|
|
Currículum
del Batxillerat. Estadística.
(extracte de no sé quin
decret,
que deu establir el currículum de les optatives tipificades del
Batxillerat català).
Introducció
En
acabar
l'Educació secundària obligatòria, les alumnes i
els
alumnes ja han treballat amb els principals conceptes i procediments de
l'estadística descriptiva i els fonaments de la probabilitat,
cosa
que els ha de permetre interpretar adequadament les informacions dels
mitjans
de comunicació (on cada cop són més presents els
mètodes
estadístics), analitzarles amb esperit crític i,
així,
ferles seves.
Tanmateix,
al costat d'aquesta presència al món quotidià, cal
adonarse que els mètodes estadístics són
utilitzats
en treballs científics ben diversos i, per tant, que apareixen
inclosos
cada vegada amb més amplitud i profunditat en el
currículum
per a la formació de professionals que pertanyen a sectors ben
diversos.
Aquesta
matèria ha de permetre que les alumnes i els alumnes que la
cursin
assoleixin una visió global del món de
l'estadística,
que els ajudarà a interpretar críticament les
informacions
en què es fan servir mètodes estadístics, tant als
mitjans de comunicació com en el treball científic,
econòmic
i investigador. Per això caldrà revisar totes les fases
del
treball estadístic, incloenthi alguns aspectes
d'inferència
i ferho d'una manera realista i lligada a la finalitat que s'ha
assenyalat.
Aquesta finalitat no es podrà aconseguir de cap manera sense un
ús decidit de les eines informàtiques a l'abast.
La
matèria
d'Estadística del Batxillerat es fonamenta en la
presència
de l'estadística dins de l'àrea de Matemàtiques, a
l'Educació secundària obligatòria. Cal suposar que
en són coneguts, doncs, els continguts: d'una banda, la
introducció
als fenòmens aleatoris i el concepte de probabilitat i el
càlcul
de probabilitats en situacions elementals i, de l'altra, una
àmplia
visió dels elements de l'estadística descriptiva
univariant.
L'edat del alumnes als quals s'adreça aquesta matèria
optativa
permetrà actualitzar els continguts esmentats i renovar-los amb
una nova visió.
Atenent
totes aquestes consideracions, al primer nivell de concreció
s'adopta
un punt de vista molt més estadístic que no
probabilístic,
i s'hi aprofita d'una manera clara i decidida l'ús dels
ordinadors
per a l'assoliment dels objectius que hauran de permetre a l'alumnat
que
cursi aquesta matèria aplicar els mètodes de
l'estadística
al seu treball. En aquest sentit, entre els procediments s'inclou
l'elaboració
d'un treball estadístic en totes les seves fases. Aquesta
matèria
no s'ofereix al context de cap àrea, sinó que
convé
que assoleixi un caràcter multidisciplinari. Aquest plantejament
s'hauria de reflectir concretament a la realització de l'estudi
estadístic inclòs en aquest currículum.
Quant
als
continguts actitudinals, cal remarcar la valoració
crítica
de la presència de l'estadística als diferents camps i la
seva importància als treballs científics.
Objectius
generals
En
acabar
la matèria, l'alumne/a ha de ser capaç de:
1.
Situar
els conceptes, fets i procediments propis del treball estadístic
en el context del mètode científic i, en concret,
saberlos
aplicar en altres matèries de l'etapa.
2.
Fer
ús d'un paquet estadístic d'ordinador com a eina
imprescindible
per a les aplicacions actuals de l'estadística en treballs
científics
i, combinant aquest programari amb un processador de textos i
gràfics,
elaborar informes acurats.
3.
Elaborar
un estudi estadístic en totes les seves fases: concreció
dels objectius, planificació adequada; recollida de dades
correcta;
anàlisi i descripció de les dades recollides;
reconeixement
d'un model donat per la teoria de probabilitats i, finalment, elements
d'inferència estadística que permetin extreure
conclusions
de les dades recollides.
4.
Emprar
habitualment l'estadística com a element que dóna
consistència
al treball científic, i fer palès que ha incorporat a la
seva expressió oral, escrita i gràfica els continguts
treballats
en aquesta assignatura.
5.
Valorar
d'una manera crítica les informacions estadístiques, ja
sigui
les que es poden trobar en els mitjans de comunicació, ja sigui
les conclusions dels treballs propis, sobretot pel que fa a les
relacions
entre variables.
Continguts
Fets, conceptes i sistemes
conceptuals
1.
