按事先规定的概率入样,所以不是系统抽样.
答案：C
2.某校高中三年级的295名学生已经编号为1，2，…，295，为了了解学生的学习情况，要按1∶5的比例抽取一个样本，用系统抽样的方法进行抽取，并写出过程．
分析：按1∶5分段，每段5人，共分59段，每段抽取一人，关键是确定第1段的编号． 解：抽样过程是：
（1）按照1∶5的比例，应该抽取的样本容量为295÷5=59，我们把259名同学分成59组，
每组5人，第一组是编号为1—5的5名学生，第2组是编号为6—10的5名学生，依次下去，59组是编号为291—295的5名学生；
（2）采用简单随机抽样的方法，从第一组5名学生中抽出一名学生，不妨设编号为l(l≤5)；
（3）按照一定的规则抽取样本．抽取的学生编号为l+5k(k=0,1,2,…，58)，得到59个个体作为样本，如当k=3时的样本编号为3，8，13，…，288，293．
例2 为了了解参加某种知识竞赛的1 003名学生的成绩，请用系统抽样抽取一个容量为50的样本．
分析：由于50
1003不是整数，所以先从总体中随机剔除3个个体． 步骤：
（1）随机地将这1003个个体编号为1，2，3， (1003)
（2）利用简单随机抽样，先从总体中剔除3个个体（可利用随机数表），剩下的个体数 1 000能被样本容量50整除，然后再重新编号为1，2，3， (1000)
（3）确定分段间隔．50
1000=20，则将这1 000名学生分成50组，每组20人，第1组是1，2，3，...，20；第2组是21，22，23，...，40；依次下去，第50组是981，982， (1000)
（4）在第1组用简单随机抽样确定第一个个体编号l(l≤20).
（5）按照一定的规则抽取样本．抽取的学生编号为l+20k (k=0,1,2,...，19)，得到50个个体作为样本，如当k=2时的样本编号为2，22，42， (982)
点评：如果遇到n
N 不是整数的情况，可以先从总体中随机地剔除几个个体，使得总体中剩余的个体数能被样本容量整除．
变式训练
1.某校高中三年级有1 242名学生，为了了解他们的身体状况，准备按1∶40的比例抽取一个样本，那么（ ）
A.剔除指定的4名学生
B.剔除指定的2名学生
C.随机剔除4名学生
D.随机剔除2名学生
分析：为了保证每名学生被抽到的可能性相等，必须是随机剔除学生，由于40
1242的余数是2，所以要剔除2名学生.
答案：D
2.从2 005个编号中抽取20个号码，采用系统抽样的方法，则抽样的分段间隔为（ ）
A.99
B.99.5
C.100
D.100.5
答案：C
例3 从已编号为1—50的50枚最新研制的某种型号的导弹中随机抽取5枚来进行发射实验，若采用每部分选取的号码间隔一样的系统抽样方法，则所选取5枚导弹的编号可能是（ ）
A.5，10，15，20，25
B.3，13，23，33，43
C.1，2，3，4，5
D.2，4，6，16，32
分析：用系统抽样的方法抽取到的导弹编号应该为k,k+d,k+2d,k+3d,k+4d,其中d=50/5=10,k 是1到10中用简单随机抽样方法得到的数，因此只有选项B 满足要求.
答案：B
点评：利用系统抽样抽取的样本的个体编号按从小到大的顺序排起来，从第2个号码开始，每一个号码与前一个号码的差都等于同一个常数，这个常数就是分段间隔．
变式训练
某小礼堂有25排座位，每排20个座位，一次心理学讲座，礼堂中坐满了学生，会后为了了解有关情况，留下座位号是15的所有25名学生进行测试，这里运用的是_________抽样方法．
答案：系统
知能训练
1．从学号为0—50的高一某班50名学生中随机选取5名同学参加数学竞赛，采用系统抽样的方法，则所选5名学生的学号不可能是（ ）
A.1，2，3，4，5
B.5，15，25，35，45
C.2, 12, 22, 32, 42
D.9，19，29，39，49
答案：A
2．采用系统抽样从个体数为83的总体中抽取一个样本容量为10的样本，那么每个个体入样的可能性为（ ） A.831 B.80
1 C.101 D.不相等 答案：A
3．某单位的在岗工人为624人，为了调查工作上班时从家到单位的路上平均所用的时间，决定抽取10%的工人调查这一情况，如何采用系统抽样的方法完成这一抽样？
答案：先随机剔除4人，再按系统抽样抽取样本．
4．某学校有学生3 000人，现在要抽取100人组成夏令营，怎样抽取样本？
分析：由于总体人数较多，且无差异，所以按系统抽样的步骤来进行抽样．
解：按系统抽样抽取样本，其步骤是：
①将3 000名学生随机编号1，2， (3000)
②确定分段间隔k ＝100
3000=30，将整体按编号进行分100组，第1组1—30，第2组31—60，依次分下去，第100组2971—3000；
③在第1段用简单随机抽样确定起始个体的编号l （l ∈N ,0≤l≤30）；
④按照一定的规则抽取样本，通常是将起始编号l 加上间隔30得到第2个个体编号l+30，再加上30，得到第3个个体编号l+60，这样继续下去，直到获取整个样本．比如l ＝15，则抽取的编号为：15，45，75， (2985)
这些号码对应的学生组成样本．
拓展提升
将参加数学竞赛的1 000名学生编号如下000，001，002，…，999，打算从中抽取一个容量为50的样本，按系统抽样方法分成50个部分，第一组编号为000，002，…，019，如果在第一组随机抽取的一个号码为015，则抽取的第40个号码为_____________．
分析：利用系统抽样抽取样本，在第一组抽取号码为l ＝015，分段间隔为k ＝50
1000=20，则在第i 组中抽取的号码为015+20(i －1)．则抽取的第40个号码为015＋(40-1)×20=795． 答案：795
课堂小结
通过本节的学习，应明确什么是系统抽样，系统抽样的适用范围，如何用系统抽样获取样本．
作业
习题2.1A 组3．
2.1.3 分层抽样
整体设计
教学分析
教材从“了解某地区中小学生的近视情况及其形成原因”的探究中引入的概念．在探究过程中，应该引导学生体会：调查者是利用事先掌握的各种信息对总体进行分层，这可以保证每一层一定有个体被抽到，从而使得样本具有更好的代表性．为了达到此目的，教材利用右栏问题“你认为哪些因素可能影响到学生的视力？设计抽样方法时，需要考虑这些因素吗？”来引导学生思考，在教学中要充分注意这一点．
教材在探究初中和小学的抽样个数时，在右栏提出问题“想一想，为什么要这样取各个学段的个体数？”用意是向学生强调：含有个体多的层，在样本中的代表也应该多，即样本在该层的个体数也应该多．这样的样本才具有更好的代表性．
三维目标
1．理解分层抽样的概念，掌握其实施步骤，培养学生发现问题和解决问题的能力；
2．掌握分层抽样与简单随机抽样和系统抽样的区别与联系，提高学生的总结和归纳能力，让学生领会到客观世界的普遍联系性．
重点难点
教学重点：分层抽样的概念及其步骤．
教学难点：确定各层的入样个体数目，以及根据实际情况选择正确的抽样方法．
课时安排
1课时
教学过程
导入新课
思路1
中国共产党第十七次代表大会的代表名额原则上是按各选举单位的党组织数、党员人数进行分配的，并适当考虑前几次代表大会代表名额数等因素．按照这一分配办法，各选举单位的代表名额，比十六大时都有增加．另外，按惯例，中央将确定一部分已经退出领导岗位的老党员作为特邀代表出席大会．这种产生代表的方法是简单随机抽样还是系统抽样？教师点出课题：分层抽样．
思路2
我们已经学习了两种抽样方法：简单随机抽样和系统抽样，本节课我们学习分层抽样．推进新课
新知探究
提出问题
(1)假设某地区有高中生2 400人，初中生10 900人，小学生11 000人，此地教育部门为了了解本地区中小学的近视情况及其形成原因，要从本地区的小学生中抽取1%的学生进行调查，你认为应当怎样抽取样本？
(2)想一想为什么这样取各个学段的个体数？
(3)请归纳分层抽样的定义.
(4)请归纳分层抽样的步骤.
(5)分层抽样时如何分层？其适用于什么样的总体？
讨论结果：(1)分别利用系统抽样在高中生中抽取 2 400×1%=24人，在初中生中抽取10 900×1%=109人，在小学生中抽取11 000×1%=110人．这种抽样方法称为分层抽样．
(2)含有个体多的层，在样本中的代表也应该多，即样本从该层中抽取的个体数也应该多．这样的样本才有更好的代表性．
(3)一般地，在抽样时，将总体分成互不交叉的层，然后按照一定的比例，从各层独立地抽取一定数量的个体，将各层取出的个体合在一起作为样本，这种抽样的方法叫分层抽样． (4)分层抽样的步骤：
①分层：按某种特征将总体分成若干部分（层）； ②按抽样比确定每层抽取个体的个数；
③各层分别按简单随机抽样的方法抽取样本； ④综合每层抽样，组成样本．
(5)分层抽样又称类型抽样，应用分层抽样应遵循以下要求：
①分层时将相似的个体归入一类，即为一层，分层要求每层的各个个体互不交叉，即遵循不重复、不遗漏的原则，即保证样本结构与总体结构一致性． ②分层抽样为保证每个个体等可能入样，需遵循在各层中进行简单随机抽样，每层样本数量与每层个体数量的比与这层个体数量与总体容量的比相等． ③当总体个体差异明显时，采用分层抽样． 应用示例
例1 一个单位有职工500人，其中不到35岁的有125人，35岁至49岁的有280人，50岁以上的有95人，为了了解这个单位职工与身体状况有关的某项指标，要从中抽取100名职工作为样本，职工年龄与这项指标有关，应该怎样抽取？
分析：由于职工年龄与这项指标有关，所以应选取分层抽样来抽取样本. 解：用分层抽样来抽取样本,步骤是:
(1)分层：按年龄将150名职工分成三层：不到35岁的职工；35岁至49岁的职工；50岁以上的职工.
