Корице уџбеника

VI.2. Прикупљање, Обрада И Анализа Података

Изабери решење задатка:

Задатак 1 (бесплатан)

Кратко решење

Тема мора да буде јасно ограничена, да се односи на масовну појаву, да се може испитати анкетом и да има јасну популацију и репрезентативан узорак; бар једно обележје треба да буде бројевно. Тема 1. „Колико ученици наше школе читају ван школске лектире“ - популација: сви ученици школе; узорак: 20 насумично изабраних ученика из различитих одељења и оба пола; обележја: пол, разред, да ли чита, број књига за шест месеци, минути дневног читања. Тема 2. „Како ученици наше школе долазе у школу“ - популација: сви ученици школе; узорак: 30 насумично изабраних ученика; обележја: начин доласка, време путовања у минутима, удаљеност од школе. Задатак има више тачних решења; у задацима 2 и 3 ради се са Темом 1.

Детаљно решење

Шта се тражи

Треба да осмислиш две теме статистичког истраживања код којих се подаци прикупљају анкетним испитивањем. Пошто свако бира своје теме, задатак нема једно тачно решење. Зато је овде дат један потпуно урађен пример - две конкретне теме описане тачно онако како уџбеник тражи у првој фази истраживања (избор теме, стр. 182), да би се видело шта све једна тема мора да садржи.

Општи поступак: како се бира тема

Према списку фаза са стране 182, прва фаза је избор теме (циља) истраживања. Тема је добро изабрана ако испуњава четири услова: 1. Јасно је ограничена - унапред се зна шта се тачно мери.
2. Односи се на масовну појаву, тј. на велики број објеката (уџбеник, стр. 181).
3. Може се испитати анкетом - на свако питање се одговара кратко, прецизно и добровољно.
4. За њу се могу јасно одредити популација (скуп свих објеката на које се испитивање односи) и из ње изабрати репрезентативан узорак (стр. 182). Корисно је да бар једно обележје има бројевне вредности, јер се само над бројевима могу рачунати средња вредност, медијана, мод, минимум и максимум.

Тема 1: „Колико ученици наше школе читају ван школске лектире“

Циљ истраживања: сазнати колико књига ученици прочитају у току шест месеци и колико минута дневно проведу читајући.
Популација: сви ученици наше школе (нека их има 480).
Узорак: 20 насумично изабраних ученика. Да би узорак био репрезентативан, бирају се ученици из различитих одељења и оба пола - не смеју то бити само чланови литерарне секције (они по природи ствари читају више), нити само ученици једног одељења.
Обележја која се посматрају: пол; разред; да ли ученик чита ван лектире (да/не); број прочитаних књига у последњих шест месеци; број минута дневног читања.
Зашто је тема погодна: последња два обележја имају бројевне вредности, па се за њих могу одредити све мере из овог урока.

Тема 2: „Како ученици наше школе долазе у школу“

Циљ истраживања: сазнати којим превозним средством ученици најчешће долазе у школу и колико им времена треба до школе.
Популација: сви ученици наше школе.
Узорак: 30 насумично изабраних ученика. Узорак не сме да чине само ученици који станују у истој улици, јер они сви имају сличан пут до школе - такав узорак не одсликава целу популацију.
Обележја која се посматрају: начин доласка (пешке, аутобусом, аутомобилом, бициклом); време путовања у минутима; удаљеност стана од школе.
Зашто је тема погодна: начин доласка се лепо приказује кружним дијаграмом (као учесталост коришћења рачунара на стр. 184), а над временом путовања рачунају се средња вредност, медијана и мод.

Предлог из уџбеника

Уџбеник предлаже да се у договору са наставником и осталим ученицима одабере пет тема које ће се обрадити по групама и да се погледа сајт Републичког завода за статистику Србије, на коме су објављени извештаји о спроведеним истраживањима. Управо таквим истраживањем (о коришћењу рачунара и интернета становништва Србије) уџбеник на странама 183 и 184 објашњава све фазе рада.

Закључак

Свака тема која испуњава наведена четири услова је исправно решење овог задатка. У задацима 2 и 3 наставља се рад на Теми 1.

Кратак запис решења:

Нпр. Тема 1: читање ван школске лектире (популација: сви ученици школе, узорак: 20 насумично изабраних ученика) и Тема 2: начин доласка ученика у школу (узорак: 30 ученика). Свака тема са јасним циљем, популацијом, репрезентативним узорком и бројевним обележјем је тачна.

