GUÍA DIDÁCTICA Matemáticas Unidad 7 Estadística y probabilidad CONTENIDO 1. Programación de aula ………………………………………………… 2 2. Sugerencias didácticas……………………………………………… 7 3. Actividades de refuerzo ……………………………………………… 9 4. Propuestas de evaluación…………………………………………….. 13 La concreción curricular podrás encontrarla en http://www.smconectados.com. Unidad 7 - Matemáticas │ Estadística y probabilidad 1 Programación de aula 2 Programación Programación de aula de aula Propuesta de Unidad 7 - Matemáticas Estadística y probabilidad Se inicia la unidad explicando el proceso de recogida de datos y definiendo los conceptos de frecuencia absoluta, frecuencia relativa, frecuencia absoluta acumulada y frecuencia relativa acumulada. Asimismo, se recuerda cómo se agrupan los datos recogidos. En el segundo epígrafe, se explica cómo construir gráficos estadísticos a partir de los datos recogidos en tablas. Se centra en el estudio de los diagramas lineales, diagramas de sectores, diagramas de barras e histogramas. A continuación, se estudian los parámetros estadísticos de posición (media aritmética, moda, mediana y cuartiles) y se continúa, en el cuarto epígrafe, con los parámetros estadísticos de dispersión: rango, varianza y desviación típica y coeficiente de variación. Por último, se estudia la probabilidad de sucesos, los tipos de sucesos y la regla de Laplace. OBJETIVOS 1. Comprender el significado del lenguaje estadístico e identificar en una población los caracteres y variables estadísticas objeto de estudio. 2. Obtener las frecuencias absolutas, relativas y acumuladas de los valores de una distribución estadística. 3. Conocer el significado de los parámetros estadísticos de posición y de dispersión y calcularlos. 4. Asignar probabilidades a sucesos asociados a experimentos aleatorios. Reconocer sucesos equiprobables y aplicar la regla de Laplace. CRITERIOS DE EVALUACIÓN COMPETENCIAS BÁSICAS 1.1. Clasificar los tipos de caracteres y las variables estadísticas para una determinada población. 1.2. Elaborar tablas de frecuencias absolutas, relativas y acumuladas de una distribución estadística, interpretando los resultados obtenidos. 2.1. Representar mediante gráficos (diagramas de barras, lineales o de sectores; histogramas, etc.) los datos correspondientes a una distribución estadística sencilla. 3.1. Determinar la media, la moda, la mediana y los cuartiles para un conjunto de datos agrupados y no agrupados. 3.2. Determinar el rango, la varianza y desviación típica y el coeficiente de variación para un conjunto de datos agrupados y no agrupados. • Lingüística. • Matemática. • Interacción con el mundo físico. • Social y ciudadana. • Cultural y artística. • Tratamiento de la información y competencia digital. • Aprender a aprender. 4.1. Asignar probabilidades a un suceso basándose en la regla de Laplace. ■ Contenidos • Recuento de datos. Frecuencias. • Gráficos estadísticos. Diagramas lineales. Diagramas de sectores. Diagramas de barras. Histogramas. • Parámetros estadísticos de posición. Media aritmética o promedio. Moda. Mediana. Cuartiles. • Parámetros estadísticos de dispersión. Rango. Varianza y desviación típica. Coeficiente de variación. • Probabilidad de sucesos: regla de Laplace. • Utilización del lenguaje verbal y gráfico para expresar situaciones de tipo estadístico. Unidad 7 - Matemáticas │ Estadística y probabilidad • Reconocimiento de caracteres y variables estadísticas. • Elaboración de tablas de frecuencias a partir de datos y gráficos extraídos de diferentes medios. • Elección y construcción del gráfico estadístico adecuado para representar datos dados en una tabla. • Reconocimiento de la utilidad del lenguaje estadístico para representar e interpretar la realidad cotidiana. • Cálculo de la media aritmética, la moda y la mediana para datos agrupados y no agrupados. Obtención del rango, la varianza y la desviación típica de una distribución. • Utilización de la calculadora u otros medios para hallar los diferentes parámetros estadísticos. • Utilización de la regla de Laplace. • Gusto por la precisión y el orden en la presentación y el tratamiento de datos estadísticos. • Reconocimiento de la utilidad de las probabilidades para predecir fenómenos en situaciones cotidianas. Y además… podrás consultar esta programación didáctica y la legislación vigente en http://www.smconectados.com. 1 Programación Programación de aula de aula Propuesta de ■ Orientaciones metodológicas 1. Conocimientos previos Aunque los alumnos han podido recibir una introducción a la estadística y la probabilidad en los cursos anteriores, en muchas ocasiones estos temas no se llegan a dar o se dan de forma rápida al final del curso. Por ello conviene partir de la suposición de que no han visto nada y plantear el tratamiento del tema en consecuencia. La realización de las operaciones aritméticas básicas y el uso de la calculadora son absolutamente necesarios para poder afrontar este tema. 2. Previsión de dificultades Las dificultades, aparte de los errores en las operaciones, están en que los alumnos aprenden los procedimientos de cálculo, pero no llegan a asimilar los conceptos. En este punto es obligado remarcar que tienen especiales problemas con la interpretación de las frecuencias acumuladas, la mediana, los cuartiles, la varianza y la desviación típica. Las posibles dificultades de los contenidos planteados en la unidad son fundamentalmente de tipo conceptual, dada la complejidad inherente al concepto de probabilidad y a los problemas que genera en los alumnos el álgebra de sucesos. 