Les
fases del treball estadístic.
1.1. Recollida i emmagatzemament de dades: utilitat de l'ordinador.
1.2. Anàlisi descriptiva de dades. Gràfics, taules i
paràmetres.
Estandardització o tipificació de dades.
1.3. Reconeixement d'un model: la llei normal i les seves
característiques.
1.4. Mostra i població. Finalitat del mostreig als problemes
d'estimació.
1.5. Idea del que representa un contrast d'una hipòtesi.
2.
Relació
entre variables categòriques.
2.1. Relació entre variables. Associació de valors.
Causalitat
versus casualitat.
2.2. Taules creuades o de contingència. Distribucions marginals
i distribució conjunta.
2.3. Perfils: perfil fila i perfil columna (distribucions de
freqüència
per files o per columnes).
2.4. Gràfics per a l'estudi de la relació entre variables.
2.5. Homogeneïtat o independència entre variables
categòriques
i freqüències esperades sota aquesta hipòtesi.
2.6. Test de khi quadrat (c2 ) per a taules creuades.
3.
Relació
entre una variable numèrica i una variable categòrica de
classificació.
4.
Relació
entre variables numèriques. La regressió lineal.
4.1. Visió intuïtiva de la relació entre variables
numèriques
a partir de l'associació de valors.
4.2. Gràfic de dispersió o núvol de punts.
4.3. Covariància com a mesura de la dispersió conjunta.
4.4. El coeficient de correlació lineal.
5.
Variables
aleatòries.
5.1. Variables aleatòries discretes. Esperança
matemàtica
i desviació estàndard.
5.2. La distribució binomial.
5.3. La distribució normal.
5.4. Aproximació de la distribució binomial
mitjançant
la normal.
5.5. Interval de confiança, risc, nivell de confiança i
marge
d'error en una predicció relativa a un experiment aleatori que
correspongui
a una de les distribucions estudiades.
5.6. Idea intuïtiva de l'ajust d'una distribució
estadística
mitjançant una distribució de probabilitat.
Simulació.
Procediments
1.
Ús
d'un paquet estadístic d'ordinador.
1.1. Emmagatzemament i anàlisi de dades. Comparació del
treball
de l'ordinador amb el d'una calculadora de butxaca.
1.2. Elaboració de taules de freqüències i
interpretació
de gràfics estadístics generats per un programa
d'ordinador.
1.3. Càlcul de paràmetres estadístics i
interpretació
dels valors obtinguts.
1.4. Càlcul i interpretació de dades estandarditzades o
tipificades.
1.5. Pràctica dels procediments anteriors per al reconeixement
intuïtiu
de l'ajust d'una distribució estadística en un model
teòric,
en concret el que ve donat per la llei normal.
2.
Anàlisi
del grau de relació entre variables categòriques.
2.1. Elaboració i interpretació de taules creuades o
taules
de contingència.
2.2. Comparació dels perfils fila o dels perfils columna i
elaboració
de gràfics que permetin copsar intuïtivament la
relació
entre variables a partir de l'associació de valors.
2.3. Estudi d'una taula de contingència construïda amb
dades
corresponents a una mostra d'una població per tal d'introduir
intuïtivament
els conceptes d'independència o homogeneïtat.
2.4. Aplicació del test de khi quadrat per a l'anàlisi de
taules de contingència i anàlisi de les sortides que
dóna
l'ordinador.
3.
Interpretació
dels gràfics que permeten fer visual la relació entre una
variable numèrica i una variable categòrica de
classificació.
4.
Anàlisi
del grau de relació entre variables numèriques.
4.1. Elaboració i anàlisi intuïtiva del diagrama de
dispersió o núvol de punts.
4.2. Anàlisi de cada variable separadament i anàlisi
conjunta.
4.3. Càlcul i interpretació de la covariància.
4.4. Càlcul i interpretació del coeficient de
correlació
lineal.
5.
Recerca
d'una funció que permeti ajustar un núvol de punts
corresponent
a un conjunt bivariant de dades.
5.1. Anàlisi sobre el núvol de punts de la
conveniència
de l'ajust mitjançant una recta i, si escau, dibuix a ull de la
recta d'ajust.
5.2. Valoració numèrica de la conveniència de
l'ajust
mitjançant una recta i, si escau, càlcul de la recta de
regressió.
5.3. Aplicació de la recta de regressió per a la
predicció
de valors.
6.
