Муниципальное бюджетное общеобразовательное учреждение
средняя общеобразовательная школа № 4
г.Нелидово Тверской области
Выполнил: ученик 6б класса
Буряк Иван
Руководитель работы: Орлова Ольга Геннадьевна
2016 г.
Объект исследования:
статистика как практическая наука
Предмет исследования:
статистические данные по некоторым направлениям жизни 6б класса
Гипотеза:
результаты статистических исследований широко используются для практических и научных выводов
Методы исследования:
- поисковый метод с использованием научной и учебной литературы, а также поиск необходимой информации в сети Интернет;
- анкетирование, сбор информации, анализ полученных в ходе исследования данных.
Цель работы:
- собрать статистические данные о жизни нашего класса, обработать полученную информацию и представить ее в виде диаграмм.
Задачи:
- изучить литературные источники и Интернет-источники, в которых описывается понятие «математическая статистика» и её основные характеристики;
- собрать и обработать данные о нашем классе, используя метод анкетирования, познакомить одноклассников с полученными выводами;
- создать диаграммы для описания результатов анкетирования;
- развить навыки самостоятельной работы: поиск информации, отбор и оформление найденного материала;
- сделать вывод о подтверждении или опровержении выдвинутой гипотезы.
Актуальность данной темы состоит в том, статистика позволяет увидеть связь математики с конкретными жизненными ситуациями, формирует у учащихся такие важные в современном обществе умения, как понимание и интерпретация результатов статистических исследований, широко представленных в средствах массовой информации, позволяет сделать прогноз на будущее.
Содержание:
Введение.
Что такое статистика?
3. Из истории статистики.
4. Основные статистические характеристики.
5. Наглядное представление статистических данных.
6. Практическая часть.
Исследованы следующие позиции:
Сводная ведомость оценок за 1 полугодие в 6 б классе в 2015/2016 учебном году.
Время, затраченное на выполнение домашнего задания по математике.
Любимый школьный предмет.
Досуг учащихся.
Рост, вес учащихся
Наши дни рождения.
Сколько времени мы тратим на путь из дома до школы.
7. Выводы и заключение.
8. Литература.
1.ВВЕДЕНИЕ
В современном обществе важную роль в механизме управления экономикой выполняет статистика. Независимо от уровня и стадии экономического развития, характера политической системы, статистика на протяжении сотен лет своего существования всегда выступала как необходимый и эффективный инструмент государственного управления и одновременно как наука, исследующая количественную сторону массовых явлений.
Особенность статистики заключается в том, что статистические данные сообщаются в количественной форме, т.е. статистика говорит языком цифр, отображающих общественную жизнь во всем многообразии ее проявлений. При этом статистику прежде всего интересуют те выводы, которые можно сделать на основе анализа надлежащим образом собранных и обработанных цифровых данных.
Выполняя самые разнообразные функции сбора, систематизации и анализа сведений, характеризующих экономическое и социальное развитие общества, она всегда играла роль главного поставщика факторов для управленческих, научно-исследовательских и прикладных практических нужд различного рода структур, организаций и населения.
Я заинтересовался этой темой и решил познакомиться с историей развития статистики, её основными характеристиками, а затем обобщить полученные знания, составив статистическую характеристику моего класса по некоторым позициям, и познакомить одноклассников с полученными выводами.
2.ЧТО ТАКОЕ «СТАТИСТИКА»?
Слово «статистика» многолико, многозначно и согласно одному из статистических терминов многомерно. В настоящее время насчитывается около тысячи определений статистики. Дать определение статистики как науке пытались философы, математики, экономисты, социологи, государственные деятели и, конечно, сами статистики.
Сам термин «статистика» произошел от латинского слова «статус», что означает «определенное положение вещей».
Термин «статистика» употребляется в различных значениях. Под статистикой понимается практическая деятельность по сбору, накоплению, обработке и анализу цифровых данных, характеризующих население, экономику, культуру, образование и другие явления в жизни общества.