3. Vinculación con otras áreas • Física y Química: la posibilidad de contextualizar los ejercicios y problemas a partir de sus enunciados permite relacionar la estadística con cualquier área de aprendizaje. Bastaría con redactar un enunciado en el que estuvieran presentes diferentes magnitudes físicas. • Ciencias de la naturaleza: similar situación podría darse en biología y geología. Cualquier enunciado relacionado con la población de microorganismos o con la extracción de minerales sería válido para relacionar la estadística con las ciencias de la naturaleza. La genética es un campo con altas dosis de estadística y probabilidad. • Ciencias sociales: el uso de la estadística y la probabilidad tiene su mayor aplicación en campos como la economía, la geografía o la demografía. En política, es la herramienta más utilizada. • Lengua castellana y Literatura: se relaciona a partir del empleo del contexto verbal y no verbal, de las reglas de ortografía y puntuación y de la lectura comprensiva del texto y de los enunciados de los problemas y ejercicios. La traducción del lenguaje algebraico al lenguaje escrito, y viceversa, es una clara muestra de la relación entre estas materias. • Educación física: los estudios estadísticos también suelen realizarse en el campo de la educación física. Todos los medios de comunicación utilizan datos estadísticos y de probabilidad para predecir resultados deportivos. 4. Temporalización Se propone el desarrollo de los contenidos de la unidad en diez sesiones. 1.ª Recuento de datos. Frecuencias. 2 y 3.ª Gráficos estadísticos. 4.ª Parámetros estadísticos de posición. 5.ª Parámetros estadísticos de dispersión. 6.ª Probabilidad de sucesos. 7.ª Regla de Laplace. 8 y 9.ª Actividades de repaso y consolidación. 10.ª Trabajo en competencias mediante la página final de la unidad. En todas las sesiones, la exposición teórica debería ir acompañada de los ejemplos y ejercicios que se proponen tanto en los epígrafes como en las páginas finales de actividades. Por supuesto, el contexto de la clase es también un factor determinante en el número de sesiones necesarias para desarrollar la unidad. Unidad 7 - Matemáticas │ Estadística y probabilidad 2 Programación Programación de aula de aula Propuesta de ■ Contribución de la unidad a la adquisición de las competencias básicas ● Competencia lingüística. Esta competencia se trabaja a lo largo de toda la unidad, ya que la comprensión del texto es básica para su aprovechamiento. En particular, los problemas con enunciado contextualizado y las actividades competenciales finales desarrollan de forma más específica los descriptores recogidos en la subcompetencia de comunicación escrita. ● Competencia matemática. Esta competencia impregna todas las secciones y actividades del libro, por lo que prácticamente se trabajan todas las subcompetencias y descriptores. Nos centraremos en dos: resolución de problemas y uso de elementos y herramientas matemáticos. ● Interacción con el mundo físico. Se trata esta competencia en aspectos relacionados con las subcompetencias de conocimiento del cuerpo humano y disposición para una vida saludable y de medio natural y desarrollo sostenible. ● Competencia social y ciudadana. En esta unidad se puede trabajar la subcompetencia de compromiso solidario con la realidad personal y social. ● Competencia cultural y artística. Algunas actividades de la unidad hacen posible el tratamiento de la subcompetencia de sensibilidad artística. ● Competencia para el tratamiento de la información y competencia digital. La unidad contiene variadas referencias a la utilización de medios tecnológicos para la búsqueda de información y la resolución de actividades interactivas. Se trabaja la subcompetencia de obtención, transformación y comunicación de la información. Unidad 7 - Matemáticas │ Estadística y probabilidad 3 Programación Programación de aula de aula Propuesta de ■ Tratamiento específico de las competencias básicas en la unidad A lo largo de la unidad se pueden trabajar diversas competencias básicas que prescribe el currículo. En este caso sugerimos realizar un trabajo intensivo con algunas de ellas, para las que se han seleccionado descriptores competenciales específicos y actividades concretas, entre las propuestas en la unidad. COMPETENCIA 1.er NIVEL DE CONCRECIÓN Lingüística Matemática Interacción con el mundo físico Social y ciudadana Cultural y artística Tratamiento de la información y competencia digital SUBCOMPETENCI A 2.º NIVEL DE CONCRECIÓN Comunicación escrita en diferentes contextos. DESCRIPTOR DESEMPEÑO 3.er NIVEL DE CONCRECIÓN 4.º NIVEL DE CONCRECIÓN Adquirir el hábito de la lectura y aprender a disfrutar con ella, considerándola una fuente de placer y conocimiento. Conocer y comprender diferentes tipos de textos con distintas intenciones comunicativas. Resolución de problemas. Seleccionar las técnicas adecuadas para calcular resultados, y representar e interpretar la realidad mediante medidas matemáticas. Uso de elementos y herramientas matemáticos. Conocer y aplicar herramientas matemáticas para interpretar y producir distintos tipos de información (numérica, gráfica…). Conocimiento del cuerpo humano y disposición para una vida saludable. Adoptar una disposición a una vida física y mental saludable en un entorno natural y social también saludable. Medio natural y desarrollo sostenible. Comprender la influencia de las personas en el medioambiente, a través de sus diferentes actividades, y valorar los paisajes resultantes. Compromiso solidario con la realidad personal y social. Comprometerse con la mejora de la sociedad y la defensa de los desfavorecidos. Sensibilidad artística. Adquirir sensibilidad y sentido estético para comprender y apreciar el arte, y para emocionarse y disfrutar con él y con otras manifestaciones culturales. Obtención, transformación y comunicación de la información. Buscar y seleccionar información con distintas técnicas según la fuente o el soporte, valorando su fiabilidad. Conoce obras de referencia de la literatura universal y siente curiosidad por leerlas. Comprende la necesidad de adquirir hábitos de lectura. – Actividades: 23 y 58. Identifica las ideas principales de un texto y extrae conclusiones de ellas. – Pon a prueba tus competencias:. Aplica técnicas estadísticas para el análisis numérico de datos reales, dados en forma de tabla o gráficos. – Toda la unidad. Aprende técnicas de recuento básicas y las aplica al cálculo estadístico y de probabilidad. – Toda la unidad. Reconoce los beneficios del hábito de hacer deporte y de