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人教社版数学教材上有这样一道习题:对某中学学生户外活动时间进行抽样调查,学校共有学生1500名,其中有男生800名,女生700名.如果样本大小为150,小明现有三种方案:
A.在七年级学生中用简单随机抽样,抽取150名学生进行调查;
B.对全校学生进行简单随机抽样,抽取150名学生进行调查;
C.分别在男生中用简单随机抽样抽取80名学生,在女生中用简单随机抽样抽取70名学生进行调查.
哪种方案调查的结果更精确?说说你的理由.
一、对话(1)
讨论表明,B、C两种方案调查结果的差异不大.
生:C方案.
师:说说理由.
生:A方案只在七年级学生中抽样,没有反映其他年级的情况,样本不能反映总体.
师:不错.
生:B方案应该可以.
师:同意吗?
大部分同学表示认可.
师:是的.在总体中直接进行简单随机抽样,实行起来可行,也并不困难.再来说说C方案.
生:C方案能更好地反映总体情况.因为男生户外活动的时间一般会比女生多,而男女生之间,在这一问题上又各自具有一定的共性,考虑到男女学生人数的比例是8:7,按这个比例抽取出的样本,应该更具代表性,更合理.
师:赞同吗?
生:赞同.
师:再来强调一下,本问题是评估什么?
生:全校学生户外活动时间的情况.
师:对!那么使用B方案和C方案得到的调查结果,会有很大差异吗?
有没有办法弄清楚?
生:实验.在全校学生中,实行简单随机抽样,看抽取出来的样本中,男女生人数比例是否接近8:7.如果接近,差异就不大;如果不接近,差异可能会大些.
师:说得太好了!实验最能说明问题,但实验需要一定的准备和时间.
生:差异不大.
师:说说理由.
生:简单随机抽样,使总体中的每个个体都有相等机会被抽到.题目中男生是800名,女生是700名,所以采用简单随机抽样,男女生每次被抽到的机会之比应是8:7,获得的样本和C方案人数比一样;而且采用B方案得到的样本和采用C方案得到的样本,其个体在总体中的分布情况,差异应该不大.
师:说得真是太好了!因此我们的结论是——
生:B方案和C方案抽样调查的结果应该很接近!
师:不错!以上我们的讨论,针对的是“全校学生户外活动时间的情况”,得出的结论是——采用B方案和C方案得到的调查结果差异不大.
师:对了,刚才有同学提示我们,可以用实验的方法来验证我们上面的结论.他给大家留了一道作业——课后,每个学习小组,用150个玻璃球,在其中的80个玻璃球上标注“男生”,在其余70个玻璃球上标注“女生”,然后充分搅匀,从中随机抽取15个玻璃球,做好被抽取出来的男女生人数的数据记录.下节课我们一起对所得的数据进行累计统计.
二、对话(2)
实验数据统计表明,B、C两种方案调查结果的差异不大.
第二节课,师生一起参与,共同完成了下面的实验数据累计统计.
师:实验说明了什么?
生:男女生人数的比例,就是8:7.
师:基本上就是8:7.事实上,当我们抽取的样本容量不断增大时,比值就会更接近8:7.实验再一次说明,要考察全校学生户外活动的时间,采用方案B和方案C都是可以的,两种方案得到的结论差异不大.
三、对话(3)
方案C的优越性.
生:这样说来,分层抽样C方案不是没有必要了吗?
师:问得好!我们知道,在户外活动的时间上,男女生是有一定差异的,一般男生会比女生多一些.男生之间、女生之间在相同问题上,一般都有一定共性.如果我们调查时,还想详细了解男生、女生各自的情况,以及男女生之间的差异,那么就一定要选择方案C,分层抽样调查,而且要想对总体作出估计,只需——
生:再汇总调查结果!
师:不错!C方案不仅可以实现对全校学生户外活动时间情况的考查,而且可考查男生和女生各自的情况,以及他们在这一问题上的差异.这些都是我们希望知道的.
A.在七年级学生中用简单随机抽样,抽取150名学生进行调查;
B.对全校学生进行简单随机抽样,抽取150名学生进行调查;
C.分别在男生中用简单随机抽样抽取80名学生,在女生中用简单随机抽样抽取70名学生进行调查.
哪种方案调查的结果更精确?说说你的理由.
一、对话(1)
讨论表明,B、C两种方案调查结果的差异不大.
生:C方案.
师:说说理由.
生:A方案只在七年级学生中抽样,没有反映其他年级的情况,样本不能反映总体.
师:不错.
生:B方案应该可以.
师:同意吗?
大部分同学表示认可.
师:是的.在总体中直接进行简单随机抽样,实行起来可行,也并不困难.再来说说C方案.
生:C方案能更好地反映总体情况.因为男生户外活动的时间一般会比女生多,而男女生之间,在这一问题上又各自具有一定的共性,考虑到男女学生人数的比例是8:7,按这个比例抽取出的样本,应该更具代表性,更合理.
师:赞同吗?
生:赞同.
师:再来强调一下,本问题是评估什么?
生:全校学生户外活动时间的情况.
师:对!那么使用B方案和C方案得到的调查结果,会有很大差异吗?
有没有办法弄清楚?
生:实验.在全校学生中,实行简单随机抽样,看抽取出来的样本中,男女生人数比例是否接近8:7.如果接近,差异就不大;如果不接近,差异可能会大些.
师:说得太好了!实验最能说明问题,但实验需要一定的准备和时间.
生:差异不大.
师:说说理由.
生:简单随机抽样,使总体中的每个个体都有相等机会被抽到.题目中男生是800名,女生是700名,所以采用简单随机抽样,男女生每次被抽到的机会之比应是8:7,获得的样本和C方案人数比一样;而且采用B方案得到的样本和采用C方案得到的样本,其个体在总体中的分布情况,差异应该不大.
师:说得真是太好了!因此我们的结论是——
生:B方案和C方案抽样调查的结果应该很接近!
师:不错!以上我们的讨论,针对的是“全校学生户外活动时间的情况”,得出的结论是——采用B方案和C方案得到的调查结果差异不大.
师:对了,刚才有同学提示我们,可以用实验的方法来验证我们上面的结论.他给大家留了一道作业——课后,每个学习小组,用150个玻璃球,在其中的80个玻璃球上标注“男生”,在其余70个玻璃球上标注“女生”,然后充分搅匀,从中随机抽取15个玻璃球,做好被抽取出来的男女生人数的数据记录.下节课我们一起对所得的数据进行累计统计.
二、对话(2)
实验数据统计表明,B、C两种方案调查结果的差异不大.
第二节课,师生一起参与,共同完成了下面的实验数据累计统计.
师:实验说明了什么?
生:男女生人数的比例,就是8:7.
师:基本上就是8:7.事实上,当我们抽取的样本容量不断增大时,比值就会更接近8:7.实验再一次说明,要考察全校学生户外活动的时间,采用方案B和方案C都是可以的,两种方案得到的结论差异不大.
三、对话(3)
方案C的优越性.
生:这样说来,分层抽样C方案不是没有必要了吗?
师:问得好!我们知道,在户外活动的时间上,男女生是有一定差异的,一般男生会比女生多一些.男生之间、女生之间在相同问题上,一般都有一定共性.如果我们调查时,还想详细了解男生、女生各自的情况,以及男女生之间的差异,那么就一定要选择方案C,分层抽样调查,而且要想对总体作出估计,只需——
生:再汇总调查结果!
师:不错!C方案不仅可以实现对全校学生户外活动时间情况的考查,而且可考查男生和女生各自的情况,以及他们在这一问题上的差异.这些都是我们希望知道的.