(2)确定每层抽取个体的个数．抽样比为
51500100=，则在不到35岁的职工中抽125×51
=25人；在35岁至49岁的职工中抽280×51=56人；在50岁以上的职工中抽95×5
1
=19人．
(3)在各层分别按抽签法或随机数表法抽取样本.
(4)综合每层抽样，组成样本．
点评：本题主要考查分层抽样及其实施步骤．如果总体中的个体有差异时，那么就用分层抽样抽取样本．用分层抽样抽取样本时，要把性质、结构相同的个体组成一层． 变式训练
1.某市的3个区共有高中学生20 000人，且3个区的高中学生人数之比为2∶3∶5，现要从所有学生中抽取一个容量为200的样本，调查该市高中学生的视力情况，试写出抽样过程． 分析：由于该市高中学生的视力有差异，按3个区分成三层，用分层抽样来抽取样本．在3个区分别抽取的学生人数之比也是2∶3∶5，所以抽取的学生人数分别是200×
5322++=40；200×5323++=60；200×5
325
++=100．
解：用分层抽样来抽取样本，步骤是： (1)分层：按区将20 000名高中生分成三层.
(2)确定每层抽取个体的个数．在这3个区抽取的学生数目分别是40、60、100． (3)在各层分别按随机数表法抽取样本. (4)综合每层抽样，组成样本．
2.某单位有老年人28人，中年人54人，青年人81人，为了调查他们的身体状况，从他们中抽取容量为36的样本，最适合抽取样本的方法是（ ） A.简单随机抽样 B.系统抽样
C.分层抽样
D.先从老年人中剔除1人，再用分层抽样
分析：总人数为28+54+81=163．样本容量为36，由于总体由差异明显的三部分组成，考虑用分层抽样.若按36∶163取样，无法得到整解，故考虑先剔除1人，抽取比例变为36∶162=2∶9，则中年人取12人，青年人取18人，先从老年人中剔除1人，老年人取6人，组成36的样本. 答案：D
例2 某商场有四类食品，其中粮食类、植物油类、动物性食品类及果蔬类分别有40种、10种、30种、20种，现从中抽取一个容量为20的样本进行食品安全检测．若采用分层抽样的方法抽取样本，则抽取的植物油类与果蔬类食品种数之和是（ ） A.4 B.5 C.6 D.7
分析：抽样比为
2030104020+++=51，则抽取的植物油类种数是10×51
=2，则抽取的果蔬
类食品种数是20×5
1
=4，所以抽取的植物油类与果蔬类食品种数之和是2＋4＝6.
答案：C
点评：如果A 、B 、C 三层含有的个体数目分别是x 、y 、z,在A 、B 、C 三层应抽取的个体数目分别是m 、n 、p,那么有x ∶y ∶z=m ∶n ∶p ；如果总体有N 个个体,所抽取的样本容量为n,某层所含个体数目为a,在该层抽取的样本数目为b,那么有
a
b N n =． 变式训练
1.（2007浙江高考，文13）某校有学生2 000人，其中高三学生500人．为了解学生的身体素质情况，采用按年级分层抽样的方法，从该校学生中抽取一个200人的样本．则样本中高三学生的人数为______________． 分析：抽样比为
1012000200=，样本中高三学生的人数为500×10
1
=50. 答案：50
2.甲校有3 600名学生，乙校有5 400名学生，丙校有1 800名学生，为统计三校学生某方面的情况，计划采用分层抽样法，抽取一个容量为90人的样本，应在这三校分别抽取学生（ ）
A.30人，30人，30人
B.30人，45人，15人
C.20人，30人，10人
D.30人，50人，10人
分析：抽样比是
120118005400360090=++，则应在这三校分别抽取学生：120
1
×3 600=30
人，1201×5 400=45人，120
1×1 800=15人.
答案：B 知能训练
1．某城区有农民、工人、知识分子家庭共计2 000家，其中农民家庭1 800户，工人家庭100户．现要从中抽取容量为40的样本，调查家庭收入情况，则在整个抽样过程中，可以用到下列抽样方法（ ）
①简单随机抽样 ②系统抽样 ③分层抽样
A.②③
B.①③
C.③
D.①②③
分析：由于各家庭有明显差异，所以首先应用分层抽样的方法分别从农民、工人、知识分子这三类家庭中抽出若干户，即36户、2户、2户．又由于农民家庭户数较多，那么在农民家
庭这一层宜采用系统抽样；而工人、知识分子家庭户数较少，宜采用简单随机抽样法．故整个抽样过程要用到①②③三种抽样法. 答案：D 2．某地区有300家商店，其中大型商店有30家 ，中型商店有75家，小型商店有195家．为了掌握各商店的营业情况，要从中抽取一个容量为20的样本．若采用分层抽样的方法，抽取的中型商店数是______________． 答案：5
3．某校500名学生中，O 型血有200人，A 型血有125人，B 型血有125人，AB 型血有50人，为了研究血型与色弱的关系，需从中抽取一个容量为20的样本．怎样抽取样本？ 分析：由于研究血型与色弱的关系，按血型分层，用分层抽样抽取样本．利用抽样比确定抽取各种血型的人数．
解：用分层抽样抽取样本．
∵
50250020 ，即抽样比为50
2
. ∴200×502=8，125×502=5，50×50
2
=2.
故O 型血抽8人，A 型血抽5人，B 型血抽5人，AB 型血抽2人.
抽样步骤： ①确定抽样比
50
2； ②按比例分配各层所要抽取的个体数，O 型血抽8人，A 型血抽5人，B 型血抽5人，AB 型血抽2人;
③用简单随机抽样分别在各种血型中抽取样本，直至取出容量为20的样本. 拓展提升
某高级中学有学生270人，其中一年级108人，二、三年级各81人，现要利用抽样方法抽取10人参加某项调查，考虑选用简单随机抽样、分层抽样和系统抽样三种方案，使用简单随机抽样和分层抽样时，将学生按一、二、三年级依次统一编号为1，2，…，270；使用系统抽样时，将学生统一随机编号1，2，…，270，并将整个编号依次分为10段．如果抽得号码有下列四种情况：
①7，34，61，88，115，142，169，196，223，250； ②5，9，100，107，111，121，180，195，200，265； ③11，38，65，92，119，146，173，200，227，254； ④30，57，84，111，138，165，192，219，246，270. 关于上述样本的下列结论中，正确的是（ ）
A.②③都不能为系统抽样
B.②④都不能为分层抽样
C.①④都可能为系统抽样
D.①③都可能为分层抽样 分析：如果按分层抽样时，在一年级抽取108×
27010=4人，在二、三年级各抽取81×270
10
=3人，则在号码段1，2，…，108抽取4个号码，在号码段109，110，…，189抽取3个号码，
在号码段190，191，…，270抽取3个号码，①②③符合，所以①②③可能是分层抽样，④不符合，所以④不可能是分层抽样；如果按系统抽样时，抽取出的号码应该是“等距”的，①③符合，②④不符合，所以①③都可能为系统抽样，②④都不能为系统抽样. 答案：D
点评：根据样本的号码判断抽样方法时，要紧扣三类抽样方法的特征．利用简单随机抽样抽
取出的样本号码没有规律性；利用分层抽样抽取出的样本号码有规律性，即在每一层抽取的号码个数m等于该层所含个体数目与抽样比的积，并且应该恰有m个号码在该层的号码段内；利用系统抽样取出的样本号码也有规律性，其号码按从小到大的顺序排列，则所抽取的号码是：l,l+k,l+2k,…,l+(n－1)k．其中，n为样本容量，l是第一组中的号码，k为分段间隔＝总体容量／样本容量．
课堂小结
本节课学习了分层抽样的定义及其实施步骤．
作业
习题2.1A组5.
设计感想
本节课重视从学生的生活经验和已有知识中学习数学和理解数学.首先为教材内容选择生活背景，让学生体验数学问题来源于生活实际;其次，大胆调用学生熟知的生活经验，使数学学习变得易于理解掌握；第三，善于联系生活实际有机改编教材习题，让学生在实践活动中理解掌握知识，变“学了做”为“做中学”.
2.2 用样本估计总体
2.2.1 用样本的频率分布估计总体分布
整体设计
教学分析
教科书通过探究栏目引导学生思考居民生活用水定额管理问题,引出总体分布的估计问题,该案例贯穿于本节始终.通过对该问题的探究,使学生学会列频率分布表、画频率分布直方图、频率分布折线图.教科书在这里主要介绍有关频率分布的列表和画图的方法,而关于频率分布的随机性和规律性方面则给教师留下了较大的发挥空间.教师可以通过初中有关随机事件的知识,也可以利用计算机多媒体技术,引导学生进一步体会由样本确定的频率分布表和频率分布直方图的随机性；通过初中有关频率与概率之间的关系,了解频率分布直方图的规律性,即频率分布与总体分布之间的关系,进一步体会用样本估计总体的思想.
