數學教材教法 統計 TKU95B09鄧艾迪 05柯政甫
數學結構
為何要學統計
在科技發達的新世紀,人們須經常面對多元的資訊。因此,如何擷取有意義的資訊,並加以解讀和分析,進而轉變成有用的資產,更是追求知識經濟的大時代裡應具備的重要能力。在此追求e化的世紀,數字是資訊表現的主要媒介,而統計方法則是解讀和分析數字資訊的重要工具。因此,培養國民應具備的基本統計素養,應是國民教育階段數學學習領域的重點之一。
統計和機率的知識背景來自生活環境,因此以學生的生活經驗為主,從學生感興趣的主題出發,使其學會敘述統計所呈現出的數字和圖表的意義,強調圖表的表達和溝通,並了解抽樣、機率的初步概念,且能正確地運用各項統計資料於實際的生活中,應是這個主題教學的藍本。
統計學在學什麼
簡單來說,統計學就是一種蒐集、整理、陳示、分析、解釋統計資料,並可由樣本推論母體,使能在不確定情況下作成決策的科學方法。
敘述統計和推論統計
一般而言,我們可以把統計問題分成兩類:敘述統計和推論統計
敘述統計(Descriptive Statistics) | |
意義 | 將雜亂無章的原始資料(即樣本),加以整理、組織轉變為易讀易懂的形式,來說明樣本特性。 |
常用以表示方式 | 數字(即統計量),例如平均數、中位數、標準差、全距等;或統計圖表,如直方圖、長條圖、盒型圖、次數分配表等來描述資料的分布情形。 |
目的 | 透過敘述統計分析的使用,有助於對研究樣本的確認與瞭解。 |
推論統計(Statistical Inference) | |
意義 | 探討母體與樣本之間關係,根據樣本分析結果,對母體未知的特性做估計、檢定或預測,並給予適當的解釋。 |
常用以表示方式 | 點估計、區間估計、假設檢定。 |
目的 | 在面對龐大母體時,藉由抽樣理論,能以較少成本,利用推論性統計協助決策者進行判斷與決策,以管窺天。 |
在小學階段,主要介紹敘述統計的部分。
統計圖和統計表
統計圖表可以顯現出資料或數據的分布型態及其趨勢,並展現出文字或數字未能展現出的特性。人類辨識影像和圖形的能力要優於辨識文字的能力;換句話說,文字和數字所能表達的遠不及圖表所能表達的。
統 計 圖 | |
意義 | 將資料以點、線、面、體等圖形為主,以文字數字為輔的表現方式即為統計圖。也就是利用點的多寡,線的長短粗細、起伏趨勢,面積和體積的大小,顏色深淺來表示資料的特性者稱之為統計圖。 |
功用 | 資料可以文字及統計表的方式來表現它的特性,然而文字的說明往往費時費事,且不易表現資料的性質;表格雖然比文字簡單清楚,但有時仍嫌抽象,不如統計圖形來的清楚扼要,因此,統計圖就產生了。 |
統 計 表 | |
意義 | 將蒐集到的資料整理成表格的形式,並以文字及數字表現出來,即是所謂的統計表。 |
功用 | 統計表的功用主要在於將資料簡化,使其便於比較,易於了解、記憶與運算,並顯示出資料的特性,以及節省文字說明的麻煩。 |
國小課程中的統計圖表
長條圖 | |||||||||||||||
定義 | 非連續性資料之次數分佈圖,可以說用一個單位長度表示一定的數量,根據數量的多少畫成長短不同的直條,然後把這些直條按照一定的順序排列起來,也稱條形統計圖。 | ||||||||||||||
種類 | 直條圖 群組式直條圖 橫條圖 | ||||||||||||||
特性 | 1. 各分組的次序可以變動。 2. 長條圖沒有所謂底部刻度。 3. 長條圖的長條寬度沒有意義。 4. 這些長條是分開的,用以凸顯不同的類別各組間之大小關係。 5. 離散型資料均以此圖示法用來表示。 | ||||||||||||||
繪製方法 |
| ||||||||||||||
注意事項 | 1. 同一長條圖中,每一長條寬度是相同的。 2.「類別線」上一定要標明類別的名稱。 3. 繪圖時,「長條」一定要對準類別的名稱。 4. 依資料彈性調整間格數,並且數線上的數字一定要標清楚。 | ||||||||||||||
範例 | 讀者們最喜愛閱讀哪一家報紙呢? 根據日前一份市調結果顯示,甲報、乙報、丙報及丁報排名前四名內。而在1000份有效問卷之中,甲報得 420票,乙報得 120票,丙報 150票,而丁報則得到 200票。將這些次數彙總於以下次數分配表中。
|
*補充(現行教材將長方圖的部分放在國中課程內)
直方圖 | |||||||||||||||||||||
