Учебно-исследовательская работа на тему:

                                                               «Статистические исследования  

                                                               учащихся  Баймакского  лицея-интерната»    

                                                               Автор: учащийся    9в класса БЛИ

                                                               Юсупова Гульназ

                                                               Руководитель: учитель математики

                                                               Мерясова Гульфия Закиевна

Тема: Статистические исследования учащихся  Баймакского  лицея-интерната.

Проблема :В школьном курсе для изучения раздела «Статистика» дается очень мало часов. Мне эта тема казалась очень интересной, поэтому хотела изучить ее глубже.

Хотела на собственном опыте узнать применение статистических исследований и с этой целью начала изучение со статистических данных качества знаний учащихся, здоровья, занятия в кружковых занятиях.

 Цель исследования: Изучить данные качества успеваемости учащихся за II четверть, количества учащихся, посещаемых спортивные секции, музыкальные кружки.

Вычислить моду, размах,  медиану, среднее арифметическое результатов исследований. Построить диаграмму по результатам исследований. Сделать выводы.

Задачи: Выяснить, что изучает теория   математическая статистика.

Собрать и обработать данные.

Создать диаграммы для описания результатов  наблюдения.

Выяснить с помощью сбора информации и ее статистической обработки  отношение учащихся к  учебе и чем занимаются школьники во внеурочное время.

Актуальность исследования: Статистические характеристики и исследования играют значительную роль в нашей жизни и используются не только в математике, но и в других  отраслях науки.

     Показатели качества знаний учащихся позволяет оценить уровень знаний по данному предмету. В настоящее время ухудшение здоровья детей школьного возраста в России стало не только медицинской .но и серьезной педагогической проблемой, так как осложняет процесс обучения ,снижает качество знаний, замедляет психическое и физическое развитие детей, вызывает отклонения в их социальном поведении. Именно поэтому проблеме сохранения и укрепления здоровья детей уделяется большое внимание

на всех уровнях жизнедеятельности нашего учебного заведения. Главная задача здоровьесберегающей деятельности ─ формирование у детей мотивации и потребности в здоровом образе жизни.

     Большие возможности для развития творческих способностей учащихся имеют кружковые занятия. Вызывая интерес к предмету, кружки способствуют развитию кругозора, творческих способностей, привитию навыков самостоятельной работы и тем самым повышению качества подготовки к учебным предметам. Здесь каждый школьник имеет возможность выбрать себе дело по душе, выявить, ставить и разрешать интересующие проблемы. Интерес ученика, к какому- то определенному вопросу, возникающей на уроке в процессе труда, при просмотре телепередач, прочтении статьи в газете может быть развит, углублен на занятиях в кружках, где учитель не связан рамками программы и учебника, где большие возможности для проявления инициативы учащихся.

Вот поэтому нужны статистические  характеристики и исследования, чтобы в результате

проанализировать и применять в дальнейшей работе педагогам.

                   Оглавление:

1.Цели и задачи.

2.Актуальность.

3.Введение

4.Исследование статистических наблюдений.

5.Выводы и рекомендации.

6.Список использованной литературы.

?

        Министерство образования Республики Башкортостан

        Отдел образования администрации МР «Баймакский район»

                      Баймакский лицей-интернат

           Научно-исследовательская работа на тему:

                                        Выполнила: ученица 9в класса

                                             Юсупова Гульназ.

                                             Руководитель: учитель математики

                                        Мерясова Гульфия Закиевна.

                       Баймак-2010

                             1.Цели исследования:

Ознакомиться с видами и способами статистического наблюдения; выяснить, как собираются и группируются статистические данные, как можно наглядно представить статистическую информацию. Изучить данные качества успеваемости учащихся за II четверть, количества учащихся, посещаемых спортивные секции, музыкальные кружки.

Вычислить моду, размах,  медиану, среднее арифметическое результатов исследований.

                                   Задачи: 

Выяснить, что изучает теория   математическая статистика.

Собрать и обработать данные.

Создать диаграммы для описания результатов  наблюдения.