由于样本频率分布直方图可以估计总体分布,因此可以用样本频率分布特征来估计相应的总体分布特征,这就提供了估计总体特征的另一种途径,其意义在于：在没有原始数据而仅有频率分布的情况下,此方法可以估计总体的分布特征.
三维目标
1.通过实例体会分布的意义和作用,通过对现实生活的探究,感知应用数学知识解决问题的方法.
2.在表示样本数据的过程中,学会列频率分布表,画频率分布直方图、频率折线图和茎叶图,理解数形结合的数学思想和逻辑推理的数学方法.
3.通过对样本分析和总体估计的过程,感受数学对实际生活的需要,通过实例体会频率分布直方图、频率折线图、茎叶图的各自特征,从而恰当地选择上述方法分析样本的分布,准确地作出总体估计,认识到数学知识源于生活并指导生活的事实,体会数学知识与现实世界的联系. 重点难点
教学重点：会列频率分布表,画频率分布直方图、频率折线图和茎叶图.
教学难点:能通过样本的频率分布估计总佒的分布.
课时安排
1课时
教学过程
导入新课
思路1
在NBA的2006赛季中,甲、乙两名篮球运动员每场比赛得分的原始记录如下﹕
甲运动员得分：12,15,20,25,31,31,36,36,37,39,44,49,50
乙运动员得分：8,13,14,16,23,26,28,38,39,51,31,29,33
请问从上面的数据中你能否看出甲、乙两名运动员哪一位发挥比较稳定？
如何根据这些数据作出正确的判断呢？这就是我们这堂课要研究、学习的主要内容——用样本的频率分布估计总体分布（板书课题）.
思路2
怎样通过上表中的数据,分析比较两时间段内的高温（≥33 ℃）状况？这就是我们这堂课要研究、学习的主要内容——用样本的频率分布估计总体分布.
思路3
讨论：我们要了解我校学生每月零花钱的情况,应该怎样进行抽样？
提问：学习了哪些抽样方法？一般在什么时候选取什么样的抽样方法呢?
讨论：通过抽样方法收集数据的目的是什么？（从中寻找所包含的信息,用样本去估计总体）指出两种估计手段：一是用样本的频率分布估计总体的分布,二是用样本的数字特征（平均数、标准差等）估计总体的数字特征.这就是我们这堂课要研究、学习的主要内容——用样本的频率分布估计总体分布.
推进新课
新知探究
提出问题
（1）我国是世界上严重缺水的国家之一,城市缺水问题较为突出,某市政府为了节约生活用水,计划在本市试行居民生活用水定额管理,即确定一个居民月用水量标准a,用水量不超过a的部分按平价收费,超出a的部分按议价收费.如果希望大部分居民的日常生活不受影响,那么标准a定为多少比较合理呢？你认为,为了较合理地确定出这个标准,需要做哪些工作？（让学生展开讨论）
（2）什么是频率分布？
（3）画频率分布直方图有哪些步骤？
（4）频率分布直方图的特征是什么？
讨论结果：
（1）为了制定一个较为合理的标准a,必须先了解全市居民日常用水量的分布情况,比如月均用水量在哪个范围的居民最多,他们占全市居民的百分比情况等.因此采用抽样调查的方式,通过分析样本数据来估计全市居民用水量的分布情况.
分析数据的一种基本方法是用图将它们画出来,或者用紧凑的表格改变数据的排列方式,作图可以达到两个目的,一是从数据中提取信息,二是利用图形传递信息.表格则是通过改变
数据的构成形式,为我们提供解释数据的新方式.
下面我们学习的频率分布表和频率分布图,则是从各个小组数据在样本容量中所占比例大小的角度,来表示数据分布的规律.可以让我们更清楚地看到整个样本数据的频率分布情况.
（2）频率分布是指一个样本数据在各个小范围内所占比例的大小；一般用频率分布直方图反映样本的频率分布.
（3）其一般步骤为：
①计算一组数据中最大值与最小值的差,即求极差；
②决定组距与组数；
③将数据分组；
④列频率分布表；
⑤画频率分布直方图.
（4）频率分布直方图的特征：
①从频率分布直方图可以清楚地看出数据分布的总体趋势.
②从频率分布直方图得不出原始的数据内容,把数据表示成直方图后,原有的具体数据信息就被抹掉了.
同样一组数据,如果组距不同,横轴、纵轴的单位不同,得到的图和形状也会不同.不同的形状给人以不同的印象,这种印象有时会影响我们对总体的判断,分别以0.1和1为组距重新作图,然后谈谈你对图的印象.
提出问题
（1）什么是频率分布折线图？
（2）什么是总体密度曲线？
（3）对于任何一个总体，它的密度曲线是否一定存在？是否可以被非常准确地画出来？（4）什么叫茎叶图？画茎叶图的步骤有哪些？
（5）茎叶图有什么特征？
讨论结果：
（1）连接频率分布直方图中各小长方形上端的中点,就得到频率分布折线图.
（2）在样本频率分布直方图中,相应的频率折线图会越来越接近于一条光滑曲线,统计中称这条光滑曲线为总体密度曲线.它能够精确地反映总体在各个范围内取值的百分比,它能给我们提供更加精细的信息.
（3）实际上,尽管有些总体密度曲线是客观存在的,但一般很难像函数图象那样准确地画出来,我们只能用样本的频率分布对它进行估计,一般来说,样本容量越大,这种估计就越精确．（4）当数据是两位有效数字时,用中间的数字表示十位数,即第一个有效数字,两边的数字表示个位数,即第二个有效数字,它的中间部分像植物的茎,两边部分像植物茎上长出来的叶子,因此通常把这样的图叫做茎叶图.
画茎叶图的步骤如下：
①将每个数据分为茎(高位)和叶(低位)两部分,在此例中,茎为十位上的数字,叶为个位上的数字;
②将最小茎和最大茎之间的数按大小次序排成一列,写在左(右)侧;
③将各个数据的叶按大小次序写在其茎右(左)侧.
（5）①用茎叶图表示数据有两个优点：一是从统计图上没有原始数据信息的损失,所有数据信息都可以从茎叶图中得到；二是茎叶图中的数据可以随时记录,随时添加,方便记录与表示.
②茎叶图只便于表示两位有效数字的数据,而且茎叶图只方便记录两组的数据,两个以上的数据虽然能够记录,但是没有表示两个记录那么直观,清晰.
茎叶图、频率分布表和频率分布直方图都是用来描述样本数据的分布情况的.茎叶图由所有样本数据构成,没有损失任何样本信息,可以在抽样的过程中随时记录(这对于教练员发现运动员现场状态特别有用);而频率分布表和频率分布直方图则损失了样本的一些信息,必须在完成抽样后才能制作.
正确利用三种分布的描述方法，都能得到一些有关分布的主要特点(如分布是否具有单峰性、是否具有对称性、样本点落在各分组中的频率等),这些主要特点受样本的随机性的影响比较小,更接近于总体分布的相应的特点.
频率分布表和频率分布直方图之间的密切关系是显然的,它们只不过是相同的数据的两种不同的表达方式,茎叶图和频率分布表极为类似,事实上,茎相当于频率分布表中的分组;茎上叶的数目相当于频率分布表中指定区间组的频数.
应用示例
思路1
例1 有100名学生,每人只能参加一个运动队,其中参加足球队的有30人,参加篮球队的有27人,参加排球队的有23人,参加乒乓球队的有20人.
(1)列出学生参加运动队的频率分布表.
(2)画出频率分布条形图.
解：(1)参加足球队记为1,参加篮球队记为2,参加排球队记为3,参加乒乓球队记为4,得频率
(2)由上表可知频率分布条形图如下：
例2 为了了解中学生的身体发育情况,对某中学17岁的60名女生的身高进行了测量,结果如下：（单位：cm）
154 159 166 169 159 156 166 162 158
156 166 160 164 160 157 151 157 161
158 153 158 164 158 163 158 153 157
162 159 154 165 166 157 151 146 151
160 165 158 163 163 162 161 154 165
162 159 157 159 149 164 168 159 153
列出样本的频率分布表；绘出频率分布直方图.
解：第一步,求极差：上述60个数据中最大为169,最小为146.
故极差为：169－146＝23 cm.
第二步,确定组距和组数,可取组距为3 cm,则组数为
3
2
7323 ,可将全部数据分为8组. 第三步,确定组限：［145.5,148.5),［148.5,151.5),［151.5,154.5),［154.5,157.5),［157.5,160.5),
［160.5,163.5),［163.5,166.5),［166.5,169.5).
第五步,根据上述数据绘制频率分布直方图如下图：
以上例1和例2两种情况的不同之处在于,前者的频率分布表列出的是几个不同数值的频率,相应的条形图是用其高度表示取各个值的频率；后者的频率分布表列出的是在不同区间内取值的频率,相应的直方图是用图表面积的大小来表示在各个区间内取值的频率.
我们在处理一个数理问题时可以采用样本的频率分布估计总体分布的方法,这是因为,频率分布随着样本容量的增大更加接近于总体分布,当样本容量无限增大且分组的组距无限缩小时,频率分布的直方图就演变成一条光滑的曲线——总体密度曲线.这条曲线是客观存在的,但是我们却很难将它准确地画出,我们只能用样本的频率分布去对它进行估计.基于频率分布与相应的总体分布有这种关系,再加上我们通常并不知道一个总体的分布,我们往往是从一个总体中抽取一个样本,用样本的频率去估计相应的总体分布.一般说来,样本的容量越大,这种估计就越精确.