將一組數據分成數組後,再繪製成連續型資料之次數分佈圖,為統計圖的一種,在直方圖中,柱和柱之間沒有空隙,而且組距都是連續下去的。 | |||||||||||||||||||||
種類 | 直方圖 | ||||||||||||||||||||
特性 | 1. 分組的次序不能變動。 2. 專用於表示連續型資料之次數分佈圖。 3. 除非有空組,否則長條間不能有空隙。 | ||||||||||||||||||||
繪製方法 | 1. 將資料依大小排列;求全距。 2. 依據全距與樣本個數將資料的數值範圍定適當組數。 3. 決定同樣寬度的組距。 4. 定義組限,組界定義須明確,每個觀測值只能被歸入一組。 5. 計算各組次數。 6. 依各組次數表繪圖→每一個長條代表一組→橫軸上標示出分布的組距刻度(長條的寬度)→縱軸上代表各組計數次數(長條的高度)。 | ||||||||||||||||||||
注意事項 |
| ||||||||||||||||||||
補充 | 1. 圖之高與長之比例大約為三:五,此即為黃金比例。 2. 組數多寡並無明確定義,但不宜太多亦不宜太少,其決定有多種原則,常用方式為Sturges 法,史氏認為組數= 1 + 3.322 log 10N。 3. 組距以5、10、15 …等常用數字較為常見。 | ||||||||||||||||||||
範例 | 下表為120位成人,每分鐘脈搏跳動之次數分配表,(表中組界為每分鐘脈搏跳動次數範圍)
|
次數分配折線圖 | |||||||||||||||||||||
定義 | 又稱次數多邊圖,將一組數據分成數組後,再繪製成一密閉折線。 | ||||||||||||||||||||
種類 | 次數分配折線圖 組合式次數分配折線圖 | ||||||||||||||||||||
特性 | 1. 分組的次序不能變動 2. 專用於表示連續型資料之分佈圖 3. 其結構與直方圖相似,只是將每一直方之組中點以線相連結 | ||||||||||||||||||||
繪製方法 | 1. 統計圖本身之線條,必須比座標線或尺度線粗與清楚。 2. 線段兩端應延伸至橫軸上。 3. 橫軸與縱軸儘量由0 開始。 4. 線段應以單一色為原則。 | ||||||||||||||||||||
注意事項 | 1. 折線圖的外圍「類別線」,用來標示類別和「數線」,用來標示各個類別的數量 2. 標出原點0。 3.「類別線」上一定要標明類別的名稱。 4. 繪圖時,兩點之間一定要用直線連接。 5. 依資料彈性調整間格數,並且數線上的數字一定要標清楚。 6. 折線圖依時間變化排序,不得任意更換。 7. 折線圖可根據折線的上升或下降,推斷或預測數量間的變化。 8. 折線圖根據刻度的大小,畫出的折線有很大的差別,但代表的意義相同。 | ||||||||||||||||||||
範例 | 下表為120位成人,每分鐘脈搏跳動之次數分配表,(表中組別為每分鐘脈搏跳動次數範圍)
|
圓形圖 | |||||||||||||||||||||||||||||
用整個圓的面積表示總數,用圓的扇形面積表示部分所占總數的百分數,這樣的統計圖叫做圓形統計圖(也稱扇形圖)。 | |||||||||||||||||||||||||||||
種類 | 圓形圖 分裂式立體圓形圖 | ||||||||||||||||||||||||||||
特性 |
| ||||||||||||||||||||||||||||
繪製方法 |
| ||||||||||||||||||||||||||||
注意事項 |
| ||||||||||||||||||||||||||||
範例 | 讀者們最喜愛閱讀哪一家報紙呢? 根據日前一份市調結果顯示,甲報、乙報、丙報及丁報高居榜首。而在1000份有效問卷之中,甲報得420票,乙報120票,丙報150票,而丁報則得到200票。將這些讀者閱讀之次數彙總於以下次數分配表中。
|
統計與機率標準名詞解釋
名詞 | 解釋 |
次數 | 各筆或各組資料出現或發生的「次數」、「人數」等。 |
相對次數 | 各筆或各組資料出現或發生的次數除以全部次數的總和。 |
有序資料 | 因數量、時間、位置等有序變化而產生對應的資料。 |
累積次數 | 有序資料中依出現或發生的秩序(如:由小至大)累加至各筆或各組的次數。 |
累積相對次數 | 有序資料中依出現或發生的秩序(如:由小至大)累加至各筆或各組的相對次數。 |
百分位數 | 各筆或各組資料的相對位置,表示有百分之多少的資料比該筆或該組資料的數要小。 |
