《2022年高中数学必修三 2.1.1 《简单随机抽样》示范教案》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2022年高中数学必修三 2.1.1 《简单随机抽样》示范教案（6页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、2022年高中数学必修三 2.1.1 简单随机抽样示范教案 现代社会是信息化的社会，数字信息随处可见，因此专门研究如何收集、整理、分析数据的科学统计学就备受重视统计学是研究如何收集、整理、分析数据的科学，它可以为人们制定决策提供依据在客观世界中，需要认识的现象无穷无尽要认识某现象的第一步就是通过观察或试验取得观测资料，然后通过分析这些资料来认识此现象如何取得有代表性的观测资料并能够正确地加以分析，是正确地认识未知现象的基础，也是统计所研究的基本问题本章主要介绍最基本的获取样本数据的方法，以及几种从样本数据中提取信息的统计方法，其中包括用样本估计总体分布、数字特征和线性回归等内容 从义务教育阶段
2、来看，统计知识的教学从小学到初中分为三个阶段，在每个阶段都要学习收集、整理、描述和分析数据等处理数据的基本方法，教学目标随着学段的升高逐渐提高在义务教育阶段的统计与概率知识的基础上，课程标准要求通过实际问题及情境，进一步介绍随机抽样、样本估计总体、线性回归的基本方法，了解用样本估计总体及其特征的思想，体会统计思维与确定性思维的差异；通过实习作业，较为系统地经历数据收集与处理的全过程，进一步体会统计思维与确定性思维的差异 本章教学时间约需7课时，具体分配如下（仅供参考）：2.1.1简单随机抽样约1课时2.1.2系统抽样约1课时2.1.3分层抽样约1课时2.2.1用样本的频率分布估计总体分布约1课
3、时2.2.2用样本的数字特征估计总体的数字特征约1课时2.3变量间的相关关系约1课时本章复习约1课时2.1 随机抽样2.1.1 简单随机抽样整体设计教学分析 教材是以探究一批小包装饼干的卫生是否达标为问题导向，逐步引入简单随机抽样概念并通过实例介绍了两种简单随机抽样方法：抽签法和随机数法 值得注意的是为了使学生获得简单随机抽样的经验，教学中要注意增加学生实践的机会例如，用抽签法决定班里参加某项活动的代表人选，用随机数法从全年级同学中抽取样本计算平均身高等等三维目标1能从现实生活或其他学科中推出具有一定价值的统计问题，提高学生分析问题的能力.2理解随机抽样的必要性和重要性，提高学生学习数学的兴趣
4、.3学会用抽签法和随机数法抽取样本，培养学生的应用能力重点难点教学重点：理解随机抽样的必要性和重要性，用抽签法和随机数法抽取样本教学难点：抽签法和随机数法的实施步骤课时安排 1课时教学过程导入新课 抽样的方法很多，某个抽样方法都有各自的优越性与局限性，针对不同的问题应当选择适当的抽样方法教师点出课题：简单随机抽样推进新课新知探究提出问题 (1)在1936年美国总统选举前，一份颇有名气的杂志(Literary Digest)的工作人员做了一次民意测验.调查兰顿(A.Landon)(当时任堪萨斯州州长)和罗斯福(F.D.Roosevelt)(当时的总统)中谁将当选下一届总统.为了了解公众意向,调查
5、者通过电话簿和车辆登记簿上的名单给一大批人发了调查表(注意在1936年电话和汽车只有少数富人拥有).通过分析收回的调查表,显示兰顿非常受欢迎,于是此杂志预测兰顿将在选举中获胜. 实际选举结果正好相反,最后罗斯福在选举中获胜,其数据如下:候选人预测结果%选举结果%Roosevelt4362Landon5738 你认为预测结果出错的原因是什么？由此可以总结出什么教训？（2）假设你作为一名食品卫生工作人员，要对某食品店内的一批小包装饼干进行卫生达标检验，你准备怎样做？显然，你只能从中抽取一定数量的饼干作为检验的样本那么，应当怎样获取样本呢？（3）请总结简单随机抽样的定义.讨论结果：(1)预测结果出错
