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倒賣拉黑,關(guān)注更新免費領(lǐng)取,淘寶唯一每月更新店鋪:知二教育倒賣拉黑,關(guān)注更新免費領(lǐng)取,淘寶唯一每月更新店鋪:知二教育《8.3.1分類變量與列聯(lián)表》教學(xué)設(shè)計-------李德峰(一)教學(xué)內(nèi)容列聯(lián)表(二)教材分析1.教材來源本節(jié)課選自《2019人教A版高中數(shù)學(xué)選擇性必修第三冊》,第八章《成對數(shù)據(jù)的統(tǒng)計相關(guān)性》2.地位與作用使學(xué)生了解統(tǒng)計推斷判斷可能犯錯誤的特點,了解獨立性檢驗的基本思想。(三)學(xué)情分析1.認知基礎(chǔ):必修里面已經(jīng)學(xué)習(xí)過古典概型,條件概率,頻率穩(wěn)定到概率的原理2.認知障礙:本節(jié)課難度較大,涉及到假設(shè)檢驗的思想方法(四)教學(xué)目標1.知識目標:通過對典型案例的探究,了解獨立性檢驗(只要求2×2列聯(lián)表)的基本思想、方法及初步應(yīng)用.能力目標:通過對數(shù)據(jù)的收集、整理和分析,增強學(xué)生的社會實踐能力,培養(yǎng)學(xué)生分析問題、解決問題的能力.素養(yǎng)目標:(五)教學(xué)重難點:1.重點:了解獨立性檢驗(只要求2×2列聯(lián)表)的應(yīng)用.難點:獨立性檢驗(只要求2×2列聯(lián)表)的基本思想、方法(六)教學(xué)思路與方法教學(xué)過程分為問題呈現(xiàn)階段、探索與發(fā)現(xiàn)階段、應(yīng)用知識階段課前準備電腦、投影機、三角板(八)教學(xué)過程教學(xué)環(huán)節(jié):新課引入教學(xué)內(nèi)容師生活動設(shè)計意圖為了有針對性地提高學(xué)生體育鍛煉的積極性,某中學(xué)需要了解性別因素是否對本校學(xué)生體育鍛煉的經(jīng)常性有影響,為此對學(xué)生是否經(jīng)常鍛煉的情況進行了普查,全校學(xué)生的普查數(shù)據(jù)如下:523名女生中有331名經(jīng)常鍛煉;601名男生中有473名經(jīng)常鍛煉。你能利用這些數(shù)據(jù),說明該校女生和男生在體育鍛煉的經(jīng)常性方面是否存在差異嗎?通過問題情景設(shè)置引出問題教學(xué)環(huán)節(jié):新知探究教學(xué)內(nèi)容師生活動設(shè)計意圖這是一個簡單的統(tǒng)計問題,最直接的解答方法是,比較經(jīng)常鍛煉的學(xué)生在女生和男生中的比率,為了方便,我們設(shè)f0=經(jīng)常鍛煉的女生數(shù)女生總數(shù),f那么,只要求出f0和f1的值,通過比較這兩個值的大小,就可以知道女生和男生在鍛煉的經(jīng)常性方面是否有差異,由所給的數(shù)據(jù),經(jīng)計算得到f0=331523≈0.633,f1=473601≈0.787.由f1-f0≈0.787-0.633=0.154可知所以該校的女生和男生在體育鍛等的經(jīng)常性方面有差異,而且男生更經(jīng)常鍛煉.用n表示該校全體學(xué)生構(gòu)成的集合,這是我們所關(guān)心的對象的總體,考慮以n為樣本空間的古典概型,并定義一對分類變量X和Y如下:對于Ω中的每一名學(xué)生,分別令X={0,y={“性別對體育鍛煉的經(jīng)常性沒有影響”可以描述為P(Y=1|X=0)=P(Y=1|X=1);“性別對體育鍛煉的經(jīng)常性有影響”可以描述為P(Y=1|X=0)≠P(Y=1|X=1).我們希望通過比較條件概率P(Y=1|X=0)和P(Y=1|X=1)回答上面的問題.按照條件本概率的直觀解釋,如果從該校女生和男生中各隨機選取一名學(xué)生,那么該女生屬于經(jīng)常鍛煉群體的概率是P(Y=1|X=0),而該男生屬于經(jīng)常鍛煉群體的概率是P(Y=1|X=1).為了清楚起見,我們用表格整理數(shù)據(jù)我們用{X=0,Y=1}表示事件{X=0}和{Y=1}的積事件,用{X=1,Y=1}表示事件{X=1}和{Y=1}的積事件,根據(jù)古典概型和條件概率的計算公式,我們有P(Y=1|X=0)=n(X=0,Y=1)n(X=0)=331523≈0.633;P(由P(Y=1|X=1)>P(Y=1|X=0)可以作出判斷,在該校的學(xué)生中,性別對體育鍛煉的經(jīng)常性有影響,即該校的女生和男生在體育鍛煉的經(jīng)常性方面存在差異,而且男生更經(jīng)常鍛煉。在實踐中,由于保存原始數(shù)據(jù)的成本較高,人們經(jīng)常按研究問題的需要,將數(shù)據(jù)分類統(tǒng)計,并做成表格加以保存,我們將下表這種形式的數(shù)據(jù)統(tǒng)計表稱為2×2列聯(lián)表(contingencytable).2×2列聯(lián)表給出了成對分類變量數(shù)據(jù)的交叉分類頻數(shù),以右表為例,它包含了X和Y的如下信息:最后一行的前兩個數(shù)分別是事件{Y=0}和{Y=1}中樣本點的個數(shù);最后一列的前兩個數(shù)分別是事件{X=0}和{X=1}中樣本點的個數(shù);中間的四個格中的數(shù)是表格的核心部分,給出了事件{X=x,Y=y}(x,y=0,1)中樣本點的個數(shù);右下角格中的數(shù)是樣本空間中樣本點的總數(shù)。從概率角度去解答要求描述性的說明即可教學(xué)環(huán)節(jié):例題解析教學(xué)內(nèi)容師生活動設(shè)計意圖例1.為比較甲、乙兩所學(xué)校學(xué)生的數(shù)學(xué)水平,采用簡單隨機抽樣的方法抽取88名學(xué)生.通過測驗得到了如下數(shù)據(jù):甲校43名學(xué)生中有10名數(shù)學(xué)成績優(yōu)秀;乙校45名學(xué)生中有7名數(shù)學(xué)成績優(yōu)秀,試分析兩校學(xué)生中數(shù)學(xué)成績優(yōu)秀率之間是否存在差異.解:用Ω表示兩所學(xué)校的全體學(xué)生構(gòu)成的集合.考慮以Ω為樣本空間的古典概型.對于Ω中每一名學(xué)生,定義分類變量X和Y如下:X={0,Y我們將所給數(shù)據(jù)整理成表表是關(guān)于分類變量X和Y的抽樣數(shù)據(jù)的2×2列聯(lián)表:最后一行的前兩個數(shù)分別是事件(Y=0)和(Y=1)的頻數(shù);最后一列的前兩個數(shù)分別是事件(X=0)和(X=1)的頻數(shù);中間的四個格中的數(shù)是事件(X=x,Y=y)(x,y=0,1)的頻數(shù);甲校學(xué)生中數(shù)學(xué)成績不優(yōu)秀和數(shù)學(xué)成績優(yōu)秀的頻率分別為33
43
≈0.7674和10
乙校學(xué)生中數(shù)學(xué)成績不優(yōu)秀和數(shù)學(xué)成績優(yōu)秀的頻率分別為38
45
≈0.8444和7我們可以用等高堆積條形圖直觀地展示上述計算結(jié)果,如圖所示左邊的藍色和紅色條的高度分別是甲校學(xué)生中數(shù)學(xué)成績不優(yōu)秀和數(shù)學(xué)成績優(yōu)秀的頻率;右邊的藍色和紅色條的高度分別是乙校學(xué)生中數(shù)學(xué)成績不優(yōu)秀和數(shù)學(xué)成績優(yōu)秀的頻率,通過比較發(fā)現(xiàn),兩個學(xué)校學(xué)生抽樣數(shù)據(jù)中數(shù)學(xué)成績優(yōu)秀的頻率存在差異,甲校的頻率明顯高于乙校的頻率,依據(jù)頻率穩(wěn)定于概率的原理,我們可以推斷P(Y=1|X=0)>P(Y=1|X=1).也就是說,如果從甲校和乙校各隨機選取一名學(xué)生,那么甲校學(xué)生數(shù)學(xué)成績優(yōu)秀的概率大于乙校學(xué)生數(shù)學(xué)成績優(yōu)秀的概率,因此,可以認為兩校學(xué)生的數(shù)學(xué)成績優(yōu)秀率存在差異,甲校學(xué)生的數(shù)學(xué)成績優(yōu)秀率比乙校學(xué)生的高。思考:你認為“兩校學(xué)生的數(shù)學(xué)成績優(yōu)秀率存在差異”這一結(jié)論是否有可能是錯誤的?有可能“兩校學(xué)生的數(shù)學(xué)成績優(yōu)秀率存在差異”這個結(jié)論是根據(jù)兩個頻率間存在差異推斷出來的.有可能出現(xiàn)這種情況:在隨機抽取的這個樣本中,兩個頻率間確實存在差異,但兩校學(xué)生的數(shù)學(xué)成績優(yōu)秀率實際上是沒有差別的.對于隨機樣本而言,因為頻率具有隨機性,頻率與概率之間存在誤差。教學(xué)環(huán)節(jié):課堂練習(xí)給出下列實際問題:①一種藥物對某種病的治愈率;②兩種藥物治療同一種病是否有區(qū)別;③吸煙者得肺病的概率;④吸煙是否與性別有關(guān)系;⑤網(wǎng)吧與青少年的犯罪是否有關(guān)系.其中用獨立性檢驗可以解決的問題有()A.①②③ B.②④⑤ C.②③④⑤ D.①②③④⑤解析:獨立性檢驗是判斷兩個分類變量是否有關(guān)系的方法,而①③都是概率問題,不能用
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