Ưu đãi 50% Tặng Sổ tay 9+ Toán Cấp 2!
100%
Chương V: Thu thập và biểu diễn dữ liệu

Bài 17: Thu thập và phân loại dữ liệu

15 người đã học
Slide Giáo Viên

Bài 17: Thu thập và phân loại dữ liệu

Bài 17: Thu thập và phân loại dữ liệu - Phương pháp thu thập dữ liệu bằng phỏng vấn và bảng hỏi; phân loại dữ liệu định lượng (số liệu) và định tính; đánh giá tính đại diện của dữ liệu

Chương V: Thu thập và biểu diễn dữ liệu

BÀI 17: THU THẬP VÀ PHÂN LOẠI DỮ LIỆU

Khám phá các phương pháp thu thập dữ liệu trong đời sống, phân loại dữ liệu là số (định lượng) và dữ liệu không là số (định tính), đồng thời hiểu sâu sắc vai trò của tính đại diện để đưa ra những kết luận khách quan, chính xác.

Banner Bài 17 Thu thập và phân loại dữ liệu
Khái niệm, thuật ngữ
  • Thu thập dữ liệu (phỏng vấn, bảng hỏi, quan sát, nguồn có sẵn)
  • Dữ liệu là số (số liệu / dữ liệu định lượng)
  • Dữ liệu không là số (dữ liệu định tính: có thể sắp thứ tự hoặc không thể sắp thứ tự)
  • Tính đại diện của dữ liệu
Kiến thức, kĩ năng
  • Thu thập dữ liệu bằng phỏng vấn hoặc lập bảng hỏi.
  • Phân loại chính xác các dãy dữ liệu theo sơ đồ khoa học.
  • Nhận biết và đánh giá tính đại diện của dữ liệu đối với tập hợp cần nghiên cứu.
Tình huống mở đầu (SGK trang 88)

Để nâng cao chất lượng các chương trình truyền hình dành cho thanh thiếu niên, đài truyền hình cần biết đánh giá cũng như sở thích của người xem về các chương trình của đài. Em có thể giúp đài truyền hình thu thập những thông tin này không?

Gợi ý giải quyết tình huống

Để giúp đài truyền hình, chúng ta có thể thực hiện theo các bước thống kê:

  • Xác định đối tượng khảo sát: Thanh thiếu niên (học sinh từ các trường THCS, THPT).
  • Phương pháp thu thập: Thiết kế bảng hỏi trực tuyến hoặc phỏng vấn trực tiếp với các câu hỏi về thời gian xem tivi, chương trình yêu thích và mức độ hài lòng.
  • Thu thập và tổng hợp: Lập bảng số liệu và bảng thống kê ý kiến phản hồi để phân tích.
1

THU THẬP VÀ PHÂN LOẠI DỮ LIỆU

Hoạt động 1, 2, 3 (SGK trang 89)

HĐ1: Em hãy giúp đài truyền hình thu thập dữ liệu bằng cách phỏng vấn các bạn trong tổ, sử dụng ba câu hỏi sau:

  • Trung bình mỗi ngày bạn dành bao nhiêu giờ để xem ti vi?
  • Các chương trình ti vi bạn xem là gì?
  • Bạn có cho rằng các chương trình ti vi hiện nay rất hấp dẫn không? Chọn một trong các ý kiến sau: Rất đồng ý, Đồng ý, Không đồng ý, Rất không đồng ý.

HĐ2: Lập bảng thống kê cho ba dãy dữ liệu thu được.

HĐ3: Trong ba dãy dữ liệu thu được, dãy nào là dãy số liệu? Dãy nào không là dãy số liệu? Dãy nào có thể sắp xếp được theo thứ tự tăng, giảm?

Xem lời giải chi tiết HĐ1, HĐ2, HĐ3

Ví dụ kết quả phỏng vấn một tổ gồm 5 bạn (HĐ1, HĐ2):

Học sinh Dãy 1: Thời gian xem (giờ/ngày) Dãy 2: Chương trình xem Dãy 3: Mức độ hấp dẫn
An $1{,}5$ Thời sự, Thể thao Đồng ý
Bình $1$ Phim hoạt hình Rất đồng ý
Cúc $2$ Khám phá khoa học Đồng ý
Dương $0{,}5$ Ca nhạc Không đồng ý
Hà $1$ Tin tức thiếu nhi Đồng ý

Trả lời HĐ3:

  • Dãy (1) là dãy số liệu (chứa các số đo thời gian) và có thể sắp xếp theo thứ tự tăng dần hoặc giảm dần: $0{,}5;\ 1;\ 1;\ 1{,}5;\ 2$.
  • Dãy (2) và (3) không phải là dãy số liệu vì các dữ liệu thu được là chữ/cụm từ.
  • Trong hai dãy không là số liệu, Dãy (3) có thể sắp xếp theo thứ tự từ mức cao đến thấp: Rất đồng ý > Đồng ý > Không đồng ý > Rất không đồng ý. Còn Dãy (2) không thể sắp thứ tự hơn kém.
Sơ đồ phân loại dữ liệu (SGK trang 89)
Sơ đồ phân loại dữ liệu
Quy tắc phân loại dữ liệu:
  • Dữ liệu là số (còn gọi là số liệu / dữ liệu định lượng): Thể hiện kết quả của phép đếm hoặc phép đo lường (như điểm số, chiều cao, thời gian, số lượng).
  • Dữ liệu không là số (còn gọi là dữ liệu định tính): Thể hiện phẩm chất, đặc tính, tên gọi hoặc ý kiến đánh giá. Gồm 2 loại:
    • Không thể sắp thứ tự: Tên tỉnh/thành phố, giới tính, tên các môn học, màu sắc yêu thích.
    • Có thể sắp thứ tự: Mức độ đánh giá (Rất tốt, Tốt, Khá, Trung bình, Kém), kích cỡ quần áo (S, M, L, XL), xếp loại học lực.
Ví dụ 1 (SGK trang 89)

Bình đã phỏng vấn các bạn trong lớp và thu được các dãy dữ liệu sau:

  • Cân nặng (đơn vị kilôgam) của năm bạn trong lớp: $43;\ 41;\ 48;\ 45;\ 52$.
  • Tên một số tỉnh: Ninh Bình, Hưng Yên, Bắc Ninh.
  • Đánh giá của bốn bạn học sinh về chất lượng bài giảng môn Toán: Tốt, Xuất sắc, Khá Tốt, Trung bình.

Em hãy xác định mỗi dãy dữ liệu đó thuộc loại nào.

Xem lời giải chi tiết Ví dụ 1
  • Dãy dữ liệu (1) là dãy số liệu (dữ liệu định lượng).
  • Dãy dữ liệu (2) là dữ liệu không phải là số, không thể sắp thứ tự (dữ liệu định tính danh nghĩa).
  • Dãy dữ liệu (3) là dữ liệu không phải là số, có thể sắp xếp theo thứ tự từ mức cao nhất đến thấp nhất: Xuất sắc > Tốt > Khá Tốt > Trung bình.
Luyện tập 1 (SGK trang 90)

a) Em hãy đưa ra một số câu hỏi phỏng vấn để:

  • Khảo sát ý kiến của các bạn trong lớp về vật nuôi yêu thích;
  • Khảo sát thời gian (giờ) mà các bạn trong lớp dành cho hoạt động thể thao trong ngày.

b) Với mỗi dãy dữ liệu thu được, em hãy cho biết dữ liệu đó thuộc loại nào.

Xem lời giải chi tiết Luyện tập 1

a) Câu hỏi phỏng vấn gợi ý:

  • (1) "Loài vật nuôi mà bạn yêu thích nhất trong gia đình là loài nào (chó, mèo, chim, cá cảnh,...)?"
  • (2) "Mỗi ngày bạn dành trung bình bao nhiêu giờ cho các hoạt động thể thao?"

b) Phân loại dữ liệu thu được:

  • Dữ liệu thu được từ câu hỏi (1) là dữ liệu không phải là số và không thể sắp thứ tự (tên các loài động vật).
  • Dữ liệu thu được từ câu hỏi (2) là dãy số liệu (dữ liệu định lượng đo thời gian).
Tranh luận: Tuyến xe buýt ở Hà Nội (SGK trang 90)

Một số tuyến xe buýt ở Hà Nội mà bạn An đã đi là: $01;\ 02;\ 12;\ 15$.

Minh họa tuyến xe buýt
Tròn nói: "Đây là dãy số liệu."
Vuông nói: "Đây không phải là dãy số liệu."

Em ủng hộ ý kiến của Vuông hay Tròn? Vì sao?

Xem lời giải tranh luận

Em ủng hộ ý kiến của bạn Vuông.