6、的原因是：在民意测验的过程中，即抽取样本时，抽取的样本不具有代表性1936年拥有电话和汽车的美国人只是一小部分，那时大部分人还很穷其调查的结果只是富人的意见，不能代表穷人的意见 由此可以看出，抽取样本时，要使抽取出的样本具有代表性，否则调查的结果与实际相差较大(2)要对这批小包装饼干进行卫生达标检查，只能从中抽取一定数量的饼干作为检验的样本，用样本的卫生情况来估计这批饼干的卫生情况如果对这批饼干全部检验，那么费时费力，等检查完了，这批饼干可能就超过保质期了，再就是会破坏这批饼干的质量，导致无法出售 获取样本的方法是：将这批小包装饼干，放入一个不透明的袋子中，搅拌均匀，然后不放回地摸取（这样可以
7、保证每一袋饼干被抽到的可能性相等），这样就可以得到一个样本通过检验样本来估计这批饼干的卫生情况这种抽样方法称为简单随机抽样(3)一般地，设一个总体含有N个个体，从中逐个不放回地抽取n个个体作为样本(nN)，如果每次抽取时总体内的各个个体被抽到的机会都相等，就把这种抽样方法叫做简单随机抽样最常用的简单随机抽样方法有两种：抽签法和随机数法提出问题 (1)抽签法是大家最熟悉的，也许同学们在做某种游戏，或者选派一部分人参加某项活动时就用过抽签法.例如,高一(2)班有45名学生,现要从中抽出8名学生去参加一个座谈会,每名学生的机会均等.我们可以把45名学生的学号写在小纸片上,揉成小球,放到一个不透明袋子
8、中,充分搅拌后,再从中逐个抽出8个号签,从而抽出8名参加座谈会的学生. 请归纳抽签法的定义.总结抽签法的步骤.(2)你认为抽签法有什么优点和缺点？当总体中的个体数很多时，用抽签法方便吗？(3)随机数法是利用随机数表或随机骰子或计算机产生的随机数进行抽样我们仅学习随机数表法即利用随机数表产生的随机数进行简单随机抽样的方法 怎样利用随机数表产生样本呢?下面通过例子来说明. 假设我们要考察某公司生产的500克袋装牛奶的质量是否达标,现从800袋牛奶中抽取60袋进行检验.利用随机数表抽取样本时,可以按照下面的步骤进行. 第一步,先将800袋牛奶编号,可以编为000,001,799. 第二步,在随机数表
9、中任选一个数.例如选出第8行第7列的数7(为了便于说明,下面摘取了附表1的第6行至第10行.) 16 22 77 94 39 49 54 43 54 82 17 37 93 23 78 87 35 20 96 43 84 26 34 91 64 84 42 17 53 31 57 24 55 06 88 77 04 74 47 67 21 76 33 50 25 83 92 12 06 76 63 01 63 78 59 16 95 55 67 19 98 10 50 71 75 12 86 73 58 07 44 39 52 38 79 33 21 12 34 29 78 64 56 07
10、82 52 42 07 44 38 15 51 00 13 42 99 66 02 79 54 57 60 86 32 44 09 47 27 96 54 49 17 46 09 62 90 52 84 77 27 08 02 73 43 28 第三步,从选定的数7开始向右读(读数的方向也可以是向左、向上、向下等),得到一个三位数785,由于785799,将它去掉.按照这种方法继续向右读,又取出567,199,507,依次下去,直到样本的60个号码全部取出.这样我们就得到一个容量为60的样本. 请归纳随机数表法的步骤.(4)当N100时，分别以0，3，6为起点对总体编号，再利用随机数表抽取10
