時曉霞
生活離不開數(shù)據(jù)。我們不僅要收集、整理和描述數(shù)據(jù),還要分析數(shù)據(jù),進而應用數(shù)據(jù)更好地作出判斷。我們一般從“集中趨勢”和“離散程度”兩個角度分析一組數(shù)據(jù),其中常用平均數(shù)、中位數(shù)和眾數(shù)刻畫數(shù)據(jù)的集中趨勢,用極差和方差表達數(shù)據(jù)的離散程度。
一、聯(lián)系生活實際,引發(fā)問題
在表示一組數(shù)據(jù)集中趨勢的統(tǒng)計量中,平均數(shù)是一組數(shù)據(jù)的“核心”,是刻畫一組數(shù)據(jù)集中趨勢時常用的統(tǒng)計量。我們先從生活中的一個問題開始說起。
例1 學校召開運動會,要組建一支儀仗隊,從A班學生中挑選一組學生組成方隊,他們的身高(單位:cm)如下:166,171,170,165,165,169,170,165,166,168,計算該組同學的平均身高。
【解析】一組數(shù)據(jù)平均數(shù)的基本算法是:[x]=[166+171+…+16810]=167.5(cm),我們稱之為“算術(shù)平均數(shù)”。觀察發(fā)現(xiàn),這組數(shù)據(jù)在165~171之間,我們還可以這樣考慮:先將各數(shù)據(jù)同時減去165(不妨稱165為“基數(shù)”),得到一組新的數(shù)據(jù)1,6,5,0,0,4,5,0,1,3,計算這組新數(shù)據(jù)的平均數(shù)[x']=[1+6+…+310]=2.5(cm),然后加上165,可得平均身高為167.5cm。
當一組數(shù)據(jù)中的數(shù)較大,且都接近于某個數(shù)時,可將各個數(shù)據(jù)同時減去這個數(shù),轉(zhuǎn)化為計算一組新數(shù)據(jù)的平均數(shù),體現(xiàn)“轉(zhuǎn)化”思想。在確定“基數(shù)”的過程中,培養(yǎng)了觀察、分析問題的能力。因此,學習是不斷積累基本活動經(jīng)驗的過程。
二、積累生活經(jīng)驗,自我建構(gòu)
仔細觀察上述數(shù)據(jù),165、166、168、169、170、171分別出現(xiàn)的次數(shù)是3次、2次、1次、1次、2次、1次,出現(xiàn)次數(shù)越多的數(shù),表明它在這組數(shù)據(jù)中“越重要”——“權(quán)”越大,平均身高還可以這樣算:[x]=(165×3+166×2+…+171×1)÷(3+2+…+1)=167.5(cm)。
表達一個數(shù)據(jù)的重要程度除了用出現(xiàn)的次數(shù)“權(quán)”來表達之外,也可以用比例(百分比)來表達。
例2 某校欲招聘一名數(shù)學教師,學校對甲、乙、丙三位候選人進行了三項能力測試,各項測試成績滿分均為100分,根據(jù)結(jié)果擇優(yōu)錄用。三位候選人的各項測試成績?nèi)缦卤恚?/p>
[測試項目 測試成績 甲 乙 丙 教學能力 85 73 73 科研能力 70 71 65 組織能力 64 72 84 ]
根據(jù)實際需要,學校將教學、科研和組織三項能力測試得分按5∶3∶2的比例確定每人的成績,誰將被錄用?
【解析】5、3、2表達了對應項的重要程度,即對應得分的“權(quán)”。[x]甲=[85×5+70×3+64×25+3+2]=76.3(分),同理,[x]乙=72.2(分),[x]丙72.8(分),則甲將被錄用。
變式 若學校比較注重組織能力,將教學、科研和組織三項能力的測試得分按3:2:5的比例確定每人的成績,誰又將被錄用?大家快去試試吧!
至此,我們可以體驗到“加權(quán)平均數(shù)”與日常生活的密切聯(lián)系,感受數(shù)學的應用性。
三、應用生活現(xiàn)實,體現(xiàn)價值
回到學校挑選儀仗隊問題。
例3 在學校儀仗隊選拔中,B班也挑選了一組同學,他們的身高(單位:cm)如下:166,170,171,167,165,168,170,168,166,164。與A班同學的身高相比,哪個班級的人選更合適?
【解析】計算得B班同學平均身高也是167.5cm。但作為儀仗隊,隊員的身高越整齊,則越美觀。于是,計算兩組同學身高的方差,方差越小,說明這組數(shù)據(jù)的離散程度越小,身高越整齊。
s[2A] =[(166-167.5)2+(171-167.5)2+…+(168-167.5)2]÷10=5.05;
s[2B]=[(166-167.5)2+(170-167.5)2+…+(164-167.5)2]÷10=4.85。
所以,B班選出的同學更合適。
生活中,除了要關(guān)心數(shù)據(jù)的集中趨勢外,還需關(guān)心數(shù)據(jù)之間的差異。數(shù)據(jù)記錄的是過去,分析憧憬的是未來。我們應學會分析與思考,讓數(shù)據(jù)說話。
(作者單位:江蘇省無錫市積余實驗學校)