获取数据的途径教学设计 高一下学期数学人教A版（2019）必修第二册

教学设计

课程基本信息学科数学年级高一学期春季课题9.1.3获取数据的途径教科书书名：普通高中教科书数学必修第二册出版社：人民教育出版社教学目标1.知道获取数据的四种途径2.了解获取数据的四种途径的内容以及特点3.会通过四种途径解决统计分析的有关问题教学内容教学重点：掌握常用的获取数据的基本方法教学难点：获取数据的基本途径的准确应用教学过程情境导入前面几节课我们已经学习了统计学的一些基本知识，那么今天学习新的内容之前请同学们看屏幕上的图，第一个是儿童青少年用眼习惯情况，第二个是2017年和2020年中国未成年人网龄年龄对比，第三个是人口变动抽样调查，第四个是二胎情况调查结果。这些图片同学们都比较常见，这些都是一些数据呈现和获取数据的方式，也就是获取数据的途径。我们再来看一段小视频，（播放视频）从这个视频中我们还看到了各行各业数据生成的过程，那么数据该如何获取，我们生活中有哪些常用的获取数据的方式呢？二、新课讲解我们知道统计学是通过收集数据和分析数据来认识未知现象，今天我们接着学习统计学的知识，学习获取数据的一些基本途径。前面我们已经学习了获取数据的基本方法，如全面调查，抽样调查。这就是我们今天介绍的获取数据的第一种途径——调查。像人口普查就是全面调查，食品质量检验就是抽样调查。我们在抽样调查的方法上学会了简单随机抽样和分层随机抽样，其实在我们的统计学当中，抽样方法不止这些，还有系统抽样，整群抽样，不等概率抽样，自适应抽样、两阶段抽样等很多其他方法。那么这么多的抽样方法在什么时候使用呢？每个问题不一样，我们关键是要针对不同的问题和特点选取最有效的抽样方法。我想问同学们一个问题：是所有的问题都能靠调查获取数据的吗？当然不是，我们说对于有限总体问题，我们一般通过抽样调查或普查的方法获取数据，例如人口总数、城乡就业状况、农村脱贫人口状况等，要注意的是，要充分有效利用背景信息选择或者创建更好的抽样方法，并有效的避免抽样过程中的人为错误。有时候也用问卷调查进行，我们在设计调查问卷时需要注意这么几个事项，，①问题要具体有针对性，使受调查者能够容易作答；②语言简单准确、含义清楚，避免出现有歧义或意思含混的句子③题目不能出现引导受调查者答题倾向的语句；④设计问题时要注意如何得到敏感性问题的诚实回答.，感兴趣的同学不妨查找一下相关资料进行进一步的学习。接下来我们看几个案例，案例1，我们想知道培育的小麦新品种是否具有更高的产量，如果是，那它能比普通小麦增产多少呢？这个数据当然不能通过调查取得。我们可以将新品种和普通小麦进行比对试验进而获取数据。案例2我们要知道研制的新药是否有效，如果有效，有效率是多少？我们也需要对新药进行试验并得出一系列的统计数据，由数据分析出该新药是有效率高且安全稳定才可以投入市场。那么像这种没有现存的数据可以查询，就需要用对比实验的方法去获取样本数据，这种获取数据的途径就是试验。如前面给出的两个案例以及产品的质量。要注意的是进行试验时要严格控制试验环境，通过精心的设计安排试验，以提高数据质量.（同时做试验通常能得到可靠的数据资料，但需花费的人力、物力、时间较多，有时带有破坏性.)在统计中，这种安排试验的学问叫做“试验设计”，感兴趣的同学可以查阅实验设计教科书。问题2：同学们，在我们所知的范围内，还有没有什么问题的数据靠调查和试验无法获取的呢？我们来看我们国家在一年内各个月的降水量，很明显，这个数据既无法靠调查也无法通过试验得到，还有我们每天的天气温度，空气湿度的数据，在现实生活中，我们感兴趣的很多自然现象都不能被人类所控制，如地震、降水、大气污染、宇宙射线等.自然现象会随着时间的变化而变化，不能用我们已经学过的有限总体来刻画，也就不能用抽样的方法获取观测数据；另一方面，由于自然现象不能被人为控制，也不能通过实验获取观测数据.研究这类现象，只能通过长久的持续观察获取数据。这就是我们今天学习的第三种途径，通过观察获取数据，一般通过观察自然现象所获取的数据性质比较复杂，其中蕴含着所观察现象的本质信息，需要通过统计学理论和方法来挖掘.那么对于各个不同的行业，往往需要专业测量设备获取观测数据.随着科技水平的提高，专业测量设备的自动化程度越来越高，通过观测获取或存储数据的成本越来越低，这成为大数据产生的根源.我们来回顾一下学习的这三种方法，不难发现，无论哪种方法都需要花费相当多的时间和精力，也就是耗时耗力。那有没有一种方法获取数据又快又省时又省力呢？其实是有的，现在的人们已经在大量的使用的，那就是查询的方法。举个例子，某个同学要写一篇论文，他论文当中的一些数据其实是一些某些专家研究过的，那么他有必要再去重新创造并获取这些数据吗？没有必要，他只要通过网络、或者书籍或者报刊，查询到相关的资料就可以获取这些数据，然后自己进行再加工。我们感兴趣的问题，可能有众多专家研究过，他们在研究中所收集的样本观测数据可能存储于学术论文、专著、新闻稿、公报或互联网上.这些数据是宝贵的财富，我们可以收集前人的劳动成果并加以利用，从而减少收集数据的成本.我们往往把这样获得的数据叫做二手数据.国家统计局是我国最主要的统计数据收集和发布的部门，调查统计的数据涉及经济、社会、民生的方方面面.国家统计局的统计数据通过多种形式进行公布，例如定期发布新闻稿、举办新闻发布会、发布统计公报、出版各类统计资料等.统计公报有年度统计公报、经济普查公报、人口普查公报、农业普查公报等；统计资料出版物有《中国统计摘要》、以《中国统计年鉴》为代表的统计年鉴系列等.例如，我们想了解2014年全国交通事故情况，通过查找《中国统计年鉴》可以得到如下表所示的数据.如果我们关心机动车交通事故逐年变化的情况，那么需要通过查找每年的数据表，并把它们合并整理.（视频）我们还可以利用互联网进入国家统计局网站查找一些数据，如2022年全国交通事故情况。我们只要打开网站，找到搜索栏目，输入我们要查询的内容，点击搜索即可。要注意的是，现在互联网（强大搜索功能）成为获取二手数据的主要方式。网络上查找的数据来历和渠道多样，质量参差不齐。必须根据问题背景知识“清洗”数据，去伪存真，为进一步的数据分析奠定基础.三、例题讲解【例1】(1)为了研究近年我国高等教育发展状况，小明需要获取近年来我国大学生入学人数的相关数据，他获取这些数据的途径最好是()A.通过调查获取数据 B.通过试验获取数据C.通过观察获取数据 D.通过查询获得数据答案：D（2）要得到某乡镇的贫困人口数据，应采取的方法是()A．通过调查获取数据B．通过试验获取数据C．通过观察获取数据D．通过查询获得数据答案：A（3）“中国天眼”为500米口径球面射电望远镜(Five­-hundred­meterApertureSphericalradioTelescope，简称FAST)，是具有我国自主知识产权、世界最大单口径、最灵敏的射电望远镜.建造“中国天眼”的目的是（）A.通过调查获取数据B.通过试验获取数据C.通过观察获取数据D.通过查询获得数据答案：C【例2】为了缓解城市的交通拥堵情况，某市准备出台限制私家车的政策，为此要进行民意调查.某个调查小组调查了一些拥有私家车的市民，你认为这样的调查结果能很好地反映该市市民的意愿吗？答：(1)一个城市的交通状况的好坏将直接影响着生活在这个城市中的每个人，关系到每个人的利益.为了调查这个问题，在抽样时应当关注到各种人群，既要抽到拥有私家车的市民，也要抽到没有私家车的市民.调查时，如果只对拥有私家车的市民进行调查，结果一定是片面的，不能代表所有市民的意愿.因此，在调查时，要对生活在该城市的所有市民进行随机地抽样调查，不要只关注到拥有私家车的市民.四、课堂小结今天这节课我们主要学习了获取数据的四种基本途径，那么在统计活动中，尤其是大型的统计活动，为避免一些外界因素的干扰，通常需要确定调查的对象、调查的方法与策略，需要精心设计前期的准备工作和收集数据的方法，然后对数据进