分位數 | 將資料分成數等分,其分割點即稱為分位數。 |
平均數 | 所有資料的總和除以總次數,即所有資料的平均值。 |
中位數 | 第50百分位數,通常表示比這筆或這組數大和比這筆或這組數小的資料各佔一半。 |
眾數 | 出現次數最高的一個或一組數。 |
全距 | 資料中最大數與最小數的差。 |
四分位數 | 第25、50、75百分位數也分別被稱為第1、第2、第3四分位數,第2四分位數又常被稱為中位數。 |
四分位距 | 第3四分位數與第1四分位數的差。 |
機率 | 一個事件會發生的機會;機率常以百分率或分數來表示。 |
統計圖 | 能表現統計資料的圖形。 |
橫軸、縱軸 | 統計圖中水平、鉛直方向的軸線。 |
長條圖 | 以長條狀圖形高度或長度代表資料量的統計圖形,又稱bar chart,其中各長條間並不相連接。 |
折線圖 | 以直線連接相鄰兩資料點的圖形。 |
圓形圖 | 以圓內各扇形面積代表資料統計量的圖形,又稱pie chart。 |
直方圖 | 以長條狀圖形高度代表資料量的統計圖形,又稱histogram,其中各相鄰長條間彼此相連接。 |
盒狀圖 | 以盒狀圖形表現最大數、最小數、第1、第2、第3四分位數位置的圖形,又稱box chart。 |
標準差 | 變異數開平方即所謂標準差,常用來量測一群資料的分散程度,為分散趨勢量中之一種。 |
變異數 | 變異數即在量測所有資料到平均數的平均距離。常用來量測一群資料的分散程度,為分散趨勢量中之一種。 |
*黃色底的部份是國小統計課程中會用到的名詞。
認知結構、教學策略
各階段的統計教學
統計和機率知識的成長確實與學生對「數與量」、「代數」、「幾何」主題能力的掌握有關,其教學應與相關主題的教學相互配合。因此,依各階段的能力成長分五個層次來實施「統計與機率」的教學。
1、三年級之前: 先藉由簡易表格的製作,協助學生建立資料的整理與分組的概念,進而練習報讀與說明資料,並建立個別資料出現頻率概念的認識。再藉著直接和交叉對應表格的介紹,並配合「數與量」的教學,希望學生能掌握對表格的認識,並能加以運用。
2、四年級:經由簡易幾何圖形的前置經驗,引進長條圖、折線圖與圓形圖作為認識統計圖表教學的開始。藉由報讀生活中的資料統計圖,進而引進若干較簡易的變形長條圖,培養學生對長條圖的認識。這階段的教學尚不宜引進百分率、小數或分數來表現資料的量。
3、 五年級:統計圖形的製作是由長條圖的製作開始,再經由有序
資料的引進,來進行折線圖的報讀與製作。
4、 六年級:配合「數與量」對比值和扇形面積的教學,再經由生
活中資料的整理,來製作圓形圖。
5、九年級: 配合國中階段「先代數、後幾何」的主題式教學方式,由次數逐漸進階至累計次數、累計相對次數、百分位數、中位數、全距、四分位距等統計量及直方圖、盒狀圖等統計圖形,來了解資料表現的特質。機率的介紹,仍以引進實驗或遊戲來了解機會並建立相關概念為主,尚不宜做嚴格的定義或過份繁雜的統計量計算。此階段可視資料量或其特性,適度引進電算器、電腦軟體來協助計算統計量,或製作統計圖形。
有關電算器、電腦的使用,應視為學習的輔助工具,除非資料量過大或人工不易執行,否則不宜完全依賴它們來執行。統計圖形的製作,在小學階段仍以人工製作為主;在九年級可引進通用的軟體,如Excel 或其他繪圖軟體來協助。
由於「統計與機率」主題在國民教育階段仍屬概念性的教學,較嚴謹的介紹將在高中、職階段的數學課程中實施。
有關統計與機率的重要用語和概念說明
1、「報讀」是指「將在統計圖形上所看到資料直接讀出來」(例如:男生戴眼鏡的人數為60%,女生戴眼鏡的人數為28%)。
2、 「統計圖表的解讀」應在「社會」或「自然與生活科技」等領域進行教學為宜,以提昇跨領域連結的成效。
3、「生活中的資料」是指利用報紙、網路、機關單位公告等的現成統計圖表,或利用所擷取的數字資料透過電腦軟體轉換成圖表。
標準用詞表
年級 | 統計與機率 |
四年級 | ˙橫軸、縱軸、長條圖、折線圖 ˙圓形圖 |
九年級 | ˙次數、相對次數、累積次數、累積相對次數、百分位數、四分位數 ˙平均數、中位數、眾數 ˙次數圖、直方圖、盒狀圖 ˙全距、四分位距 ˙機會、機率、抽樣、隨機性質 |
迷思概念與對策-當長條圖遇上直方圖
*長條圖
1.不了解長條圖中,條與條之間的間隔(間距)所代表的意義。
2.誤以為長條寬度的大小是有意義的。
3.長條圖的間距不一定是1,但是同一張長條圖中的間距須相同。
