6.2.2 抽样调查 课件(共27张PPT)数学北师大2024版七年级上册

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6.2.2 抽样调查 课件(共27张PPT)数学北师大2024版七年级上册

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(共27张PPT)
北师大(2024)版数学七年级上册
第六章 数据的收集与整理
6.2.2 抽样调查
抽样调查
第 1 页:情境导入 —— 抽样调查为什么能 “以小见大”?
生活案例(配图提示:抽样调查实际场景):
案例 1:质检人员从 1000 箱饮料中随机抽取 50 箱检测,判断整批饮料是否合格;
案例 2:某网站通过随机抽取 1000 名用户的浏览数据,分析全网用户的兴趣偏好;
思考:为什么仅调查 “部分” 就能推断 “整体”?抽样调查的关键是什么?如何让推断结果更可靠?
核心认知:抽样调查的本质是 “用具有代表性的样本估计总体”,其核心价值在于以较低成本、较高效率获得总体的近似信息,关键是保证样本的代表性和抽样过程的科学性。
第 2 页:核心概念深化 —— 总体、个体、样本、样本容量
明确四者关系(结合实例定义):
总体:所要考察的对象的全体(如 “1000 箱饮料”“全网用户”“全校 1200 名初中生”);
个体:总体中的每一个考察对象(如 “每一箱饮料”“每一位用户”“每一名初中生”);
样本:从总体中抽取的一部分个体(如 “50 箱饮料”“1000 名用户”“200 名初中生”);
样本容量:样本中个体的数目(注意:无单位,如 “50”“1000”“200”);
实例辨析(强化理解):
问题:调查某县初中生的平均身高,随机抽取 300 名初中生测量;
总体:该县所有初中生的身高;
个体:该县每一名初中生的身高;
样本:被抽取的 300 名初中生的身高;
样本容量:300;
关键提醒:样本是 “个体的某种属性”(如身高、质量),而非个体本身,避免混淆 “样本” 与 “个体”。
第 3 页:抽样调查的完整流程(重点)
抽样调查的科学流程(口诀:“定总体,选样本,收数据,估总体,验可靠性”):
明确调查目的与总体:确定要研究的问题和考察的全体对象(如 “了解某品牌灯泡的平均使用寿命”,总体为该品牌所有灯泡的使用寿命);
设计抽样方案:
确定样本容量(根据总体大小和精度要求,如总体 10000 个,样本容量 50-100 为宜);
选择抽样方法(优先简单随机抽样或分层抽样,保证代表性);
实施抽样与收集数据:严格按方案抽取样本,用规范工具收集数据(如实验记录、问卷);
整理样本数据:计算样本的相关指标(如平均数、比例);
估计总体:用样本指标推断总体情况(如用样本平均寿命估计总体平均寿命);
评估可靠性:分析抽样误差,判断结果是否符合预期精度。
第 4 页:样本设计的核心 —— 代表性与广泛性(深化)
为什么样本必须有代表性?
反例:调查全校同学的数学成绩,仅抽取实验班同学(样本特殊),估计结果会偏高,无法反映总体;
正例:按初一、初二、初三分层,每层随机抽取相同比例的同学,样本覆盖各层次,能反映总体特征;
如何保证样本的代表性与广泛性?
避免 “偏向性抽样”:不刻意选择某一特征的个体(如调查居民收入,不只选高收入群体);
扩大样本覆盖范围:抽样时考虑总体的不同类别(如性别、年龄、区域);
合理确定样本容量:样本容量越大,代表性越强(但需平衡成本,如总体 1000 人,样本容量 100-200 即可);
七年级重点掌握的抽样方法实操:
简单随机抽样:抽签法(将总体中每个个体编号,抽签抽取);随机数表法(用随机数表选择个体);
示例:从 50 名同学中抽 10 名调查,编号 1-50,抽签抽取 10 个编号;
分层抽样:按比例分层(如总体中初一、初二、初三人数比为 3:3:4,样本容量 20,则初一抽 6 人、初二抽 6 人、初三抽 8 人)。
第 5 页:抽样误差 —— 不可避免但可控制
核心认知:抽样误差是必然存在的(样本与总体的差异),但通过科学设计可减小误差;
误差产生的原因:
样本随机性:不同样本的指标可能不同;
样本容量:样本越小,误差越大;样本越大,误差越小;
抽样方法:缺乏代表性的抽样会导致 “系统误差”(如仅抽实验班同学);
减小误差的方法:
增大样本容量(在成本允许范围内);
采用科学的抽样方法(如分层抽样优于简单随机抽样,适用于分层明显的总体);
避免抽样偏向(严格按方案抽样,不人为干预);
易错提醒:抽样误差≠数据错误,数据错误是记录或收集时的失误(可避免),抽样误差是随机差异(可减小不可避免)。
第 6 页:实例解析 —— 抽样调查的完整实施
例 1:调查某小区居民的日均垃圾分类正确率
步骤 1:明确总体与目的 —— 总体:该小区 1000 户居民的日均垃圾分类正确率;目的:了解小区整体垃圾分类情况;
步骤 2:设计抽样方案 —— 样本容量:100 户;抽样方法:分层抽样(按楼栋分层,每栋楼抽 10 户,共 10 栋楼);
步骤 3:收集数据 —— 上门观察或问卷,记录每户每日垃圾分类正确次数与总次数,计算正确率;
步骤 4:整理样本数据 —— 样本平均正确率 =(100 户正确率总和)÷100=82%;
步骤 5:估计总体 —— 该小区居民日均垃圾分类正确率约为 82%;
步骤 6:评估误差 —— 样本容量 100,分层抽样代表性强,误差较小,结果可信。
例 2:调查某型号电池的平均使用寿命
步骤 1:总体:该型号 10000 节电池的使用寿命;
步骤 2:抽样方案:样本容量 50 节,简单随机抽样;
步骤 3:收集数据 —— 实验测试 50 节电池,记录使用寿命(单位:小时);
步骤 4:样本数据整理 —— 样本平均寿命 =(50 节寿命总和)÷50=320 小时;
步骤 5:估计总体 —— 该型号电池平均使用寿命约为 320 小时(误差范围 ±10 小时);
步骤 6:应用建议 —— 根据结果,该电池适合用于低功耗设备(如遥控器)。
第 7 页:易错辨析 —— 抽样调查的 “关键雷区”
错误类型
错误示例
正确做法
错误原因
混淆 “样本” 与 “个体”
调查初中生身高,说 “样本是 300 名初中生”
样本是 “300 名初中生的身高”
对样本定义理解错误,样本是个体的属性而非个体本身
样本容量带单位
样本容量为 “50 个”
样本容量为 “50”
样本容量是数目,无单位
抽样方法不当导致系统误差
调查农村居民收入,仅抽取近郊农户
按近郊、远郊、山区分层抽样
样本缺乏广泛性,无法反映总体差异
认为误差可避免
要求抽样调查结果 “100% 准确”
接受合理误差,通过科学设计减小误差
不理解抽样误差的必然性
样本容量过小
从 1000 人总体中抽 10 人调查
样本容量至少 50 人,保证代表性
样本容量不足,误差过大,结果不可靠
第 8 页:基础练习 —— 抽样调查概念与设计
选择题:
(1)下列关于抽样调查的说法正确的是( )
A. 样本容量越大,误差越大 B. 样本必须是总体的一部分 C. 抽样调查结果一定比普查准确 D. 样本容量可以带单位(答案:B)
(2)调查某市初中生的课外阅读量,最合理的抽样方法是( )
A. 仅调查市区初中生 B. 按市区、县区分层抽样 C. 随机抽取 100 名男生 D. 调查某重点中学全体学生(答案:B)
填空题:
调查某厂生产的 10000 件产品的合格率,随机抽取 500 件检测,其中 480 件合格,则总体是________,样本是________,样本容量是________,样本合格率是________,估计总体合格率是________。
答案:某厂生产的 10000 件产品的合格率;抽取的 500 件产品的合格率;500;96%;96%。
第 9 页:拓展练习 —— 抽样调查方案设计与分析
设计题:学校想了解全校同学对 “课后服务” 的满意度,请设计一份抽样调查方案;
步骤 1:总体:全校 2000 名同学对课后服务的满意度;
步骤 2:样本容量:200 人;
步骤 3:抽样方法:分层抽样(按年级、性别分层,初一、初二、初三各抽 60 人,剩余 20 人按性别比例补充);
步骤 4:收集工具:问卷(问题:“你对课后服务的满意度是?” 选项:A. 非常满意 B. 满意 C. 一般 D. 不满意);
步骤 5:估计总体:计算样本中各选项比例,推断全校同学的满意度情况。
分析题:
问题:某超市想了解顾客对新上架水果的喜爱程度,仅在周末抽取 50 名年轻顾客调查,结果显示 “喜爱率 80%”,该结果是否可靠?为什么?如何改进?
答案:不可靠;原因:样本仅覆盖周末年轻顾客,忽略了工作日顾客、老年顾客等群体,缺乏代表性;改进方案:按 “工作日 / 周末”“年龄分层(18 岁以下、18-40 岁、40 岁以上)” 分层抽样,样本容量扩大至 100 人。
第 10 页:生活应用 —— 抽样调查的广泛价值
工业质检:汽车厂商从每批次零件中抽样检测,判断整批零件是否合格,避免全检的高成本;
农业调查:农技人员抽样调查某块稻田的水稻产量,估计整片稻田的总产量,指导收割计划;
医疗研究:科研人员抽样调查某新药的疗效(随机抽取患者分组实验),推断药物对全体患者的效果;
民意调查:媒体通过分层抽样调查不同地区、年龄段的选民意愿,预测选举结果(误差控制在合理范围)。
第 11 页:知识小结
核心概念:总体、个体、样本、样本容量(明确四者关系,样本是个体的属性);
关键流程:抽样调查的 6 个步骤(定总体→选样本→收数据→整理→估计→评估);
核心原则:样本的代表性与广泛性(避免偏向性抽样,合理选择抽样方法);
误差认知:抽样误差不可避免但可减小(增大样本容量、科学抽样);
易错点:混淆样本与个体、样本容量带单位、抽样方法不当导致系统误差;
衔接:本节课掌握的抽样调查方法是数据分析的基础,下一节将学习如何用统计表和统计图整理样本数据,让估计结果更直观。
探究:为了解你所在地区70岁以上老年人的健康状况,你准备怎样收集数据?
下面分别是小明、小颖、小亮所在三个小组的调查结果:
我们小组在公园里调查了100 名70岁以上老年人,他们一年中生病的次数如图1所示。
我们小组在医院调查了100 名70岁以上老年患者,他们一年中生病的次数如图 2 所示。
小明
小颖
问题:比较一下小明与小颖所得数据的差别,是什么原因造成的?你同意他们的做法吗?说说你的理由。
小明调查的对象选自公园里的老年人。常去公园里活动的老年人,平时一定会注意身体的保健,一定会注意修身、养性、加强体育锻炼,所以身体较健康,我认为小明收集的数据缺乏代表性和广泛性,故不同意。
小颖收集的数据来自医院看病的 100 名老年人,这部分人相对体质较弱。我认为用这些数据得到的调查结果不准确,因为收集的数据缺乏代表性和广泛性,故不同意。
思考:(1) 你同意他的做法吗?说说你的理由。
我们小组调查了10 名70岁以上老年邻居,他们一年中生病的次数如表所示:
生病的次数 人数
1 至 2 次 4
3 至 6 次 5
7次及以上 1
不同意,小亮仅仅调查了 10 位老年人。因为样本太小了,所以不能据此推断某地区70岁以上老年人的健康状况。
小亮
思考1:(2) 为了解该地区70岁以上老年人的健康状况,你认为应当怎样收集数据?与同伴进行交流。
(3) 小华利用派出所的户籍网随机调查了该地区 10% 的70岁以上老年人,发现他们一年平均生病 3 次左右,你认为他的调查方式如何?
小华的调查方式合理可行。
抽样调查只考察总体的一部分个体,因此它的优点是调查范围小,节省时间、人力、物力和财力,但其调查结果往往不如普查得到的结果准确。为了获得较为准确的调查结果,抽样时要注意样本的代表性和广泛性。
抽样调查有什么特点?抽样时应注意什么?与同伴进行交流。
当我们所要考察的总体中包含的个体数很多,总体有明显差异的几个部分组成时,每个部分都应抽取到,而且应注意各部分的比例。
某校七年级共有 16 个班,每个班 50 名学生。为了解该校七年级学生的课外阅读情况,从全部 800 名学生中随机抽取 10% 作为样本进行调查。
(1)为保证样本的代表性,你认为应该怎样抽取样本?
(2)下面分别是三个小组的抽样方法,你能理解他们的做法吗?他们得到的样本具有代表性吗?
将 800 名学生的学号做成号签放入盒中,从盒中无放回地连续随机抽取 80 个号签,对应的 80 名学生即为抽取的样本。
简单随机抽样。是最基本的随机抽样方法,操作简单,每个单位的入样概率相同。
从每个班级随机抽取 5 名学生,汇总得到 80 名学生即为抽取的样本。
七年级全体学生会议前,在会议室门口从第 1 个进入会议室的学生起,每隔 9 名学生抽取 1 名学生,得到的 80 名学生即为抽取的样本。
分层抽样。指先按照某种规则把总体分为不同的层,然后抽取样本。
系统抽样。指先将总体中的所有单元按一定顺序排列, 在规定范围内随机抽取一个初始单元。
回顾你经历过的统计活动,在数据收集环节你积累了哪些经验?
方法总结
我学会了普查、抽样调查等调查方法。
我学会了如何合理选择样本。
1.请你通过查阅资料回答下列问题:
(1)我国水资源总量(全国降水形成的地表和地下产水总量)及人均占有量分别约为多少立方米
我国的水资源总量约为 2.8 万亿立方米。
人均水资源占有量约为 2200 立方米左右。
(2)从1949年中华人民共和国成立到现在,我国进行过几次国庆阅兵?分别在哪些年份举行?其中,国庆70周年阅兵受阅的徒步方队、装备方队和空中梯队受阅分别有多少个?