Giải thích: Mặc dù các ký hiệu $01;\ 02;\ 12;\ 15$ được viết bằng các chữ số, nhưng chúng đóng vai trò là tên gọi, mã định danh của các tuyến xe buýt (ví dụ: Tuyến số 01 là tuyến từ Gia Lâm đến Yên Nghĩa), chứ không phải là kết quả của phép đếm hay phép đo lường số lượng. Chúng ta không thể thực hiện các phép tính cộng, trừ hay tính trung bình cộng với các số hiệu tuyến xe này. Do đó, đây là dữ liệu không phải là số (dữ liệu định tính).

2

TÍNH ĐẠI DIỆN CỦA DỮ LIỆU

Hoạt động 4 (SGK trang 90)

Vuông và Tròn muốn tìm hiểu về mức độ thường xuyên lên thư viện trường của các bạn học sinh trong trường nên đã lập phiếu như Hình 5.1 để tiến hành khảo sát.

Hình 5.1 SGK
Cách làm của Vuông: "Mình chỉ cần phát phiếu khảo sát cho các bạn lên thư viện trường trong một tuần."
Cách làm của Tròn: "Không, tớ nghĩ mỗi lớp cần chọn ngẫu nhiên 10 bạn để phát phiếu khảo sát."

Em hãy thảo luận nhóm và cho biết dữ liệu thu được trong mỗi cách làm của Vuông và Tròn có đại diện cho toàn bộ học sinh trong trường không?

Xem lời giải chi tiết HĐ4
  • Cách làm của Vuông không đại diện: Vì Vuông chỉ phát phiếu cho những bạn đã lên thư viện, như vậy kết quả thu được sẽ thiên về nhóm học sinh chăm đọc sách, bỏ qua hoàn toàn những học sinh ít hoặc không bao giờ lên thư viện.
  • Cách làm của Tròn có tính đại diện: Bằng cách chọn ngẫu nhiên 10 bạn từ mỗi lớp, mẫu thu thập gồm cả những bạn thường xuyên, thỉnh thoảng và chưa bao giờ lên thư viện, phản ánh chân thực thói quen của toàn thể học sinh trong trường.
Nhận xét cốt lõi về Tính đại diện:

Để có thể đưa ra các kết luận hợp lí, dữ liệu thu được phải đảm bảo tính đại diện cho toàn bộ đối tượng đang được quan tâm.

Chẳng hạn, khi đối tượng quan tâm là toàn thể học sinh thì không thể chỉ lấy ý kiến của các bạn nam hoặc chỉ lấy ý kiến của các bạn trong câu lạc bộ Toán học,... mà phải lấy ý kiến của các học sinh được chọn một cách ngẫu nhiên từ các khối lớp.

Ví dụ 2 (SGK trang 91)

Một hãng hàng không muốn khảo sát ý kiến của khách hàng trên một chuyến bay để đánh giá mức độ hài lòng về chất lượng phục vụ trên chuyến bay đó.

a) Em hãy cho biết đối tượng mà hãng hàng không này cần lấy ý kiến.

b) Trong hai cách khảo sát sau, cách nào hợp lí hơn?

Cách 1: Lấy ý kiến của 20 hành khách ở khoang hạng thương gia.
Cách 2: Đánh số ngẫu nhiên 100 hành khách trên chuyến bay và xin ý kiến của những hành khách số $5;\ 10;\ 15;\ 20;\ \dots;\ 100$.
Hình 5.2 SGK Sơ đồ máy bay
Xem lời giải chi tiết Ví dụ 2

a) Đối tượng cần lấy ý kiến là các hành khách trên chuyến bay đó (hãng không cần lấy ý kiến của tất cả mà có thể chọn mẫu đại diện).

b) Khảo sát theo Cách 2 hợp lí hơn. Vì theo Cách 1, hành khách hạng phổ thông (chiếm phần lớn trên chuyến bay) hoàn toàn không được tham gia, nên dữ liệu thu thập không đảm bảo tính đại diện cho mọi khách hàng trên chuyến bay.

Luyện tập 2 (SGK trang 91)

Để đánh giá mức độ phù hợp của đề thi thử môn Toán, nhà trường đã cho các bạn trong câu lạc bộ Toán học làm bài và xem xét kết quả. Em hãy cho biết cách khảo sát sau có đảm bảo được tính đại diện không?