llevar una dieta equilibrada, así como los perjuicios de llevar una vida sedentaria. – Actividades: 6, 33, 34, 46, 49, 57, 59 y 61. – Ejemplo 4. – Pon a prueba tus competencias: Analiza e interpreta. Es consciente de la necesidad de reducir el uso del vehículo propio, a favor del transporte público u otros medios. – Actividades: 48 y 53. Conoce las diferencias con los países más pobres y se muestra solidario. – Pon a prueba tus competencias: Interpreta y deduce. Conoce, aprecia y valora diferentes actividades artísticas y culturales. – Actividades: 30, 34 y 51. Visita la página LIBROSVIVOS.NET. – Actividades: 2, 10, 14, 17, 31, 32, 42 y 44; epígrafe 2; autoevaluación. Obtiene información o hace actividades en internet. – En la red. Actividad 58. A continuación presentamos una matriz de evaluación, que el profesor puede utilizar para evaluar el grado de adquisición de las competencias básicas trabajadas a lo largo de la unidad. Unidad 7 - Matemáticas │ Estadística y probabilidad 4 Programación de aula COMPETENCIA SUBCOMPETENCIA Lingüística Comunicación escrita en diferentes contextos. Resolución de problemas. DESCRIPTOR Adquirir el hábito de la lectura y aprender a disfrutar con ella, considerándola una fuente de placer y conocimiento. Conocer y comprender diferentes tipos de textos con distintas intenciones comunicativas. DESEMPEÑO/ACTIVIDA D Propuesta LO CONSIGUE Interacción con el mundo físico Conocimiento del cuerpo humano y disposición para una vida saludable. Medio natural y desarrollo sostenible. Social y ciudadana Cultural y artística Tratamiento de la información y competencia digital Compromiso solidario con la realidad personal y social. NO TOTALMENTE (3 PUNTOS) CON DIFICULTAD (2 PUNTOS) NO LO CONSIGUE (1 PUNTO) Conoce las obras mencionadas en la actividad y reconoce la necesidad de adquirir hábitos de lectura. Identifica las ideas principales del texto y extrae conclusiones adecuadas. Aplica correctamente las técnicas estadísticas para el análisis numérico de datos reales, dados en forma de tabla o gráficos. Utiliza correctamente las técnicas de recuento básicas y las aplica al cálculo estadístico y de probabilidad. Es completamente consciente de la necesidad de adquirir hábitos saludables y de los perjuicios de llevar una vida sedentaria. Es completamente consciente del los beneficios de sustituir el vehículo propio por el transporte público. Conoce las diferencias con el Tercer Mundo y siempre se muestra solidario. Conoce varias de las obras mencionadas en la actividad y reconoce la necesidad de adquirir hábitos de lectura. Identifica varias ideas principales del texto y extrae conclusiones adecuadas. Aplica bien las técnicas estadísticas para el análisis numérico de datos reales, dados en forma de tabla o gráficos. Utiliza correctamente algunas técnicas de recuento y las aplica al cálculo estadístico y de probabilidad. Es bastante consciente de la necesidad de adquirir hábitos saludables y de los perjuicios de llevar una vida sedentaria. Es bastante consciente del los beneficios de sustituir el vehículo propio por el transporte público. Reconoce muchas diferencias con el Tercer Mundo y suele mostrarse solidario. Conoce algunas de las obras mencionadas en la actividad y reconoce la necesidad de adquirir hábitos de lectura. Identifica algunas ideas principales del texto y extrae alguna conclusión adecuada. Aplica bien algunas técnicas estadísticas para el análisis numérico de datos reales, dados en forma de tabla o gráficos. Utiliza algunas técnicas de recuento básicas y las aplica al cálculo estadístico y de probabilidad. Es algo consciente de la necesidad de adquirir hábitos saludables y de los perjuicios de llevar una vida sedentaria. Conoce pocas de las obras mencionadas en la actividad y no reconoce la necesidad de adquirir hábitos de lectura. Identifica alguna idea principal del texto y no extrae conclusiones adecuadas. A veces aplica bien alguna técnica estadística para el análisis numérico de datos reales, dados en forma de tabla o gráficos. Es algo consciente del los beneficios de sustituir el vehículo propio por el transporte público. Reconoce algunas diferencias con el Tercer Mundo y a veces se muestra solidario. Es poco consciente del los beneficios de sustituir el vehículo propio por el transporte público. Conoce, aprecia y valora diferentes actividades artísticas y culturales. Conoce, aprecia y valora todas las actividades artísticas y culturales mencionadas en las actividades. Conoce, aprecia y valora muchas de las actividades artísticas y culturales mencionadas en las actividades. Conoce, aprecia y valora algunas de las actividades artísticas y culturales mencionadas en las actividades. Conoce, aprecia y valora pocas de las actividades artísticas y culturales mencionadas en las actividades. Visita la página LIBROSVIVOS.NET. Obtiene información o hace actividades en internet. Sabe buscar en internet la información necesaria para resolver adecuadamente las cuestiones. Sabe buscar en internet la información necesaria para resolver adecuadamente muchas de las cuestiones. Le cuesta buscar información en internet para resolver cuestiones y contesta bien a varias de ellas. Le cuesta buscar información en internet para resolver cuestiones y contestarlas. Conoce obras de referencia de la literatura universal y siente curiosidad por leerlas. Comprende la necesidad de adquirir hábitos de lectura. Identifica las ideas principales de un texto y extrae conclusiones de ellas. Seleccionar las técnicas adecuadas para calcular resultados, y representar e interpretar la realidad mediante medidas matemáticas. Aplica técnicas estadísticas para el análisis numérico de datos reales, dados en forma de tabla o gráficos. Conocer y aplicar herramientas matemáticas para interpretar y producir distintos tipos de información (numérica, gráfica…). Aprende técnicas de recuento básicas y las aplica al cálculo estadístico y de probabilidad. Adoptar una disposición a una vida física y mental saludable en un entorno natural y social también saludable. Reconoce