Употреблялся он первоначально в значении слова «государствоведение». В науку термин «статистика» ввел немецкий ученый Готфрид Ахенваль в 1746 году, предложив заменить название курса «Государствоведение», преподававшегося в университетах Германии, на «Статистику», положив тем самым начало развитию статистики как науки и учебной дисциплины.
Статистикой также называют особую науку, т. е. отрасль знаний, изучающую явления в жизни общества с их количественной стороны.
3.Из истории статистики.
Статистика как практическая деятельность людей зародилась в глубокой древности. Ее возникновение и развитие были обусловлены общественными потребностями: подсчет населения, скота, учет земельных угодий, имущества и т.д.
Наиболее ранние сведения о таких работах в Китае относятся к V веку до н.э. В Древнем Риме проводились учеты свободных граждан и их имущества. Учёт осуществлялся по полу и возрасту, собирались сведения о состоянии промышленности и сельского хозяйства.
В античном мире учитывали родившихся; в специальные списки вносились юноши, достигшие возраста военнообязанных (18 лет), а также 20 лет (возраст полноправных граждан). Составлялись земельные списки (кадастры), в которые включались сведения о строениях, рабах, скоте, инвентаре, доходах. Греческий философ Аристотель ещё за триста лет до нашей эры составил описание 157 городов государства.
В 1061 г. в Англии проведена всеобщая перепись населения, в ходе которой обследовано 240 тысяч дворов. Монгольские ханы проводили переписи в середине XIIIв. для взимания дани с захваченных русских земель.
На Руси первыми статистическими источниками были летописи, в которых упоминается о сборе различной информации в IX-XIвв.: возникновении и развитии городских поселений, расположенных на водных путях, о наличии в них храмов, церквей, монастырей, жилых строений.
В XVIв. в Венеции, Голландии появляются сборники, характеризующие политическое устройство, население, основные занятия, производимую продукцию в странах, с которыми устанавливалась торговля.
В процессе практических статистических работ начали складываться определённые правила сбора и обработки данных, приёмы анализа информации. Появляется необходимость теоретического научного осмысления накопленной практики.
К середине XIX века бельгийский статистик Л. А. Ж. Кетле и его последователи доказали наличие закономерностей в статистических рядах. Кетле принадлежит заслуга систематического использования математических методов в обработке статистических данных.
Большой вклад в статистическую теорию и практику внесла русская статистика. В работах М. В. Ломоносова и В. Н. Татищева, а позднее К. И. Арсеньева развиты идеи комплексного статистического описания страны. В труде Д. П. Журавского «Об источниках и употреблении статистических сведений» показана роль группировок в статистике и представлена обширная система показателей статистического изучения общественной жизни. Трудами П. Л. Чебышева и его учеников была подготовлена математическая база для применения научно обоснованного выборочного наблюдения. Во 2-й половине 19 в. большое значение для совершенствования методов статистического материала имела земская статистика. Развитие ряда отраслевых статистик, и в первую очередь с.-х. статистик, также обязано земской статистике. Русские статистики, в частности А. А. Чупров, много внимания уделяли вопросам теории и математической статистики.
Во 2-й половине XIX – начале XX века происходило интенсивное развитие статистики. Этому способствовало проведение различного рода периодических переписей и обследований, которые собирали богатейший материал о каждом объекте обследования (предприятие, хозяйство, отдельных людей).
В это же время совершенствовались органы государственной статистики, в первую очередь те, которые осуществляли переписи. Формировалась специальная научная дисциплина – математическая статистика, являющаяся частью математики.
4.Основные статистические характеристики.
В жизни нам часто приходится работать с наборами данных. И для их анализа необходимы характеристики, позволяющие оценить весь набор.
Одной из важнейших характеристик числового ряда является наиболее типичное значение для этого ряда, то есть число, которое в нём встречается чаще всего.
Мода – наиболее часто встречающееся в числовом ряду значение.
Ряд чисел может иметь более одной моды или не иметь моды совсем. Моду ряда данных обычно находят тогда, когда хотят выяснить некоторый типичный показатель. Но мода не всегда позволяет правильно охарактеризовать числовой ряд.
