朱丰胜
【基金项目】江苏省立项课题——构建农村初中数学生“动”课堂教学模式
学生在第二学段首先接触平均数概念,初步了解平均数的实际意义.在此基础上,苏科版教材九上第三章“数据的集中趋势和离散程度”里在研究数据集中趋势的大背景下,安排学习加权平均数,让学生进一步体会平均数是刻画一组数据集中趋势的重要的统计量,并且理解“权”的意义与作用,通过运用加权平均数解决实际问题,让学生感受数学与自然及人类社会的密切联系.但对权的内涵与外延的表述都不甚明晰.
一、教材解读
在日常的生活中,一组数据里的各个数据的“重要程度”未必相同,因而很多的“平均”现象并非简单的算术平均.在计算这组数据的平均数时,往往根据其重要程度,分别给每个数据一个“权”,由此求出的平均数叫作加权平均数.“权”的差异性对平均数有着重要的影响,通常我们讨论一组数据的平均数,总是假定每一个数据都是同等重要的,即“权”相等.但是,在实际问题中,有些数据比其他数据更重要,在这种情况下我们需要根据具体的目的通过增加权重来计算平均数,使得到的结果更为合理,更为科学.
一般地,如果在一组数据中,x1出现f1次,x2出现f2次,…,xk重复出现fk次,(f1,f2,…,fk为正整数),则这组数据的平均数:
=
在这个计算平均数的公式中,相同数据x1的个数叫作权,这个“权”含有所占分量轻重的意思,因此也叫作“权重”.
教材在此处安排学习加权平均数,体会权的差异对结果的影响,探索算术平均数和加权平均数的联系和区别,不仅发展了学生的求同和求异的思维,而且通过利用平均数解决实际问题,发展了学生的数学应用能力.
二、一点困惑
《辞海》中关于权的表述为:在统计中,计算平均数等指标时,对各个变量值具有权衡轻重作用的数值叫作“权”. 但对权衡轻重的这个数值是频数还是频率没做具体的说明.
教材99页中一会说“问题1”中的人数10、30、60、50、50分别是天数2、3、4、5、6的“权”,教材100页一会又说“问题2”中的 、 、 分别是采访写作、计算机操作、创意设计成绩的“权”,问题1中的权是某数据出现的次数,即该数据的频数,问题2的权是数据出现的次数占数据总数的比,即该数据的频率. 让人莫衷一是,增加了学生理解和教学的难度. 比如教材101页练习第一题:
小明统计了15天同一时段通过某路口的汽车流量如下 (单位:辆)
求这15天在这个时段通过该路口的汽车平均流量.
在解决这个问题时有学生认为天数2、2、5、6是汽车流量142、145、157、156的权,有学生认为 、 、 、 是汽车流量142、145、157、156的权. 多数教师在教学中要么回避,要么含糊其辞.
加权平均数不同于简单的算术平均数,简单的算术平均数只与数据的大小有关,而加权平均数则还与该组数据的权相关,学生对权的意义和作用的理解会有困难,尤其问题1中的权是该数据的频数,还容易造成学生对数据与权的混淆. 三、我的建议
笔者以为,加权平均数是数学来源于生活、服务生活的具体体现,但何谓“权”,则是一个规定. 作为数学文化传播最重要的渠道——教材,很有必要给“权”一个明晰的规定. 而且在同一问题情境下频数的大小确实可以反映数据的“重要程度”,但在不同背景中,频数相同的数据“重要程度”可能不同,频数不同的数据“重要程度”可能相同,频数大的数据未必就比频数小的数据“重要”. 如数据1,2,2,2,3,3中的数据2的频数是3,数据1,2,2,2,中的数据2的频数也是3,虽然频数相同,但“重要程度”显然不一样. 所以以频数形式规定“权”适用范围狭窄,不具一般性,也不严谨. 若以频率形式规定“权”,前者的权是 ,后者的权是 ,重要程度一目了然,所以频率规定形式具有一般性,因而更为科学.
教材所需做的变动仅是将101页,一组数据的平均数,不仅与这组数据中各个数据的值有关,而且与各个数据的“重要程度”有关,我们把衡量各个数据“重要程度”的数值叫作“权”. 例如:“问题1”中的人数10、30、60、50、50分别是天数2、3、4、5、6的“权”;
问题2中的 、 、 分别是采访写作、计算机操作、创意设计成绩的“权”.
一组数据的平均数,不仅与这组数据中各个数据的值有关,而且与各个数据的“重要程度”有关,我们把衡量各个数据“重要程度”的数值叫作“权”. 例如:“问题1”中的
分别是天数2、3、4、5、6的“权”;
问题2中的 、 、 分别是采访写作、计算机操作、创意设计成绩的“权”. 一个简单的变动既明确了一个概念,又减轻了学生的负担,何乐而不为!