Выяснить с помощью сбора информации и ее статистической обработки  отношение учащихся к  учебе и чем занимаются школьники во внеурочное время.

                         2Актуальность исследования:

 Статистические характеристики и исследования играют значительную роль в нашей жизни и используются не только в математике, но и в других  отраслях науки.

     Показатели качества знаний учащихся позволяет оценить уровень знаний по данному предмету. В настоящее время ухудшение здоровья детей школьного возраста в России стало не только медицинской .но и серьезной педагогической проблемой, так как осложняет процесс обучения ,снижает качество знаний, замедляет психическое и физическое развитие детей, вызывает отклонения в их социальном поведении. Именно поэтому проблеме сохранения и укрепления здоровья детей уделяется большое внимание

на всех уровнях жизнедеятельности нашего учебного заведения. Главная задача здоровье сберегающей деятельности ─ формирование у детей мотивации и потребности в здоровом образе жизни.

     Большие возможности для развития творческих способностей учащихся имеют кружковые занятия. Вызывая интерес к предмету, кружки способствуют развитию кругозора, творческих способностей, привитию навыков самостоятельной работы и тем самым повышению качества подготовки к учебным предметам. Здесь каждый школьник имеет возможность выбрать себе дело по душе, выявить, ставить и разрешать интересующие проблемы. Интерес ученика, к какому- то определенному вопросу, возникающей на уроке в процессе труда, при просмотре телепередач, прочтении статьи в газете может быть развит, углублен на занятиях в кружках, где учитель не связан рамками программы и учебника, где большие возможности для проявления инициативы учащихся.

Вот поэтому нужны статистические  характеристики и исследования, чтобы в результате проанализировать и применять в дальнейшей работе педагогам.

                                3. Введение:

   В прошлом учебном году я занималась на кружковом занятии по математике  «Математическое моделирование». На одном из занятий мы затронули тему «Статистика». Заинтересовавшись этой темой, я решила больше узнать, что же это такое. За последнее время это понятие претерпело значительные изменения. Первоначальный его смысл: «искусство и наука управления». Решения правительств во многом основывались на данных о населении, промышленности, сельском хозяйстве и т.д. Поэтому обществоведы-статистики, поставлявшие информацию своим правительствам, стали интересоваться такими сведениями, и постепенно слово «статистика» стало означать сбор данных о государстве, народном хозяйстве, населении, а затем вообще сбор и обработку всяких цифровых данных.

В настоящее время можно считать, что задачей статистики стала обработка количественных результатов научных экспериментов.

Роль статистики в нашей жизни настолько значительна, что люди, часто не задумываясь и не осознавая, постоянно используют элементы статистической методологии не только в трудовых процессах, но и в повседневном быту. Работая и отдыхая, делая покупки, знакомясь с другими людьми, принимая какие-то решения, человек пользуется определённой системой имеющихся у него сведений, сложившихся вкусов и привычек, фактов, систематизирует, сопоставляет эти факты, анализирует их, делает выводы и принимает определённые решения, предпринимает конкретные действия. Таким образом, в каждом человеке заложены элементы статистического мышления, представляющего собой способности к анализу и синтезу информации об окружающем нас мире.

Цель моей исследовательской работы – ознакомиться с видами и способами статистического наблюдения; выяснить, как собираются и группируются статистические данные, как можно наглядно представить статистическую информацию.

       4.Исследование статистических наблюдений.

  . 

                          Что такое статистика?

   Говорят, что на этот вопрос английский  премьер – министр конца Х1Х века Б. Дизраэли ответил так: «Есть три вида лжи: обычная ложь, наглая ложь и статистика».  Да… шутливое и не весьма лестное определение.

Заглянем в энциклопедический словарь и узнаем толкование слова «статистика».

   Статистика (нем . Statistik от итал.  Stato- государство) – получение, обработка, анализ и публикация информации, характеризующей количественные закономерности жизни общества в неразрывной связи с их качественным содержанием. В естественных науках понятие «статистика» означает анализ массовых явлений, основанный на применении методов теории вероятности.

