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9.1.1简单随机抽样(第一课时)
(人教Axxx高中教科书数学必修第二册第九章)
一、 教学目标
了解获取数据的基本途径及相关概念;
知道简单随机抽样的含义及其解决问题的过程;
能运用两种简单随机抽样方法:抽签法和随机数法
二、 教学重难点
教学重点:简单随机抽样的相关概念
教学难点:简单随机抽样的实现方法
三、 教学过程
统计相关概念
1.1创设情境,实例分析
【实际情境】2020年我国进行了第七次人口普查,对全国人口普遍地、逐户逐人地进行一次性 调查登记.调查内容包括每位居民的姓名、性别、年龄、民族、受教育程度等.
2 .历次普查全国人口
National Population from Population Censuses
调查数据显示,截至2020年11月1日0时,我国人口共141178万人,与第六次全国人 口普查的133972万人相比,增加7206万人,增长5.38%,年平均增长率为0.53%,比2000 年到2010年的年平均增长率0.57%下降0.04个百分点.数据表明,我国人口 10年来继续保持 低速增长态势.
【设计意图】通过现实生活中的实例,让学生感受统计就在我们身边.为复习统计的相关 概念作准备.
【教师讲授】像人口普查这样,对每一个调查对象都进行调查的方法,称为全面调查,又 叫普查.
我们把调查对象的全体称为总体,组成总体的每一个调查对象称为个体.
为了强调调查目的,也可以把调查对象的某些指标的全体作为总体,每一个调查对象的相 应指标作为个体.
例.在全国人口普查中,可以将全国所有居民作为总体,每一个居民作为个体;也可以讲 全国所有居民的性别年龄等作为总体,每一个人的性别、年龄等作为个体.
1.2实例分析,形成概念
【实际情境】由于人口普查需要花费巨大的财力、物力,因而不宜经常进行.为了及时掌 握全国人口变动状况,我国每年还会进行一次人口变动情况的调查.这种调查是抽取一部分居 民进行调查,根据抽取的居民情况来推断总体的人口变动情况.
【设计意图】通过实例,让学生感受抽样调查的必要性.
【教师讲授】根据一定目的,从总体中抽取一部分个体进行调查,并以此为依据对总体的 情况作出估计和推断的调查方法,称为抽样调查.
从总体中抽取的那部分个体称为样本,样本中包含的个体数称为样本容量.
调查样本获得的变量值称为样本的观测数据,简称样本数据.
思考1: “普查”与“抽样”各有何优缺点?
xx
优点
缺点
xx
全面、准确性高
工作量大,时间长,耗人力、物力、财力
抽查
花费少,效率高
获得的信息不够全面
【设计意图】比较两种调查的优缺点.
简单随机抽样
2.1自主探究,认识概念
【探究情境】假设口袋中有红色和白色共1000个小球,除颜色外,小球的大小、质地完 全相同,你能通过抽样调查的方法估计袋中红球所占的比例吗?
有放回抽取
从袋中随机摸出一个球,记录颜色后放回,
摇匀后再摸出一个球,如此重复n次。
随着摸球次数的增加,摸到红球的频率会逐渐稳定于摸到红球的概率,即口袋中红球所 占的比例。
不放回抽取
从袋中随机摸出一个球后不再放回袋中,每次摸球都在余下的球中随机获取。
摇匀后再摸出一个球,如此重复n次。
特别地,当样本量n=1000时,不放回摸球己经把袋中的所有球取出,这就完全了解了袋中 红球的比例.
思考3:为什么能用摸到红球的频率估计口袋中红球所占的比例?
【设计意图】通过抽样调查的方法估计袋中红球所占的比例,目的是应用已有的概率知识 ——频率稳定于概率,从理论上解释用简单随机样本估计总体的可行性,为后续简单随机抽样 的概念作铺垫.
思考4:两中抽样方式有何优劣?
【教师讲授】一般地,设一个总体含有N(N为正整数)个个体,从中逐个抽取n(1nN) 个个体作为样本,如果抽取是放回的,且每次抽取时总体内的各个个体被抽到的概率都相等, 我们把这样的抽样方法叫做放回简单随机抽样,如果抽取是不放回的,且每次抽取时总体内未 进入样本的各个个体被抽到的概率都相等,我们把这样的抽样方法叫做不放回简单随机抽样. 放回简单随机抽样和不放回简单随机抽样统称为简单随机抽样.通过简单随机抽样获得的样本 称为简单随机样本.
说明:
除非特殊声明,本章所称的简单随机抽样指不放回简单随机抽样.
从总体中,逐个不放回地抽取n个个体作为样本和一次性抽取n个个体作为样本,两 种方法是等价的.
【设计意图】掌握简单随机抽样的含义,能区分放回简单随机抽样和不放回简单随机抽样. 并且了解,教材中约定除非特殊声明,本章所称的简单随机抽样指不放回简单随机抽样.
思考:试试总结简单随机抽样的特点
有限性:总体中个体数有限;
逐一性:从总体中逐一抽取,这样便于在抽样试验中进行操作;
等可能性:简单随机抽样是一种等可能抽样,在整个抽样过程中每个个体被抽取到
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