los beneficios del hábito de hacer deporte y de llevar una dieta equilibrada, así como los perjuicios de llevar una vida sedentaria. Comprender la influencia de las personas en el medioambiente, a través de sus diferentes actividades, y valorar los paisajes resultantes. Comprometerse con la mejora de la sociedad y la defensa de los desfavorecidos. Es consciente de la necesidad de reducir el uso del vehículo propio, a favor del transporte público u otros medios. Sensibilidad artística. Obtención, transformación y comunicación de la información. Adquirir sensibilidad y sentido estético para comprender y apreciar el arte, y para emocionarse y disfrutar con él y con otras manifestaciones culturales. Buscar y seleccionar información con distintas técnicas según la fuente o el soporte, valorando su fiabilidad. Unidad 7 - Matemáticas │ Estadística y probabilidad de (4 PUNTOS) Matemática Uso de elementos y herramientas matemáticos. Programación de aula Conoce las diferencias con los países más pobres y se muestra solidario. 5 Utiliza alguna técnica de recuento básicas y no la aplica correctamente al cálculo estadístico y de probabilidad. Es poco consciente de la necesidad de adquirir hábitos saludables y de los perjuicios de llevar una vida sedentaria. Reconoce pocas diferencias con el Tercer Mundo y a veces se muestra solidario. Programación Programación Programación dede aula aula de aula Propuesta Propuesta dede ■ Educación en valores Tanto los contenidos de la unidad como las actividades para el trabajo específico de las competencias que se citan en la tabla de la página anterior nos permiten desarrollar algunos aspectos relacionados con la educación en valores: Aspectos relacionados con la educación para la salud se pueden tratar a partir de las actividades 20, 21 y 24. Con las actividades 12, 19 y 64 se puede trabajar la educación para la comunicación. La actividad Interpreta y deduce, del apartado Pon a prueba tus competencias, permite trabajar la educación para la igualdad. ■ Atención a la diversidad El profesor adaptará el contenido de la unidad, bien a las características particulares de la clase, bien a las específicas de cada grupo de alumnos dentro de la misma. Además, en este proyecto se incluyen los siguientes materiales, que complementan los ofrecidos en el libro del alumno: • Actividades de refuerzo. Tres páginas fotocopiables con ejercicios para consolidar lo aprendido. • Propuesta de evaluación. Dos pruebas fotocopiables que cubren los contenidos de la unidad y sirven para comprobar el grado de asimilación y comprensión de los conceptos y procedimientos tratados. ■ Materiales didácticos Bibliográficos Repaso de contenidos de cursos anteriores • − • Cuaderno de refuerzo de matemáticas, 2.º de ESO: Aprende y aprueba. – SM SM Internet Cuadernos de matemáticas, 2.º de ESO, n.º 4: Proporcionalidad, funciones y estadística. Unidad III. Estadística. Unidad 10. Estadística unidimensional. Refuerzo de contenidos de este curso • Cuaderno de refuerzo de matemáticas, 3.º de ESO: Aprende y aprueba. − Unidades 13. Estadística unidimensional y 14. Probabilidad. • Cuadernos de matemáticas, 3.º de ESO, n.º 4: Estadística y probabilidad. • Cuaderno de matemáticas para la vida, 3.º de ESO. http://www.smconectados.com http://www.librosvivos.net Unidad de estadística (2.º de ESO) en la página del proyecto Descartes: http://www.e-sm.net/3divctrd14 Otros Unidad de azar y probabilidad (3.º de ESO) del proyecto Descartes http://www.e-sm.net/3divctrd15 Otros materiales Temas Estadística y Probabilidad en la página de educación digital del Ministerio de Educación: http://www.e-sm.net/3divctrd16 • Distribuciones estadísticas extraídas de periódicos, revistas, etc., que incorporen caracteres estadísticos cualitativos y cuantitativos, y en este último caso, variables discretas y continuas. • Páginas web de organismos oficiales, empresas, ONG, etc., que permitan encontrar datos susceptibles de ser tratados estadísticamente. • Los dados, las monedas, las barajas y las simulaciones informáticas para que los alumnos realicen experiencias aleatorias y predigan la probabilidad de los diferentes sucesos asociados a ellas. • Calculadoras, programas informáticos y educativos que faciliten el tratamiento de datos y las representaciones gráficas, como Microsoft Excel. Unidad 7 - Matemáticas │ Estadística y probabilidad 6 Sugerencias didácticas Orientaciones generales • El apartado inicial Para comenzar… hace un breve y útil repaso de contenidos. Estadística, probabilidad, población, muestra, carácter cualitativo y cuantitativo o variable discreta y continua son conceptos básicos que los alumnos deben recordar antes de afrontar el estudio de esta unidad. • Se pretende que los alumnos identifiquen propiedades y características que se estudian estadísticamente, que elijan y elaboren el tipo de representación gráfica más adecuada para una distribución estadística concreta, que interpreten y calculen parámetros estadísticos y que aprecien la importancia de la aplicación de la probabilidad a la vida cotidiana. • Conviene realizar estudios cercanos a los intereses de los alumnos: aficiones deportivas, número de hermanos, temas de salud, etc. La prensa es una excelente herramienta para la recopilación de actividades con las que trabajar los contenidos estadísticos. Debe pedirse que la recogida de datos, su organización y análisis se hagan con el máximo rigor. • Conviene realizar actividades en las que sea necesario calcular parámetros estadísticos en variables discretas y continuas indistintamente, sin plantear grandes complicaciones aritméticas. La rapidez de cálculo de las calculadoras o de algunas aplicaciones informáticas posibilita dedicar tiempo a interpretar dichos parámetros y entender su significado. • Conviene insistir en que los alumnos realicen análisis críticos de los resultados obtenidos, evitando que los perciban como un simple proceso de obtención de datos numéricos, sin comprender realmente su significado ni valorar su utilidad. • El lenguaje cotidiano