Reconeixement
dels diferents models de variable aleatòria i aplicació
de
cadascun a les situacions pràctiques escaients.
6.1. Revisió dels mètodes de càlcul de
probabilitats
ja treballats a l'ESO.
6.2. Càlcul de l'esperança matemàtica i la
desviació
estàndard d'una variable aleatòria discreta.
6.3. Presentació de diverses variables aleatòries amb
l'ajut
de l'ordinador.
6.4. Caracterització del model binomial i observació de
la
influència que tenen els seus paràmetres, n i p, als
histogrames
de probabilitat o funció de masses.
6.5. Càlcul de probabilitats al model binomial, per diferents
tècniques,
segons la que sigui més escaient en cada cas.
6.6. Càlcul de l'interval que té una probabilitat
prefixada,
en situacions que corresponen al model binomial; formulació
d'aquests
problemes en termes del nivell de confiança i el risc associats
a una predicció i anàlisi de les longituds dels intervals
resultants.
6.7. Caracterització del model normal i observació de la
influència que els seus paràmetres tenen sobre els
gràfics
de la funció de densitat.
6.8. Càlcul de probabilitats per a la distribució normal
N(m, s).
6.9. Estandardització d'una variable, càlcul dels
percentils
i anàlisi de l'histograma d'una distribució
estadística
com a eines de recerca del model teòric adequat.
6.10. Reflexió sobre situacions reals que poden ser modelitzades
per una d'aquestes distribucions teòriques i anàlisi
intuïtiva
de la bondat de l'ajust.
7.
Elaboració
d'un treball estadístic en totes les seves fases.
Valors, normes i actituds
1.
Valoració
de la importància de la presència de l'estadística
als mitjans de comunicació actuals i capacitat d'anàlisi
crítica d'aquesta presència, valorantne les fonts i
les tècniques emprades.
2.
Valoració
de la importància de l'ús dels mètodes
estadístics
als treballs científics, tant pel que fa a gràfics i
taules
com pel que fa a la incorporació de nous conceptes i
procediments.
3.
Incorporació
del llenguatge i els mètodes estadístics als treballs
propis
referits a d'altres àrees.
4.
Valoració
de la visió intuïtiva i gràfica d'un problema per
tal
de decidir els procediments escaients en un treball que incorpori els
mètodes
estadístics.
5.
Consciència
dels marges d'error amb què s'han de presentar les conclusions
dels
estudis estadístics i de les precaucions que calen segons la
procedència
o el tipus de les dades, o també quan es tracta de fer
extrapolacions.
6.
Consciència
que cal una anàlisi acurada, a part dels càlculs
numèrics,
abans d'establir causalitat en la relació entre variables
enfront
de la influència de l'atzar o la casualitat.
7.
Presentació
acurada dels treballs propis, amb respecte a les normes de
caràcter
general establertes al centre i amb l'ús d'un processador de
textos
que permeti incorporar amb agilitat taules i gràfics
estadístics.
8.
Perseverança
en la resolució de problemes acompanyada d'un respecte a les
normes
de precisió i sistemàtica que calen als treballs
estadístics,
en especial la recollida de dades i l'elaboració de
gràfics.
9.
Interès
per conèixer quins objectius ha d'assolir pel que respecta a
aquesta
matèria i a la seva relació amb d'altres àrees i
autovaloració
del grau dels seus coneixements.
Objectius
terminals
1.
Emprar
habitualment un programa d'ordinador per a l'emmagatzemament de dades
pròpies
i l'aprofitament d'altres arxius de dades a l'abast.
2.
Analitzar
i interpretar críticament notícies dels mitjans de
comunicació
que incorporin gràfics, taules o prediccions lligades amb
l'estadística.
3.
Interpretar
correctament els gràfics i taules de l'estadística
descriptiva,
o de l'anàlisi exploratòria de dades que facilita
l'ordinador,
i emprar el més adequat en cada situació en el context
dels
treballs estadístics que es proposin i que caldrà
presentar
acuradament.
4.
Ser
conscient de la importància de resumir un conjunt de dades
numèriques
amb pocs indicadors i emprar l'ordinador per calcular els percentils i
les altres mesures de posició i dispersió.
5.
Comprendre
que l'estandardització de dades i l'ús de dades
estandarditzades
són elements que faciliten l'anàlisi d'una
distribució
de dades estadístiques.
6.
Mostrar
coneixement dels procediments que cal aplicar per analitzar
intuïtivament
l'ajust d'una distribució estadística mitjançant
el
model normal i fer aquesta anàlisi en exemples concrets amb
l'ajut
de l'ordinador.