例3 从某校高一年级的1 002名新生中用系统抽样的方法抽取一个容量为100的身高样本,如下（单位：cm ）．作出该样本的频率分布表，并估计身高不小于170(cm)的同学所占的百
解：（1）在全部数据中找出最大值180与最小值151,它们相差（极差）29,决定组距为3； （2）将区间［150.5,180.5］分成10组；分别是［150.5,153.5),［153.5,156.5),…,［177.5,180.5)； （3）从第一组［150.5,153.5)开始分别统计各组的频数,再计算各组的频率,列频率分布表：
［0.14×
5
.1685.171170
5.171--+0.07+0.04+0.03］×100%=21%．
点评：一般地，编制频率分布表的步骤如下： （1）求极差,决定组数和组距；
（2）分组,通常对组内的数值所在的区间取左闭右开区间； （3）登记频数,计算频率,列出频率分布表．
思路2
例1 下表给出了某校500名12岁男孩中用随机抽样得出的120人的身高(单位：cm).
(1)列出样本频率分布表; (2)画出频率分布直方图;
(3)估计身高小于134 cm 的人数占总人数的百分比.
分析：根据样本频率分布表、频率分布直方图的一般步骤解题. 解：（1）样本频率分布表如下：
人教版高中数学必修三 第二章 统计变量间的相关关系
变量间的相关关系 教学目标 1. 会作两个相关变量的数据的散点图，会利用散点图认识变量的相关关系． 2．了解最小二乘法的思想，能根据给出的线性回归方程系数公式建立线性回归方程． 教学重点、难点 重点：会作两个相关变量的数据的散点图，会利用散点图认识变量的相关关系． 难点：了解最小二乘法的思想，能根据给出的线性回归方程系数公式建立线性回归方程．教学过程 一、引入 1.两个变量的线性相关 （1）正相关 在散点图中，点散布在从左下角到右上角的区域，对于两个变量的这种相关关系，我们将它称为正相关. （2）负相关在散点图中，点散布在从左上角到右下角的区域，两个变量的这种相关关系称为负相关. （3）线性相关关系、回归直线 如果散点图中点的分布从整体上看大致在一条直线附近，就称这两个变量之间具有线性相关关系，这条直线叫做回归直线. 练习1：下列关系中，是相关关系的为（） ①学生的学习态度与学习成绩之间的关系； ②教师的执教水平与学生的学习成绩之间的关系； ③学生的身高与学生的学习成绩之间的关系； ④家庭的经济条件与学生的学习成绩之间的关系. A.①② B.①③ C.②③ D.②④ 2．(2009·宁夏、海南)对变量x，y有观测数据(x i，y i)(i＝1,2，…，10)，得散点图(1)； 对变量u、v有观测数据(u i，v i)(i＝1,2，…，10)，得散点图(2)．由这两个散点图可以判断() A．变量x与y正相关，u与v正相关B．变量x与y正相关，u与v负相关 C．变量x与y负相关，u与v正相关D．变量x与y负相关，u与v负相关
2.回归方程 （1）最小二乘法 求回归直线使得样本数据的点到它的 的方法叫做最小二乘法. （2）回归方程 方程a x b y ???+= 是两个具有线性相关关系的变量的一组数据（x 1,y 1）,(x 2,y 2),…,(x n ,y n )的回归方程，其中b ? , a ? 是待定参数. ?? ?? ??? ??==a b ?? 3、设有一个回归方程为 y ?=3-5x , 变量x 增加一个单位时 （ ） A.y 平均增加3个单位 B.y 平均减少5个单位 C.y 平均增加5个单位 D.y 平均减少3个单位 4、对有线性相关关系的两个变量建立的回归直线方程a x b y ???+= 中， 回归系数b ? ( ) A ．可能小于0 B ．小于0 C ．能等于0 D ．只能等于0 解析： b ?＝0时，得r ＝0，这时不具有线性相关关系，但b ? 能大于0，也能小于0. 5、已知回归直线的斜率的估计值是1.23，样本点的中心为（4，5），则回归直线的回归方程是（ ） A. y ? =1.23x+4 B. y ?=1.23x+5 C. y ?=1.23x+0.08 D. y ?=0.08x+1.23 21 1)() ()(∑∑==---n i i i n i i x x y y x x ∑∑==--= n i i n i i i x n x y x n y x 1 2 21 x b y ?-
人教版高中数学必修三 第二章 统计变量间的相关关系(线性回归)
变量间的相关关系(线性回归) 一、变量之间的相关关系 1、凭我们的学习经验可知，物理成绩与数学成绩有一定的关系，数学成绩的好坏会对物理成绩造成影响。但除此以外，还存在其他影响物理成绩的因素。例如，是否喜欢物理，用在物理学习上的时间等。当我们主要考虑数学成绩对物理成绩的影响时，就要考察这两者之间的相关关系。 自变量取值一定时，因变量的取值带有一定随机性的两个变量之间的关系叫做相关关系。 2、相关关系与函数关系的异同点 相同点：两者均是指两个变量的关系。 不同点：（1）函数关系是一种确定的关系。如匀速直线运动中时间t 与路程s 的关系；相关关系是一种非确定的关系。如一块农田的水稻产量与施肥量之间的关系。事实上，函数关系是两个非随机变量的关系，而相关关系是非随机变量与随机变量的关系。 （2）函数关系是一种因果关系，而相关关系不一定是因果关系，也可能是伴随关系。例如，有人发现，对于在校儿童，鞋的大小与阅读能力有很强的相关关系，然而学会新词并不能使脚变大，而是涉及第三个因素――年龄，当儿童长大一些，他们的阅读能力会提高而且由于长大脚也变大。 （3）相关关系的分析方向 由于相关关系的不确定性，在寻找变量间相关关系的过程中，统计发挥着非常重要的作用。我们可以通过收集大量的数据，在对数据进行统计分析的基础上，发现其中的规律，对它们的关系作出判断。 二、两个变量的线性相关 1、回归分析 对具有相关关系的两个变量进行统计分析的方法叫回归分析。通俗地讲，回归分析是寻找相关关系中非确定性关系的某种确定性。 一般地，对于某个家庭来说，它的年饮食支出不一定随年收入的增加而增加或减少。但如果是大量的个体，可能就会表现出一定的规律来。观察表中数据，大体上来看，随着家庭看收入的增加，年饮食支出也在增加。为了确定这一相关关系的细节，我们需要进行数据分析。与以前一样，我们可以作统计图、表。通过作统计图、表，可以使我们对两个变量之间的关系有一个直观上的印象和判断。 除我们在前面所学的有关图、表外，我们还可以通过另外一种图――散点图来分析两个变量之间的关系。 2、散点图 将样本中n 个数据点(,) i i x y （1,2,,i n ）描在平面直 角坐标系中，以表示具有相关关系的两个变量的一组数据的图形叫做散点图。 如上例中，为了更清楚地看出两变量是否有相关关系，我们以年收入x 的取值作为横坐标，把年饮食支出y 的相应取值作为纵坐标，可得相应散点图。如图所示。 散点图形象地反映了各对数据的密切程度。由图可见，年 收入越高，年饮食支出超高。图中点的趋势表明两个变量间确实存在一定的关系。 3、正相关、负相关 从散点图可以看到点散布的位置是从左下角到右上角的区域，即一个变量的值由小变大时，另一个变量的值也由小变大，这种相关称为正相关。如年龄由小变大时，体内脂肪含量也在由小变大。 反之，如果两个变量的散点图中散布的位置是从左上角到右下角的区域。即一个变量的值由小变大时，另一个变量的值由大变小，这种相关称为负相关。如汽车的重量和汽车每消耗1L 汽油所行驶的路程成负相关。汽车越重，每消耗1L 汽油所行驶的平均路程就越短。 4、如果关于两个变量统计数据的散点图呈现如图的形状，则 这两个变量之间不具有相关关系。例如，学生的身高与学生的数学成绩没有相关关系。 利用散点图可以判断变量之间有无相关关系。 三、回归直线方程
人教A版高中数学必修三2.2.2《众数 中位数 平均数》word教案
§2.2.2 用样本的数字特征估计总体的数字特征 一、教材分析 教科书结合实例展示了频率分布的众数、中位数和平均数.对于众数、中位数和平均数的概念,重点放在比较它们的特点,以及它们的适用场合上,使学生能够发现,在日常生活中某些人通过混用这些（描述平均位置的）统计术语进行误导.另一方面,教科书通过思考栏目让学生注意到,直接通过样本计算所得到的中位数与通过频率直方图估计得到的中位数不同.在得到这个结论后,教师可以举一反三,使学生思考对于众数和平均数,是否也有类似的结论.进一步,可以解释对总体众数、总体中位数和总体平均数的两种不同估计方法的特点.在知道样本数据的具体数值时,通常通过样本计算中位数、平均值和众数,并用它们估计总体的中位数、均值和众数.但有时我们得到的数据是整理过的数据,比如在媒体中见到的频数表或频率表,用教科书中的方法也可以得到总体的中位数、均值和众数的估计. 教科书通过几个现实生活的例子,引导学生认识到：只描述平均位置的特征是不够的,还需要描述样本数据离散程度的特征.通过对如何描述数据离散程度的探索,使学生体验创造性思维的过程.教科书通过例题向学生展示如何用样本数字特征解决实际问题,通过阅读与思考栏目“生产过程中的质量控制图”,让学生进一步体会分布的数字特征在实际中的应用. 二、教学目标 1、知识与技能 （1）正确理解样本数据标准差的意义和作用，学会计算数据的标准差。 （2）能根据实际问题的需要合理地选取样本，从样本数据中提取基本的数字特征（如平均数、标准差），并做出合理的解释。 （3）会用样本的基本数字特征估计总体的基本数字特征。 （4）形成对数据处理过程进行初步评价的意识。 2、过程与方法 在解决统计问题的过程中，进一步体会用样本估计总体的思想，理解数形结合的数学思想和逻辑推理的数学方法。 3、情感态度与价值观 会用随机抽样的方法和样本估计总体的思想解决一些简单的实际问题，认识统计的作用，能够辨证地理解数学知识与现实世界的联系。 三、重点难点 教学重点：根据实际问题对样本数据中提取基本的数据特征并作出合理解释,估计总体的基本数字特征；体会样本数字特征具有随机性. 教学难点：用样本平均数和标准差估计总体的平均数与标准差；能应用相关知识解决简单的实际问题. 四、课时安排 2课时 五、教学设计 第1课时众数、中位数、平均数 （一）导入新课 思路1 在一次射击比赛中,甲、乙两名运动员各射击10次,命中环数如下﹕ 甲运动员:7,8,6,8,6,5,8,10,7,4； 乙运动员:9,5,7,8,7,6,8,6,7,7. 观察上述样本数据,你能判断哪个运动员发挥得更稳定些吗？为了从整体上更好地把握总体的规律,我们要通过样本的数据对总体的数字特征进行研究.——用样本的数字特征估计总体的数字特征.(板书课题) 思路2
新人教A版必修32020学年高中数学第2章统计2_1_1简单随机抽样学案
2．1.1 简单随机抽样 1．理解并掌握简单随机抽样的概念、特点和步骤． 2．掌握简单随机抽样的两种方法． 1．简单随机抽样：一般地，设一个总体含有N个个体，从中逐个不放回地抽取n个个体作为样本(n≤N)，如果每次抽取时总体内的各个个体被抽到的机会都相等，就把这种抽样方法叫做简单随机抽样． 2．最常用的简单随机抽样方法有两种——抽签法和随机数表法． 3．一般地，抽签法就是把总体中的N个个体编号，把号码写在号签上，将号签放在一个容器中，搅拌均匀后，每次从中抽取一个号签，连续抽取n次，就得到一个容量为n的样本． 4．随机数法就是利用随机数表、随机数骰子或计算机产生的随机数进行抽样． 5．简单随机抽样有操作简便易行的优点，在总体个数不多的情况下是行之有效的． 判断正误．(正确的打“√”，错误的打“×”) (1)抽签法和随机数表法都适用于总体容量和样本容量较小时的抽样．( ) (2)利用随机数表法抽取样本时，选定的初始数是任意的，但读数的方向只能是从左向右读．( ) (3)利用随机数表法抽取样本时，若一共有总体容量为100，则给每个个体分别编号为1,2,3，…，100.( ) [提示](1)√由简单随机抽样的定义可知其正确． (2)×读数的方向也是任意的． (3)×应编号应为00,01,02， (99) 题型一对简单随机抽样的概念的理解 【典例1】下列抽取样本的方法是简单随机抽样吗？为什么？ (1)从无限多个个体中抽取50个个体作为样本．
(2)箱子里共有100个零件，今从中选取10个零件进行检验，在抽样操作时，从中任意地拿出一个零件进行质量检验后再把它放回箱子里． (3)从50个个体中一次性抽取5个个体作为样本． (4)一彩民选号，从装有36个大小、形状都相同的号签的箱子中无放回的抽取6个号签． [解](1)不是简单随机抽样，因为被抽取的样本的总体的个数是无限的而不是有限的． (2)不是简单随机抽样，因为它是有放回地抽样． (3)不是简单随机抽样，因为它是一次性抽取，而不是“逐个”抽取． (4)是简单随机抽样，因为总体中的个体是有限的，并且是从总体中逐个抽取、不放回的、等可能的抽样． 简单随机抽样的判断方法 判断所给的抽样是否为简单随机抽样的依据是简单随机抽样的四个特征： 上述四点特征，如果有一点不满足，就不是简单随机抽样． [针对训练1] (1)下列抽样方法是简单随机抽样的是( ) A．从100个学生家长中一次性随机抽取10人做家访 B．从38本教辅参考资料中有放回地随机抽取3本作为教学参考 C．从自然数集中一次性抽取20个进行奇偶性分析 D．某参会人员从最后一排20个座位中随机选择一个坐下 (2)从52名学生中选取5名学生参加“希望杯”全国数学邀请赛，若采用简单随机抽样抽取，则每人入选的可能性( ) A．都相等，且为1 52 B．都相等，且为 1 10 C．都相等，且为5 52 D．都不相等 [解析](1)A不是简单随机抽样，因为是“一次性”抽取；B不是简单随机抽样，因为是“有放回”抽取；C不是简单随机抽样，因为是“一次性”抽取，且“总体容量无限”；D是简单随机抽样． (2)对于简单随机抽样，在抽样过程中每一个个体被抽取的机会都相等(随机抽样的等可
高中数学 第二章 统计章末复习学案(含解析)新人教A版必修3-新人教A版高一必修3数学学案
章末复习 学习目标 1.梳理本章知识，构建知识网络.2.会根据不同的特点选择适当的抽样方法获得样本数据.3.能利用图、表对样本数据进行整理分析，用样本和样本的数字特征估计总体.4.能利用散点图对两个变量是否相关进行初步判断，能用线性回归方程进行预测． 1．抽样方法 (1)用随机数法抽样时，对个体所编号码位数要相同，当问题所给位数不同时，以位数较多的为准，在位数较少的数前面添“0”，凑齐位数． (2)用系统抽样法时，如果总体容量N 能被样本容量n 整除，抽样间隔为k ＝N n ；如果总体容量N 不能被样本容量n 整除，先用简单随机抽样剔除多余个体，抽样间隔为k ＝K n (其中K ＝N －多余个体数)． (3)三种抽样方法的异同点 类别 共同点 各自特点 相互联系 适用范围 简单随机 抽样 抽样过 程中每 个个体 被抽到 的可能 性相同 从总体中逐个抽取 总体中的个体数 较少 系统抽样 将总体平均分成几 部分，按事先确定 的规则分别在各部 分中抽取 在起始部分抽样 时，采用简单随 机抽样 总体中的个体数较多 分层抽样 将总体分成几层， 按各层个体数之比抽取 在各层抽样时采 用简单随机抽样 或系统抽样 总体由差异明显 的几部分组成 2.用样本估计总体 (1)用样本估计总体 用样本频率分布估计总体频率分布时，通常要对给定的一组数据作频率分布表与频率分布直方图．当样本只有两组数据且样本容量比较小时，用茎叶图刻画数据比较方便． (2)样本的数字特征
样本的数字特征可分为两大类：一类是反映样本数据集中趋势的，包括众数、中位数和平均数；另一类是反映样本数据波动大小的，包括方差及标准差． 3．变量间的相关关系 (1)两个变量之间的相关关系的研究，通常先作变量的散点图，根据散点图判断这两个变量最接近于哪种确定性关系(函数关系)． (2)求回归方程的步骤： ①先把数据制成表，从表中计算出x ，y ，∑n i ＝1x 2 i ，∑n i ＝1 x i y i ； ②计算回归系数a ^，b ^ ，公式为⎩⎨ ⎧ b ^ ＝∑n i ＝1 x i y i －n x y ∑n i ＝1 x 2i －n x 2 ， a ^ ＝y －b ^ x ； ③写出回归方程y ^＝b ^x ＋a ^ . 题型一 抽样方法 例1 (1)大、中、小三个盒子中分别装有同一产品120个、60个、20个，现在需从这三个盒子中抽取一个容量为25的样本，较为恰当的抽样方法是( ) A ．分层抽样 B ．系统抽样 C ．简单随机抽样 D ．以上三种均可 (2)某企业三月中旬生产A ，B ，C 三种产品共3000件，根据分层抽样的结果，企业统计员制作了如下的表格： 由于不小心，表格中A ，C 产品的有关数据已被污染看不清楚，统计员记得A 产品的样本数量比C 产品的样本数量多10，根据以上信息，可得C 产品的数量是________件． 答案 (1)B (2)800 解析 (1)总体无明显差异，但总体中个体数较多，故采用系统抽样较恰当．
人教A版高中数学必修3《二章 统计 2.1 随机抽样 2.1.2 系统抽样》优质课教案_25