Најважније из лекције

Популација и узорак: Популација представља цео скуп који се истражује, а узорак његов одабрани део. Да би закључци важили за популацију, узорак мора бити репрезентативан (насумично и равномерно одабран).
Фазе истраживања: Циљ \(\rightarrow\) Анкета \(\rightarrow\) Спровођење \(\rightarrow\) Табеларно бележење \(\rightarrow\) Статистичка обрада \(\rightarrow\) Графичко приказивање и закључци.
Статистичке мере:
  • \(\min\) и \(\max\) – најмања и највећа вредност;
  • \(\overline{x}\) (аритметичка средина) – збир подељен бројем података;
  • Медијана – вредност на средини уређеног низа;
  • Мод – податак који се најчешће појављује.
Графика: Кружни дијаграм (удели делова у целини), стубични дијаграм (поређење категорија) и хистограм (расподела вредности).
Статистика је научна дисциплина која се бави прикупљањем, обрадом, графичким представљањем и анализом података ради доношења закључака о масовним појавама.
Популација је скуп свих објеката (јединица, испитаника) на које се статистичко истраживање односи.
Узорак је одабрани део популације над којим се непосредно врши испитивање јер често није могуће или исплативо обухватити целу популацију.
Репрезентативност узорка: Узорак мора да представља „популацију у малом”, односно да верно одсликава структуру целе популације (по полу, старости, месту становања, занимању итд.). Насумичан (случајан) избор испитаника један је од начина да се обезбеди репрезентативност.
Ако желимо да истражимо навике коришћења интернета код грађана Србије, популација су сви грађани Србије, а узорак може бити 120 случајно одабраних људи различитих година и из различитих места.
Школски психолог жели да испита колико сати дневно ученици једне школе (од 800 ученика) спавају. Изабрао је по 10 ученика из сваког од 8 одељења. Шта је у овом истраживању популација, а шта узорак?
Популација: Свих 800 ученика те школе.
Узорак: Изабраних 80 ученика (\(8 \cdot 10 = 80\)).
Избор теме (циља) истраживања: Дефинише се шта се истражује у зависности од потреба и околности.
Састављање анкете: Формулишу се јасна и прецизна питања. Поред питања о самој теми, често се траже и општи подаци о испитанику (пол, старост, образовање).
Спровођење анкете: Испитаници одговарају на питања добровољно и анонимно уз претходно упознавање са значајем истраживања.
Бележење података: Одговори се сређују и уносе у одговарајуће табеле (ручно или помоћу софтвера попут Excel-а).
Обрада резултата: Применом математичких метода израчунавају се статистички показатељи (учесталост, проценти, средња вредност, медијана, мод, итд.).
Извођење и представљање закључака: Добијени резултати се тумаче и приказују графички ради јасног увида у резултате.
Минимум (\(\min\)): Најмања вредност у посматраном скупу података.
Максимум (\(\max\)): Највећа вредност у посматраном скупу података.
Средња вредност (аритметичка средина): Збир свих вредности података подељен укупним бројем података: \[ \overline{x} = \frac{x_1 + x_2 + \dots + x_n}{n} \]
Медијана: Вредност која се налази тачно у средини уређеног низа података (од најмањег до највећег). Ако је број података паран, медијана је аритметичка средина два средишња броја.
Мод (модус): Вредност која се најчешће појављује у скупу података (податак са највећом учесталошћу).
Процентни удео: Део одређене групе испитаника у односу на укупан број изражен у процентима: \[ p = \frac{\text{број испитаника са датом особином}}{\text{укупан број испитаника}} \cdot 100\% \]
За забележене вредности броја сати проведених на интернету: \(1, 1, 2, 3, 8\):
  • \(\min = 1\), \(\max = 8\)
  • Средња вредност: \(\frac{1 + 1 + 2 + 3 + 8}{5} = \frac{15}{5} = 3\)
  • Медијана: \(2\) (средишњи члан низа)
  • Мод: \(1\) (појављује се 2 пута, највише од свих)
Графички прикази омогућавају једноставније уочавање правилности, међусобно поређење категорија и доношење закључака:
  • Кружни дијаграм (пита-дијаграм): Најбољи за приказ структуре целине и упоређивање процентних удела појединих делова.
  • Стубични дијаграм: Погодан за поређење различитих категорија или група (нпр. поређење одговора по старосним групама или полу).
  • Хистограм / дијаграм учесталости: Користи се за приказ расподеле вредности бројевних података (нпр. време, висина, оцене).
На основу графикона лако уочавамо екстреме (највеће/најмање вредности), трендове (раст/пад) и доминантне особине у испитиваној групи.

Задаци за вежбање

Лак: У анкети у којој је учествовало 200 ученика, њих 50 је одговорило да чита књигу свакодневно. Колики је процентни удео ових ученика у узорку?
Рачунамо процентни удео: \[ p = \frac{50}{200} \cdot 100\% = \frac{1}{4} \cdot 100\% = 25\% \] Одговор: Процентни удео износи \(25\%\).
Средњи: Забележене су оцене седам ученика на тесту из математике: \(2, 3, 3, 4, 4, 4, 5\).
Одреди:
а) минимум и максимум;
б) мод;
в) медијану;
г) средњу вредност.
Низ података је већ поређан по величини: \(2, 3, 3, 4, 4, 4, 5\).
а) \(\min = 2\), \(\max = 5\)
б) Мод је \(4\) (јер се вредност 4 појављује 3 пута, чешће од осталих).
в) Медијана је средишњи, четврти члан низа, па је медијана \(4\).
г) Средња вредност: \[ \overline{x} = \frac{2 + 3 + 3 + 4 + 4 + 4 + 5}{7} = \frac{25}{7} \approx 3{,}57 \]
Тежак: Произвођач спортске опреме жели да испита колико грађани дневно троше времена на спортске активности. Спровео је анкету међу 100 људи у локалној теретани.
а) Објасни зашто овакав узорак није репрезентативан за све грађане.
б) Како би требало одабрати испитанике да би узорак био репрезентативан?
а) Узорак није репрезентативан јер су у теретани људи који су већ значајно више физички активни од просечног становништва. Резултати оваквог истраживања би дали нереално високе вредности за просечно време бављења спортом.
б) Испитанике треба бирати насумично из различитих делова града/земље, обухватајући људе различитих старосних група, занимања и животних навика (а не само посетиоце спортских објеката).

Савладај
домаћи
уз хиљаде решења, лекција и тестова: