王宗信
人們的生活離不開(kāi)數(shù)據(jù),有時(shí)候我們從報(bào)紙、雜志、電視、互聯(lián)網(wǎng)等媒體上看到很多統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù),數(shù)據(jù)可以幫助我們了解世界.但是更多的時(shí)候,我們需要自己來(lái)收集、整理與描述數(shù)據(jù),進(jìn)而使我們獲取更多的信息,以便于我們研究、解決問(wèn)題.處理數(shù)據(jù)的過(guò)程如下:提出問(wèn)題→收集數(shù)據(jù)→整理數(shù)據(jù)_描述數(shù)據(jù),學(xué)會(huì)處理數(shù)據(jù),我們可以更好地做到用數(shù)學(xué)的眼光觀察世界,用數(shù)學(xué)的思維分析世界,用數(shù)學(xué)的語(yǔ)言表達(dá)世界.
一、收集數(shù)據(jù)
收集數(shù)據(jù)有兩種方式:全面調(diào)查和抽樣調(diào)查,
為一特定目的而對(duì)所有考察對(duì)象所做的調(diào)查叫作全面調(diào)查,如利用問(wèn)卷調(diào)查全班同學(xué)喜愛(ài)電視節(jié)目的情況,在這個(gè)調(diào)查中,全班同學(xué)是考察的全體對(duì)象,我們對(duì)全體對(duì)象都進(jìn)行了調(diào)查,這就是全面調(diào)查.
有些全面調(diào)查花費(fèi)的時(shí)間長(zhǎng),消耗的人力、物力大,工作量巨大;有的全面調(diào)查會(huì)帶有破壞性,比如檢測(cè)某批燈泡的使用壽命、火柴的質(zhì)量等.顯然,這樣的全面調(diào)查是不合時(shí)宜的,但是又需要進(jìn)行調(diào)查,怎么辦呢?這就需要進(jìn)行抽樣調(diào)查,即抽取一部分對(duì)象(樣本)進(jìn)行調(diào)查,然后根據(jù)調(diào)查數(shù)據(jù)推斷全體對(duì)象的情況.抽樣調(diào)查通過(guò)調(diào)查樣本中的每個(gè)個(gè)體來(lái)收集數(shù)據(jù),花費(fèi)較少,工作量較小,便于進(jìn)行.但是,抽樣調(diào)查時(shí)一定要確保樣本的選取具有代表性,即要做到在抽樣的過(guò)程中,總體中的每一個(gè)個(gè)體都有相等的機(jī)會(huì)被抽到.
二、數(shù)據(jù)的整理與描述
通過(guò)全面調(diào)查或者抽樣調(diào)查收集到數(shù)據(jù)之后,就要對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行整理與描述.人們常用下列四種統(tǒng)計(jì)圖來(lái)進(jìn)行數(shù)據(jù)的整理與描述,以便了解數(shù)據(jù)的分布特征和變化規(guī)律.
(一)條形統(tǒng)計(jì)圖
條形統(tǒng)計(jì)圖用寬度相等的條形的高度描述數(shù)據(jù)變化情況,條形統(tǒng)計(jì)圖能夠顯示每組中的具體數(shù)值,
以人教版數(shù)學(xué)教科書(shū)七年級(jí)下冊(cè)第135頁(yè)“問(wèn)題1”為例,為了解全班(50名同學(xué))對(duì)新聞、體育、動(dòng)畫(huà)、娛樂(lè)、戲曲五類(lèi)電視節(jié)目的喜愛(ài)情況,設(shè)計(jì)了調(diào)查問(wèn)卷(單選),通過(guò)發(fā)放問(wèn)卷,全班同學(xué)答卷,收集數(shù)據(jù)后,先得到下面的統(tǒng)計(jì)表(如表1),再根據(jù)此表中各項(xiàng)目的人數(shù),畫(huà)出全班同學(xué)最喜愛(ài)節(jié)目的人數(shù)條形統(tǒng)計(jì)圖,如下頁(yè)圖1(1).
