Урок "Основи статистичного аналізу даних. Ряди даних"

ТЕМА      ПРОГРАМИ:      МОДЕЛІ      І     МОДЕЛЮВАННЯ.      АНАЛІЗ     ТА

ВІЗУАЛІЗАЦІЯ ДАНИХ

ТЕМА УРОКУ: ОСНОВИ СТАТИСТИЧНОГО АНАЛІЗУ ДАНИХ

МЕТА:

•      сформувати поняття основ статистичного аналізу даних, рядів даних, обчислення основних статистичних характеристик вибірки;

•      розвивати інформаційну компетенцію; 

•      виховувати інформаційну      культуру     ліцеїстів,     уважність, акуратність, дисциплінованість.

ТИП УРОКУ: комбінований

ДИДАКТИЧНЕ ЗАБЕЗПЕЧЕННЯ: мультимедійна презентація

МАТЕРІАЛЬНО-ТЕХНІЧНЕ ЗАБЕЗПЕЧЕННЯ: мультимедійна дошка, IBM – сумісний ПК, проектор

МІЖПРЕДМЕТНІ ЗВ’ЯЗКИ: математика

ПІДРУЧНИК: Ривкінд Й. Я., Лисенко Т. І., Чернікова Л. А., Шакотько В. В., Інформатика 10 (11) клас

ХІД УРОКУ

I.                  Організаційний момент

(привітання викладача з ліцеїстами, організація уваги)

II.               Мотивація навчальної діяльності 

Слово “статистика” відоме практично усім, та у кожної людини виникають свої асоціації, пов'язані з ним, але якими б вони не були, їх поєднує одне – зв'язок з цифрами, якимись підрахунками й узагальненнями. 

Термін “статистика” походить від латинського слова “статус” (status), що означає “становище”, “стан речей”. Статистика досліджує масові суспільні явища і кількісні закономірності, що складаються в них. Це поєднує її з науками, які вивчають суспільство, - історією, політекономією, економічною географією тощо.

Що ж вивчає статистика? 

Усім явищам суспільного життя властива кількісна визначеність, яка виражається у тому, що в кожен даний момент часу вони мають реальні кількісні характеристики.

Ці співвідношення і характеристики безупинно змінюються. Так, постійно змінюються чисельність населення і його характеристики, виробництво і продаж різних видів продукції, число скоєних, зареєстрованих та розкритих злочинів, стан фінансів країни тощо.

III. Актуалізація опорних знань Питання до ліцеїстів:

1.                   Як ви вважаєте, з якою метою проводять опитування?

2.                   Чи брали участь ви у будь-яких опитуваннях? 

3.                   Про які опитування ви чули або читали?

4.                   Як обчислити середнє арифметичне кількох чисел? Для чого його використовують? Наведіть приклади.

IV. Вивчення нового матеріалу

Статистика – це наука, що властивими їй методами вивчає кількісну сторону масових суспільних явищ і процесів у нерозривному зв'язку з їх якісною стороною та дає числові вираження закономірностей суспільного розвитку в конкретних умовах місця і часу.

Так, наприклад, для аналізу тенденцій змінення маси учнів 10-х класів України за останні роки, ризику серцевих захворювань людей певного віку на планеті, популярності продуктів харчування серед населення певного регіону потрібно проаналізувати сотні тисяч або навіть мільйони даних.

Зрозуміло, що провести зважування, вивчити історії хвороб, провести анкетування сотень тисяч або навіть мільйонів людей практично неможливо Тому для аналізу створюють певну вибірку об’єктів дослідження, тобто з усієї множини об’єктів дослідження відбирають певну кількість і на ній проводять дослідження.

Вчитель пропонує ліцеїстам записати у зошит базові поняття уроку

Базові поняття 1. Дані для дослідження називають статистичними

(записати у зошит)  даними (вибіркою)

2. Властивості вибірки:

•   Масовість (що більше така вибірка, то точніше буде проведено аналіз і зроблено відповідні висновки).

