115597 (592211), страница 7
Текст из файла (страница 7)
Пусть имеются две совокупности, характеризуемые генеральными средними х и у. И дисперсиями. Для которых найдены средние арифметические и выборочные дисперсии. Необходимо проверить гипотезу Н0 о равенстве генеральных средних. Тогда статистика находится по следующей формуле:
Если t>tкр то гипотеза Н0 отвергается. Если нет, то делается вывод, что нулевая гипотеза не противоречит имеющимся наблюдениям.
Еще одной важной темой для формирования профессионально значимых навыков у учащихся является корреляционный анализ.
Корреляционной зависимостью между двумя переменными величинами называется функциональная зависимость между значениями одной из них и условным математическим ожиданием другой.
Корреляционная зависимость может быть представлена в виде .
Это уравнение называют уравнением регрессии, а их графики линиями регрессии. Для отыскания уравнений регрессий необходимо знать закон распределения двумерной случайной величины.
Данные о статистической зависимости удобно задавать в виде корреляционной таблицы.
Вес (кг) (Х) | Середины интервалов | Рост (см) (у) | ||||||||||
155-160 | 160-165 | 165-170 | 170-175 | Всего (ni) | Групповая Средняя | |||||||
Хi yj | 157,5 | 162,5 | 167,5 | 172,5 | ||||||||
40-45 | 42,5 | 2 | 1 | 7 | 10 | 168,5 | ||||||
45-50 | 47,5 | 3 | 6 | 4 | 6 | 19 | 165,9 | |||||
50-55 | 52,5 | 3 | 11 | 1 | 15 | 166,8 | ||||||
60-65 | 62,5 | 2 | 1 | 2 | 5 | 162,5 | ||||||
70-75 | 72,5 | 1 | 1 | 172,5 | ||||||||
Всего nj | 7 | 11 | 17 | 15 | 50 | |||||||
Групповая средняя
| 50,4 | 49,8 | 52,5 | 47,2 |
Вычисленные групповые средние изобразим графически в виде ломанной, называемой эмпирической линией регрессии.
По виду ломанной можно предположить наличие линейной функциональной зависимости между случайными величинами Х и Y, то есть имеется функция y=kx+b, где .
Здесь выборочная ковариация и равна
.
Вычислим для данной таблицы основные характеристики и найдем уравнение линии регрессии.
,
,
,
, k = – 46,09, b = 2471,02.
Тогда уравнение линии регрессии запишется как: y = – 46,09 х + 2471,02.
Если построить линию регрессии можно будет спрогнозировать какие-либо результаты исследований, на какой-то период времени вперед. Другая важная область применения регрессионного анализа в спортивных исследованиях также связана с прогнозированием. Очень часто предметом исследования является такой признак, который измерить затруднительно или невозможно, но в то же время известно, что изучаемый признак связан с другими признаками. Тогда пытаются подобрать модель предполагаемой зависимости по этой модели спрогнозировать значения неизмеряемого зависимого признака. Прогнозируемые таким образом значения называют предикторами. Спортивное прогнозирование – одна из важных областей применения регрессионного анализа в спортивных исследованиях.
На закрепления изученной темы учащимся можно дать следующие задачи для решения.
В ходе исследования результатов забега на 100 метров юношами одиннадцатых классов двух групп – экспериментальной и контрольной – были получены данные, представленные в таблице.
Время (секунды) | 12,3-13,9 | 13,9-15,5 | 15,5-17,1 | 17,1-17,7 |
Число юношей экспериментальной группы | 3 | 20 | 20 | 2 |
Число юношей контрольной группы | 1 | 8 | 18 | 3 |
-
Изобразить данные графически, построив гистограммы для каждой группы.
-
Для каждой группы определить среднее значение, дисперсию, моду и медиану.
-
Проверить гипотезу о равенстве средних двух групп учащихся, используя критерий Стьюдента и полагая критическое значение статистики 1,67.
2.5. Содержание и анализ результатов опытной работы
Опытная работа, проведенная нами, заключалась в применении данных методических рекомендаций при обучении спортсменов теории вероятностей и математической статистике.
Цель опытной работы: на основе использования разработанных методических материалов сделать вывод об эффективности их использования.
В связи с отсутствием в городе школ со специализированными классами опытно-экспериментальной базой стал первый курс специальности АФК факультета физической культуры ВятГГУ.
Основные трудности при проведении опытной работы:
-
не высокий уровень знаний студентов в области математики;
-
низкая заинтересованность студентов при изучении данного предмета.
