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  • 为了提高幼儿对科学活动的兴趣,让幼儿更直观、更深入的了解生活中的各种科学现象,我们开展了“有趣的滚动”的科学活动。活动目标1.对滚动的物体发生兴趣,发现滚动物体的形状特征。2.了解滚动速度和接触面的粗糙...
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    有趣的滚动

     一日活动中,幼儿对周围世界的好奇和疑问无时无刻不在发生,因此幼儿的科学教育应更多地在一日活动中随机生成,顺应幼儿的兴趣,激发幼儿的认识兴趣和探究欲望,让幼儿体验发现的乐趣。为了提高幼儿对科学活动的兴趣,让幼儿更直观、更深入的了解生活中的各种科学现象,我们开展了“有趣的滚动”的科学活动。

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    活动目标

    1.对滚动的物体发生兴趣,发现滚动物体的形状特征。

    2.了解滚动速度和接触面的粗糙程度有关。

    3.能用简单、清晰的语言表述活动中的发现。

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    首先,我们准备了不同形状的物体让幼儿观察,并说说哪些物体能够滚动,哪些不能滚动,并让他们亲自去动手操作来体验。

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    猜想

         与体验

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     说说哪些物体会滚动

    胡佳翔:羽毛球会滚动。

    胡婉晨:球撞到墙上会反弹。

    曹可欣:滚珠会在地垫和地板上滚动,小球滚动的时候还会发出声音。

    罗天赐:卫生纸能滚动。

    杨涛瑞:圆形的积木可以滚下来。因为他没有角呀!

    钟茜瑞:球是可以滚动的,像我们玩的篮球、足球,那些圆圆的球都可以滚动。

    夏思媛:我觉得球是里面滚得最快的东西。

    小结
    原来带圆形的物体具有滚动的特性。

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    滚动与我们的生活息息相关。为了让孩子们能够将科学知识与生活相联系,我们将问题抛给他们,让他们根据已有的生活经验,去发现生活中的“滚动”,进一步感受滚动与生活的联系。

    张晓天:很多车子都会滚,这样才会开得快。

    刘效铭:车轮会滚动,车子都有轮子的。

    唐家豪:幼儿园的小车车可以滚动,我用脚踩就可以控制快慢。

    汪璟瑞:球会滚,用脚踢滚得更快。

    冯昊宇:滑板车有轮子也能滚,从斜坡上滑下来速度更快。

    胡婉晨:我的自行车也是,从斜坡上下来更快。

    孩子们发现物体滚动的速度与坡度有关系。那它们之间到底是一种什么关系呢?让我们继续探索吧!

     体验斜坡上的滚动

    1

    在光滑面的斜坡上

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    通过实验:孩子们发现,在光滑面的斜坡上,卫生纸筒滚动最快,三角形积木和方形积木需要把斜坡抬高才会慢慢滑下来。

    2

    在不同粗糙面的斜坡上

    我们提供了不同的粗糙面斜坡,让孩子们探究,在哪种面上小车滑行速度最快。

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    戴佩妮:这条毛巾摸起来软软的,很舒服!

    杨梦洁:这个塑料皮摸起来滑滑的。

    曾芸汐:这个硬纸板好粗糙啊,凹凸不平的感觉。

    猜一猜,在这三条斜坡路上,哪条路上的小汽车速度最快呢?

    甘筱锡:我觉得在塑料皮上的小车速度最快,因为塑料皮是滑滑的呀。

    杨紫研:我也觉得是塑料皮上的小车跑得快。

    程文轩:我觉得毛巾路上的小车跑得快,因为毛巾很软很软,小车跑起来很舒服呀。

    实验一下吧!

