Giáo án chuyên đề Tin học ứng dụng 12 kết nối Bài 11: Xác định các đặc trưng đo xu thế trung tâm và độ phân tán dữ liệu

HOẠT ĐỘNG CỦA GV - HS

DỰ KIẾN SẢN PHẨM

Bước 1: GV chuyển giao nhiệm vụ học tập

- GV yêu cầu HS quan sát Hình 11.1.

- GV yêu cầu HS thảo luận nhóm đôi, trả lời câu hỏi mục Hoạt động: Những cột dữ liệu nào trong bảng dữ liệu đó là dữ liệu thống kê? Các dữ liệu đó thuộc loại dữ liệu thống kê nào?

- GV tổ chức cho HS liên hệ các kiến thức đã học ở môn Toán, trả lời câu hỏi: Nêu các đặc trưng đo xu thế trung tâm. Với các hàm trong Excel đo xu thế trung tâm, cho biết cú pháp và cách khai báo tham số cho hàm.

- GV yêu cầu HS nhớ lại kiến thức được học trong môn Toán, cho biết: Nêu các đặc trưng đo độ phân tán. Chỉ ra cú pháp và cách khai báo các tham số cho các hàm đo độ phân tán trong Excel.

- GV làm mẫu cho HS, dùng các hàm trong Excel tính và viết công thức tính trung bình, trung vị, mốt, phương sai, độ lệch của mẫu số liệu sau: Cân nặng của 5 HS là: 45, 45, 48, 50, 53. 

+ Trung bình:  = 48.2

+ Trung vị: 48.

+ Mốt: 45.

+ Phương sai: 2(45-48.2)² + (48-48.2)² +  = 9.36.

+ Độ lệch:  = 3.06.

+ Dùng Excel:

- GV tổ chức cho HS vận dụng kiến thức vừa được cung cấp, hoàn thành mục Câu hỏi:

1. Cho dãy số: 1, 3, 6, 4, 6, 7, 3, 4, 4, 5, 9, 16, 4, 2, 8. Em dùng đặc trưng nào sau đây để mô tả trung tâm của dãy số này?

A. Trung bình.

B. Trung vị.

C. Mốt.

D. Khoảng biến thiên.

2. Cho dãy số về chiều cao (cm) của nam 18 tuổi: 168, 173, 176, 175, 162, 180, 170, 173, 166. Em dùng hàm nào sau đây để tính độ phân tán của dãy số này?

A. AVERAGE.

B. QUARTILE.

C. STDEV.

D. MEDIAN.

3. Cho kết quả khảo sát về màu áo ấm mùa đông ưu thích của nữ sinh (với mã các màu là 1: Đen, 2: Hồng, 3: Tím, 4: Màu khác) như sau: 1, 1, 2, 3, 4, 3, 3, 1, 4, 4, 2, 2, 3, 1, 1, 2, 1, 1. Em dùng hàm nào sau đây để tìm màu áo ấm mùa đông nhiều nữ sinh yêu thích nhất?

A. AVERAGE.

B. MEDIAN.

C. MODE.

D. VAR.

Bước 2: HS thực hiện nhiệm vụ học tập

- HS tìm hiểu nội dung mục 1 SCĐ sau đó trao đổi, thảo luận trả lời các câu hỏi mà GV đưa ra.

- GV quan sát, hướng dẫn, hỗ trợ HS (nếu cần thiết).

Bước 3: Báo cáo kết quả hoạt động và thảo luận

- GV mời đại diện HS trả lời:

* Trả lời mục Hoạt động:

+ Các cột A đến D là dữ liệu định tính.

+ Các cột E đến H là dữ liệu định lượng.

* Trả lời câu hỏi của GV (DKSP).

* Trả lời mục Câu hỏi:

1. B.

2. C.

3. C.

- GV mời HS khác nhận xét, bổ sung. 