4.畫長條時要寫在類別軸上字的正下方,學生會錯寫在某條線下方。
5.錯把長條連在一起畫,中間沒留間格。
*直方圖
1.把直方圖錯認成長條圖。
*處理方式
確定學生具備長條圖的先備知識,認識各種變形的長條圖。
教授新課程時,先透過討論讓學生複習長條圖的圖形結構,喚起舊經驗。
透過圖形比較,使學生具備辨認長條圖與直方圖的能力。
經由學生、全班的討論,比較兩者的差異,結果發現直方圖只適用於連續型的資料。
迷思概念與對策-歷屆訪談
以下是歷屆學長及本屆同學們訪談各校老師的成果,關於統計單元裡,學生會遇到的迷思及困難處。
不易掌握之概念(常見迷思概念) | 教學者之對策 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
1. 統計圖表與長條圖 會搞不清楚「間距」代表的意義。 | 在設計題目時,如果間距為50,那麼一半即為25,以淺顯易懂的數字及方式,建立學生對於「間距」的基本認知,在帶領其重複做題目練習。 【陳玫年老師受訪,李姿儀訪談】 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
2. 生活中常見的交叉對應(二維)表格 | 二維表格通常是統計單元,現在還沒教到,不過依照以往的經驗,直接讀表格沒有什麼問題,但如何把表格上的資訊畫成統計圖會需要花多一點時間指導。 【李建亭老師受訪,黃健哲訪談】 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
3.統計圖表: a.有時候無法把物品歸類做成統計圖表 b.統計圖表無法聯結生活經驗 c. 不清楚如何看圖表和製表 d. 長條圖的統計表的長條是要畫在數字的上面,學生會直接畫在2個數字的中間。 e. 縱軸、橫軸的代表意思容易搞混。 | 像一堆東西要分類然後再畫統計圖表好看出有多少,學生會不知道怎麼分才好,老師剛開始就會帶他們分,之後舉例怎麼分,再讓他們自己去分類看看。 【宋屏麟老師受訪,黃綺紋訪談】 老師會拿些火車時刻表、電視節目表,讓小朋友知道表格圖與實際中生活運用的關係,也會用分組競賽方式提高學生的學習興趣。 【紀吉如老師受訪,劉曉迪訪談】 從一大堆數字中讓學生自己分類,然後數數(次數),在畫成長條圖,在此部分比較重要的是「步驟」,每一步驟都很重要,不可或缺。至於在機率方面,從簡單的數數到機率的推論即可,利提最好用日常生活的例子,學生比較能瞭解。 【林世健、周 勇】 讓學生多練習幾次。 【蘇鈺瑋老師受訪,劉又寧訪談】 利用具體的圖表呈現給學生看,讓學生比較有何不同,再告知學生所代表的意義為何,為何會做這樣的呈現。 【顏秀芬老師受訪,王珮綺、馬國霖訪談】 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
4.百分比 學生不知如何將0.12化作百分比(12%) | 告訴學生百分比的意思就是要先將東西分成100等份來看,比如將一塊長型蛋糕分成100塊,12塊就是佔全部的 【蔡宜真老師受訪,蔡佩蓁訪談】 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
5.折線圖 折線圖上所描繪的點須取在每個單位量的正中央,而學生對於那個中間值常搞不清楚。 | (1)直接告訴學生繪製折線圖時的中間值等於組距除以二(例如:組距為20, 30, 40, 50…的折線圖橫坐標,其標示點就在25、35、45…上)。 (2)當繪製統計圖時,強調橫軸、縱軸所代表的意義一定要寫出來。 【王惠貞老師受訪,吳昀曇訪談】 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
6.平均數 學生對於平均數的定義不容易了解,學生容易用死背公式的方式來運算平均數。 【例】:五年級甲班舉辦捉泥鰍比賽,甲班學生捉到的結果是沒有捉到的有5人,捉到1隻的有3人,捉到2隻的有8人,3隻的有6人,4隻的有2人,5隻的有1人,問每位學生捉到泥鰍的平均數是多少? ※學生常犯解題錯誤 學生容易將沒有捉到的人當作0人,在全班總人數上忽略沒有捉到泥鰍的人數,因此學生將式子列為 (1×3+2×8+3×6+4×2+5×1)÷(3+8+6+2+1) =50÷20 =2.5(隻) ※學生常犯解題錯誤 學生很容易沒有看清楚題目的問題,只看到數字就將數字作運算。 | 陳老師請學生將「每位學生捉到泥鰍的平均數是多少」畫線,陳老師提醒學生先看清楚題目要問的問題,之後陳老師問學生怎麼算,在黑板寫出(如下) 平均=總和÷個數,陳老師解釋總和代表全班共捉到泥鰍的數目;個數代表全班人數 陳老師在黑板上寫出(如下) 沒有:5人 1隻:3人 2隻:8人 3隻:6人 4隻:2人 5隻:1人 陳老師列出算式(如下) 5×0=0 3×1=3 8×2=16 6×3=18 4×2=8 5×1=5 接著算出全班共捉泥鰍的數目 0+3+16+18+8+5=50(隻) 學生容易忽略寫0 然後算出全班總人數 5+3+8+6+2+1=25(人) 學生容易忽略寫5(以為沒有捉泥鰍的人不算在全班總人數中) 最後答案 50÷25=2(隻/人) 【陳淑真老師受訪,莊靜詩訪談】 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
7.平均數的次數 在平均數題目中學生容易把次數的意思弄混。 【例】:
學生容易將得分為3的次數算成有1+7=8次;得分為4的次數算成有2+5+8+11+12=38次。 學生因為次數算錯,所以在算平均數時也會算錯。 | 陳老師將得分相同的次數用相同顏色的筆圈起來,提醒學生題目所求的次數意思,之後問學生得分為3的次數有幾次,在第1、7次皆為得分為3,所以共2次;得分為4的次數有幾次,在第2、5、8、11、12次皆為得分為4,所以共5次。 次數
1
2
3
4
5
6 得分
3
4
0
2
4
5 次數
7
8
9
10
11
12 得分
3
4
1
2
4
4 【陳淑真老師受訪,莊靜詩訪談】 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
8.平均數與加權平均數的迷思 | 學生雖然都會做這兩個的計算,但是無法了解為何要如此麻煩算出兩個平均數,老師會解釋因為課程的節數不同而有不同的重要性,或許老師可以再帶入更多的實際例子舉例,讓學生更明白加權平均數的妙用,如有的學生英文最好,數學最差,那麼他考試一定是英文能夠加重計分對他最有好處等等。 (杜陽蘭、張夢鑾) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
9.小朋友容易錯誤的地方是間隔:有時會忽略這是代表3這是代表4、或是代表5。 | 提醒學生注意要歸零開始計算。那半格又是多少?一格代表5格等比較容易錯,要提醒小朋友不要粗心。 【張美惠老師受訪,許鳳琪訪談】 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
10.統計之差距較大的組距(如5以上) | 畫線,算看看有幾個距離,並告訴孩子並非組距是5就畫5條線,而是要有五個距離。 【陳穎潔老師受訪,張雅芳訪談】 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
11.統計方法中,長條圖的運用:小朋友一開始常無法正確運用長條圖,例如沒有從橫座標底端開始畫起,有些小朋友甚至難以看懂長條圖的意義。 | 王老師先不要求按照長條圖的作法,而是直接先要求小朋友,自己畫任何的標誌來代表有幾個東西,並且要讓別人一眼就可以看出代表的數量。小朋友有這種代號標示的觀念之後,再來教長條圖,這樣會比較容易理解長條圖代表的意義。 【王怡楷老師受訪,曾建民訪談】 |
長條圖和折線圖的比較
長條圖 | 折線圖 |
長條圖最大特色是容易透過圖象清楚看出資料的大小關係,且即使改變其長條的次序,也不改變其本質。 | 折線圖若改變其順序,則往往失去了原來的本意。故一般說來,折線圖乃考察數量的變化情形,其橫軸往往是依時間或分數的先後次序排列的,若順序一改變,其折線型態亦將隨之改變。 |
長條圖和直方圖的比較
長條圖 | 直方圖 |
長條圖資料項目屬於「類別變項」,可變換次序。長條圖可適用於較多類型資料,較普遍使用。 | 直方圖資料項目為次序連續變數,故不能任意更換變數位置。橫軸上的分數有連續或次序關係,故必須依序排列,不能任意更動變數位置。 |
綱要結構、評量範例
課程目標
*國民中小學九年一貫課程綱要(自95年8月1日生效)
具體而言,九年一貫數學學習領域的教學總體目標為:
培養學生的演算能力、抽象能力、推論能力及溝通能力。
學習應用問題的解題方法。
奠定下一階段的數學基礎。
培養欣賞數學的態度及能力。
其中,國民小學階段的目標為:
(5)在第一階段(一至三年級)能掌握數、量、形的概念。