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    我们的发现:

    小汽车的速度和接触面的粗糙程度有关。小汽车在光滑的斜坡上速度比较快,在粗糙的斜坡上速度比较慢,坡面越粗糙速度越慢。

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    《幼儿园教育指导纲要》指出:幼儿园的科学教育要尽量创造条件让幼儿实际参加探究活动,使他们感受科学探究的过程和方法,体验发现的乐趣;还应密切联系幼儿的实际生活进行,利用身边的事物与现象作为科学探索的对象。

    “有趣的滚动”活动来源于孩子们的兴趣,依据于孩子们的认知水平和生活经验,立足于《幼儿园教育指导纲要》。教师作为该活动的支持者,为孩子们提供了各种材料,引导孩子们通过直接感知、亲身体验和实际操作进行科学学习,使孩子们了解到具有圆的特性的物体会滚动和影响物体滚动速度的因素,体验到探究的乐趣,发展了初步的探究能力。

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  • 下面这些奇怪的现象发生我们身边?除了其中2、3、7我们“每个人都遇到过三件科学无法解释事”讲过之外,其它好像真没怎么留意过,看起来也是挺恐怖样子,不知各位同学有没有遇到过呢?(丫……鸡皮...

    下面这些奇怪的现象真的发生在我们的身边?除了其中2、3、7我们在“每个人都遇到过的三件科学无法解释的事”讲过之外,其它的好像真的没怎么留意过,看起来也是挺恐怖的样子,不知各位同学有没有遇到过呢?(丫……鸡皮疙瘩掉了一地……)

    1、不知道大家有没有这样的经历:照镜子时间长了,会发现镜子里的自己很陌生;同样,你长时间盯着一个常用字看,会发现你仿佛不认识这个字了。那是因为现实生活中有两个“你”存在,只有在一个人精神分裂时,别人才会发现另一个“你”,千万别以为这是偶然的现象。

    2、 你是否遇到过这样的现象:在你劳累了一天后觉得非常疲倦,回家倒头就睡。可是睡到一半时大脑突然醒来,听得见家人在说话,四肢却麻木不能动弹,想喊也喊不 出来。其实这是你自身灵魂和肉体分离的表现,非要有人把你拍醒或喊醒,否则你就这样植物人似的“睡”过去了,千万不要以为这是梦魇。

    3、外出时你是否经常灵光闪现,觉得这个地方这个场景在梦中似曾出现过,却无法确定或回忆不起来到底什么时候来过这个地方?那是因为某种原因你的灵魂曾经在你没有察觉或睡梦中的时候游历、经历了这块地方这个场景,千万不要以为你做梦梦见过这个场景。

    4、 家里有出生不久的婴儿的朋友,你是否发现自己的孩子在没人看管的时候无缘无故自己笑出声或哭出来?那是因为有“人”在逗他玩,此时应该立刻亲自抱起孩子, 很多能够通灵的灵媒介质小时候都有这样的经历,并且没有及时处理,造成长大后能看见许多常人看不见的东西。千万不要以为孩子是在自己逗自己玩。

    5、许多在农村走过夜路的朋友,你是否有过这样的经历:深更半夜当你经过河流的时候,是否经常能听到“扑通”一声,仿佛是有动物跳入水中的声音?很可能有人在这条河里自尽过,你听到的声音是瞬间场景的重演,千万不要以为是水獭干的。

    6、一大群人在屋里高谈阔论,嬉笑怒骂的时候,有时大家会突然停下来,一屋子人鸦雀无声。有种说法是这时天上有天使经过;也有种说法是,这时地狱里有人下油锅了……千万不要以为大家都没话说了,因为你随便拉一个现场的朋友,他肚子里还有说不完的玩笑话呢。

    7、半夜睡觉时,是否听到楼上经常传来弹珠落地的声音?那是因为有“东西”的眼珠掉在了地上。或许家住顶层的朋友有时也能碰到这样的声音,千万不要以为这是有小孩在半夜三更玩弹珠,这是一种死亡的召唤。

    8、 在寂静无声的时候,你把石英手表放在耳边,秒针的“嚓嚓”声令你切实体会到时间的流逝。但是,有时候突然间,你会听不到“嚓嚓”声,过一会又能听到了,为 什么?那是因为在你听不到秒针走动的时候,出现了常人看不见、听不到、摸不着的第四维空间——时间维。千万不要以为你的手表停了或者你的听力有问题。

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    生活中、想必不少朋友都会遇到线缠在一起的问题,

    包括小时候玩的花绳,

    妈妈织毛衣的毛线团等等。

    当你将本来小心翼翼绕起来的耳机线从裤兜里拿出来的时候,

    会发现它也会缠在一起,

    这是为什么呢?

