獲取數(shù)據(jù)的途徑教學(xué)設(shè)計(jì) 高一下學(xué)期數(shù)學(xué)人教A版（2019）必修第二冊

教學(xué)設(shè)計(jì)

課程基本信息學(xué)科數(shù)學(xué)年級高一學(xué)期春季課題9.1.3獲取數(shù)據(jù)的途徑教科書書名：普通高中教科書數(shù)學(xué)必修第二冊出版社：人民教育出版社教學(xué)目標(biāo)1.知道獲取數(shù)據(jù)的四種途徑2.了解獲取數(shù)據(jù)的四種途徑的內(nèi)容以及特點(diǎn)3.會(huì)通過四種途徑解決統(tǒng)計(jì)分析的有關(guān)問題教學(xué)內(nèi)容教學(xué)重點(diǎn)：掌握常用的獲取數(shù)據(jù)的基本方法教學(xué)難點(diǎn)：獲取數(shù)據(jù)的基本途徑的準(zhǔn)確應(yīng)用教學(xué)過程情境導(dǎo)入前面幾節(jié)課我們已經(jīng)學(xué)習(xí)了統(tǒng)計(jì)學(xué)的一些基本知識(shí)，那么今天學(xué)習(xí)新的內(nèi)容之前請同學(xué)們看屏幕上的圖，第一個(gè)是兒童青少年用眼習(xí)慣情況，第二個(gè)是2017年和2020年中國未成年人網(wǎng)齡年齡對比，第三個(gè)是人口變動(dòng)抽樣調(diào)查，第四個(gè)是二胎情況調(diào)查結(jié)果。這些圖片同學(xué)們都比較常見，這些都是一些數(shù)據(jù)呈現(xiàn)和獲取數(shù)據(jù)的方式，也就是獲取數(shù)據(jù)的途徑。我們再來看一段小視頻，（播放視頻）從這個(gè)視頻中我們還看到了各行各業(yè)數(shù)據(jù)生成的過程，那么數(shù)據(jù)該如何獲取，我們生活中有哪些常用的獲取數(shù)據(jù)的方式呢？二、新課講解我們知道統(tǒng)計(jì)學(xué)是通過收集數(shù)據(jù)和分析數(shù)據(jù)來認(rèn)識(shí)未知現(xiàn)象，今天我們接著學(xué)習(xí)統(tǒng)計(jì)學(xué)的知識(shí)，學(xué)習(xí)獲取數(shù)據(jù)的一些基本途徑。前面我們已經(jīng)學(xué)習(xí)了獲取數(shù)據(jù)的基本方法，如全面調(diào)查，抽樣調(diào)查。這就是我們今天介紹的獲取數(shù)據(jù)的第一種途徑——調(diào)查。像人口普查就是全面調(diào)查，食品質(zhì)量檢驗(yàn)就是抽樣調(diào)查。我們在抽樣調(diào)查的方法上學(xué)會(huì)了簡單隨機(jī)抽樣和分層隨機(jī)抽樣，其實(shí)在我們的統(tǒng)計(jì)學(xué)當(dāng)中，抽樣方法不止這些，還有系統(tǒng)抽樣，整群抽樣，不等概率抽樣，自適應(yīng)抽樣、兩階段抽樣等很多其他方法。那么這么多的抽樣方法在什么時(shí)候使用呢？每個(gè)問題不一樣，我們關(guān)鍵是要針對不同的問題和特點(diǎn)選取最有效的抽樣方法。我想問同學(xué)們一個(gè)問題：是所有的問題都能靠調(diào)查獲取數(shù)據(jù)的嗎？當(dāng)然不是，我們說對于有限總體問題，我們一般通過抽樣調(diào)查或普查的方法獲取數(shù)據(jù)，例如人口總數(shù)、城鄉(xiāng)就業(yè)狀況、農(nóng)村脫貧人口狀況等，要注意的是，要充分有效利用背景信息選擇或者創(chuàng)建更好的抽樣方法，并有效的避免抽樣過程中的人為錯(cuò)誤。有時(shí)候也用問卷調(diào)查進(jìn)行，我們在設(shè)計(jì)調(diào)查問卷時(shí)需要注意這么幾個(gè)事項(xiàng)，，①問題要具體有針對性，使受調(diào)查者能夠容易作答；②語言簡單準(zhǔn)確、含義清楚，避免出現(xiàn)有歧義或意思含混的句子③題目不能出現(xiàn)引導(dǎo)受調(diào)查者答題傾向的語句；④設(shè)計(jì)問題時(shí)要注意如何得到敏感性問題的誠實(shí)回答.，感興趣的同學(xué)不妨查找一下相關(guān)資料進(jìn)行進(jìn)一步的學(xué)習(xí)。接下來我們看幾個(gè)案例，案例1，我們想知道培育的小麥新品種是否具有更高的產(chǎn)量，如果是，那它能比普通小麥增產(chǎn)多少呢？這個(gè)數(shù)據(jù)當(dāng)然不能通過調(diào)查取得。我們可以將新品種和普通小麥進(jìn)行比對試驗(yàn)進(jìn)而獲取數(shù)據(jù)。案例2我們要知道研制的新藥是否有效，如果有效，有效率是多少？