Bước 4: Đánh giá kết quả, thực hiện nhiệm vụ học tập

- GV giải thích cho HS chỗ sai và chính xác lại các câu trả lời, đáp án.

- GV kết luận về mô tả dữ liệu thống kê trong Excel. 

1. Mô tả dữ liệu thống kê trong Excel

a) Tìm hiểu về dữ liệu thống kê

- Dữ liệu định lượng: Đo mức độ, tỉ lệ các hiện tượng. Các số đặc trưng tóm tắt dữ liệu thống kê thường được tính toán với các biến định lượng.

- Dữ liệu định tính: Mô tả thuộc tính các cá thể. Sử dụng để mô tả cơ cấu cá thể theo nhóm và tính toán, so sánh các số đặc trưng đo xu thế trung tâm và phân tán của các biến định lượng.

b) Một số đặc trưng đo xu thế trung tâm

- Trung bình cộng (mean), trung vị (median), tứ phân vị (quartile), mốt (mode),…

- Một số hàm:

+ Hàm AVERAGE được sử dụng để tính trung bình của dãy số.

Cú pháp:

AVERAGE(number1, [number2],…) trong đó: number1, [number2],… là số hoặc vùng ô chứa số.

+ Hàm MEDIAN được sử dụng để tính giá trị trung vị của dãy số liệu.

Cú pháp:

MEDIAN(number1, [number2],…), trong đó: number1, [number2],… là số hoặc vùng ô chứa số.

+ Hàm MODE được dùng để tìm giá trị có số lần xuất hiện lớn nhất của dãy số liệu.

Cú pháp:

MODE(number1,[number2],…), trong đó: number1, [number2],… là số hoặc vùng ô chứa số.

Lưu ý: Mốt có thể dùng đối với biến định tính được mã hóa bằng số. Khi dãy số có nhiều giá trị mốt, hàm MODE trả về giá trị mốt xuất hiện đầu tiên trong dãy số. Nếu muốn biết tất cả các giá trị mốt thì có thể dùng hàm MOD.MULT (với Excel phiên bản từ 2010).

+ Hàm QUARTILE.INC được sử dụng để tìm các giá trị nhỏ nhất, lớn nhất hoặc các tứ phân vị của dãy số.

Cú pháp:

QUARTILE.INC(array,quart), trong đó: 

• array là vùng dữ liệu tương ứng với dãy số.

• quart bằng 0, 1, 2, 3, 4 tương ứng với giá trị là MIN (giá trị nhỏ nhất), Q1, Q2, Q3, MAX (giá trị lớn nhất).

c) Các đặc trưng đo độ phân tán

- Các đặc trưng đo độ phân tán bao gồm: Phương sai, độ lệch chuẩn, hệ số biến thiên và khoảng biến thiên.

- Các hàm:

+ Hàm VAR được sử dụng để tính phương sai của dãy số.

Cú pháp:

VAR(number1,[number2],…) trong đó: number1, [number2],… là số hoặc vùng ô chứa số.

+ Hàm STDEV được sử dụng tính giá trị độ lệch chuẩn của dãy số.

Cú pháp:

STDEV(number1,[number2],…), trong đó: number1, [number2],… là số hoặc vùng ô chứa số.

+ Hệ số biến thiên: Được xác định bằng cách tính tỉ lệ (%) của độ lệch chuẩn (sử dụng hàm STDEV) và trung bình cộng (sử dụng hàm AVERAGE).

+ Khoảng biến thiên: Được xác định bằng hiệu của giá trị lớn nhất (sử dụng hàm MAX) và giá trị nhỏ nhất (sử dụng hàm MIN) của dãy số.

HOẠT ĐỘNG CỦA GV - HS

DỰ KIẾN SẢN PHẨM

Nhiệm vụ 1: Mô tả và phân tích dữ liệu dựa trên các dạng đặc trưng trung tâm và phân tán

Bước 1: GV chuyển giao nhiệm vụ học tập

- GV yêu cầu HS tìm hiểu nội dung SCĐ: Thực hành tính các đặc trưng trung bình, trung vị, mốt.