Для того чтобы оценивать среднее значение набора величин, используется понятие среднего арифметического. По определению среднее арифметическое набора чисел – это сумма всех чисел, делённая на их количество: .
Однако следует помнить, что «усреднение» (вычисление среднего арифметического) – не всегда правильно. Известная фраза об опасности таких действий: про «среднюю температуру по больнице» - из старого анекдота. Действительно, если у одного человека температура 38,2, а у другого 35, то они оба нездоровы, хотя в среднем их температура равна 36,6. Этот пример показывает, что очень часто «усреднение» без учёта конкретных параметров является ошибочным и не несёт в себе никакого смысла.
Моду ряда обычно находят тогда, когда хотят выявить некоторый типичный показатель. Например, если изучаются данные о размерах мужских рубашек, проданных в определённый день в супермаркете, то удобнее пользоваться таким показателем, как мода, который характеризует размер, пользующийся наибольшим спросом. Находить в этом случае среднее арифметическое не имеет смысла.
Среднее арифметическое может не совпадать ни с одним из значений, а мода, если она существует, обязательно совпадает с двумя или более числами ряда. Кроме того, мода относится не только к числовым данным. Проведя опрос среди учащихся, можно определить, каким видом спорта они предпочитают заниматься и т.п. Модой будут служить те ответы, которые встречаются чаще всего. Отсюда и название.
Кроме среднего арифметического и моды, для анализа набора данных может служить «разброс» величин. В любом конечном множестве есть максимальный и минимальный элементы (возможно, несколько одинаковых)
Разность между наибольшим и наименьшим значением данных в наборе называется размахом. Размах позволяет оценить разброс данных в ряду. Например, если в течение дня каждый час измеряли температуру в городе и получили следующие данные: … 15,4, …, 32,6, то размах температур равен . То есть температура в течение дня была в диапазоне длиной 17,2 градуса.
Медианой упорядоченного ряда чисел с нечётным числом членов называется число, записанное посередине, а медианой упорядоченного ряда чисел с чётным числом членов называется среднее арифметическое двух чисел, записанных посередине. Медианой произвольного ряда чисел называется медиана соответствующего упорядоченного ряда.
Для изучения различных явлений и процессов проводятся специальные статистические исследования. Всякое статистическое исследование начинается с целенаправленного сбора информации об изучаемом явлении или процессе. Этот этап называется этапом статистического наблюдения. Для обобщения и систематизации данных, полученных в результате статистического наблюдения, их по какому-либо признаку разбивают на группы и результаты группировки сводят в таблицы.
Представим полученные данные в виде таблицы, в которой для каждого числа верно число выполненных заданий, записанное в верхней строке, укажем в нижней строке количество появлений этого числа в ряду, т. е. частоту.
Число верно выполненных заданий
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
Частота
1
1
1
2
5
6
8
7
5
4
Такую таблицу называют таблицей частот.
В рассмотренном примере сумма частот равна общему числу проверяемых работ, т. е. 40. Вообще, если результат исследования представлен в виде таблицы частот, то сумма частот равна общему числу данных в ряду. В рассмотренном примере для анализа результатов выполнения теста учащимися была составлена таблица частот. Иногда составляют таблицу, в которой для каждого данного указывается не частота, а отношение частоты к общему числу данных в ряду. Это отношение, выраженное в процентах, называют относительной частотой, а саму таблицу — таблицей относительных частот.
В примере общая численность совокупности — это число учащихся, писавших работу, т.е. 40. Таблица относительных частот выглядит следующим образом:
Число верно выполненных заданий
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
Относительная частота, %
2,5
2,5
2,5
5
12,5
15
20
17,5
12,5
10
Если в ряду имеется большое число данных и одинаковые значения встречаются редко, то таблицы частот или относительных частот становятся излишне громоздкими. В таких случаях для анализа данных строят интервальный ряд. Для этого разность между наибольшим и наименьшим значениями делят на несколько равных частей (примерно 5–10) и, округляя полученный результат, определяют длину интервала. За начало первого интервала часто выбирают наименьшее данное или ближайшее к нему целое число, расположенное левее. Для каждого интервала указывают число данных, попадающих в этот интервал, или выраженное в процентах отношение этого числа к общей численности совокупности. При этом граничное число обычно считают относящимся к последующему интервалу.
Такие показатели, как среднее арифметическое, мода и медиана, по-разному характеризуют данные, полученные в результате наблюдений. Поэтому на практике при анализе данных, в зависимости от конкретной ситуации, используют либо все 3 показателя, либо некоторые из них.
Например, если анализируются сведения о результатах сдачи ЕГЭ по математике в школах города, то удобно использовать все три показателя. Среднее арифметическое – средний уровень сдачи ЕГЭ по математике среди школ города. Мода будет показывать типичный результат сдачи ЕГЭ по математике. Медиана позволит определить школы, которые сдали ЕГЭ по математике ниже типичного показателя.
Если изучаются данные о размерах мужской обуви, проданной в определённый день в магазине, то удобно вычислить моду – размер, пользующийся наибольшей популярностью. Находить среднее арифметическое и медиану при этом не имеет смысла.
5.Наглядное представление статистических данных.
Для наглядного представления данных, полученных в результате статистического исследования, широко используются различные способы их изображения. Одним из хорошо известных вам способов наглядного представления ряда данных является построение столбчатой диаграммы.
Столбчатые диаграммы используют тогда, когда хотят проиллюстрировать динамику изменения данных во времени или распределение данных, полученных в результате статистического исследования.
Пример столбчатой диаграммы:
Для наглядного изображения соотношения между частями исследуемой совокупности удобно использовать круговые диаграммы.
Заметим, что круговая диаграмма сохраняет свою наглядность и выразительность лишь при небольшом числе частей совокупности. В противном случае ее применение малоэффективно.
Пример круговой диаграммы:
Динамику изменения статистических данных во времени часто иллюстрируют с помощью полигона. Для построения полигона отмечают в координатной плоскости точки, абсциссами которых служат моменты времени, а ординатами – соответствующие им статистические данные. Соединив последовательно эти точки отрезками, получают ломаную, которую называют полигоном.
Пример полигона:
Интервальные ряды данных изображают с помощью гистограмм. Гистограмма представляет собой ступенчатую фигуру, составленную из сомкнутых прямоугольников. Основание каждого прямоугольника равно длине интервала, а высота – частоте (или относительной частоте). Таким образом, в гистограмме, в отличие от обычной столбчатой диаграммы, основания прямоугольников выбираются не произвольно, а строго определены длиной интервала.
Пример гистограммы:
6.ПРАКТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ.
В своей работе я собрал и проанализировал статистические данные по некоторым направлениям жизни моего класса (б б класс Школы №4 г. Нелидово). Привел и сгруппировал данные социологических опросов учащихся 6б класса, наглядно представил информацию в виде диаграмм, гистограмм, полигонов, подсчитал статистические характеристики, сделал выводы.
В работе статистически исследованы следующие позиции:
1.Сводная ведомость оценок за 1 полугодие в 6 б классе в 2015/2016 учебном году.
2.Время, затраченное на выполнение домашнего задания по математике.
3.Любимый школьный предмет.
4.Досуг учащихся.
5.Рост, вес учащихся
6.Наши дни рождения.
7.Сколько времени мы тратим на путь из дома до школы.
Позиция 1. Наша учеба в 1 полугодии.
В I четверти в классе обучалось 28 человек, во II- 29 человек.
Оценка
1 четверть
2 четверть
5
124
129
4
160
173
3
80
129
2
0
0
На основании этих данных я построил столбчатую диаграмму успеваемости за I и II полугодие:
Средний балл (среднее арифметическое) в 1-й четверти:
Средний балл (среднее арифметическое) во 2-й четверти:
Типичная оценка (мода): 4
Вывод: успеваемость учащихся во второй четверти практически осталась на прежнем уровне в сравнении с 1-й четвертью (повысилась лишь на 0,02). В целом класс стабильно успевает по всем предметам.