está lleno de expresiones que hacen referencia al lenguaje probabilístico: “por suerte”, “casi seguro que”… El análisis de las condiciones que deben darse en una situación cercana a los alumnos para que sea factible cuantificar las diferentes posibilidades que pueden surgir es una buena manera de presentar los contenidos de la unidad. Contenidos Recuento de datos. Frecuencias • Los alumnos deben captar la insuficiente información que proporcionan las frecuencias absolutas y lo imprescindible que resulta, para valorar resultados y establecer comparaciones con otros colectivos, el cálculo de la frecuencia relativa. • También debe trabajarse desde el primer momento la conexión entre frecuencia relativa y porcentaje, expresando la primera en función del segundo. Los alumnos deben terminar expresando los resultados de ambas formas. En el lateral se propone una atractiva actividad, Los megasuperhéroes, que propone un cálculo estadístico con porcentajes. • Al confeccionar las tablas, hay que inculcar el gusto por la buena presentación y disposición de los datos. Conviene que comiencen practicando en la elaboración de tablas con la propuesta que se hace en el apartado En la red. • Las tablas de frecuencias son una forma simple y resumida de organizar los datos. La página LIBROSVIVOS.NET, propuesta en la actividad 10, permite trabajar en la elaboración de tablas de frecuencias. • Suele resultar difícil el concepto de frecuencia acumulada, lo que crea problemas para determinar el valor de la mediana de una distribución. Con ejemplos verán que este concepto solamente tiene sentido cuando el carácter es ordenable y que es útil porque permite estudiar datos que presentan valores o porcentajes inferiores, superiores o iguales a otro dado. • La mayor dificultad del epígrafe radica en el tratamiento de los datos cuando la variable es continua o bien discreta con un gran número de datos, es decir, cuando es necesario agruparlos. En un principio les cuesta trabajo decidir la amplitud de los intervalos. Deben observar que lo más conveniente suele ser agrupar los datos en clases de la misma amplitud. • La actividad 6 puede servir para realizar alguna tarea competencial, aludiendo a los beneficios que genera la práctica regular del deporte y tener unos hábitos de vida saludables. Gráficos estadísticos • Si se les pide a los alumnos que busquen información de tipo estadístico a través de periódicos, revistas, anuarios, bancos de datos, etc., probablemente encontrarán representaciones gráficas no estudiadas en el aula (pictogramas, cartogramas o pirámides de población). Es un magnífico ejemplo para ahondar en las ventajas e inconvenientes del uso de determinados gráficos estadísticos y advertirles que los ejemplos del libro son los más usados, pero no los únicos. • La práctica con gráficas tomadas de los medios de comunicación les hará observar cómo determinados tipos de gráficos permiten percibir mejor los aspectos globales de un estudio. Conviene pedirles que, para una misma tabla, confeccionen diferentes tipos de gráficas y analicen y decidan cuál de ellas aporta información más relevante. • Deben cuidar la elección de la escala; la disposición y el tamaño de las barras; la proporcionalidad de las divisiones en los ejes, los textos y el título del gráfico, haciéndoles notar que la fuerza visual de una gráfica radica en su presentación y que la mayoría de los errores que se cometen proceden de la manipulación de los aspectos técnicos del estudio. • Se alude varias veces a la página LIBROSVIVOS.NET. En primer lugar, se pone un ejemplo detallado de cómo crear un gráfico de sectores, que se complementa con la actividad 14, donde los alumnos pueden calcular los ángulos necesarios para construir un diagrama de este tipo. El siguiente llamamiento alude a la elaboración detallada de un histograma y, con la actividad 17, aprenderán a elegir la representación gráfica más adecuada para una tabla de datos determinada. • Con el ejemplo 4 se puede realizar alguna actividad competencial, aludiendo a los beneficios que genera la práctica regular del deporte y tener unos hábitos de vida saludables. Parámetros estadísticos de posición • Es eficaz plantear los primeros estudios con ejemplos extraídos de la realidad cotidiana de los alumnos: características del grupo de clase, comportamientos de los adolescentes, rendimientos deportivos, hábitos de consumo, etc., puesto que Unidad 7 - Matemáticas │ Estadística y probabilidad 7 Sugerencias didácticas pocas ramas de las matemáticas se prestan más a ver la utilidad inmediata de esta disciplina que la estadística. La reseña lateral Parámetros sin sentido ayudará a elaborar una correcta interpretación en los cálculos de la media. Unidad 7 - Matemáticas │ Estadística y probabilidad 8 Sugerencias didácticas • El concepto de moda no representa ninguna dificultad para los alumnos al asociarlo de inmediato al dato más frecuente. No obstante, deben saber que la moda también sirve para resumir la situación central de un conjunto de datos y es especialmente indicada cuando uno de estos se repite notoriamente más que los otros. • Al igual que la media aritmética y la moda, la mediana representa una medida de centralización que ocupa el valor central cuando los datos están ordenados y es muy útil cuando la distribución contiene datos atípicos, pues se ve menos afectada que la media. Los alumnos deben usar las frecuencias acumuladas para hacer el cálculo de la mediana. • Cuando se presentan los datos ordenados a través de una tabla de frecuencias absolutas, los alumnos suelen calcular la mediana utilizando el tipo de dato, sobre todo cuando es un número impar, sin tener en cuenta la frecuencia de los mismos. Por ello debe recalcarse que la mediana de una distribución depende del orden de los datos y no de su valor. • Los cuartiles son muy útiles para observar la distribución de los datos. Es interesante que los alumnos perciban que la mediana coincide con el segundo cuartil de una distribución. • La actividad 23 permite trabajar la competencia lingüística, desde la necesidad de adquirir hábitos de lectura. Parámetros estadísticos de dispersión • Los alumnos deben ver la necesidad de las medidas de dispersión para caracterizar una distribución de datos. Se sugiere utilizar un ejemplo que describa conjuntamente el comportamiento, regular y no regular, de dos variables con media similar: calificaciones de dos alumnos, goles metidos por partido por dos jugadores, etc., para hacer notar que las medidas de centralización no son suficientes para describir adecuadamente el comportamiento de un conjunto de datos. • Comprenden fácilmente que una de las características que describen la dispersión de un conjunto de valores es la distancia de cada uno de ellos respecto a la media. El problema aparece cuando observan que la suma de todas estas distancias es nula y se necesita encontrar procedimientos que den significado a las desviaciones • Suelen encontrar artificial el proceso de definición de la varianza y de la desviación típica, y su cálculo, tedioso y carente de significado. Conviene distribuir los cálculos en forma de tabla, y no insistir en la aplicación directa de las fórmulas. La calculadora científica simplifica enormemente la tarea y es fundamental aprender a utilizarla en modo estadístico. • Se debe explicar que el coeficiente de variación mide la separación relativa de los datos, suele expresarse en porcentajes y no tiene unidades. • La valoración de diferentes actividades culturales y artísticas se puede tratar desde las actividades 30 y 34. Además, esta última, junto con la 33, da pie a tratar actividades competenciales sobre el deporte y los hábitos de vida saludables. • Con la página LIBROSVIVOS.NET se puede trabajar la asignación de la moda y el rango a una distribución (actividad 31) e identificar varias distribuciones con sus desviaciones típicas. Probabilidad de sucesos: regla de Laplace • El análisis de diferentes fenómenos cuyos resultados puedan o no predecirse de antemano sirve para distinguir las experiencias aleatorias de las deterministas. Conviene empezar construyendo espacios muestrales sencillos como los asociados al lanzamiento de una moneda o al sexo de una persona, para que comprendan su significado. • Conviene insistir en que la regla de Laplace para el cálculo de probabilidades solo puede utilizarse cuando los sucesos elementales son equiprobables. Con el lanzamiento de una chincheta como ejemplo, ellos entienden que no siempre es correcto aplicarla. La actividad 42 les ayudará a practicar la regla de Laplace desde la página LIBROSVIVOS.NET. Actividades 44. Desde la página LIBROSVIVOS.NET, los alumnos pueden aprender a elegir muestras adecuadas. 46, 49, 57, 59 y 81. Permiten trabajar actividades competenciales encaminadas a reconocer los beneficios del hábito de hacer deporte y de llevar una dieta equilibrada, así como los perjuicios de llevar una vida sedentaria. 48 y 53. Con ellas se puede concienciar al alumno de la necesidad de reducir el uso del vehículo propio, a favor del transporte público u otros medios. 51. Puede contribuir a potenciar la sensibilidad artística y el gusto por diferentes actividades culturales. 58. Alude a obras de referencia de la literatura universal, por lo que se puede despertar interés por la lectura y realizar alguna actividad competencial que haga comprender la necesidad de adquirir este hábito. Pon a prueba tus competencias ANALIZA E INTERPRETA. Los deportes más practicados Esta actividad es un buen ejemplo de análisis estadístico sencillo aplicado a un tema muy cercano al alumnado. Comienza con el análisis de un gráfico de sectores sobre el que se realizan diferentes preguntas de tipo matemático. La última pregunta de la actividad intenta conseguir que el alumno realice un análisis paralelo en un contexto tan próximo y realista como es su propia clase de Educación física. INTERPRETA Y DEDUCE. Pirámides de edad Con esta actividad, aparte de la matemática, trabajamos las competencias social y ciudadana y de tratamiento de la información. Con la lectura de las pirámides de edad se puede comprender la estructura demográfica de un país. Debemos aprovechar esta actividad para promover una reflexión entre los alumnos sobre las desigualdades entre los países más y menos desarrollados, partiendo de datos rigurosos y no de estereotipos. Por ello es importante que pongamos el énfasis en la pregunta c, pidiendo incluso a los alumnos que expongan sus reflexiones por escrito, acompañadas de datos objetivos y sólidamente argumentadas. Unidad 7 - Matemáticas │ Estadística y probabilidad 9 Sugerencias didácticas Unidad 7 - Matemáticas Estadística y probabilidad 1. Identifica la población, la muestra, el carácter y, en su caso, la variable estadística en las siguientes informaciones. a) b) c) d) 2. Preguntado el 2 % de los habitantes de una ciudad de 120 000 habitantes, las dos terceras partes de los mismos han manifestado que en el último año no han acudido a la consulta de un dentista. El número de hermanos de los alumnos de un grupo de 3.º de ESO es, como media, de 2,6. La altura media de los jugadores de la liga de fútbol es de 1,79 centímetros, según una encuesta realizada a 40 jugadores. Solo el 15 % de los españoles de entre 16 y 19 años trabaja, la mayoría con contratos eventuales. Cuarenta atletas han participado en una carrera y, después de finalizarla, los organizadores han medido sus pulsaciones por minuto obteniendo los siguientes resultados: 72 95 86 77 99 70 81 93 76 86 91 75 83 99 72 94 92 83 77 90 75 97 84 78 98 71 84 90 77 88 93 76 87 94 76 94 91 87 76 96 Imagina que eres un periodista que se encuentra en el puesto de control de llegada y debes realizar un reportaje sobre la carrera. Para ello, haz el siguiente estudio: a) b) c) d) Agrupa los datos en intervalos de amplitud 5, desde el intervalo [70, 75) hasta el [95, 100). Busca las marcas de clase. Organiza los datos en una tabla de frecuencias absolutas y relativas. Representa los datos en un histograma. 