人教A版普通高中课程标准试验教科书数学3 必修 第二章统计 2.1.2 系统抽样教学设计 一、教材分析 系统抽样是承接简单随机抽样，学生接触的第二种抽样方法，同时也为分层抽样做铺垫，更是用样本估计总体的基础，在教材中起着承上启下的作用。二、学情分析 这一节知识比较简单，学生理解起来并不困难，但是要学生从实际情况中，分析出系统抽样的特性，再自己归纳总结出系统抽样的步骤，这就有一些难度了，其中体现了数学建模的核心素养，本节课我通过传送带的实例，引导学生找到抽样的方法，并提炼初具体步骤，最终得到系统抽样的定义。 三、教学目标 1.引导学生构建系统抽样的定义和步骤； 2.能利用系统抽样解决一些简单问题； 3.培养学生的数学建模核心素养. 设计意图：系统抽样定义的构建和应用是本节课的核心，也是难点，需要给学生充分的时间，让他们自己总结，归纳，得出结论.因此，教学目标定位为引导学生构建定义、应用定义，培养学生建模的核心素养。 四、教学重难点 教学重点：系统抽样的应用 教学难点：系统抽样定义的建构 五、教学方法、工具 启发式教学、引导式； 教学工具：PPT课件，实物展台，电子白板，白板. 六、教学过程 1.情景创设：学生观察图片，感受传送 带的情形. 设计意图：这张图片来源于生活，学生不 会有距离感，让学生感受数学来源于生 活，服务于生活；同时又能提起学生的学 习兴趣，尽快进入上课状态. 问题1：这是某饮料公司生产线上的传送 带，现要检测其质量，需从中选取50瓶 进行检测，你觉得怎样抽取比较合适？ 设计意图：学生前面学习了简单随机抽 样，对于抽样刚刚有了一点认识，先把问 题抛给学生，他们自然会先考虑，能否用简单随机抽样来解决这个问题，发现有问题后才会觉得需要一个新的方法来解决这个问题. 2.问题探究： 思考1：我们上节课学习的抽签法，随机数表法能否比较方便的解决问题1？ 那你有没有别的方法呢？
2019-2020学年高中数学 第二章 统计 2.2.3 茎叶图导学案新人教A版必修3.doc
2019-2020学年高中数学第二章统计 2.2.3 茎叶图导学案新人教 A版必修3 【自主学习】 先学习课本P69-P70然后开始做导学案，记住知识梳理部分的内容； 一、学习目标： 1.在表示样本数据的过程中，学会画频率折线图和茎叶图 2.通过实例频率折线图、茎叶图各自特征，从而恰当地选择上述方法分析样本的分布，准确 地做出总体估计 二、知识梳理： 1、连接频率分布直方图中各小长方形上端的中点，就得到频率分布折线图。 2、随着样本容量的增加，作图时，所分的组数也在增加,相应的频率分布折线图就会越来越接近于一条光滑曲线,统计中称之为总体密度曲线,它能够更加精细的反映出总体在各个范围内取值的百分比. 3、当样本数据较少时,用茎叶图表示数据的效果较好.它不但可以保留所有信息,而且可以随时记录,给数据的记录和表示都带来了方便. 三、自我检测： 1、某赛季，甲、乙两名篮球运动员都参加了11场比赛，他们每场比 赛得分的情况用如右图所示的茎叶图表示，则甲、乙两名运动员 的中位数分别为( ) A．19、13 B．13、19 C．20、18 D．18、20 2．青年歌手大奖赛共有10名选手参赛，并请了7名评委．如图所示的茎叶图是7名评委给参加最后决赛的两位选手甲、乙评定的成绩，去掉一个最高分和一个最低分后，甲、乙选手剩余数据的平均成绩分别为________、________. 答案： 1、 A 2、84.2分85分 3 4 1 0 2 1
7 8 9 9 44647 3 必修三：§2.2.3 茎叶图 【课堂检测】 1、下图是七位评委为某民族舞蹈打出的分数的茎叶统计图，去掉一个最高分和一个最低分 后，所剩数据的平均数和方差分别为（）. A、84，4.84 B、84，1.6 C、85，1.6 D、85，4 2、如图所示茎叶统计图表示一台自动售货机的销售情况，则这组数据的极差是（） A、9 B、39 C、41 D、59 【拓展探究】 探究一：为了了解一大片经济林生长情况，随机测量其中的40株的底部周长，得到如下数据表（单位：cm）
湖南省株洲县五中人教A版高一数学必修三学案 第二章 统计 精品
统计 简单随机抽样 一．学习要求 1. 正确理解随机抽样的概念，掌握抽签法、随机数表法的一般步骤； 2. 在解决统计问题的过程中，学会用简单随机抽样的方法从总体中抽取样本； 3. 感受抽样统计的重要性和必要性． 二．课前自学 （一）阅读课本，梳理知识 1．简单随机抽样 设一个总体含有N个个体，从中逐个__________________地抽取n个个体作为样本(n≤N),如果每次抽取时总体内的各个个体被抽到的机会都______________，就把这种抽样方法叫做简单随机抽样. 2．简单随机抽样的分类 (1)抽签法. 抽签法的步骤为： ①将总体中的N个个体_____________________； ②把号码写在号签上； ③将号签放在一个容器中，并_____________________； ④从容器中每次抽取一个号签，连续抽取n次； ⑤将总体中与抽到的号签的编号一致的n个个体取出. (2)随机数法. ①随机数法：利用______________、随机数骰子或计算机产生的随机数进行抽样的方法. ②用随机数表法抽取样本的步骤是： (ⅰ)将总体中的个体编号(每个号码位数___________); (ⅱ)在随机数表中______________作为开始； (ⅲ)从选定的数开始按一定的方向读下去，若得到的号码在编号中，则______________；若得到的号码不在编号中或前面已经取出，则___________，如此继续下去，直到取满为止；(ⅳ)根据选定的号码抽取样本. （二）基础自测，检验效果 1．抽签法中，确保样本代表性的关键是（）
A.制签 B.搅拌均匀 C.逐一抽取 D.抽样不放回 2．下列抽取样本的方式属于简单随机抽样的是（） ①从无限多个个体中抽取100个个体作样本； ②盒子里有80个零件，从中选出5个零件进行质量检验，在抽样操作时，从中任意拿出一个零件进行质量检验后，再把它放回盒子里； ③从8台电脑中不放回随机抽取2台进行质量检验(假设8台电脑已编好号，对编号随机抽取). A.① B.② C.③ D.以上都不对 3．为了了解某班学生会考的合格率，要从该班60名同学中抽取20人进行考查分析，则这次考查中的总体容量是_______________，样本容量是_____________. 4．当选用随机数表法读数，选定开始读取的数后，读数的方向为_________________. （三）疑惑摘要 三．课中互动 （一）合作探究 1．简单随机抽样假设你作为一名食品卫生工作人员，要对某食品店内的一批小包装饼干进行卫生达标检验，你准备怎样做？ 2．简单随机抽样简单随机抽样每个个体被抽取的可能性是否都相等？ 3．抽签法一般什么情况下考虑使用抽签法？ 4．抽签法在用抽签法抽取样本时，为保证抽样的公平性，关键的一步是什么？ 5．随机数法有同学认为：“随机数表只有一张，并且读数时只能按照从左向右的顺序读取.”你认为这种说法正确吗？ 6．随机数法用随机数法抽取样本时应怎样对总体编号？
人教A版高中数学必修3《二章 统计 2.1 随机抽样 阅读与思考 .广告中数据的可靠性》优质课教案_13
广告中数据的可靠性教学设计 一、教学内容分析 本课内容选自人教版必修3第二章《统计》的第一节随机抽样的阅读与思考。从“课标”看，本章主要学习收集、整理、描述、分析数据及处理数据的基本方法和初步知识。随机抽样的主要内容是收集数据的常用方法，是第二章“统计”的起始课，起着承上启下的作用，是今后学习的基础。统计主要研究现实生活的数据，它通过对数据的收集、整理、描述和分析，来帮助人们解决问题。通过数据发现事物的发展规律是统计的基本思想，而用样本估计总体是归纳法在统计中的一种应用，抽样调查则蕴含了这种思想。阅读与思考将这些思想运用到实际生活中，让学生更好的体会这些思想方法。 二、学生情况分析 本节是在学生已经了解了随机抽样的思想，学习了抽样调查的两种方式：简单随机抽样和系统抽样基础上引入的。通过以往的学习，学生已初步掌握了简单数据的收集、整理、描述和分析，初步具备自主探究与合作学习的能力；高一年级学生有一定的基础知识、思维也较活跃，能积极参与问题讨论，但演绎归纳的思想比较薄弱，思维的广阔性、灵活性欠缺。 三、教学目标 1、知识与技能目标 （1）、通过对生活中遇到的抽样调查问题的思考，体会抽样方法的重要性。（2）、了解抽样调查、总体、个体、样本的差异对结果的影响。 （3）、通过实例进一步体会随机抽样的方法过程，感受不同样本产生不同结果，影响人们的判断。 2、过程与方法目标 （1）、通过样本收集的背景分析，发展学生统计意识。 （2）、通过抽样方法的学习，培养学生的分析、判断问题的能力。 3、情感态度与价值观目标 （1）、通过研究解决问题的过程，培养学生合作交流的意识与探究精神。（2）、通过身边事例的切身体会，引导学生树立正确的统计观、价值观。 四、教学重点难点： 重点: 感受抽样调查中“搅拌均匀”的重要性，初步体会用样本估计总体的思想。难点：样本的甄别方法。
人教版高中数学必修三 第二章 统计变量间的相关关系教学设计(北师大版)