我們也需要對新藥進(jìn)行試驗(yàn)并得出一系列的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，由數(shù)據(jù)分析出該新藥是有效率高且安全穩(wěn)定才可以投入市場。那么像這種沒有現(xiàn)存的數(shù)據(jù)可以查詢，就需要用對比實(shí)驗(yàn)的方法去獲取樣本數(shù)據(jù)，這種獲取數(shù)據(jù)的途徑就是試驗(yàn)。如前面給出的兩個(gè)案例以及產(chǎn)品的質(zhì)量。要注意的是進(jìn)行試驗(yàn)時(shí)要嚴(yán)格控制試驗(yàn)環(huán)境，通過精心的設(shè)計(jì)安排試驗(yàn)，以提高數(shù)據(jù)質(zhì)量.（同時(shí)做試驗(yàn)通常能得到可靠的數(shù)據(jù)資料，但需花費(fèi)的人力、物力、時(shí)間較多，有時(shí)帶有破壞性.)在統(tǒng)計(jì)中，這種安排試驗(yàn)的學(xué)問叫做“試驗(yàn)設(shè)計(jì)”，感興趣的同學(xué)可以查閱實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)教科書。問題2：同學(xué)們，在我們所知的范圍內(nèi)，還有沒有什么問題的數(shù)據(jù)靠調(diào)查和試驗(yàn)無法獲取的呢？我們來看我們國家在一年內(nèi)各個(gè)月的降水量，很明顯，這個(gè)數(shù)據(jù)既無法靠調(diào)查也無法通過試驗(yàn)得到，還有我們每天的天氣溫度，空氣濕度的數(shù)據(jù)，在現(xiàn)實(shí)生活中，我們感興趣的很多自然現(xiàn)象都不能被人類所控制，如地震、降水、大氣污染、宇宙射線等.自然現(xiàn)象會(huì)隨著時(shí)間的變化而變化，不能用我們已經(jīng)學(xué)過的有限總體來刻畫，也就不能用抽樣的方法獲取觀測數(shù)據(jù)；另一方面，由于自然現(xiàn)象不能被人為控制，也不能通過實(shí)驗(yàn)獲取觀測數(shù)據(jù).研究這類現(xiàn)象，只能通過長久的持續(xù)觀察獲取數(shù)據(jù)。這就是我們今天學(xué)習(xí)的第三種途徑，通過觀察獲取數(shù)據(jù)，一般通過觀察自然現(xiàn)象所獲取的數(shù)據(jù)性質(zhì)比較復(fù)雜，其中蘊(yùn)含著所觀察現(xiàn)象的本質(zhì)信息，需要通過統(tǒng)計(jì)學(xué)理論和方法來挖掘.那么對于各個(gè)不同的行業(yè)，往往需要專業(yè)測量設(shè)備獲取觀測數(shù)據(jù).隨著科技水平的提高，專業(yè)測量設(shè)備的自動(dòng)化程度越來越高，通過觀測獲取或存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的成本越來越低，這成為大數(shù)據(jù)產(chǎn)生的根源.我們來回顧一下學(xué)習(xí)的這三種方法，不難發(fā)現(xiàn)，無論哪種方法都需要花費(fèi)相當(dāng)多的時(shí)間和精力，也就是耗時(shí)耗力。那有沒有一種方法獲取數(shù)據(jù)又快又省時(shí)又省力呢？其實(shí)是有的，現(xiàn)在的人們已經(jīng)在大量的使用的，那就是查詢的方法。舉個(gè)例子，某個(gè)同學(xué)要寫一篇論文，他論文當(dāng)中的一些數(shù)據(jù)其實(shí)是一些某些專家研究過的，那么他有必要再去重新創(chuàng)造并獲取這些數(shù)據(jù)嗎？沒有必要，他只要通過網(wǎng)絡(luò)、或者書籍或者報(bào)刊，查詢到相關(guān)的資料就可以獲取這些數(shù)據(jù)，然后自己進(jìn)行再加工。我們感興趣的問題，可能有眾多專家研究過，他們在研究中所收集的樣本觀測數(shù)據(jù)可能存儲(chǔ)于學(xué)術(shù)論文、專著、新聞稿、公報(bào)或互聯(lián)網(wǎng)上.這些數(shù)據(jù)是寶貴的財(cái)富，我們可以收集前人的勞動(dòng)成果并加以利用，從而減少收集數(shù)據(jù)的成本.我們往往把這樣獲得的數(shù)據(jù)叫做二手?jǐn)?shù)據(jù).國家統(tǒng)計(jì)局是我國最主要的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)收集和發(fā)布的部門，調(diào)查統(tǒng)計(jì)的數(shù)據(jù)涉及經(jīng)濟(jì)、社會(huì)、民生的方方面面.