11、个号码你能说出从0开始对总体编号的好处吗？(5)请归纳随机数表法的优点和缺点讨论结果：(1)一般地,抽签法就是把总体中的N个个体编号，把号码写在号签上,将号签放在一个容器中,搅拌均匀后,每次从中抽取一个号签,连续抽取n次,就得到一个容量为n的样本.抽签法的步骤是：1将总体中个体从1N编号；2将所有编号1N写在形状、大小相同的号签上；3将号签放在一个不透明的容器中，搅拌均匀；4从容器中每次抽取一个号签，并记录其编号，连续抽取n次；5从总体中将与抽取到的签的编号相一致的个体取出(2)抽签法的优点是简单易行，缺点是当总体的容量非常大时，费时、费力，如果标号的签搅拌得不均匀，会导致抽样不公平因此说当总
12、体中的个体数很多时，用抽签法不方便这时用随机数法(3)随机数表法的步骤：1将总体中个体编号；2在随机数表中任选一个数作为开始；3规定从选定的数读取数字的方向；4开始读取数字，若不在编号中，则跳过，若在编号中则取出，依次取下去，直到取满为止；5根据选定的号码抽取样本(4)从0开始编号时，号码是00，01，02，99；从3开始编号时，号码是003，004，102；从6开始编号时，号码是006，007，105所以以3，6为起点对总体编号时，所编的号码是三位，而从0开始编号时，所编的号码是两位，在随机数表中读数时，读取两位比读取三位要省时，所以从0开始对总体编号较好(5)综上所述可知，简单随机抽样有操
13、作简便易行的优点，在总体个数不多的情况下是行之有效的.但是，如果总体中的个体数很多时，对个体编号的工作量太大，即使用随机数表法操作也并不方便快捷.另外，要想“搅拌均匀”也非常困难，这就容易导致样本的代表性差.应用示例例1 某车间工人加工一种轴共100件，为了了解这种轴的直径，要从中抽取10件轴在同一条件下测量，如何采用简单随机抽样的方法抽取样本？分析：简单随机抽样有两种方法：抽签法和随机数表法，所以有两种思路解法一（抽签法）：将100件轴编号为1，2，100；做好大小、形状相同的号签，分别写上这100个号码；将这些号签放在一个不透明的容器内，搅拌均匀；逐个抽取10个号签；然后测量这10个号签对
14、应的轴的直径的样本解法二（随机数表法）：将100件轴编号为00，01，99；在随机数表中选定一个起始位置，如取第22行第1个数开始(见教材附录1:随机数表)；规定读数的方向，如向右读;依次选取10个为68，34，30，13，70，55，74，77，40，44，则这10个号签相应的个体即为所要抽取的样本点评：本题主要考查简单随机抽样的步骤抽签法的关键是为了保证每个个体被抽到的可能性相等而必须搅拌均匀，当总体中的个体无差异，并且总体容量较小时，用抽签法；用随机数表法读数时，所编的号码是几位，读数时相应地取连续的几个数字，当总体中的个体无差异，并且总体容量较多时，用抽签法变式训练1.下列抽样的方式属
15、于简单随机抽样的有_（1）从无限多个个体中抽取50个个体作为样本（2）从1 000个个体中一次性抽取50个个体作为样本（3）将1 000个个体编号，把号签放在一个足够大的不透明的容器内搅拌均匀，从中逐个抽取50个个体作为样本（4）箱子里共有100个零件，从中选出10个零件进行质量检验，在抽样操作中，从中任意取出一个零件进行质量检验后，再把它放回箱子（5）福利彩票用摇奖机摇奖解析：（1）中，很明显简单随机抽样是从有限多个个体中抽取，所以（1）不属于；（2）中，简单随机抽样是逐个抽取，不能是一次性抽取，所以（2）不属于；很明显（3）属于简单随机抽样；（4）中，抽样是放回抽样，但是简单随机抽样是不放回抽样，所