变量间的相关关系教学设计(北师大版) 一、教学设计 本节课内容选自于高中教材北师大版必修3第二章第三节，课时安排为三个课时，本节课内容为第二课时。下面我将从教材分析、教学目标分析、教学方法与手段分析、学情分析四大方面来阐述我对这节课的分析和设计： （一）、教材分析 1．教材所处的地位和作用 本章我们所要学习的主要内容就是统计，在前面的章节中我们已经对统计的相关知识作 了大致的了解。本节课我们要继续探讨的是变量之间的相关关系，它为接下来要学习的两个 变量的线性相关打下基础。这是一个与现实实际生活联系很紧密的知识，在教师的引导下, 可使学生认识到在现实世界中存在不能用函数模型描述的变量关系,从而体会研究变量之间 的相关关系的重要性. 2．教学的重点和难点 重点：①通过收集现实问题中两个有关联变量的数据直观认识变量间的相关关系； ②利用散点图直观认识两个变量之间的线性关系； 难点：①变量之间相关关系的理解； ②作散点图和理解两个变量的正相关和负相关 （二）、教学目标分析 1．知识与技能目标 通过收集现实问题中两个有关联变量的数据认识变量间的相关关系 2．过程与方法目标： 明确事物间的相互联系.认识现实生活中变量间除了存在确定的关系外,仍存在大量的非 确定性的相关关系,并利用散点图直观体会这种相关关系. 3．情感态度与价值观目标： 通过对事物之间相关关系的了解，让学生们认识到现实中任何事物都是相互联系的辩证法思想。 （三）、教学方法与手段分析 1．教学方法：结合本节课的教学内容和学生的认知水平，在教法上，充分利用好教学案进 行教学，具体采用“问答探究”式的教学方法，层层深入。充分发挥教师的主导作用，让学 生真正成为教学活动的主体。 2．教学手段：通过多媒体辅助教学，充分调动学生参与课堂教学的主动性与积极性。 （四）、学生学习情况分析 我所教学的学生是我校高一（16）班的学生，经过一年的学习，有部分学生知识积累已
高中数学 第二章 统计集体备课素材 新人教版必修3
必修3集体备课第二章《统计》 一、课时分配及变化 2.1 随机抽样5课时 2.2 用样本估计总体5课时 2.3变量间的相关关系 4课时实习作业 1课时小结1课时—共16课时 二、地位及考情分析 在传统的大学概率统计课程中，概率的分量大于统计，或者说在这些课程中是重概率。随着时代的发展，统计在社会发展中的作用越来越大，在大学的概率统计课程又发生了新的变化，近年来，在数学与应用数学专业中，统计概率课已经成为基础课，它与数学分析、高等代数、解析几何、普通物理、数学建模、计算机基础都成为基础课。在概率统计课程中，课程内容的结构也发生了变化，统计的分量大大的加强了。 这种变化也影响到了中小学的课程，现在中小学的课程中统计概率的内容大大的增加，这已经成为国际中小学数学课程发展的趋势。 2. “新课标”的新要求 第一部分前言 ……与时俱进地认识“双基”（摘录） 数学课程设置和实施应重新审视基础知识、基本技能和能力的内涵，形成符合时代要求的新的"双基"。例如，为了适应信息时代发展的需要，高中数学课程应增加算法的内容，把最基本的数据处理、统计知识等作为新的数学基础知识和基本技能；同时，应删减繁琐的计算、人为技巧化的难题和过分强调细枝末节的内容，克服"双基异化"的倾向。 第二部分课程目标
3.了解下列常见的统计方法，并能应用这些方法解决一些实际问题. (1)了解独立性检验(只要求2×2列联表)的基本思想、方法及 其简单应用. (2)了解假设检验的基本思想、方法及其简单应用. (3)了解回归的基本思想、方法及 其简单应用. 些点为考查重点. （三）知识点的增减 课程 教学内容 增加知识点 删减知识点 数学3 统计 茎叶图 （四）能力要求的调整 课程 教学内容 提高要求 降低要求 数学3 统计 知道最小二乘法的思想 三、教学问题及建议 （一）作好初高中知识的衔接，了解初中数学课程标准及教材. 1．数字特征——加权平均数、众数、中位数被引入教材. 2．初中数学课程标准——摘录 统计与概率 在本学段中，学生将体会抽样的必要性以及用样本估计总体的思想，进一步学习描述数据的方法，进一步体会概率的意义，能计算简单事件发生的概率。 在教学中，应注重所学内容与日常生活、自然、社会和科学技术领域的联系，使学生体会统计与概率对制定决策的重要作用；应注重使学生从事数据处理的全过程，根据统计结果作出合理的判断；应注重使学生在具体情境中体会概率的意义；应加强统计与概率之间的联系；应避免将这部分内容的学习变成数字运算的练习，对有关术语不要求进行严格表述。 （一）具体目标 1．统计， （1）从事收集、整理、描述和分析数据的活动，能用计算器处理复杂的统计数据。 （2）通过丰富的实例，感受抽样的必要性，能指出总体、个体、 样本，体会不同的抽样可能得到不同的结果。（3）会用扇形统计图表示数据。（4）在具体情境中理解并会计算加权平均数；根据具体问题，能选择合适的统计量表示数据的集中程度。 （5极差和方差，并会用它们表示数据的离散程度。［参见例2］ ）通过实例，理解频数、频率的概念，了解频数分布的意义和作用，会列频数分布表，画频数分布直方图和频数折线图，并能解决简单的实际问题。 能用样本的平均数、方差来估计总体的平均数和方差。 （8）根据统计结果作出合理的判断和预测，体会统计对决策的作用，能比较清晰地表达自己的观点，并进行交流。 （9）能根据问题查找有关资料，获得数据信息；对日常生活中的某些数据发表自己的看法。 （10）认识到统计在社会生活及科学领域中的应用，并能解决一些简单的实际问题。 例1 (2009·广东高考)某单位200名职工的年龄分布情况如图，现要从中抽取40名职工作样本．用系统抽样法，将全体职工随机按1～200编号，并按编号顺序平均分为40组(1～5号，6～10号，…，196～200号)．若第5组抽出的号码为22，则第8组抽出的号码应是________．若用分层抽样方法，则40岁以人． 注：考查了扇形统计图 例2 3个分厂生产同一种电子产品， 第一、二、三分厂的产量之比为1：2：1，用分层抽样方法（每 （一）作好初高中知识的衔接，了解初中数学课程标准及教材 （二）重视统计思想的理解，重视结果的解释和应用. （三）统计软件Excel 与SPSS. （四）认真完成教学，不可有侥幸心里.
高中数学 第二章 统计 2.1.3 分层抽样导学案(无答案)新人教A版必修3 学案
§分层抽样 【自主学习】 先学习课本P60-P62然后开始做导学案，记住知识梳理部分的内容； 一、 学习目标： 1．理解分层抽样的概念； 2. 会用分层抽样从总体中抽取样本. 二、 知识梳理： 1.分层抽样：当已知总体由差异明显的几部分组成时，常将总体分成几部分，然后按照各部分所占的比进行抽样，这种抽样叫做分层抽样，其中所分成的各部分叫做层。 2.分层抽样的步骤可概括为： (1)分层：将总体按某种特征分成若干部分； (2)确定比例：计算各层的个体数与总体的个体数的比； (3按抽样比确定每层抽取个体的个数（抽样比＝样本容量 总体容量 ）； (4)在每一层进行抽样(各层分别按简单随机抽样或系统抽样的方法抽取)，综合每层抽样，组成样本． :在抽样中，如果每次抽出个体后 不放回 总体，称这样的抽样为不放回抽样；如果每次抽出个体后 放回 总体，称这样的抽样为放回抽样．（注意）随机抽样、系统抽样、分层抽样都是不放回抽样 三、自我检测： 1.简单随机抽样、系统抽样、分层抽样之间的共同点是( ) B.将总体分成几部分，按事先规定的要求在各部分抽取 D.将总体分成几层，分层进行抽取 2.(1)教育局督学组到学校检查工作，需在学号为0001～1000的高三年级的学生中抽20人参加学校管理的综合座谈会； (2)该校高三年级有1000名学生参加2014年新年晚会，要产生20名“幸运之星”； (3)该校高三年级1000名学生一模考试的数学成绩有240人在120分以上(包括120分)，600
人在120分以下，90分以上(包括90分)，其余在90分以下，现欲从中抽取20人研讨进一步改进数学教与学的座谈会. 用如下三种抽样方法选取样本：①简单随机抽样；②系统抽样；③分层抽样.则以上三件事，最合理的抽样方法序号依次为__________ 3.甲校有3600名学生，乙校有5400名学生，丙校有1800名学生，为统计三校学生某方面的情况，计划采用分层抽样法，抽取一个样本容量为90人的样本，应在这三校分别抽取学生（） A．30人，30人，30人 B．30人，45人，15人 C．20人，30人，10人 D．30人，50人，10人 4.一批产品中，有一级品100个，二级品60个，三级品40个，请用抽样的方法中的，从这批产品中抽取一个容量为20的样本，各抽取多少？ 答案：1.C 2.②①③ 4.分层抽样，从一级品抽取10个，二级品6个，三级品4个. 必修三：§分层抽样 【课堂检测】 1.某校高三年级有男生500人，女生400人，为了解该年级学生的健康情况，从男生中任意抽取25人，从女生中任意抽取20人进行调查，这种抽样方法是( ) A．简单随机抽样法B．抽签法 C．随机数法D．分层抽样法 2.有一批产品，其中一等品10件，二等品25件，次品5件．用分层抽样从这批产品中抽出8件进行质量分析，则抽取二等品的件数应该为__________． 3.某校有教师200人，男学生1200人，女学生1000人，现用分层抽样的方法从所有师生中抽取一个容量为n的样本，已知从女学生中抽取人数为80，则n= 4．某学院的A，B，C三个专业共有1 200名学生．为了调查这些学生勤工俭学的情况，拟采用分层抽样的方法抽取一个容量为120的样本．已知该学院的A专业有380名学生，B专业有420名学生，则在该学院的C专业应抽取________名学生． 【拓展探究】 探究一：一个单位有职工500人，其中不到35岁的有125人，35岁至49岁的有280人，50岁以上的有95人，为了了解与身体状况有关的某项指标，要从所有职工中抽取100名职