Было проведено 8 часов лекционных занятий:
№ | Тема лекционного занятия | Содержание занятия |
1 | Основы теории вероятности | Основные определения. Классическое и статистическое определение вероятности. Вычисление вероятности. |
2 | Правила вычисления вероятностей | Основные правила вычисления вероятности. Формула полной вероятности, формула Бейеса. |
3 | Случайные величины | Определение и примеры случайных величин, закон распределения случайной величины. Математическое ожидание и дисперсия. |
4 | Статистика. Общие сведения | Основные понятия. Вариационные ряды. |
5 | Дискретные и непрерывные ряды | Графическое изображение вариационного ряда, дискретные и непрерывные ряды. |
6 | Проверка статистических гипотез. Корреляционный анализ. | Основные определения. Примеры. |
7-8 | Контрольная работа |
Параллельно с этим были проведены 16 часов практических занятий. В результате учащиеся изучили следующие темы.
№ | Тема занятия | Содержание занятия |
1-2 | Комбинаторика. | Основные теоремы, применение их на практике. |
3 | Нахождение вероятности. | Решение задач на нахождение вероятности, используя основные формулы комбинаторики. |
4-5 | Нахождение вероятности, использующие основные правила. | Вычисление вероятности сложных событий, условная вероятность. Вероятность нахождения хотя бы одного события |
6-7 | Формула полной вероятности и формула Бейеса. | Вычисление вероятностей, используя данные формулы. |
8 | Случайные величины. | Дискретные и непрерывные случайные величины. Закон распределения дискретной величины и его изображение. |
9-10 | Характеристики случайной величины | Вычисление основных характеристик дискретной случайной величины. |
11-14 | Корреляционный анализ. | Корреляционная таблица, вычисление основных характеристик закона распределения двумерной случайной величины. Эмпирические линии регрессии и нахождение уравнения регрессии. |
15-16 | Подготовка к контрольной работе |
Подробное содержание занятий можно найти в Приложении 1 к настоящей работе. Опытное преподавание проводилось в двух группах студентов. Лекционные занятия проводились для групп совместно, а практические занятия для каждой группы в отдельности. Это позволило получить более объективные результаты исследования. В начале каждого практического занятия проводился контроль по усвоению знаний, полученных на предыдущих занятиях. Данный контроль показал, что материал, который предлагался для изучения доступен для учащихся и практически не вызывает никаких трудностей. В конце изучения всего курса была проведена контрольная работа, по всем изученным темам, с которой все успешно справились. Все результаты, полученные в ходе проверки самостоятельных работ и итоговой контрольной работы, представлены в виде диаграмм (Приложение 2). На основании полученных результатов опытного преподавания можно считать, что в целом разработанные методические рекомендации способствуют достижению поставленной ели и подтверждают гипотезу исследования.
Заключение
Выпускная квалификационная работа посвящена проблемам методики обучения основам теории вероятностей и математической статистики в рамках элективного курса для профильной школы, в частности для оборонно-спортивного профиля.
В первой главе мы рассмотрели, что такое профильная школа, для чего она нужна. Также было рассмотрено значение элективных курсов в современной школе, его отличие от факультативов.
Во второй главе была рассмотрена методика преподавания теории вероятностей и математической статистики для спортсменов на основе анализа различной учебной литературы. Также был разработан элективный курс по данной теме и описано опытное преподавание данного курса.
Таким образом, цели работы были достигнуты.
На наш взгляд, разработанный элективный курс по теории вероятности и математической статистики поможет качественно усвоить школьнику этот материал, а главное, – осознанно применять полученные знание в своей практической деятельности.
Библиографический список
-
Афанасьев, В.В. Школьникам о вероятности в играх. Введение в теорию вероятностей [Текст]: для учащихся 8-11 классов / В.В. Афанасьев, М.А. Суворова. – Ярославль: Академия развития, 2006. – 192 с.
-
Баранников, А.В. Элективные курсы в профильном обучении [Текст]: информационное письмо об элективных курсах в системе профильного обучения на старшей ступени общего образования / А.В. Баранников. – 2003. – 3 с.
-
Вентцель, Е.С. Задачи и упражнения по теории вероятностей [Текст] / Е.С. Вентцель, Л.А. Овчаров. – М.: Высшая школа, 2002. – 445 с.
-
Виленкин, Н.Я. Комбинаторика [Текст]/ Н.Я. Виленкин, А.Н. Виленкин, П.А. Виленкин. – М.: МЦНМО, 2006. – 400 с.
-
Виленкин, Н.Я. Популярная комбинаторика [Текст] / Н.Я. Виленкин. – М.: Наука, 1975. – 208 с.