Xem lời giải chi tiết Luyện tập 2

Cách khảo sát này KHÔNG đảm bảo tính đại diện.

Vì các học sinh trong câu lạc bộ Toán học thường có năng lực và niềm yêu thích môn Toán vượt trội so với mặt bằng chung của toàn trường. Nếu chỉ lấy kết quả của các bạn này để đánh giá thì đề thi có thể bị đánh giá là vừa sức hoặc dễ, trong khi đối với học sinh toàn trường thì đề có thể quá khó.

Ví dụ 3 (SGK trang 91)

Một công ty dược phẩm đã khảo sát hiệu quả sử dụng của một loại thuốc trị cảm cúm bằng cách cho $100$ người bệnh ở độ tuổi từ $20$ đến $30$ sử dụng loại thuốc này. Kết quả cho thấy có $95$ người đã khỏi bệnh sau ba ngày sử dụng thuốc. Công ty đưa ra thông tin quảng cáo về sản phẩm: "Tỉ lệ người dùng khỏi bệnh sau ba ngày sử dụng thuốc đạt 95%!".

Hình 5.3 SGK Thuốc cảm cúm

Theo em, dựa vào khảo sát trên mà đưa ra kết luận như trong quảng cáo thì có hợp lí không? Vì sao?

Xem lời giải chi tiết Ví dụ 3

Kết luận như trong quảng cáo là KHÔNG HỢP LÍ.

Vì đối tượng khảo sát chỉ gồm những người trong độ tuổi thanh niên từ $20$ đến $30$ (lứa tuổi có sức đề kháng tốt nhất), chưa khảo sát ở các lứa tuổi khác như trẻ em, người cao tuổi hay người có bệnh nền. Do đó, dữ liệu này không đảm bảo tính đại diện cho toàn bộ người dùng.

Tranh luận: Khảo sát thời gian sử dụng Internet cuối tuần (SGK trang 92)

Làm cách nào để thực hiện khảo sát thời gian sử dụng mạng Internet vào hai ngày cuối tuần của mỗi bạn học sinh trong trường?

Ý kiến Vuông: "Tớ sẽ chọn ngẫu nhiên một số bạn và gửi bảng hỏi đến bố mẹ của các bạn đó yêu cầu trả lời và gửi lại phiếu."
Ý kiến Tròn: "Còn tớ sẽ gửi phiếu hỏi đến các bạn trong câu lạc bộ Tin học của trường."

Theo em, cách làm của bạn nào hợp lí hơn?

Xem lời giải tranh luận

Cách làm của bạn Vuông hợp lí hơn.

Giải thích: Bạn Vuông chọn ngẫu nhiên học sinh trong trường và thông qua phụ huynh để nắm bắt chính xác thời gian con em dùng mạng, mẫu này đảm bảo tính đại diện khách quan. Trong khi đó, bạn Tròn chỉ lấy ý kiến từ câu lạc bộ Tin học - nơi tập trung những học sinh có đam mê công nghệ và máy tính nên thời gian sử dụng Internet thường cao hơn hẳn học sinh bình thường, làm mất đi tính đại diện cho toàn trường.

3

BÀI TẬP SGK (TRANG 91 - 92)

Bài 5.1 (SGK trang 91)

Với mỗi câu hỏi sau, hãy xác định xem dữ liệu thu được thuộc loại nào:

a) Bạn có cho rằng đọc sách là một thói quen tốt?

A. Rất đồng ý B. Đồng ý C. Không đồng ý D. Rất không đồng ý

b) Ca sĩ Việt Nam nào bạn thích nhất?

Xem lời giải chi tiết Bài 5.1

a) Dữ liệu thu được là dữ liệu không phải là số, có thể sắp xếp theo thứ tự (theo mức độ đồng ý giảm dần: Rất đồng ý > Đồng ý > Không đồng ý > Rất không đồng ý).

b) Dữ liệu thu được là dữ liệu không phải là số, không thể sắp thứ tự (tên của các ca sĩ).

Bài 5.2 (SGK trang 92)

Vuông đưa ra ý kiến về tay thuận của các học sinh trong trường: "Đa phần học sinh trong trường thuận tay phải". Em hãy đưa ra phương án thu thập dữ liệu phù hợp để giúp Vuông kiểm tra ý kiến của mình nhé!