Позиция 2. Время, затраченное на выполнение домашнего задания по математике.
При изучении учебной нагрузки попросили учащихся в определённый день отметить время (в минутах), затраченное на выполнение домашнего задания по математике. Получили такие данные: 10, 10, 10, 10, 10, 15, 15, 15, 15, 20, 20, 30, 30, 30, 30, 30, 30, 30, 30, 30, 40, 45, 45, 60, 60, 60.
Среднее арифметическое:
Размах: 60 – 10 = 50(мин).
Мода: 30 мин.
Медиана: 30 мин.
Вывод: в среднем учащиеся класса тратят на выполнение домашнего задания по математике 28 мин; большинство из них выполняет домашнюю работу за 30 мин. Разность между наибольшим и наименьшим временем, затраченным на работу, составляет 50 минут. 12 человек делают домашнюю работу по математике меньше 30 мин, 12 человек больше 30 минут (или 30 мин).
Позиция 3. «Любимый школьный предмет».
На основе изучения вопроса о любимом школьном предмете среди учащихся 6б класса, была составлена таблица.
Предмет
Частота
Русский язык
5
Математика
14
Технология
6
Физическая культура
9
Биология
11
Литература
4
Музыка
2
ИЗО
4
Иностранный язык
2
Информатика
3
История
2
Соответствующая столбчатая диаграмма построена на рисунке. Высота каждого столбца (при выбранном масштабе) равна частоте, с которой в ряду данных встречается указанное количество 6-классников.
Вывод: самым любимым предметом среди учащихся 6б класса является математика. Вторым по популярности является биология.
Позиция 4. Досуг учащихся
Я составил таблицу и круговую диаграмму посещаемости кружков, секций.
(Что чаще всего делают дети в свободное от уроков время)
Таблица социологического опроса
Занятия
Слушают музыку
Компьютерные игры
Читают книги
Смотрят телевизор
Посещают кружки, секции
Гуляют на улице
Кол-во учащихся
1
10
2
9
14
12
Относительная частота
0,04
0,38
0,08
0,35
0,54
0,46
Вывод:
Большинство учащихся в свободное от школы время посещают кружки (секции):14 человек – 54 %.
Позиция 5. Мы растем
Интервальная таблица частот
Рост (см)
Абсолютная частота
Относительная частота
Количество учащихся в классе
130-135
1
0,03
30
135-140
3
0,1
140-145
6
0,2
145-150
9
0,3
150-155
6
0,2
155-160
3
0,1
160-165
2
0,07
Ранжированный ряд
131, 136, 137, 138, 140, 142, 142, 142, 143, 143, 145, 145, 146, 147, 148, 148, 148, 148, 149, 150, 150, 152, 152, 152, 153, 155, 157, 159, 160, 164.
Среднее арифметическое (средний рост) –147см. (
Размах: 164-131=33 (см)
Мода: 148 (см) – большинство учащихся имеют рост148 см.
Медиана: 148 см. (14 человек ниже 148 см., 14 человек выше или равны 148 см.)
Позиция 5. Вес учащихся
Ранжированный ряд (вес в кг)
27, 29, 29, 30, 32, 33, 33, 34, 36, 36, 37, 38, 38, 41, 42, 43, 45, 46, 47, 47, 51, 51, 52, 60, 61, 61, 62, 63, 64, 72. Всего 30 человек
Средний вес (среднее арифметическое)=
Мода ряда (наиболее часто встречающийся вес): 29кг, 33 кг, 36 кг, 38 кг, 47 кг, 51 кг и 61кг.
Медиана ряда: 42,5 кг (14 учащихся весят меньше 42,5 кг, 14 учащихся весят больше 42,5 кг)
Интервальная таблица частот
Вес (кг)
Абсолютная частота
Относительная частота
Середина интервала
27-33
5
0,17
30
33-39
8
0,27
36
39-45
3
0,1
42
45-51
4
0,13
48
51-57
3
0,1
54
57-63
4
0,13
60
63-69
2
0,07
66
69-75
1
0,03
72
Вес (кг)
Позиция 6. «Наши дни рождения».