(二)扇形統(tǒng)計(jì)圖
扇形統(tǒng)計(jì)圖中,整個(gè)圓表示各項(xiàng)目的總體,每一個(gè)項(xiàng)目分別用圓中不同的扇形來(lái)表示,扇形面積占圓面積的百分比與對(duì)應(yīng)各項(xiàng)目占總體的百分比相同.扇形統(tǒng)計(jì)圖能顯示部分占總體的百分比.
制作扇形統(tǒng)計(jì)圖有以下6個(gè)步驟:①收集數(shù)據(jù);②劃記;③標(biāo)記各項(xiàng)目人數(shù);④計(jì)算各項(xiàng)目所占總體的百分比;⑤計(jì)算各項(xiàng)目對(duì)應(yīng)扇形的圓心角;⑥畫(huà)出扇形統(tǒng)計(jì)圖,
需要特別提醒兩點(diǎn):①各項(xiàng)目所占總體的百分比的和等于100%;②各項(xiàng)目對(duì)應(yīng)扇形的圓心角的和等于360°.
同樣以人教版數(shù)學(xué)教科書(shū)七年級(jí)下冊(cè)第135頁(yè)“問(wèn)題1”為例,按照上述6個(gè)步驟可以畫(huà)出全班同學(xué)最喜愛(ài)節(jié)目的人數(shù)的扇形統(tǒng)計(jì)圖,如圖1(2).
(三)折線統(tǒng)計(jì)圖
比如,想了解我國(guó)體育健兒在第23屆至第30屆奧運(yùn)會(huì)上獲得獎(jiǎng)牌的變化情況,我們可以畫(huà)出折線統(tǒng)計(jì)圖,如圖2.
折線統(tǒng)計(jì)圖用折線描述數(shù)據(jù)的變化過(guò)程和趨勢(shì).
(四)直方圖(頻數(shù)分布直方圖)
為了解樣本數(shù)據(jù)范圍以及數(shù)據(jù)分布情況,需要用直方圖完成對(duì)這些數(shù)據(jù)的整理與描述.相對(duì)于條形統(tǒng)計(jì)圖、扇形統(tǒng)計(jì)圖、折線統(tǒng)計(jì)圖,直方圖的制作相對(duì)來(lái)說(shuō)更需要耐心與細(xì)致的統(tǒng)計(jì)態(tài)度,通常要按照下面的步驟去完成.
1.認(rèn)真、細(xì)心收集數(shù)據(jù).
2.計(jì)算最大值與最小值的差,找出樣本數(shù)據(jù)中的最大值與最小值,計(jì)算它們的差,這個(gè)差值在統(tǒng)計(jì)學(xué)里叫作全距或者極差.
3.確定組距與組數(shù).由于直方圖用于觀察數(shù)據(jù)的范圍與分布狀況,故分組工作就顯得很重要,一般來(lái)說(shuō),當(dāng)數(shù)據(jù)在100個(gè)以?xún)?nèi)時(shí),根據(jù)數(shù)據(jù)的多少,常分成5-12組.把數(shù)據(jù)分成若干小組,每個(gè)小組的兩個(gè)端點(diǎn)之間的距離(每個(gè)小組組內(nèi)數(shù)據(jù)的取值范圍)稱(chēng)為組距.
4.列頻數(shù)分布表,
對(duì)落在各個(gè)小組內(nèi)的數(shù)據(jù)進(jìn)行劃記、累計(jì),得到各個(gè)小組內(nèi)的數(shù)據(jù),數(shù)據(jù)個(gè)數(shù)叫作頻數(shù).做這一工作要細(xì)心認(rèn)真,要確保各頻數(shù)之和等于樣本容量.
5.畫(huà)頻數(shù)分布直方圖.
頻數(shù)分布直方圖與條形統(tǒng)計(jì)圖的不同之處在于,頻數(shù)分布直方圖的各個(gè)“條形”是“無(wú)縫緊挨”的,
不同的統(tǒng)計(jì)圖從不同的角度描述數(shù)據(jù),利用各種統(tǒng)計(jì)圖整理和描述數(shù)據(jù),有利于我們探索和發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)中蘊(yùn)含的規(guī)律,獲取數(shù)據(jù)中的信息,為我們形成決策、解決問(wèn)題提供科學(xué)依據(jù).
中學(xué)生數(shù)理化·七年級(jí)數(shù)學(xué)人教版2020年8期