(6)在第二階段(四至五年級)能熟練非負整數的四則與混合計算,培養流暢的數字感。
(7)在小學畢業前,能熟練小數與分數的四則計算;能利用常用數量關係,解決日常生活的問題;能認識簡單幾何形體的幾何性質、並理解其面積與體積公式;能報讀簡單統計圖形並理解其概念。
國民中學階段的目標則為:
(8)能理解坐標的表示,並熟練代數的運算及數的四則運算。
(9)能理解三角形及圓的基本幾何性質,並學習簡單的幾何推理。
(10)能理解統計、機率的意義,並認識各種簡易統計方法。
階段能力指標
階 段 | 能 力 指 標 |
第一階段 (1~3年級) | D-1-01
能將資料做分類與整理,並說明其理由。 |
第二階段 (4~5年級) | D-2-01
能認識生活中資料的統計圖。 |
第三階段 (6~7年級) | D-3-01 能整理生活中的資料,並製成圓形圖。 |
第四階段 (8~9年級) | D-4-01
能報讀百分位數,並認識個體在群體中相對地位的情形。 |
分年細目
階段 | 年級 | 分年細目 | 對照能力指標 |
第一階段 | 一年級 | 1-d-01
能對生活中的事件或活動做初步的分類與紀錄。
| D-1-01 D-1-01 |
二年級 | |||
三年級 | 3-d-01
能報讀生活中常見的直接對應(一維)表格。
| D-1-02 D-1-03 | |
第二階段 | 四年級 | 4-d-01 能報讀生活中資料的統計圖,如長條圖、折線圖與圓形圖等。 4-d-02 能報讀較複雜的長條圖。 | D-2-01 D-2-02 |
五年級 | 5-d-01
能整理生活中的資料,並製成長條圖。
5-d-03 能整理有序資料,並繪製成折線圖。 | D-2-03 D-2-04 | |
第三階段 | 六年級 | 6-d-01 能整理生活中的資料,並製成圓形圖。 | D-3-01 |
七年級 | |||
第四階段 | 八年級 | ||
九年級 | 9-d-01
能將原始資料整理成次數分配表,並製作統計圖形,來顯示資料蘊含的意義。 | D-4-01 D-4-01 D-4-01 D-4-02 D-4-02 D-4-03 D-4-03 D-4-03 D-4-04 D-4-04 |
分年細目詮釋
【一年級】
1-d-01 | 能對生活中的事件或活動做初步的分類與紀錄。 | D-1-01 |
說明: | ●讓學童自由發揮,允許學童多元的分類與記錄方式,只要能夠將資料加以整理即可。 |
|
1-d-02 | 能將紀錄以統計表呈現並說明。 | D-1-01 |
說明: | ●讓學童將分類與數量的紀錄,製作成表格式統計表。 |
|
【三年級】
3-d-01 | 能報讀生活中常見的直接對應(一維)表格。 | D-1-02 |
說明: | ●例:電視節目表、各班人數表、餐廳價格表等,並配合「數與量」單元進行教學。 |
|
3-d-02 | 能報讀生活中常見的交叉對應(二維)表格。 | D-1-03 |
說明: | ●例:用功課表等來教學,並配合「數與量」單元進行。 |
|
【四年級】
4-d-01 | 能報讀生活中資料的統計圖,如長條圖、折線圖與圓形圖等。 | D-2-01 |
說明: |
●利用生活上的統計圖,作為例子,例如:某班的成績分佈情形,可分別以長條圖、折線圖或圓形圖來呈現。
|
|
4-d-02 | 能報讀較複雜的長條圖。 | D-2-02 |
說明: |
●此處的較複雜的長條圖是指各種變形或資料較煩瑣的長條圖。
●圖4、圖5又稱直條圖,圖6又稱橫條圖。教學上宜以直立的長條圖為宜。 圖7 |
|
【五年級】
5-d-01 | 能整理生活中的資料,並製成長條圖。 | D-2-03 | ||||||||||||||
說明: |
●學童可將現成資料,藉由次數、數量或人數做成長條圖。
●例:台灣地區主要宗教的信徒人數統計(內政部,民88)。
圖2 ● 若以百分率表示資料的量,也可以看出資料顯現的資訊。如引用【台灣學童近視罹患率(康健雜誌,88.2)】,來製作如下的長條圖,如圖3。 圖3 |
| ||||||||||||||
5-d-02 | 能報讀生活中有序資料的統計圖。 | D-2-04 | ||||||||||||||
說明: | ● 有序資料係指因為數量、時間、位置等的有序變化而產生對應資料。
●圖4是以睡眠時間的長短為序來製作橫軸,而4-d-02圖7是顯示【92年五月全國各縣市人口數】,其橫軸即具有各縣市地理位置的規則性。 |
| ||||||||||||||