•   Репрезентативність    (франц        representatif          — показовий, характерний, типовий)

Дані, отримані з дослідженої вибірки, найчастіше заносять у таблицю. Така форма подання даних з вибірки зручна для їх аналізу та прогнозів. 

Базові поняття  3.                        Дані з кожного рядка і стовпця таблиці вибірки

(записати у зошит)  утворюють ряди даних.

Приклад:

Команда учнівства України бере участь у міжнародних олімпіадах з інформатики починаючи з 1992 року . У таблиці  подано результати її виступів з 2005 по 2017 рік.  Тут вибіркою є вказані в таблиці роки, а рядами даних — загальна кількість медалей у ці роки, а також кількість золотих, срібних і бронзових медалей у вказані роки

Таблиця

Результати виступу команди учнівства України  на міжнародних олімпіадах з інформатики за 2005–2017 роки

Вчитель пропонує приклади таблиць з даними дослідженої вибірки.

Питання до учнів

Що у нашому прикладі є вибіркою? Що є рядами даних?

Припустимо, вибірка — це всі ліцеїсти нашого ліцею (200 чоловік з 8 класів, по 25 чоловік у кожній групі). Предмет вивчення — ставлення до паління. 

У якої з вибірок, на вашу думку, репрезентативність вища:

вибірка, що складається з 40 ліцеїстів 2 курсу (по 10 ліцеїстів з кожної групи),

або 40 осіб, до якої увійдуть по 5 ліцеїстів з 1-го та 2-го курсу?

2. Статистичні характеристики ряду даних:

Розглянемо деякі статистичні характеристики ряду даних: середнє арифметич не, стандартне відхилення, мода і медіана.

V.      Закріплення матеріалу 

(Метод - створення асоціативної схеми; викладач пише на дошці основне слово і просить учнів доповнити схему новими поняттями та словами, які вивчалися на уроці)

Прогнозований результат (на дошці)

VI.   Практична робота

(Робота за комп’ютером – використання табличного процесору MS EXCEL для статистичного аналізу даних)

Створіть робочу книгу Excel з ім’ям Дата_Прізвище_Номер групи.

Кожне завдання виконуйте на окремому аркуші вашої робочої книги.

Завдання 1

Є ряд даних: 56,5; 27,9; 32,4; 59,23; 44,87; 41; 39,7; 49,98.

Обчисліть середнє арифметичне, стандартне відхилення, моду й медіану для цього ряду даних. Завдання 2

Створіть таблицю, в яку занесіть відомості про зріст  та масу кожного ліцеїста вашої групи. Обчисліть середнє арифметичне, стандартне відхилення, моду й медіану  зросту та маси ліцеїстів.

Проаналізуйте отримані результати і запишіть висновки. 

Завдання 3.

Складіть таблицю кількостей опадів у Луганській області за кожний місяць 2018 року. Обчисліть середнє арифметичне, стандартне відхилення,моду й медіану для цього ряду даних Проаналізуйте отримані результати. 

Завдання 4

Складіть таблицю з ваших оцінок за 9 клас. Обчисліть середнє арифметичне, стандартне відхилення, моду й медіану для цього ряду даних Проаналізуйте отримані результати.

VII. Підсумки уроку.

(Метод – усна рефлексія)

Ви гарно попрацювали на уроці. 

Питання до учнів

Які результати ми отримали на кінець уроку.

Продовжити, будь ласка, такі речення:

•              На уроці я дізнався…

•              На уроці я зрозумів…

•              На уроці я навчався…

•              На уроці найбільші труднощі я відчув…

•              На уроці я не зрозумів…

•              На наступному уроці я хочу… VIII. Домашнє завдання.

Проведіть опитування серед своїх одногрупників (якими видами спорту займаються,  які кінофільми люблять дивитися, яку музику слухають тощо).

Для кожного опитування складіть таблиці.  Обчисліть статистичні характеристики отриманих рядів даних.