國家統(tǒng)計(jì)局的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)通過多種形式進(jìn)行公布，例如定期發(fā)布新聞稿、舉辦新聞發(fā)布會(huì)、發(fā)布統(tǒng)計(jì)公報(bào)、出版各類統(tǒng)計(jì)資料等.統(tǒng)計(jì)公報(bào)有年度統(tǒng)計(jì)公報(bào)、經(jīng)濟(jì)普查公報(bào)、人口普查公報(bào)、農(nóng)業(yè)普查公報(bào)等；統(tǒng)計(jì)資料出版物有《中國統(tǒng)計(jì)摘要》、以《中國統(tǒng)計(jì)年鑒》為代表的統(tǒng)計(jì)年鑒系列等.例如，我們想了解2014年全國交通事故情況，通過查找《中國統(tǒng)計(jì)年鑒》可以得到如下表所示的數(shù)據(jù).如果我們關(guān)心機(jī)動(dòng)車交通事故逐年變化的情況，那么需要通過查找每年的數(shù)據(jù)表，并把它們合并整理.（視頻）我們還可以利用互聯(lián)網(wǎng)進(jìn)入國家統(tǒng)計(jì)局網(wǎng)站查找一些數(shù)據(jù)，如2022年全國交通事故情況。我們只要打開網(wǎng)站，找到搜索欄目，輸入我們要查詢的內(nèi)容，點(diǎn)擊搜索即可。要注意的是，現(xiàn)在互聯(lián)網(wǎng)（強(qiáng)大搜索功能）成為獲取二手?jǐn)?shù)據(jù)的主要方式。網(wǎng)絡(luò)上查找的數(shù)據(jù)來歷和渠道多樣，質(zhì)量參差不齊。必須根據(jù)問題背景知識(shí)“清洗”數(shù)據(jù)，去偽存真，為進(jìn)一步的數(shù)據(jù)分析奠定基礎(chǔ).三、例題講解【例1】(1)為了研究近年我國高等教育發(fā)展?fàn)顩r，小明需要獲取近年來我國大學(xué)生入學(xué)人數(shù)的相關(guān)數(shù)據(jù)，他獲取這些數(shù)據(jù)的途徑最好是()A.通過調(diào)查獲取數(shù)據(jù) B.通過試驗(yàn)獲取數(shù)據(jù)C.通過觀察獲取數(shù)據(jù) D.通過查詢獲得數(shù)據(jù)答案：D（2）要得到某鄉(xiāng)鎮(zhèn)的貧困人口數(shù)據(jù)，應(yīng)采取的方法是()A．通過調(diào)查獲取數(shù)據(jù)B．通過試驗(yàn)獲取數(shù)據(jù)C．通過觀察獲取數(shù)據(jù)D．通過查詢獲得數(shù)據(jù)答案：A（3）“中國天眼”為500米口徑球面射電望遠(yuǎn)鏡(Five--hundred-meterApertureSphericalradioTelescope，簡稱FAST)，是具有我國自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)、世界最大單口徑、最靈敏的射電望遠(yuǎn)鏡.建造“中國天眼”的目的是（）A.通過調(diào)查獲取數(shù)據(jù)B.通過試驗(yàn)獲取數(shù)據(jù)C.通過觀察獲取數(shù)據(jù)D.通過查詢獲得數(shù)據(jù)答案：C【例2】為了緩解城市的交通擁堵情況，某市準(zhǔn)備出臺(tái)限制私家車的政策，為此要進(jìn)行民意調(diào)查.某個(gè)調(diào)查小組調(diào)查了一些擁有私家車的市民，你認(rèn)為這樣的調(diào)查結(jié)果能很好地反映該市市民的意愿嗎？答：(1)一個(gè)城市的交通狀況的好壞將直接影響著生活在這個(gè)城市中的每個(gè)人，關(guān)系到每個(gè)人的利益.為了調(diào)查這個(gè)問題，在抽樣時(shí)應(yīng)當(dāng)關(guān)注到各種人群，既要抽到擁有私家車的市民，也要抽到?jīng)]有私家車的市民.調(diào)查時(shí)，如果只對擁有私家車的市民進(jìn)行調(diào)查，結(jié)果一定是片面的，不能代表所有市民的意愿.因此，在調(diào)查時(shí)，要對生活在該城市的所有市民進(jìn)行隨機(jī)地抽樣調(diào)查，不要只關(guān)注到擁有私家車的市民.四、課堂小結(jié)今天這節(jié)課我們主要學(xué)習(xí)了獲取數(shù)據(jù)的四種基本途徑，那么在統(tǒng)計(jì)活動(dòng)中，尤其是大型的統(tǒng)計(jì)活動(dòng)，為避免一些外界因素的干擾，通常需要確定調(diào)查的對象、調(diào)查的方法與策略，需要精心設(shè)計(jì)前期的準(zhǔn)備工作和收集數(shù)據(jù)的方法，然后對數(shù)據(jù)進(jìn)