5-d-03 | 能整理有序資料,並繪製成折線圖。 | D-2-04 | ||||||||||||||
說明: |
●本階段,不宜引進變數或函數的概念,僅須以時間、數量的變化來說明有序資料。 |
【六年級】
6-d-01 | 能整理生活中的資料,並製成圓形圖。 | D-3-01 | ||||||||||||
說明: |
●本細目應納入6-s-04扇形面積的教學活動,不須另立教學單元。 表1
● 圖1以百分率來取代人數,可以從圓形圖中看出喜好各項活動人數的比例。若將各組資料以人數表示,也可由圓形圖中看出各組資料間的相對關係。 圖2 |
【九年級】
9-d-01 | 能將原始資料整理成次數分配表,並製作統計圖形,來顯示資料蘊含的意義。 | D-4-01 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
說明: |
●將資料發生的「次數」或「人數」視需要加以排序或分組整理而成的表格統稱為次數分配表。 表1、三年一班數學成績表
這一班的數學教師,林老師,想了解成績分佈情形,她會把成績整理成如下的頻率表,又稱次數表或人數表。 表2、三年一班各組成績次數表
如果想了解各組成績的相對次數,林老師可以製作如下的相對次數表: 表3、三年一班各組成績相對次數表
這樣,林老師知道有將近一半的學生成績不及格。其實,她也可以再整理成下列的累積次數表及累積相對次數表: 表4、三年一班各組成績累計次數表
表5、三年一班各組成績累計相對次數表
林老師有更多的資訊來了解班上成績的分佈情形,例如:全班有13位,或43%的同學數學需要再加強。
●統計學中,條形圖分為長條圖、直方圖兩大類。長條圖適合用於表現離散的資料,因此各長條以適當的距離間隔來表現資料的離散性;直方圖則適合用於表現連續的資料,因此各長條間並無間隔,且資料應依序排列。
圖2、三年一班各組成績累計次數圖 圖3、三年一班各組成績相對次數圖 圖4、三年一班各組成績累計相對次數圖 ●製作以上各圖時,組距被強迫設定20;一般而言,組距的大小是以(最大值-最小值)÷(組數)來訂定,因而次數表與次數圖變成表6與圖5。這種不同的表現方示是被允許的,因為重點只在於表達分布的情況,不可能有「最佳」表達法。 表6、三年一班各組成績次數表
圖5、三年一班各組成績次數圖 |
| ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
9 -d-02 | 能理解百分位數的概念,認識第10、25、50、75、90百分位數,並製作盒狀圖。 | D-4-01 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
說明: |
●百分位數是各組的相對位置,表示有百分之多少比此數要小。因此百分位數即是這個或這組數累積相對次數對應的分數。 圖6、三年一班成績盒狀圖 |
| ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
9-d-03 | 能利用較理想化的資料說明常見的百分位數,來認識一筆或一組資料在所有資料中的位置。 | D-4-01 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
說明: |
●我們可利用資料的累計百分率,或累計相對次數,以折線圖的樣式來製作累計百分率圖,如圖7。 圖7、三年一班成績累計百分率圖 |
| ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
9-d-04 | 能認識平均數、中位數與眾數均可以某種程度地表示整筆資料集中的位置。 | D-4-02 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
說明: | ●平均數是指所有數的總和除以總次數;中位數是指第50百分位數,這組數通常表示比它大和比它小的資料各佔一半;眾數是次數最高的一個或一組數。以三年一班數學成績為例,平均數為61.8,中位數為64,眾數為80。 |
| ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
9-d-05 | 能認識平均數、中位數與眾數在不同狀況下,被使用的需求度有些微的差異。 | D-4-02 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