3. El profesor de Matemáticas tiene anotadas en su cuaderno las notas de los 25 alumnos de una clase. Son las siguientes: 6 7 4 5 5 8 2 6 6 9 3 1 9 5 4 5 7 6 5 4 6 6 7 3 10 Relaciona cada uno de los números del recuadro con la cifra que corresponda a cada uno de los apartados siguientes. a) La frecuencia absoluta de la nota 5. b) El porcentaje de alumnos que obtuvieron un 7. c) El número de alumnos que están suspensos. d) El porcentaje de alumnos que obtuvieron una nota superior o igual a 8. e) El número de alumnos que, habiendo aprobado, no llegan a notable. f) La moda de la distribución. 12 - ___ 6 - ___ 16 - ___ 7 - ___ 11 - ___ 5 - ___ 5. Se ha preguntado a un grupo de 20 jóvenes el número de personas que componen su familia y se han obtenido los siguientes resultados: 5, 2, 4, 5, 6, 3, 6, 5, 5, 4, 7, 6, 5, 3, 6, 5, 4, 2, 3, 7. a) Efectúa el recuento y construye la tabla de frecuencias absolutas. b) Calcula la media aritmética de la distribución. c) Calcula la mediana y la moda. Unidad 7 - Matemáticas │ Estadística y probabilidad Página fotocopiable 4. Interpreta el siguiente diagrama de sectores, que señala el color de ojos de los 30 alumnos de una clase. 10 Actividades de refuerzo 6. De lunes a sábado, Juan va a nadar. El número de largos de piscina que hace cada día está reflejado en la siguiente tabla, excepto el del miércoles, que se olvidó de apuntarlo, aunque sabe que su media semanal ha sido de 10,5 largos. ¿Cuál es el número que se olvidó de anotar? 7. 8. 9. L M 12 8 X J V S 11 9 13 Las edades de 10 personas que han acudido al médico un determinado día son: 18, 36, 59, 51, 67, 45, 38, 27, 19, 80. a) Calcula la media aritmética de los datos. b) Calcula el rango y la desviación típica. La distribución de los mensajes de móvil que han enviado los 60 vecinos de un edificio a lo largo de un mes se refleja en la siguiente tabla. a) Calcula el número medio de mensajes enviados, su mediana y su moda. b) Calcula la desviación típica de la distribución. c) Calcula los cuartiles de la distribución. Mensajes (m) 0≤m<9 9 ≤ m < 18 18 ≤ m < 27 27≤ m < 36 36 ≤ m < 45 45 ≤ m < 54 Número 18 7 15 9 6 5 El diagrama de barras muestra el número de libros que ha leído un grupo de 20 personas a lo largo de un mes. Para resolver el crucigrama tienes que indicar lo que representa cada uno de los valores en relación con el gráfico. Previamente, haz la tabla de frecuencias y calcula los parámetros estadísticos que conoces; así te parecerán más fáciles las preguntas horizontales y vertical. Horizontales: 1. Es igual a 2. 2. Es igual a 1,95. 3. Es igual a 4. Vertical: 1. Es igual a 2. a) A = “salir un múltiplo de 5”. b) B = “salir un número impar”. c) C = “salir un número inferior a 8”. d) D = “salir un número negativo”. e) Suceso contrario a B. Página fotocopiable 10. Determina los siguientes sucesos resultantes de lanzar un dado sobre una mesa, e indica de qué tipo son: 11. En una bolsa hay 18 caramelos, de los cuales 7 son de limón, y el resto, de fresa. Se mete la mano en la bolsa y se extrae un caramelo al azar. ¿Cuál es la probabilidad de que sea de limón? ¿Y de que sea de fresa? Unidad 7 - Matemáticas │ Estadística y probabilidad 11 Actividades de refuerzo Unidad 7 - Matemáticas Estadística y probabilidad Soluciones de las actividades de refuerzo 1. a) P: los 120 000 habitantes de la ciudad. M: 2400 xi 2 3 4 fi 2 3 3 xi · fi 4 9 12 5 6 7 6 4 2 30 24 14 93 Tres alumnos tienen los ojos verdes, veintiuno tienen los ojos marrones y seis tienen los ojos azules. 20 personas. Carácter cualitativo. b) P: los alumnos del grupo de 3.º de ESO. M: los mismos. Carácter cuantitativo de variable discreta. c) P: los jugadores de la liga de fútbol. M: 40 jugadores. Carácter cuantitativo de variable continua. d) 4. 5. a) b) x = 93 = 4,65 20 c) M = 5; M 0 = 5 P: los jóvenes españoles de entre 16 y 19 años. Intervalo Marca fi hi [70, 75) 72 4 0,100 [75, 80) 77 10 0,250 [80, 85) 82 5 0,125 [85, 90) 87 5 0,125 [90, 95) 92 10 0,250 [95, 100) 97 6 0,150 6. 12 + 8 + x + 11 + 9 + 13 = 10,5 6 53 + x = 10,5 × 6 = 63 ⇒ x = 10 x= 7. a) x = M: no se conoce. Carácter cualitativo. 440 = 44 años 10 b) Rango = 80 − 18 = 62 años; s = 19,47 2. a, b, c) 8. a) x = 21,45 mensajes, M = 22 mensajes, M0 = 4 mensajes b) s = 14,52 mensajes. c) Q1 = 4 mensajes, Q2 = 22 mensajes, Q3 = 31 mensajes d) xi fi xi · fi xi 0 1 2 3 4 2 5 7 4 2 20 0 5 14 12 8 39 0 1 4 9 16 2 fi · xi2 9. 0 5 28 36 32 101 x = 1,95; M 0 = 2 Rango = 4, M = 2 Horizontales: 1. Moda. 2. Media. 3. Rango. Vertical: 1. Mediana. 3. a) 5; b) 12; c) 7; d) 16; e) 11; f) 6 10. a) Unidad 7 - Matemáticas │ Estadística y probabilidad Suceso elemental: A = {5} 12 Actividades de refuerzo b) Suceso compuesto: B = {1, 3, 5} c) Suceso seguro: C = {1, 2, 3, 4, 5, 6} d) Suceso imposible: D = ∅ b) B = {2, 4, 6}. “Salir un número par”. 11. A = “sacar caramelo de limón” P [ A] = 7 = 0,39 18 A = “sacar caramelo de fresa” [ ] P A = 1 − 0,39 = 0,61 Unidad 7 - Matemáticas │ Estadística y probabilidad 13 Propuesta de evaluación A Unidad 7 - Matemáticas Estadística y probabilidad Apellidos: …………………………………………………………….. Nombre: ……………………………………….. Fecha: ………………….. Grupo: ……………….. Curso: ……………….. 1. Señala en cada uno de los siguientes casos si el carácter estadístico estudiado es cualitativo o cuantitativo, y, en su caso, si la variable es continua o discreta. a) Deporte preferido de un grupo de alumnos de 3.º de ESO. b) Número de visitantes de una sala de cine a lo largo de un mes. c) Velocidad media de los coches que circulan por una autopista en un determinado día. d) Edad de las personas que viven en un bloque de viviendas. 2. La siguiente tabla de datos está incompleta. Reconstrúyela con los datos que faltan. 3. Datos x1 x2 x3 x4 x5 Total fi hi Fi 4 0,20 11 2 8 1 El número de libros leídos por 40 personas a lo largo de un año se refleja en el siguiente cuadro. a) Elabora una tabla de la distribución con las frecuencias absolutas agrupando los datos en seis intervalos de igual amplitud y señalando la marca de clase de cada uno de ellos. b) Representa la distribución de las frecuencias absolutas mediante un histograma. 