7.
Tenir
una idea clara del que es pretén quan s'estudia la
relació
entre variables estadístiques i ser conscient que, a part
d'observar
una associació entre determinats valors de les variables, cal
una
anàlisi ben acurada per establir causalitat en aquesta
relació.
8.
Elaborar
taules de contingència amb claredat i correcció i ben
documentades,
i interpretar les que presenti l'ordinador i distingir amb claredat la
distribució conjunta i les distribucions marginals que se'n
dedueixen.
9.
Calcular
els perfils fila i perfils columna (percentatges per files o per
columnes)
d'una taula de contingència i entendre què representen i
com ajuden en l'estudi de la possible relació entre variables.
10.
Interpretar
acuradament els gràfics que pugui donar l'ordinador per
visualitzar
els perfils d'una distribució bivariant, en especial els
diagrames
de barres múltiples (clustered o bé stacked)
i saberlos elaborar en exemples propis.
11.
Formularse
preguntes sobre les dades recollides en una taula de
contingència,
en cas que aquestes dades corresponguin a una mostra de la
població
en estudi, per tal de trobar respostes intuïtives que puguin fer
pensar
en una noindependència entre les variables o bé en
una
nohomogeneïtat en la distribució dels valors d'una
variable
respecte de les categories de l'altra.
12.
Introduir
el test de khi quadrat en el marc del treball d'aplicació si es
considera recomanable per a l'estudi plantejat.
13.
Mostrar
coneixement dels gràfics que permeten estudiar la relació
entre una variable numèrica i una variable categòrica de
classificació, amb especial insistència en els diagrames
de caixa (box plot) múltiples, elaborarlos i
interpretar
els que ens pugui facilitar l'ordinador en exemples a l'abast.
14.
Reconèixer
d'una manera intuïtiva sobre el núvol de punts, i
també
a partir del càlcul del coeficient de correlació, les
situacions
en què és escaient l'ajust mitjançant una
funció
lineal.
15.
Tenir
una visió intuïtiva sobre el núvol de punts de la
recta
d'ajust i ferne una estimació a ull i calcular els
coeficients
de la recta de regressió per mínims quadrats.
16.
Fer
prediccions dels valors d'una variable a partir dels valors coneguts
d'una
altra amb l'ús de la recta de regressió i ser conscients
de la prudència que cal manifestar a les extrapolacions.
17.
Diferenciar
el
paper que fan la variable predictora o explicativa i la variable de
resposta
quan es vol fer una predicció de valors mitjançant la
recta
de regressió i conèixer les precaucions que cal tenir
segons
l'origen i el tipus de les dades.
18.
Analitzar
exemples de variables aleatòries discretes a partir de la
revisió
de les tècniques de càlcul de probabilitat ja conegudes
de
l'etapa anterior.
19.
Calcular
l'esperança matemàtica o mitjana i la desviació
estàndard
d'una variable aleatòria discreta i interpretar els seus valors,
relacionantlos amb el que es podria esperar que succeís en
moltes repeticions de l'experiència aleatòria.
20.
Simular
la generació de dades que tenen una distribució de
probabilitat
coneguda amb l'ajut de l'ordinador o de les taules de nombres aleatoris.
21.
Reconèixer
l'oportunitat del model binomial, tenir interès per
plantejarse
preguntes al voltant d'esdeveniments aleatoris i calcular les
probabilitats
corresponents amb el mètode més escaient en cada cas: amb
un diagrama d'arbre, per la fórmula, amb taules,
mitjançant
l'aproximació per la distribució normal o amb l'ús
de l'ordinador.
22.
Reconèixer
l'oportunitat del model normal i, llavors, calcular les probabilitats
corresponents,
ja sigui amb taules i l'ajut del procés
d'estandardització,
ja sigui amb l'ús de l'ordinador.
23.
Resoldre
problemes relatius al càlcul de l'interval que té una
probabilitat
prefixada, en experiències que corresponen al model binomial o
al
model normal (interval de confiança), conèixer els
conceptes
de nombre de proves, nivell de confiança, risc i marge d'error
associats
a una predicció en una experiència aleatòria i
analitzar
la seva influència sobre la longitud de l'interval de
confiança.
24.
Introduir
tècniques senzilles de mostreig i realitzar estimacions de
proporcions
en el marc del treball d'aplicació si es considera recomanable
per
a l'estudi plantejat.
|