-
Глеман, М. Вероятность в играх и развлечениях Элементы теории вероятностей в курсе сред. школы [Текст]: пособие для учителя/ М. Глеман, Т. Варга. – М.: Просвещение, 1979. – 176 с.
-
Гмурман, В.Е. Руководство по решению задач по теории вероятностей и математической статистики [Текст] / В.Е. Гмурман. – М.: Высшая школа, 1999. – 400 с.
-
Гмурман, В.Е. Теория вероятностей и математическая статистика [Текст] / В.Е. Гмурман. – М.: Высшая школа, 2000. – 479 с.
-
Днепров, Э.Д. Сборник нормативных документов. Математика [Текст] / Э.Д. Днепров, А.Г. Аркадьев. – М.: Дрофа, 2004. – 79 с.
-
Иванов, В.С. Основы математической статистики [Текст]: учебное пособие для институтов физической культуры / В. С. Иванов. – М.: Физкультура и спорт, 1900. – 176 с.
-
Караулова, Л.В. Математические задачи, как средство формирования профессионально значимых умений студента [Текст]: дисс. на соискание степени канд. пед. наук / Л.В. Караулова. – Киров, 2004. – 184 с.
-
Крутихина, М. В. Элективные курсы по математике [Текст]: учебно-методические рекомендации / М. В. Крутихина, З. В. Шилова. – Киров: ВятГГУ, 2006. – 40 с.
-
Маркова, В.И. Деятельностный подход в обучении математике в условиях предпрофильной подготовки и профильного обучения [Текст] / В.И. Маркова. – Киров: КИПК и ПРО, 2006. – 200с.
-
Маркова, В.И. Элементы комбинаторики, статистики и теории вероятностей в курсе математики основной школы [Текст]: методическое пособие / В.И. Маркова. – Киров: Изд-во Кировского ИУУ, 2004. – 58 с.
-
Масальгин, Н. А. Математико-статистические методы в спорте [Текст] / Н. А. Масальгин. – М.: Физкультура и спорт, 1974. – 151 с.
-
Матальский, М.А. Теория вероятностей в примерах и задачах [Текст]: учебное пособие / М.А. Матальский, Т.В. Романюк. – Гордно: ГрГУ – 2002. – 248 с.
-
Мордкович, А.Г. События. Вероятности. Статистическая обработка данных [Текст]: дополнительные параграфы к курсу алгебры 7-9кл. общеобразовательных учреждений /А.Г. Мордкович, П.В. Семенов. – М.: Мнемозина, 2003. – 46 с.
-
Мостеллер, Ф. Пятьдесят занимательных вероятностных задач с решениями [Текст] / Ф. Мостеллер. – М.: Наука, 1975. – 112 с.
-
Наше образование – Элективные курсы и культура выбора [Электронный ресурс]. – Режим доступа: http://www.gluki-obrnauki.ru/Cult.html.
-
Паршиков, А.Т. Спортивная школа как социально-педагогическая система: социальное проектирование [Текст] / А.Т. Паршиков. – М.: Советский спорт, 2003. – 352 с.
-
Письменный, Д.Т. Конспект лекций по теории вероятностей и математической статистике [Текст] / Д.Т. Письменный. – М.: Айрис-пресс, 2005. – 256 с.
-
Проект "Профильная школа" России [Электронный ресурс]. – Режим доступа: http://www.rkodm.chita.ru/experiment/profil-proekt.htm.
-
Солодовников, А.С. Теория вероятностей [Текст] / А.С. Солодовников. – М.: Просвещение, 1978. – 192 с.
-
Тюрин, Ю.Н. Теория вероятностей и статистика [Текст] / Ю.Н. Тюрин, А.А. Макаров, И.Р. Высоцкий, И.В. Ященко. – М.: МЦНМО, 2008. – 256 с.
-
Фадеев, Д.К. Элементы высшей математики для школьников [Текст] / Д.К. Фадеев. – М.: Наука, 1987. – 335 с.
-
Шибасов, Л.П. За страницами учебника математики. Мат. анализ. Теория вероятностей. Старин. и занимат. задачи [Текст]: кн. для учащихся 10-11 кл. общеобразоват. учреждений / Л.П. Шибасов, З.Ф. Шибасова. – М.: Просвещение, 1997. – 269 с.
-
Шихова, А.П. Обучение комбинаторике и ее приложениям в средней школе [Текст] / А.П. Шихова. – Киров: Вятка, 1994. – 62 с.
Приложение 1