    1

    Q

    为什么放在一起的线不知不觉就缠在一起了?

    by 小白

    A

    日常生活中常见的绳子打结现象是:从口袋/书包里面取出来的耳机线缠绕在一起了。这个看起来简单的现象背后有很多科学可以细说。由此发展的“扭结理论”是拓扑学中的一个代表研究问题,从其他的角度比如熵最大原理,统计物理理论,计算机模拟等都可以解释这一问题。

    在这里,我们用一种比较直观的过程的方法来解释整个线缠绕的过程。如图所示,长的绳子在一个有限的容器内,为了适应环境,必须以一种卷曲的姿态待在容器里,这代表,绳子的一端会与其他部分平行排放,随着容器的晃动,绳子的末端有充分的机会上下翻滚并与其他部分缠绕在一起,从而形成不同的绳结。

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    明显地,形成绳结必不可少的两个因素是绳的柔性以及外界施加的微扰,具有柔性的绳在外界微扰作用下会形成绳结。考虑到以上绳结形成的原理,可以通过限制容器的大小,外加线膜使线坚硬不易变形,合理的线缠绕保存方式等防止线的缠绕。当然,如何合理绕线也是编织的一门手艺。

    形成的绳结是否容易打开,与绳结的具体缠绕方式有很大的关系,怎么对绳结进行分类,怎么逆向解绳,绳结在物理学或生活中有哪些应用,对这些问题感兴趣的筒子可以来物理所学习哦,当然有兴趣自学的同学可以自行搜索扭结理论(Knot theory)或辩群(Braid group)。这里向大家展示一些扭结理论在生活或实验中应用的现象。

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    头可断,发型不能乱

    (物理所的女孩子可以每天给自己扎一个美美的发型,物理所的男孩子可以每天给女朋友扎一个美美的辫子,物理所的单生狗可以每天,嗯,被扎无数次)

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    利用辩群对三体问题进行分类

    By Nuor

    2

    Q

    用盆接水,离水龙头近,接满水更快,还是离得远的快?

    by 匿名

    A

    不考虑溅射的问题的话,时间是一样的。

    在理想的条件下,考虑一个盆A在水龙头边上,另一个盆B在水龙头底下五米的距离,在0s的时候开始出水(假设初始速度为0m/s),0s时第一滴水以速度0m/s的速度滴落到盆A,同等条件下,第一滴水需要走5m,根据加速(g=10m/s2)的计算,需要走1s到达盆B,此时其速度为10m/s。假设60s之后,盆A接满了水,拿走,总共用时60s,61s之后,盆B接满了水,拿走,总共用时60s(61s-1s),因此,无论是无论远近,接水时水装满盆的时间是一样的。

    但是,考虑到在接热水时水龙头越高,水下降的速度越快,越容易喷溅,以及人需要先放盆再开水龙头的操作,盆离水龙头近一些比较好。

    By Nuor

    3

    Q

    为什么乌云是黑的(很小片的乌云也是黑的)?

    by LZB

    A

    “乌”就是黑的意思,如果云不黑,那它还能叫“乌云”吗(正经脸)?

    先解释下云是什么以及是怎么形成的。云是大气层中以水为主,包含其他多种较少量化学物质构成的可见液滴或冰晶集合体(其实雾也符合这个定义,只不过它离地表太近了,不能算是云)。当空气中的水汽含量增加或者周围环境温度降低使得水汽过饱和时,水汽便会聚集在凝结核周围形成小水滴或小冰晶。云中的小水滴和小冰晶因为尺寸比较大,大于入射光的波长,使得散射的光强几乎与入射的波长无关,阳光中各种波长的光都被小冰晶、小水滴散射而使云朵呈现白色。当然,这是在云层比较薄的时候。当云层很厚的时候,阳光大部分被吸收,无法穿透云层,这就是乌云了。

    仔细观察可以发现,乌云的底部比较黑,而云层比较薄的边缘因为阳光可以透过则显得比较白,如果你此时坐飞机在乌云上空飞过,你会发现下面的“乌云”是白的。至于很小片的乌云为什么也是黑的,这是因为乌云的“黑”也与周围环境有关。比如,在高空有云作为背景挡住了部分阳光,那么低空的小片云朵即使比较薄,那也显得比较黑;再比如,当天空的背景比较明亮时,小片云朵在明亮的背景的衬托下,也显得比较黑。

    By 重光

    4

    Q

    见过老人(做豆腐)用嘴一吸水水就一直流啊流,这是为什么?听老师说这是虹吸现象?

    by 匿名

    A

    虽然没脑补出你说的这个画面,但是你老师说的没错,就是虹吸现象。虹吸现象是在管内液体重力与大气压的共同作用下,由于两液面间存在高度差造成的现象,如下图。

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    因为h1< h2,所以根据帕斯卡定律P=ρgh,装置中左管中的液体压强ρgh1小于右管的液体压强ρgh2(压强方向向下)。另外,在B点跟C点分别有大气压的作用(方向朝上),可以认为两者的大气压相等即P1= P2= P。B点压强PB= P - ρgh1,C点压强PC= P - ρgh2,所以在A左端的压强就大于A右端的的压强,在大气压和液体压强的共同作用下,水朝液面低处方向移动,液面高度差越大流速越快。

    但当ρgh1≥ P,虹吸现象就会消失。此时管子中的水就会以A点为界线,左端往左流,右端往右流,中间形成一段真空层。对水来说,这个临界的高度值为10.3米,所以生活中一般观察不到这种情况。

    前面提到必须需要先用嘴吸一下,这是因为如果不用嘴吸一下管子两端的压强就是平衡的,不会自动向另一个烧杯流去。

    参考资料:虹吸现象

    By 煦天

    5

    Q

    为什么金属会有味道?

    by 520

    A

    金属其实是没味道的。人闻到气味,首先需要气味分子进入到鼻腔,但是金属(除了汞)在常温下是固体,和气体、液体相比,金属原子难以脱离金属表面进入鼻腔,因此直接闻金属是闻不到气味的。那为什么金属又有气味呢?比如说铜臭味。这其实不是金属本身的气味,是你自己的味道。当人的皮肤和铁接触时,汗液会将单质铁氧化成二价铁,而二价铁会将皮肤上的脂质过氧化物还原成一种羰基化合物——1-辛烯-3-酮(1-octen-3-one),这种物质就是我们平时闻到金属味的来源。

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    1-辛烯-3-酮(1-octen-3-one)

    1-辛烯-3-酮广泛存在于蘑菇中,所以也有人说金属闻起来有一股蘑菇味。血液闻起来也有金属味,这是因为血液中已经含有二价铁,可以直接将脂质过氧化物还原。除了铁,铜也会发生类似的反应,但是氧化铝、镁、镍和人手摩擦就几乎不会有这种羰基化合物产生。铁合金和铜合金是生活中最常见的两种金属材料,所以经常能闻到“金属味”也不奇怪了。

    参考:Glindemann D, Dietrich A, Staerk H J, et al. The two odors of iron when touched or pickled:(skin) carbonyl compounds and organophosphines[J]. Angewandte Chemie International Edition, 2006, 45(42): 7006-7009.

    By 重光

    6

    Q

    所谓氮气加速是什么原理?

    by 杨

    A

    想必玩过“极品飞车”和“极速凌云”之类赛车游戏的小伙伴都体验过氮气加速的过程,那么氮气加速的原理是什么呢?

    而想弄清楚这一点,必须先了解汽车发动机的原理(已经了解的小伙伴可以跳过这一段),如图一所示,常见的四冲程发动机原理如下:进气冲程过程中,曲轴旋转引起活塞向下移动,同时进气门开启,混合气体进入气缸;随后进气门关闭,随着曲轴的继续旋转,活塞向上运动使气缸内气体压缩;压缩的混合气体被火花塞点燃后开始燃烧,放出大量气体,气体体积急速膨胀,使活塞下移,引起曲轴快速旋转,连动汽车向前行驶,最后排出废气。如此循环,使得汽车连续向前行驶。

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    图一 汽车发动机工作原理

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    图二 发动机原理动图

    汽车行驶的快慢直接取决于曲轴的旋转速率,取决于做功冲程过程中,混合气体相对燃烧前所释放的压力大小,燃烧产生的气体越多或燃烧的越充分都有助于汽车提速。现有的机械增压和涡轮增压都是为了增加单个冲程内进入气缸的混和气体进气量,从而燃烧时放出更多的气体,对于活塞的压力更大,使得曲轴旋转更快,对汽车进行提速。

    那么氮气加速呢,难道是向气缸中充入氮气吗?显然不是,氮气加速全称为氮氧加速系统(Nitrous Oxide SYSTEM,简称NOS),加速过程中利用的气体并不是氮气,而是氮的一氧化物(N2O),俗称笑气,由于其具有轻微麻醉作用,并能致人发笑的特性而命名。笑气在高温下能够分解为一倍氮气和0.5倍的氧气,装有氮氧加速系统的赛车,向发动机内注入笑气,高温下分解,增加了氧含量,使得发动机内的一些不参与燃烧反应的燃料充分燃烧,放出更多的气体,从而使汽车提速。

    参考:氮氧加速系统

    By 勿用

    7

    Q

    为什么水珠沾到手机屏幕上不会折射出彩色光,而抹一下让水珠变得很小会在屏幕上出现彩色光?

    by 盐析

    A

    为什么水珠沾到手机屏幕上不会折射出彩色光,而抹一下就会在屏幕上观察到彩色光呢?这是因为水珠折射产生彩色光和屏幕上的水膜产生彩色条纹的原理是不同的,分属于两个不同的光学现象。

    水珠折射产生彩色条纹是由于光的色散,这是下雨天出现彩虹的原因;而屏幕上的水珠抹匀厚在屏幕上观察到的彩色条纹的原理则主要是薄膜干涉。彩虹作为问答专栏的老面孔,有很多关于彩虹的讨论呢,下雨天出现彩虹的原理可以参考往期问答:No.119 A8 为什么彩虹没有圆形的?No.74 A5 南边不会出现彩虹吗?No.48 A2; No.18 A3;No.19 A1。

    下面简要解释一下薄膜干涉的原理。如图所示,由于透明薄膜上下两处界面都出现折射率的变化,在两处界面均发生反射现象,经上表面和下表面反射的光线进入人眼会有一段光程差,由于这两束光产生于同一光源,满足相干条件,能够发生干涉。

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    由于薄膜的厚度差异,根据相对应半波长的偶数或奇数倍产生明暗相间的条纹,同时由于不同波长对应的折射率不同,导致不同波长对应的亮条纹的薄膜厚度不相同,颜色在空间上分离,形成彩色条纹。薄膜干涉可以解释类似的水面彩色油膜以及彩色肥皂泡泡的现象。

    By 勿用

    8

    Q

    有什么办法使光降速吗?

    by 林子

    A

    根据狭义相对论,惯性系中的光速恒定。但是在不同的介质中,光的实际相速度会比真空速度慢,通过c与相速度之间的比率来量化速度的降低,其比值就是材料的折射率。

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    真空中的光速

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    介质中的光速

    对于给定的材料,其折射率是不是常数,取决于温度,压力和(正弦)光波的频率。时间相关的正弦干扰幅度以群速度传播,其群速度不仅仅与折射率有关,还与折射率随频率变换方式有关。群速与相速不同时,会有色散现象出现。慢光是指具有非常低群速度的光。

    因此,为了使光“降速”,一是可以考虑使用较高折射率的介质,另一方面可以调频折射率即快速改变其频率来降低群速,可以利用相干粒子振荡(CPO),四波混频(FWM)等方法产生。

    By Nuor

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    本期答题团队:

    物理所 Nuor、煦天、重光、勿用

    写下您的问题,下周五同一时间哦~

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    编辑:不言

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    0-统计学

    统计学是研究客观现象的统计规律性的科学,是关于数据搜集、整理、归纳和分析的方法论科学。
    当然,因为统计学是一门方法论科学,你也可以将里面研究客观现象的统计规律性的方法用于去发现生活中的另类规律性。
    比如,当某个随机试验(我们现实生活中做某件事情)做多了,我们就可以发现其中的一些规律性,可以利用这些规律性来帮助我们更好的学习与生活;如何检验你对现实规律性的认知是否正确呢?搞一个假设检验嘛,在假设检验中对于总体分布的假设可以适当的宽松一点,也可以得到你想要的结论。