說明: | ●平均數、中位數會使落在兩邊的資料呈現出某種「平衡」狀態。平均數是量的平衡,中位數則是個數的平衡,而眾數是落在出現次數最高的位置,與平均數、中位數有差別。平均數對於資料中有特別大或特別小的數特別敏感,中位數則不受影響。以 { 1, 2, 3, 4, 5 } 和 { 1, 2, 3, 4, 500 } 兩組資料為例,第一組的平均數、中位數均相同,但第二組的中位數不變,平均數則為102,而以三年一班數學成績為例,平均數和中位數很接近。 |
| ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
9-d-06 | 能認識全距,並理解全距大小的意義。 | D-4-03 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
說明: | ●全距是最大數與最小數的差,全距大通常表示資料較疏散,全距小則是指資料較集中。以三年一班數學成績為例,最大數與最小數分別為89、5,而全距為84。 |
| ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
9-d-07 | 能認識第1、2、3四分位數,及四分位距。 | D-4-03 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
說明: | ●第25、50、75百分位數也分別被稱為第1、第2、第3四分位數,可記為Q1、Q2、Q3,而且第2四分位數又常被稱為中位數;四分位距則為第3四分位數與第1四分位數的差,即Q3-Q1。以三年一班數學成績為例,Q1、Q2、Q3分別為44.5、64、80,則四分位距為35.5,且由圖6我們很容易指出Q1、Q2、Q3的位置。 |
| ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
9-a-07 | 能理解拋物線的線對稱性質。 | A-4-07 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
說明: |
●介紹拋物線的對稱軸與頂點。 |
| ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
9-d-08 | 能理解當存在少數特別大或特別小的資料時,四分位距比全距適合來描述整組資料的分散程度。 | D-4-03 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
說明: |
●我們可由四分位距和全距間的差異性來描述整組資料的分散程度。以三年一班數學成績為例,由圖6的盒狀圖我們很容易看出資料集中在Q1
到
Q3
附近。我們也可以盒狀圖,如圖10,來分析幾組資料間的關係。 圖8 |
| ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
9-d-09 | 能以具體情境介紹機率的概念。 | D-4-05 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
說明: |
●可使用實物,如骰子、抽球、撲克牌等,來做實驗,或以樹狀圖分析所有可能發生的情形,來理解某些情形發生的機會,以認識機率的概念。 |
| ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
9-d-10 | 能進行簡單的實驗以了解抽樣的不確定性、隨機性質等初步概念。 | D-4-05 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
說明: |
●初步資料的收集(丟骰子、抽球等實驗)可以利用課餘進行。在生活中進行簡單的實驗,以了解機率的初步概念。 |
|
資料來源
現代統計學的發展http://episte.math.ntu.edu.tw/articles/mm/mm_03_3_09/index.html
統計生活館http://home.educities.edu.tw/rebecca0924/link/index.htm
數學學習領域http://www.edu.tw/EDU_WEB/EDU_MGT/EJE/EDU5147002/9CC/math.doc