季峰



摘 要:在“三新”背景下,教學與學習更加重視改革與創新,強化數學基礎知識與關鍵能力.本文就《統計》單元知識模塊,通過復習教學的設計與安排,側重于本質內涵,從構建知識網絡,重視抽樣方法,掌握統計圖表與數據,拓展數學思維等層面與視角展開與應用,總結統計部分教學與復習安排,引領并指導數學教學與復習總結.
關鍵詞:統計;圖表;數據;復習;設計
在新教材(人民教育出版社2019年國家教材委員會專家委員會審核通過)、新課程(《普通高中數學課程標準(2017年版,2020年修訂》)、新高考的“三新”背景下,《統計》單元的復習教學設計更加側重于“四基”層面,合理創設知識網絡與體系,注意獲取統計數據的抽樣方法的科學性,展示統計圖表的直觀性,凸顯統計數據的應用性,拓展數學思維的靈活性等,有效進行單元復習教學設計與安排.
1?構造知識網絡,理清結構系統
涉及《統計》單元章節知識模塊,關鍵在于構建并形成對應的知識網絡,聯系起該章節中各個相關知識點之間的關聯,全面理清單元結構系統,深化知識的理解與掌握,為綜合應用等創設場景與條件.
《統計》單元章節知識網絡的構建,可以從“四基”(數學基礎知識、基本技能、基本思想、基本活動經驗)視角來展開并合理構建,為章節知識的深入理解與掌握復習,搭建起一個充分知識節點的網絡架構,為進一步發現問題、提出問題、分析問題以及解決問題等關鍵能力的提升,以及數學核心素養的發展與培養,奠定基礎.
2?選擇抽樣方法,正確獲取數據
《統計》單元中,涉及抽樣方法的選擇,主要遵循以下基本原則:(1)當總體的量較小,樣本量也較小時,制簽簡單,號簽容易攪拌均勻,可以采用抽簽法;(2)當總體的量較大,樣本量小,可以采用簡單的隨機數法;(3)當總體由明顯差異的幾部分構成時,往往采用分層隨機抽樣加以應用.
點評:在利用分層隨機抽樣進行概念判斷與運算求值等問題時,要正確理解并掌握分層隨機抽樣適用的前提條件是總體可以分層、層與層之間有明顯區別,而層內個體間差異較小,并結合比例分配進行運算求值.
3?掌握統計圖表,正確識圖用圖
《統計》單元中,涉及的統計圖表主要有頻率分布表、頻率分布直方圖、折線圖、餅圖等基本圖表形式,并結合相應的統計圖表信息來合理分析并進行總體估計,為統計及其應用提供條件.特別地,頻率分布直方圖是統計圖表中應用最為廣泛且重要的一個基本圖表,正確識別對應圖中各元素的含義及對應意義,進而加以正確分析與應用.
【例2】(2023屆江蘇省南京田家炳高級中學高三(下)期初數學試卷)(多選題)在某市高三年級舉行的一次模擬考試中,某學科共有20000人參加考試.為了了解本次考試學生成績情況,從中抽取了部分學生的成績(成績均為正整數,滿分為100分)作為樣本進行統計,樣本容量為n.按照[50,60),[60,70),[70,80),[80,90),[90,100]的分組作出頻率分布直方圖,如圖所示,其中,成績落在區間[50,60)內的人數為16.下列結論正確的是(??).
A. 樣本容量n=100
B. 圖中x=0.030
C. 估計該市全體學生成績的平均分為70.6分
D. 該市要對成績由高到低前20%的學生授予“優秀學生”稱號,則成績為78分的學生肯定能得到此稱號
對于選項B:因為(0.016+x+0.040+0.010+0.004)×10=1,解得x=0.030,故選項B正確;
對于選項C:學生成績平均分為0.016×10×55+0.030×10×65+0.040×10×75+0.010×10×85+0.004×10×95=70.6,故選項C正確;
對于選項D:因為10×(0.004+0.010)+(80-78 )×0.040=0.22>0.2,即按照成績由高到低前20%的學生中不含78分的學生,所以成績為78分的學生不能得到此稱號,故選項D不正確;
故選擇答案:ABC.
點評:通過頻率分布直方圖這一統計圖表的正確分析,合理識圖并用圖,通過計算相應的統計中的頻率與頻數,樣本容量與總體容量,平均數等相關數據信息的計算來分析與判斷,解決頻率分布直方圖的實際應用問題.
4?刻畫統計數據,實現總體估計
《統計》單元中,涉及的重要的統計參數主要包括平均數、中位數、眾數與方差、標準差等,借助不同的統計參數,反映樣本數據的集中趨勢或數據波動大小等.結合具體應用并借助統計參數的幾何意義,加以合理選用與比較,進行合理的決策與應用判斷.
【例3】(2023屆湖北省武漢市武昌區高三年級質量檢測數學試卷)某校采用分層隨機抽樣的方法采集了高一、高二、高三年級學生的身高狀況,部分調查數據如下:
點評:在處理統計中涉及樣本平均數與方差的綜合應用問題中,關鍵就是正確確定分層隨機抽樣的層數,以及對應的概念,結合相關的計算公式與性質加以熟練掌握,并結合實際應用問題的場景與現實實際來綜合處理與決策.
5?重視數學思維,關注數形結合
《統計》單元中涉及眾多的數學思維,主要有函數與方程思想,數形結合思想等.特別的,數形結合思想是通過數與形之間的對應關系和相互轉化來解決問題.而在統計中,常結合統計圖表進行數形結合,實現對數據的分析,進而來解決問題.
【例4】某公司開發了一款手機應用軟件,為了解用戶對這款軟件的滿意度,推出該軟件3個月后,從使用該軟件的用戶中隨機抽查了1000名,將所得的滿意度的分數分成7組:[30,40),[40,50),…,[90,100],整理得到如下頻率分布直方圖.這1000名用戶滿意度的第25百分位數是? ? ? ? ? ? ? ? ?.
解析:根據頻率分布直方圖,可知(0.005+0.010)×10=0.15<0.25,(0.005+0.010+0.025)×10=0.4>0.25,
所以第25百分位數落在區間[50,60),
設1000名用戶滿意度的第25百分位數是x,則0.15+(x-50)×0.025=0.25,解得x=54,
即1000名戶滿意度的第25百分位數是54,故填答案:54.
點評:熟練識別頻率分布直方圖,正確理解第25百分位數,借助數形結合的直觀分析,以及統計數據的數學運算來綜合與應用,是解決此類問題中的關鍵所在.
6?總結
在“三新”(新教材、新課程、新高考)背景下,進一步落實“雙減”政策與新改革理念,積極貫徹《總體方案》要求,《統計》單元復習教學設計與安排在尋求基礎、本質、能力、創新等的基礎上,更多側重數學基礎與關鍵能力的考查,堅持開放創新與核心素養導向,更加注重數學創新意識與創新應用.
參考文獻:
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[2] 張世靜,欒慶芳.初、高中數學“統計與概率”教學銜接的研究[J].理科考試研究,2022,29(21):11-15.