    1-统计学的性质

    数量性、总体性和变异性。

    • 为什么要有数量性?
      因为将一些现象出现的情况量化表示之后,就可以自然而然使用数学上的一些方法(集合,加减乘除)计算了。

    • 数量性是什么?
      数量性是用具体的数字来刻画随机现象,用数字来表示随机现象发生的统计规律性(我都会背了哈哈)。

    • 为什么要总体考虑?
      因为其中有一些杂音(噪音,随机误差)会在汇总的过程中被抵消,进而显现出随机现象的统计规律性。(我也理解了,会背了哈哈)。

    • 总体性是什么?
      这也算是从一个非常宏观的角度去研究随机现象的统计规律性。我们可以不在意细节,当然,细节也在汇总整体考虑的时候相互抵消了,我们看不见。

    • 为什么要研究变异性?
      如果我们做一个试验,做一件事情,得到的总是一个结果,不存在变异,那也就没有研究进行试验得到的现象的必要了。就像是必然事件事件一样,在试验之前,不管什么条件,都只可能出现这一结果,那研究只能研究个寂寞!(这里面涉及一个思想,问你说研究变异性,那如果没有变异性可不可以,不可以!所以,以上)。

    • 什么是变异性?
      进行随机试验,会出现不同的结果,这种结果之间的差异,称为变异性。这是比较通俗的说法,那我们规范点,用统计语言来叙述:
      把总体各单位由于随机因素的某一标志表现的差异称为变异。
      标志:是我们对出现结果的属性或者特征的表示;
      表现的差异是:标志的属性的表现形式,即我们能够看到的结果差异。

    2-统计学的基本范畴

    这是一张网啊,有了此网,你就可以研究(抓住)随机现象的统计规律性,就可以收集、展现出它的规律性。(统计学就是跟规律性、一些结论相结合的嘛!)

    统计总体与样本

    什么是总体?
    总体是我们研究现象的全体,但是通常因为它在数量上过大,无法一一研究。所以我们就只能够研究一部分
    接下来就有样本啦,样本就是从总体中抽取的一部分单位,用它来研究总体啦。

    总体和样本的关系。
    总体是研究对象的全体,而我们有的往往是部分的随机现象(样本,部分),这些是样本。

    总体单位与标志

    先说的是总体,接着我们引进了单位,那么总体和单位之间有什么关系呢?
    当就两者说的时候,总体是有各单位构成。但是总体跟单位的关系往往是相对而言,对于某一个对象,有的时候它是总体,有时候则是单位。比如说,研究某高校各个班级的身高,则每个班级就是一个单位。当研究某一个班级的身高时,该班级的所有同学的身高是总体,而班级每个同学的身高是总体单位。

    也就是说,总体单位是构成总体的单位。

    标志是反映总体单位属性和特征。就是能够展现出总体单位的特征嘛,比如说研究某高校学生的身高,总体单位则是这个高校,每个学生的身高。
    再多举点例子,一个班级的学生,每个学生都有,性别、身高、体重、年龄、籍贯、高考分数、对数学的热爱程度(讨厌、一般、热爱)等不同的标志。

    通过上面所举的例子,也可以看见,标志有可以用数来度量和不能用数来度量的标志。能用数来度量的身高、体重、年龄、高考分数,叫做数量标志;不能用数来度量的,性别、籍贯、对数学的热爱程度,叫做品质标志。

    之前有讲到统计学的研究对象所具有的性质嘛,有一个很重要的变异性在里面。变异性指的是研究对象的某个特征的变异性。有变异就有不变的。那么对于这里描述总体单位的属性和特征,当然也继承了统计学研究对象所具有的变异性的特点啦。
    对应到标志上,就是不变标志和可变标志。
    不变标志,是指对于一个总体,各个单位所展现的特征都相同的一个标志。比如说上面所列举的,研究一个班的学生的身高,则这每个人都是学生,所属班级都是这个班,所属大学都是这个大学,再往上就是省、社会、国家、地球、宇宙。(哈哈,我皮了)
    可变标志,是指在一个总体中,每个个体可能表现出不同的标志称为不变标志。比如,性别、身高、体重巴拉巴拉。