7 6 12 9 23 9 7 11 13 25 1 15 8 7 13 17 4 5 14 29 4 26 13 15 0 7 9 29 5 16 26 12 13 7 8 19 14 20 9 5 4. Se ha realizado un estudio sobre el número de hijos de un conjunto de 50 familias, y los resultados se reflejan en la siguiente tabla. N.º de hijos 0 1 2 3 4 5 a) Calcula la media aritmética de la distribución. N.º de familias 5 10 12 16 5 2 b) Determina su mediana y su moda. 5. La tabla refleja el tiempo, en minutos, que tardan 100 estudiantes en llegar a su centro escolar por la mañana. a) Calcula su desviación típica utilizando la marca de clase. b) Si multiplicamos por 2 cada uno de los datos, ¿cómo varía la desviación típica? Tiempo (minutos) N.º de alumnos [5, 10) [10, 15) [15, 20) [20, 25) [25, 30) 10 30 25 20 15 6. Las calificaciones de Andrea en los cinco exámenes de Tecnología y en los seis de Matemáticas que ha realizado durante un curso han sido las siguientes. Tecnología: 6 6 8 7 8 Matemáticas: 6 8 6 6 6 7 Con la ayuda del coeficiente de variación, indica en qué materia ha sacado unas calificaciones más dispersas. 7. Indica cuáles de los siguientes experimentos son aleatorios y cuáles no. a) El resultado de un partido de fútbol. b) El tiempo que tarda en recorrer un coche una determinada distancia a velocidad constante. c) Que se encienda una luz al apretar el interruptor. d) Obtener una copa al extraer una carta de la baraja española. Página fotocopiable 100 Propuesta de evaluación B Unidad 7 - Matemáticas Estadística y probabilidad Apellidos: …………………………………………………………….. Nombre: ……………………………………….. Fecha: ………………….. Grupo: ……………….. Curso: ……………….. 1. Se han elegido al azar 30 familias y se ha estudiado el número de hijos que tiene cada una de ellas. Los resultados han sido los siguientes. a) Construye la tabla de frecuencias absolutas y relativas. 2 3 1 0 1 4 2 1 2 2 b) ¿Cuál es el valor de la suma de las frecuencias relativas? 3 2 3 1 1 2 6 3 4 2 c) ¿Cuál es el porcentaje de las familias que tienen dos hijos? 2 1 2 5 3 5 4 3 0 2 d) ¿Cuál es el porcentaje de familias numerosas (de 3 o más hijos)? e) ¿Cuál es el porcentaje de familias que, teniendo hijos, no son familias numerosas? 2. La tabla representa la distribución de las calificaciones en Matemáticas de un grupo de 25 alumnos de una clase de 3.º de ESO. Construye el correspondiente diagrama de sectores de estos datos. Calificaciones Frecuencia Insuficiente Suficiente Bien Notable Sobresaliente 8 6 4 5 2 3. El diagrama de barras representa el número de visitantes de un museo durante una semana. a) ¿Cuántos visitantes tuvo el museo durante el fin de semana? b) ¿Cuál fue el porcentaje de visitantes del museo durante el sábado en relación con el total semanal? c) ¿Qué día hubo más mujeres visitando el museo? d) Dibuja el diagrama de sectores en porcentajes correspondiente. 4. En una clase de 20 alumnos, la nota media de un examen de Matemáticas fue de 6,2, y en otra clase de 30 alumnos, la nota media fue de 6,6. ¿Cuál fue la nota media del examen del conjunto total de alumnos? 5. Se ha preguntado a 25 conductores sobre la velocidad que en ningún caso sobrepasan y se han obtenido los siguientes resultados (en km/h). A partir de los datos del gráfico, calcula: a) La media, la mediana y la moda de la distribución. b) El rango y la desviación típica de la distribución. c) Los cuartiles, indicando en este caso su utilidad. El diagrama de barras representa el número de faltas de ortografía que ha cometido un grupo de 30 alumnos durante una redacción. a) b) c) d) Calcula la media, la mediana y la moda de la distribución. Calcula el rango y la desviación típica. Calcula el coeficiente de variación. Calcula el porcentaje de alumnos con un número de faltas comprendido entre los valores x − s y x + s en la distribución. 7. Se lanza un dado y se consideran los siguientes sucesos. A: El resultado es múltiplo de 3. C: El resultado es mayor que 1. B: El resultado es múltiplo de 2. D: El resultado es menor que 5. Describe los sucesos definidos. 8. En una caja hay 50 bombones, de los cuales 11 son de chocolate blanco; 26, de chocolate negro, y el resto, rellenos de licor. Si se extrae un bombón, ¿cuál es la probabilidad de que sea de cada tipo? Página fotocopiable 6. Soluciones de las propuestas de evaluación Unidad 7 - Matemáticas Estadística y probabilidad Soluciones propuesta A 1. Soluciones propuesta B a) Carácter cualitativo. b) Carácter cuantitativo de variable discreta. c) Carácter cuantitativo de variable continua. d) Carácter cuantitativo de variable discreta. Datos fi hi Fi x1 4 0,16 4 x2 2 0,08 6 x3 5 0,20 11 x4 8 0,32 19 x5 6 0,24 25 Total 25 1 3. Intervalo xi fi [0, 5) 2 4 [5, 10) 7 15 [10, 15) 12 9 [15, 20) 17 5 [20, 25) 22 2 [25, 30) 27 5 Total 5. 40 a) x = 2,24 hijos b) M0 = 3 hijos; M = 2 hijos a) x= b) Si cada x i se multiplica por 2, la media se 1750 = 17,5; s = 100 34 375 − 17,52 = 6,12 100 2 multiplica por 2 y cada f i ⋅ x i se multiplica por 4; por tanto, la desviación típica se multiplica por 2. 6. CVTec = s x = 0,894 = 0,128 7 s x = 0,764 = 0,118 6,5 Las calificaciones de Tecnología son más dispersas que las de Matemáticas. 7. 2. 4. CVMat = a) aleatorio b) determinista c) determinista d) aleatorio Propuesta de evaluación B 1. a) N.º de hijos 0 1 2 3 4 5 6 Total b) 1 c) 33 % d) 40 % Notas Fi Ángulo IN 8 115º SF 6 86º BI 4 58º NT 5 72º SB 2 29º Total 25 360º 3. a) b) c) 3200 personas 20 % El gráfico no da esa información. 4. x = 20 ⋅ 6,2 + 30 ⋅ 6,6 = 6,44 20 + 30 5. a) x = 124,07 ; Mo = 120; M = 120 b) Rango = 150 – 100 = 50; s2 = 135,25; s = 11,63 c) Q1 = Q2 = 120, y Q3 = 130. No tienen utilidad los cuartiles, ya que hay dos que coinciden, perdiendo de este modo el valor auténtico de su definición. a) x= b) Rango = 4; s = 1,33 c) CV = d) En ( x − s, x + s ) = (0,3; 2,96) hay 15 alumnos, el 50 % del grupo. 7. 8. hi 0,07 0,20 0,33 0,20 0,10 0,07 0,03 1 e) 53 % 2. 6. fi 2 6 10 6 3 2 1 30 49 = 1,63; M = 1; Mo = 1 30 1,33 = 0,81 1,63 A = {3, 6}; B = {2, 4, 6}; C = {2, 3, 4, 5, 6}; D = {1, 2, 3, 4} 11 = 0,22 50 26 P [ chocolate blanco ] = = 0,52 50 13 P [ licor ] = = 0,26 50 P [ chocolate blanco ] =