Я составил таблицу и построил линейную диаграмму.
У учащихся в январе 4 дня рождения, в феврале – 1, в апреле – 1, в мае – 1, сентябре – 2, октябре – 2, ноябре – 1, декабре – 2, июне – 2, июле -1. Нашёл такие характеристики как размах и мода.
Мною была составлена таблица дней рождения, она выглядит следующим образом:
месяцы
январь
февраль
март
апрель
май
июнь
0
4
2
5
0
2
1
июль
август
сентябрь
октябрь
ноябрь
декабрь
3
3
4
0
1
5
Мода равна 3 и 12.
Размах ряда равен 5.
Вывод: большинство учащихся класса родились в марте и декабре.
Позиция 7. Сколько времени мы тратим на путь из дома до школы.
Учащихся класса попросили отметить время, которое они в среднем тратят на путь от дома до школы. Получился следующий ряд: 3, 5, 6, 10, 10, 10, 10, 10, 15, 15, 15, 15, 18, 20, 20, 20, 20, 20, 20, 20, 20, 23, 25, 25, 30, 60.
Среднее арифметическое:
Размах: 60 – 3 = 57(мин).
Мода: 20 мин.
Медиана: 19 мин.
Вывод: большинство учащихся доходят из дома до школы за 20 минут. В среднем на путь из дома до школы ребята тратят 18 минут. Эти данные показывают, что большинство учащихся 6б класса проживают достаточно далеко от школы.
7.ВЫВОДЫ И ЗАКЛЮЧЕНИЕ.
Изучив литературу, рассмотрев практические аспекты этой темы, я пришёл к выводу, что результаты статистических исследований широко используются для практических и научных выводов. Без статистики невозможно представить нашу жизнь. Исследовав некоторые позиции жизни нашего класса, я получил следующую статистику 6б класса.
Статистика в нашем классе:
В классе 30 человек.
Средний рост – 147см.
Большинство имеют рост 148 см.
Разница в росте между самым низким и самым высоким составляет 33см.
Средний вес – 44,7 кг.
Большинство имеют вес 29кг, 33 кг, 36 кг, 38 кг, 47 кг, 51 кг и 61кг.
Любимыми школьными предметами учащихся 6б класса являются математика, биология.
Большинство учащихся родились в марте и декабре.
В среднем на путь от дома до школы ребята тратят 18 мин.
Большинство учащихся в свободное от школы время посещают кружки (секции):
14 человек – 54 %.
Учатся в основном на «4», средний балл 4,1 балла.
Возникает необходимость продолжить исследование дальше и посмотреть зависимость результатов экзаменов, четвертных оценок, здоровья, занятости учащихся в свободное времени от возраста учащихся.
8.ЛИТЕРАТУРА.
1. Петров В.А. Элементы финансовой математики на уроках. Математика в школе. – 2002. - №8 – с. 38.
2.Хоркина Н. Прикладные задачи экономического содержания. Математика: прил. к газ. «Первое сентября». – 2005. - №6 - с.14.
3.Математика: прил. к газ. «Первое сентября». – 2008. - №1 - с.11-12.
4. Громыко А.Л. «Теория статистики»- М: ИНФРА, 2000 -414с. (Серия «Высшее образование»).
5. Статистическая обработка данных (Алгебра, 11 класс, раздел "Элементы математической статистики-комбинаторики и теории вероятности").
6. Элементы математической статистики (Алгебра, 9 класс, раздел "Элементы математической статистики-комбинаторики и теории вероятности.
7.Бунимович Е.А., Булычев В.А. Вероятность и статистика. Москва. Дрофа. 2005.
8. Макарычев Ю.Н., Миндюк Н.Г. Алгебра: элементы статистики и теории вероятностей. 7-9 классы. - М: Просвещение, 2005 г.
9. Студенецкая В.Н. Решение задач по статистике, комбинаторике и теории вероятностей. Волгоград. Учитель. 2005.
10. http://ru.wikipedia.org .
Оставьте свой комментарий
Авторизуйтесь, чтобы задавать вопросы.