- GV yêu cầu HS: Đưa ra các nhận xét cho điểm Toán, Lí, Hóa và lựa chọn đại diện đo xu thế của điểm 3 môn Toán, Lí, Hóa.

- GV tổ chức cho HS vận dụng kiến thức đã học, thực hành: Tính các đặc trưng đo độ phân tán phương sai, độ lệch chuẩn, khoảng biến thiên, hệ số biến thiên.

Bước 2: HS thực hiện nhiệm vụ học tập

- HS tiếp nhận và thực hiện theo đúng hướng dẫn để hoàn thành yêu cầu của Nhiệm vụ. 

- Trong quá trình HS thực hành, GV quan sát, hỗ trợ, giải đáp các vướng mắc của HS.

- Khuyến khích HS tự tìm hiểu, khắc phục các lỗi (nếu có) khi sử dụng phần mềm.

Bước 3: Báo cáo kết quả hoạt động và thảo luận

- Nếu HS có vướng mắc trong quá trình thực hành, GV yêu cầu HS thảo luận, tìm giải pháp khắc phục. 

- HS thực hành, báo cáo kết quả thực hiện được (DKSP).

Bước 4: Đánh giá kết quả, thực hiện nhiệm vụ học tập

- GV nhận xét, kiểm tra kết quả thực hiện Nhiệm vụ 1 của HS.

2. Thực hành mô tả và phân tích dữ liệu

Nhiệm vụ 1: Mô tả và phân tích dữ liệu dựa trên các đặc trưng trung tâm và phân tán

Nhiệm vụ 1.1

Hướng dẫn:

Bước 1. Mở trang tính với dữ liệu Hình 11.1. Nhập các tiêu đề Các số đặc trưng trung tâm, Trung bình, Trung vị, Mốt vào các ô B27:B30; nhập các tiêu đề Toán, Vật lí, Hóa học vào các ô C27:E27.

Bước 2. Tính các số đặc trưng tương ứng bằng các hàm trong Excel.

⇒ Lựa chọn giá trị đại diện xu thế trung tâm các môn là: Toán: trung bình; Vật lí: mốt; Hóa học: trung vị.

Nhiệm vụ 1.2

Hướng dẫn:

Bước 1. Mở trang tính với dữ liệu Hình 11.1. Tạo nhãn cho các môn Toán, Vật lí, Hóa học và Tổng điểm vào các ô M1:P1 và các đặc trưng Trung bình, Phương sai, Độ lệch chuẩn, Khoảng biến thiên, Hệ số biến thiên vào các ô L2:L6.

Bước 2. Tính các đặc trưng:

- Ô M2, nhập =AVERAGE(E2:E25).

- Ô M3, nhập =VAR(E2:E25).

- Ô M4, nhập =STDEV(E2:E25).

- Ô M5, nhập =MAX(E2:E25)-MIN(E2-E25).

- Ô M6, nhập =M4/M2*100.

- Sao chép các ô M2:M6 vào các ô N2:P6.

Kết quả thu được như sau:

⇒ Nhận xét:

- Mức điểm và độ ổn định của điểm các môn khác nhau không chỉ thể hiện qua độ lệch chuẩn mà còn qua hệ số biến thiên và khoảng biến thiên.

- Nguyên nhân trung bình và phân tán mức Tổng điểm biến động theo điểm các môn và khả năng ngộ nhận về ảnh hưởng của mỗi yếu tố vào trung bình và biến động chung.

- Kết hợp phân tích các đặc trưng trung tâm và độ phân tán là cách thức phân tích phòng hộ rủi ro trong nhiều lĩnh vực như Y học, Kinh tế, Tài chính.

Nhiệm vụ 2: Phân tích tứ phân vị

...........................................

Nhiệm vụ 2: Phân tích tứ phân vị

Nhiệm vụ 2.1

...........................................