Xem lời giải chi tiết Bài 5.2

Phương án thu thập dữ liệu phù hợp:

  • Chọn mẫu đại diện: Từ danh sách mỗi lớp học trong trường, chọn ngẫu nhiên khoảng $5$ đến $10$ bạn học sinh (đảm bảo đồng đều giữa các khối 6, 7, 8, 9 và giữa nam và nữ).
  • Hình thức thu thập: Phát phiếu hỏi ngắn gọn: "Bạn thuận tay nào? (A. Tay phải, B. Tay trái, C. Cả hai tay)" hoặc quan sát trực tiếp khi các bạn viết bài trong giờ học.
  • Thống kê và so sánh: Đếm số lượng học sinh thuận tay phải so với tổng số học sinh được khảo sát để đưa ra tỉ lệ phần trăm kết luận.
Bài 5.3 (SGK trang 92)

Vân muốn kiểm tra nhận định "Các bạn học sinh nam yêu thích các chương trình thể thao hơn các bạn nữ". Hãy lập bảng hỏi và thu thập dữ liệu để kiểm tra nhận định này.

Xem lời giải chi tiết Bài 5.3

Gợi ý mẫu bảng hỏi:

PHIẾU KHẢO SÁT SỞ THÍCH THỂ THAO

1. Giới tính của bạn là: [ ] Nam      [ ] Nữ

2. Mức độ yêu thích của bạn đối với các chương trình thể thao trên truyền hình:

[ ] Rất thích      [ ] Thích      [ ] Bình thường      [ ] Không thích

3. Trung bình mỗi tuần bạn dành bao nhiêu giờ để theo dõi các chương trình thể thao: ...... giờ.

Thu thập và phân tích: Phát phiếu cho số lượng nam và nữ bằng nhau được chọn ngẫu nhiên, sau đó so sánh tỉ lệ phần trăm bạn chọn "Rất thích" hoặc "Thích" giữa hai nhóm.

Bài 5.4 (SGK trang 92)

Các dữ liệu thu thập được trong mỗi trường hợp sau có đảm bảo tính đại diện không?

a) Trong một khu dân cư có $5\ 000$ hộ gia đình. Để xác định trung bình mỗi hộ gia đình có bao nhiêu ti vi, một nhóm nghiên cứu đã thu thập dữ liệu bằng cách đánh số các hộ gia đình từ $1$ đến $5\ 000$ và ghi lại số ti vi của những hộ gia đình có số thứ tự là $1;\ 11;\ \dots;\ 4\ 991$.

b) Để đánh giá thể lực của học sinh toàn trường, giáo viên thể dục đã cho các bạn trong câu lạc bộ bóng đá của trường chạy cự li $1\ 000\text{ m}$ và ghi lại kết quả.

Xem lời giải chi tiết Bài 5.4

a) Dữ liệu này CÓ ĐẢM BẢO tính đại diện.

Vì nhóm nghiên cứu đã sử dụng phương pháp chọn mẫu hệ thống (chọn các hộ cách đều nhau 10 đơn vị) trên toàn bộ danh sách $5\ 000$ hộ. Phương pháp này mang tính ngẫu nhiên, phân bố đều trong toàn khu dân cư và không bị thiên lệch.

b) Dữ liệu này KHÔNG ĐẢM BẢO tính đại diện.

Vì các học sinh trong câu lạc bộ bóng đá là những bạn thường xuyên luyện tập thể thao, có nền tảng thể lực tốt hơn nhiều so với học sinh bình thường. Kết quả chạy $1\ 000\text{ m}$ của nhóm này không thể phản ánh mức thể lực trung bình của toàn thể học sinh trong trường.

Bài 5.5 (SGK trang 92)

Bình phỏng vấn $50$ bạn nam trong trường thấy có $30$ bạn thích bóng đá. Bình kết luận rằng: "Đa phần các học sinh thích bóng đá". Kết luận này có hợp lí không?

Xem lời giải chi tiết Bài 5.5

Kết luận của Bình là KHÔNG HỢP LÍ.

Lí do: Đối tượng khảo sát của Bình chỉ gồm $50$ bạn nam, hoàn toàn không có bạn nữ nào tham gia khảo sát. Trong khi đó, sở thích bóng đá của học sinh nam và học sinh nữ có thể rất khác nhau. Do mẫu khảo sát không có tính đại diện cho toàn thể học sinh trong trường, nên Bình không thể từ sở thích của các bạn nam mà kết luận cho "đa phần các học sinh" trong toàn trường được.