从 1949 年中华人民共和国成立到现在,我国共进行过 15 次国庆阅兵,分别在以下年份举行:
1949-1959,1984 年、1999 年、2009 年、2019 年。
国庆 70 周年阅兵受阅的徒步方队有15 个、装备方队有32 个和空中梯队有12 个.
解:(1)普查和抽样调查两种方式都可以.
(2)抽样调查.
(3)抽样调查.
2.为了完成下列任务,你认为采用什么调查方式更合适?
(1)了解你们班同学周末时间是如何安排的;
(2)了解一批圆珠笔芯的使用寿命;
(3)了解我国八年级学生的视力情况.
9. 1984-2021年,我国先后参加了第23至第32届,夏季奥运会,取得了骄人的成绩。
(1) 查阅资料,了解我国在历届夏季奥运会金牌榜上的排名,以及所获金牌总数、奖牌总数、奖牌分布等情况。
(2) 你能从查阅到的资料中得到哪些信息 你有什么感触
第23届 第24届 第25届 第26届 第27届 第28届 第29届
金牌榜排名 4 11 4 4 3 2 1
所获金牌总数 15 5 16 16 28 32 48
所获奖牌总数 32 28 54 50 59 63 100
奖牌分布 金牌 15 5 16 16 28 32 48
银牌 8 11 22 22 16 17 22
铜牌 9 12 16 12 15 14 30
解:(1)如下表所示.
第30届 第31届 第32届
金牌榜排名 2 3 2
所获金牌总数 39 26 38
所获奖牌总数 92 70 89
奖牌分布 金牌 39 26 38
银牌 31 18 32
铜牌 22 26 19
(2)答案不唯一,合理即可.如:我国的奥运会成绩基本上呈递增趋势,说明我国的体育竞技水平与日俱增.
解:可以采用问卷调查的方式,合理、科学地设计问卷,准确地收集数据,再绘制统计图表.
10.调查全班同学在家做家务活的现状.注意明确你的调查内容和目的,用适当的图表表示你的调查结果,并说明你获得数据信息的方式.
解:调查方式不唯一,科学、合理即可.
如:可以选取10本正式出版物,每本书中任选10页,对这10页中“的”和“了”分别出现的次数进行统计.
13.在正式出版物中,你认为“的”和“了”哪个汉字使用得多?请你设计一个调查方案.
解:(1)抽样调查或随机调查.
(2)可通过互联网查阅官方数据.
14.我国自古就流传着“百家姓”,现在哪个姓氏的人比较多呢?
(1)调查全校同学的姓氏情况,你打算怎样调查?写出你们学校最常见的三个姓氏.
(2)查阅资料,了解全国人数最多的三个姓氏,这个结果与你调查的全校姓氏情况一致吗
知识点 样本的代表性和广泛性
1.要了解全校初中学生的课外作业负担情况,你认为以下抽样调查中具
有代表性的是( )
D
A.调查全体女生
B.调查全体男生
C.调查九年级全体学生
D.调查七、八、九年级各100名学生
2.为了调查全校学生对冰壶运动的了解,下列抽样调查最适合的是
( )
D
A.从七年级学生中随机抽取300名
B.从八、九年级学生中随机抽取300名
C.从八年级(1)班学生中随机抽取20名
D.从每个年级学生中随机抽取100名
3.[2025天津月考]下列调查中,样本的选取方式合适的是( )
C
A.为了解某市全年的降水情况,随机调查该城市某月的降水量
B.为了解某市居民的月平均收入,随机调查该市某一小区居民的月平均
收入
C.为了解某 灯厂生产的零件质量,在其生产线上每隔100个零件抽
取1个检查
D.为了解中国武术在某市学生中的受欢迎程度,随机调查某一中学学生
对中国武术的喜爱程度
4.(6分)小华在 班随机询问了30名同学,其中有10人患有近视,他又
在同年级的 班随机询问了2名同学,发现其中有1人患有近视,于是,
他认为班的近视率比 班高。你同意他的观点吗?为什么?
解:不同意。理由如下:
小华在 班只随机询问了2名同学,抽取的样本不具有广泛性、代表性。
5.[2025太原月考]下列为完成具体调查而设计的方案中,正确的有
( )
①到省城一所中学进行调查,以便了解全省中学生的消费情况;②在每
个省随机选择两名房地产开发商,让他们每人填写一张内容比较详尽的
调查表,调查表中包括他们负责的工程质量,所盖楼房中使用的门窗、
地砖等是否为合格产品,以及建房的利润等,以了解全国各地的房地产
开发商的工作情况;③在全市范围内随机选择十所幼儿园,对其中每个
孩子的情况进行调查,以便了解该市幼儿营养与身体发育等情况。
D
A.3个 B.2个 C.1个 D.0个
抽样调查
抽样调查的特点
样本的合理性
广泛性
代表性
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