   Наблюдая за влиянием какого-то явления на группу людей, можно сделать вывод, касающийся уже всех людей. Например, к выводу о вреде курения врачи всего мира пришли не сразу, а лишь после анализа множества наблюдений за здоровьем курящих людей. Конечно, обследовалось здоровье  не всех курящих людей планеты, но достаточно большое их количество, возможно, несколько миллионов. В результате на пачках с сигаретами появилась надпись: «Минздрав предупреждает: курить опасно для Вашего здоровья!». В статистических исследованиях рассматривают и изучают многочисленную часть объектов какого-то явления (ее называют выборкой). При этом все объекты явления называют генеральной совокупностью. По результатам наблюдения за массовой выборкой делают выводы обо всей генеральной совокупности. Так, в нашем примере медики изучили влияние курения на здоровье нескольких миллионов человек (это выборка), сделали вывод о вреде курения для наблюдаемых и распространили этот вывод на всех людей планеты (на генеральную совокупность). И этот вывод уже равносилен закону, потому что он имеет массовое подтверждение.

Кстати сказать, в естественных науках, в технике, технологии изучение  какого-то свойства явления бывает просто невозможно или абсурдно проводить на всей генеральной совокупности. Представьте себе, что технолог завода хочет убедиться  в отличном качестве подготовленных к отправке потребителю консервов. Разве для этого он вскроет все банки  с консервами? ( Что достанется тогда потребителю!) Нет, он откроет, например, сотню наугад выбранных банок из многотысячной партии, и, убедившись в их высоком качестве, даст разрешение на отправку продуктов.

Но есть и такие явления, истинное представление о которых можно получить, лишь исследовав все или почти все его элементы.

                          Статистические исследования и наблюдения..

Для изучения различных общественных и социально-экономических явлений, а также некоторых процессов, происходящих в природе, проводятся специальные статистические исследования. Всякое статистическое исследование начинается с целенаправленного сбора информации об изучаемом явлении или процессе. Этот этап называется этапом статистического наблюдения.

       Способы статистического наблюдения.

В зависимости от источников собираемых сведений различают наблюдение непосредственное, документальное и опрос.

Непосредственным называют наблюдение, осуществляемое путем подсчета, измерения значений признаков, снятия показаний приборов специальными лицами, осуществляющими наблюдениями, иначе говоря -  регистраторами.

Документальное наблюдение – это такое наблюдение, когда запись ответа на вопросы формуляра наблюдения производится на основании соответствующих документов.

Опрос – это наблюдение, при котором ответы на вопросы формуляра наблюдения записываются со слов опрашиваемого.

              Сбор и группировка статистических данных.

    Для обобщения и систематизации данных, полученных в результате статистического наблюдения, их по какому-либо признаку разбивают на группы и результаты группировки сводят в таблицы.

 Рассмотрим такой пример. Администрация школы решила проверить математическую подготовку девятиклассников по математике. С этой целью был проведен тест, содержащий 9 заданий. Работу выполнили 40 учащихся.При проверке  учитель отмечал число верно выполненных заданий. В результате был составлен такой ряд чисел:

6,5,4,0,4,5,7,9,1,6,8,7,9,5,8,6,7,2,5,7,6,3,4,4,5,6,8,6,7,7,4,3,5,9,6,7,8,6,9,8.

     Для того ,чтобы удобно было анализировать, упорядочим этот ряд и представим в виде таблицы, которой для каждого числа верно выполненных заданий, записанного в верхней строке, укажем в нижней строке количество появлений этого числа в ряду, т.е.частоту :

Такую таблицу называют таблицей частот.

     При проведении статистического исследования после сбора данных переходят к их анализу. Используя для этого различные обобщающие показатели. Простейшими из них являются статистические  характеристики. Как среднее арифметическое, мода ,медиана, размах.

   Средним арифметическим ряда чисел называется частное от деления суммы этих чисел на число слагаемых.

   Модой ряда чисел называется число, наиболее часто встречающееся в данном ряду.

   Медианой упорядоченного ряда чисел с нечетным числом членов называется число, записанное посередине, а медианой упорядоченного ряда чисел с четным числом членов называется среднее арифметическое двух чисел, записанное посередине.

  Медианой произвольного ряда чисел называется медиана соответствующего упорядоченного ряда.

 Размахом  ряда чисел называется разность между наибольшим и наименьшим этих чисел.

    Проанализируем результаты проведенной проверки работ учащихся.

    Чтобы найти среднее арифметическое, надо общее число верно выполненных заданий разделить на число учащихся, т.е. на 40:

     Значит в среднем учащиеся выполнили 5,8 заданий.

     Наибольшее число верно выполненных заданий равно 9, а наименьшее равно 0.Значит размах ряда равен 9-0=9,т.е.различие в числе верно выполненных заданий достаточно велико. Из таблицы видно, что чаще всего

встречаются работы, в которых верно выполнено 6 заданий, т. е. мода ряда равна 6.

     Найдем медиану ряда. Так как в ряду  всего 40 чисел., то медиана равна среднему арифметическому 20-го и 21-го членов соответствующего упорядоченного ряда. Для того, чтобы определить ,в какие группы попадают эти члены, будем последовательно суммировать частоты и сравнивать суммы с числами 20 и 21. Найдем, что 1+1+1+2+5+6=16,1+1+1+2+5+6+8=24,т. е. 20-й и 21-й члены ряда попадают в ту группу, которую составляют   учащиеся, верно выполнившие 6 заданий. Значит, медиана ряда равна(6+6):2=6.

          Наглядное представление статистических данных.

     Для наглядного представления данных, полученных в результате статистического исследования, широко используются различные способы их изображения..

     Одним из 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.

     Если в ходе статистического исследования  проведена группировка данных и для каждой группы указана соответствующая частота, то каждая группа изображается на столбчатой диаграмме прямоугольником, высота которого при выбранном масштабе равна соответствующей частоте.

Пример 1. По заданию классного руководителя я проанализировала успеваемость нашего класса по итогам 1-го триместра. В классе 25 человек. В таблице показано количество оценок по всем предметам. Мы видим, что оценку «5» получили 91 человек,         «4» - 207, «3» - 120, «2» - 0.

Опираясь на эти данные, построим диаграмму.

    Как видим, в 1-ом триместре большинство учеников получили оценку «4».

Пример 2. Я решила сравнить успеваемость учеников двух параллельных классов. В таблице показано количество ударников среди 7 классов в течение прошлого учебного года:

Построим столбчатую диаграмму. Высота каждого прямоугольника равна   количеству учеников 7-ых  классов.

                    7 А      7 Б                    7 А      7 Б                     7 А     7 Б

     Более высокая успеваемость отмечена в 7 А классе.

    Для наглядного изображения соотношения между частями исследуемой совокупности удобно использовать круговые диаграммы.

Если результат статистического исследования представлен в виде таблицы относительных частот, то для построения круговой диаграммы круг разбивают на секторы, центральные углы которых пропорциональны относительным частотам, определенным для каждой группы данных.

Пример из моей школы№1. Однажды с одноклассниками мы говорили о том, что занятия в школе занимают у нас большую часть дня и у нас очень мало остается свободного времени. Я решила изучить свой распорядок дня и для этого составила таблицу относительных частот.

Построим круговую диаграмму. Так как 360 : 100=3,6, то одному проценту соответствует центральный угол, равный 3,6 . Учитывая это, определим для каждой группы соответствующий центральный угол:

3,6 ∙ 30=108 , 3,6 ∙ 22=79,2 , 3,6 ∙ 15=54 , 3,6 ∙ 33=118,8 .

Результаты моего исследования показали, что занятия в школе и выполнение домашнего задания занимают большую часть моего времени.

Пример из моей школы №2. В последнее время в средствах массовой информации обсуждается проблема здоровья школьников. Я решила провести исследование и выяснить, какими заболеваниями страдают ученики. Для этого составила таблицу «здоровья».

Построим круговую диаграмму.

Мои исследования говорят о том, что большинство учащихся моего школы страдают нарушением осанки и зрения.

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 ломанную, которую называют полигоном. 

.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 из моей школы №3.Количество учащихся в школе-300.Берем  данные качества успеваемости по тем предметам, которые изучаются с 5 по 11 классы, т. е. математику, русский язык, башкирский язык, английский язык. Внесем все данные в таблицу:

  Изучив все данные  по математике, получим упорядоченный ряд чисел и внесем в таблицу частот:

 Среднее арифметическое- 63.5.Оно показывает ,что в среднем качество знаний учащихся 63.5%.что соответствует уровню знаний инновационной школы.

Размах ряда равен 100-30=70,т. е. различие в числе качества знаний велико.

Это объясняется тем, что в математических классах уровень знаний учащихся высокий, а  в общеобразовательных классах ниже среднего Модой ряда чисел является 30 и 100 .т. е. 30 и 100 встречаются чаще, чем остальные.

Внесем в таблицу частот показатели качества по русскому языку:

 Среднее арифметическое- 73,6

     Башкирский язык: Внесем в таблицу частот показатели качества по башкирскому языку:

Среднее арифметическое- 94,5.Это показывает, что свой родной язык знают ученики знают очень хорошо

.

Английский язык:

Среднее арифметическое ряда равно 96.

По моим исследованиям видно, что английский язык знают как свой родной.

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 отличии от обычной столбчатой диаграммы, основания прямоугольников выбираются  не произвольно , а строго определены длиной интервала.

Пример из моей школы №4.На кружки по интересам ходят всего 139 учащихся школы:

Построим  гистограмму:

По гистограмме видно, что ученики Больше всего любят танцевать.

Из гистограммы видно, что ученики больше всего любят танцевать.

    Пример из моей школы №5..

На спортивных секциях занимаются 149 учащихся .т.е.приблизительно половина учащихся нашей школы заботятся о своем здоровье:

Построим круговую диаграмму.

По моим исследованиям видно, что ученики волейбол и лыжи любят больше ,чем остальные виды спорта

            5.Выводы и рекомендации.

   Подводя итоги, хотелось бы сказать, что статистическое наблюдение – интересная и занимательная область математики. Статистические наблюдения используются практически везде, где только можно обусловить их применение. Вместе с тем, несмотря на обширную область применения, статистические наблюдения являются довольно-таки сложным предметом и ошибки нередки. Однако, в целом  наблюдения как предмет для рассмотрения представляют собой большой интерес и на будущий учебный год мне хотелось бы познакомиться с такими понятиями как этапы и программа статистического наблюдения.

      Моя исследовательская работа предлагает  способ поиска и анализа различных проблем   в школе. Без  собранных данных, их обработке и анализа нельзя ответить на главный вопрос: что влияет на успеваемость учащихся.      Необходимо найти причины  не успешности или успешности, выявить положительные и отрицательные аспекты школьной жизни ученика. Т.о.  собрала данные, которые помогут изучить проблемы школьной жизни, интересы школьников и их занятости в свободное время. В моей исследовательской работе я сама старалась отразить интересующие  и наболевшие  проблемы школьной жизни с моей точки зрения, т.е. ученической.

     Я предлагаю проанализировать  результаты моих исследований  классным руководителям, учителям – предметникам, психологу для использования  их в дальнейшей работе  в школе  в рамках повседневного и дополнительного образования учащихся.

                            6.Литература:

1.Алгебра.7-9 кл. Ю.Н.Макарычев,  Н.Г.Миндюк.

2.Бунимович Е.А., Суворов С.Б.Методические указания к теме: «Статистические исследования». «Математика в школе» №3,2003г.

3.Ткачева М.В., Федорова Н.Е.Элементы статистики и теории вероятности

4.Элементы статистики и вероятности. М. В. Ткачева, Н. Е. Федорова. Просвещение, 2004 год.

5.Статистика. В.С. Мхитарян, 2002 год.

6.http://www.1 september.ru.