人教版高中数学必修三 第二章 统计“ 简单随机抽样”教学设计
“简单随机抽样”教学设计 一、教学内容与内容解析 1．内容： 统计，简单随机抽样，抽签法，随机数表法。 2．内容解析： 本节课是人教版《高中数学》第三册（选修Ⅱ）的第一章“概率与统计”中的“抽样方法”的第一课时：简单随机抽样．其主要内容是介绍简单随机抽样的概念以及如何实施简单随机抽样．数理统计学包括两类问题，一类是如何从总体中抽取样本，另一类是如何根据对样本的整理、计算和分析，对总体的情况作出一种推断．可见，抽样方法是数理统计学中的重要内容．简单随机抽样作为一种简单的抽样方法，又在其中处于一种非常重要的地位．因此它对于学习后面的其它较复杂的抽样方法奠定了基础，同时它强化对概率性质的理解，加深了对概率公式的运用．因此它起到了承上启下的作用，在教材中占有重要地位． 本节课是在学生初中已学习了统计初步知识的基础上，系统学习统计的基本方法，体验统计思想的第一课时.本节课通过结合具体的实际问题情景，使学生认识到随机抽样的必要性和重要性，进而分析得到简单随机抽样的定义、常用实施方法.这些活动的实施就是想引导学生从现实生活或其它学科中提出具有一定价值的统计问题，初步形成运用统计的思想和方法(用数据说话)来思考问题和解决问题的习惯.。 本课题为“简单随机抽样”，主要学习简单随机抽样的理论与方法．从理论上讲，“简单”是指抽取的样本为“简单随机样本”，获取简单随机样本的抽样方法称为简单随机抽样．简单随机抽样要满足以下两个条件：（1）代表性，即要求样本的每个分量X i与所考察的总体X具有相同的概率分布F(X)；（2）独立性，X1，X2，…，X n为相互独立的随机变量，也就是说，每个观察结果不影响其它观察结果，也不受其它观察结果的影响．当然在有限总体中，样本的各个观察结果可以是不独立的．在本节课中，要将这些关于随机抽样的理论，用浅显的例子渗透在学生的学习过程中．因此，教学的内容应侧重于如何使抽取的数据能代表总体，即抽取的样本要能反映总体的本质特征．要抓住两个特征展开，要求抽取的样本有代表性，样本的容量要适当，太大没有必要，太小不能反映总体的特征．其次，要体现独立性，在简单随机抽取时，总体中每个个体被抽到的概率是相等的，说明这种抽样的方法是独立的．抽取的样本的分布与总体分布相似度越高，样本的代表就越大．这就为后续学习三种抽样方法的形成与评价提供基础． 从知识的应用价值来看，重视数学知识的应用和关注人文内涵是新教材的显著特点.丰富的生活实例为学生用数学的眼光看待生活，体验生活即数学的理念，体验用算法思想解决模式化问题的作用，有助于学生对统计思想和方法的掌握，增加学生的感性认识.。 二、教学目标与目标解析 1．目标： （1）通过实例，了解学习统计的意义，了解统计学的基本内容和方法． （2）通过实例，了解随机抽样的必要性．
【备课精选】2012年高一数学新人教A版必修三学案第二章《统计》
统计思维与典型案例的分析 统计与概率是高中数学新课程的基础知识. 统计是研究如何合理收集、整理、分析数据的学科，它可以为人们制定决策提供依据. 随机现象在日常生活中随处可见，概率是研究随机现象规律的学科，它为人们认识客观世界提供了重要的思维模式和解决问题的方法，同时为统计学的发展提供了理论基础. 统计与概率的思想方法有助于培养学生以随机的观点来理解世界，形成正确的世界观与方法论，为以后进一步学习和工作做好准备. 在教学中，学生将通过解决实际问题，较为系统地经历数据收集与处理的全过程，体会统计思维与确定性思维的差异；结合具体的实例，加深对随机现象以及概率意义的理解. 在选修2—3这一模块中，学生将在必修课程学习的基础上，学习计数原理、统计案例和概率. 通过对典型案例的讨论，了解和使用一些常用的统计方法，进一步体会运用统计方法解决实际问题的基本思想，认识统计方法在决策中的作用. 统计学最关心的是：我们的数据能提供那些信息. 具体地说，面对一个实际问题，我们关心的是（1）如何抽取数据；（2）如何从数据中提取信息；（3）所得结论的可靠性. 案例1 回归分析 回归分析是对具有相关关系的两个变量进行统计分析的一种常用方法. 我们知道，函数关系是一种确定性关系，而相关关系是一种非确定性关系. 例1：从某大学中随机选取8名女大学生，其身高和体重数据如表： 求根据一名女大学生的身高预报她的体重的回归方程，并预报一名身高为172cm的女大学生的体重. 作出散点图，得到回归方程是 所以，对于身高172cm的女大学生，由回归方程可以预报其体重为（kg） 案例2 假设检验 假设检验是利用样本信息，根据一定概率，对总体参数或分布的某一假设作出拒绝或保留的决断，即在论述H不成立的前提下，有利于H的小概率事件发生，就推断H发生. 例2：某地区的羊患某种病的概率是0.4，且每只羊患病与否是彼此独立的，今研制一种新的预防药，任选6只羊做实验，结果6只羊服用此药后均未患病. 你认为这种药是否有效？ 现假设“药无效”，则事件“6只羊都不患病”发生的概率为，这是一个小概率事件. 这个小概率事件的发生，说明“药无效”的假设不合理，应该认为药是有效的. 案例3 独立性检验 独立性检验是对两种分类变量之间是否有关系进行检验. 例3：为调查吸烟是否对患肺癌有影响，某肿瘤研究所随机地调查了9965人，得到如下
20xx版优化方案高一数学人教版必修三学案第二章统计2.1.1简单随机抽样
20xx版优化方案高一数学人教版必修三学案第二章 统计2.1.1简单随机抽样 PAGE 2．1 随机抽样 2．1.1 简单随机抽样 1．问题导航 (1)什么叫简单随机抽样？ (2)最常用的简单随机抽样方法有哪两种？ (3)抽签法是如何操作的？ (4)随机数表法是如何操作的？ 2．例题导读 通过教材中的“思考”，我们了解抽签法的优、缺点及适用条件． 1．简单随机抽样的定义 设一个总体含有N个个体，从中逐个不放回地抽取n个个体作为样本(n≤N)，如果每次抽取时总体内的各个个体被抽到的机会都相等，就把这种抽样方法叫做简单随机抽样． 2．简单随机抽样的分类 简单随机抽样eq \b\lc\{(\a\vs4\al\co1(抽签法（抓阄法）,随机数法)) 3．随机数法的类型 随机数法eq \b\lc\{(\a\vs4\al\co1(随机数表法,随机数骰子法,计算机产生的随机数法)) 1．判断下列各题．(对的打“√”，错的打“×”) (1)在简单随机抽样中，某一个个体被抽到的可能性与第几次抽取有关，第一次抽到的可能性最小；( ) (2)有同学说：“随机数表只有一张，并且读数时只能按照从左向右的顺序读取，否则产生的随机样本就不同了，对总体的估计就不准确了”．( ) 解析：(1)在简单随机抽样中，每个个体被抽到的可能性相等，与第几次抽取无关； (2)随机数表的产生是随机的，读数的顺序也是随机的，不同的样本对总体
的估计相差并不大． 答案：(1)×(2)× 2．某校期末考试后，为了分析该校高一年级1 000名学生的学习成绩，从中随机抽取了100名学生的成绩单，就这个问题来说，下面说法中正确的是( ) A．1 000名学生是总体 B．每名学生是个体 C．每名学生的成绩是所抽取的一个样本 D．样本的容量是100 解析：选D.该问题中，1 000名学生的成绩是总体，每个学生的成绩是个体，抽取的100名学生的成绩是样本，样本的容量是100. 3．抽签法的优点、缺点各是什么？ 解：优点：简单易行，当总体个数不多的时候搅拌均匀很容易，每个个体有均等的机会被抽中，从而保证样本的代表性．缺点：当总体个数较多时很难搅拌均匀，产生的样本代表性差的可能性很大． 1．简单随机抽样是一种最简单、最基本的抽样方法，简单随机抽样有两种选取个体的方法：放回和不放回，我们在抽样调查中用的是不放回抽样，常用的简单随机抽样方法有抽签法和随机数法． 2．随机数表法的优点与抽签法相同，缺点上当总体容量较大时，仍然不是很方便，但是比抽签法公平，因此这两种方法只适合总体容量较少的抽样类型． 3．简单随机抽样中每个个体入样的可能性都相等，均为n/N，但是这里一定要将每个个体入样的可能性、第n次每个个体入样的可能性、特定的个体在第 n次被抽到的可能性这三种情况区分开来，避免在解题中出现错误．简单随机抽样的概念 下面的抽样方法是简单随机抽样吗？为什么？ (1)从无数个个体中抽取20个个体作为样本； (2)从50台冰箱中一次性抽取5台冰箱进行质量检查； (3)一彩民选号，从装有36个大小、形状都相同的号签的盒子中无放回地抽取6个号签． [解] (1)不是简单随机抽样．因为总体的个数是无限的，而不是有限的．