    那么我们上升一下,研究不变标志和可变标志的意义是什么呢?这个要宏观一点,对应到统计学上来。不变标志,是都要有的,有的这个标志我们才能够汇聚到一起,可变标志,也是要有的,有了它,也才有了研究这个总体的意义。
    对应到集合想想看,一个集合的定义是说,把具有某种特征或满足一定性质的所有对象或事物始为一个整体时,这个整体就称为集合。
    能够把大家拉到一起的是这个不变标志,让大家都独一无二的缘故是这里面存在的可变标志。

    标志与指标的关系

    标志是研究的总体单位,表明总体单位的属性和特征。
    指标的研究对象是统计总体,表明总体的数量特征。

    统计指标与指标体系

    统计指标

    统计指标相当于是将标志综合起来考虑了,由此来考虑研究总体的数量特征和数量特性。
    比如说,还是拿前面某个班级作为研究对象来说,一个班级的人数,山东人的总数、男女比例、对数学极其热爱比例、数学分析的平均成绩等等,这都是代表一个班级总体的统计指标。
    其中,班级的人数、山东人的总数,是代表班级总体的数量指标。
    男女比例、对数学极其热爱比例、数学分析的平均成绩是班级总体的质量指标。

    来给出一个抽象化的定义:
    统计指标是反映总体数量特征的概念和取值。也即有两个要素,一个是指标的概念,另一个是指标的取值。
    统计指标又分为数量指标和质量指标。
    数量指标反映现象的总规模、总水平和工作总量的统计指标。一般用绝对数来表示。
    质量指标是反映现象相对水平和工作质量的统计指标。一般用相对数平均数来表示。

    指标体系

    以上的标志和指标都是用来研究某个现象的某一方面的特征,比如班级的数学分析成绩的平均数。但是很多时候我们需要综合考虑,既想要考虑数学分析的平均成绩,又想考虑成绩的波动情况(方差),研究成绩达优秀以上的比例等等。
    多个特征,综合考虑,也就是说将这些错综复杂,具有多方面练习的客观现象综合到一起考虑。就又了指标体系的概念。

    统计指标体系,是由一系列相互联系的统计指标所组成的有机整体。

    举例子,考察一个班级的综合素质,则不仅需要考虑学习成绩,还需考虑一些课外实践的成绩、与人交往的评价,来综合评判一个人,而不是就某个单一的指标来评价一个人。如果使用单一指标,则会导致评价太过片面,对一个学习成绩一般但是实践能力很强、人缘很好的学生来讲不公平。

    3-统计学的方法

    大数定律

    提及到统计学,数据。根据我们一般的经验,当试验多次重复进行了,我们就可以“自然”地发现某些现象发生的规律。这里的多次,对应的数据的多次累积,多次统计。那么,刚才的解释就可以对应到数据科学中的大数定律来。以大数定律为基础,来以多少的保证程度来推断某些数量特征,或者你说是某种规律也可以。

    以上是引入,那么开始讲一讲,什么是大数定律。

    大数定律,是说明明大量的随机现象的平均结果具有稳定性的法则。说明量大,以平均数稳定性的这种形式展现出的规律。

    意义(为什么要研究它):

    1. 总体的某种总体规律只有当具有这些现象的足够多束的单位汇总综合在一起时,才能够展现出它的统计规律性。
    2. 现象的总体性规律,通常是以平均数的形式展现出来。
    3. 所研究的总体,包含的单位愈多,越能够展现其统计规律性(说明我们越能够相信自己推断认识得到的统计规律性。
    4. 总体的共同倾向决定着平均数的水平,而单位的离差则由于足够多的单位数的现象汇总,而被抵消,趋于消失。

    统计学的研究方法

    统计学是关于数据搜集、整理、归纳、分析的方法论科学。

    方法就是,如何搜集、整理、归纳、分析数据。

    我获取对某一现象的认识,一般意义上讲,是搞个试验,亲自试试会出现什么结果,然后整理出现的数据,利用一些方法来分析数据,进而认知规律。

    刚是我随口说的,对应到统计学的术语来,则是实验设计,大量观察、统计描述、统计推断

    实验设计,是指设计合理的实验,使得收集得到的数据符合统计分析的要求。

    大量观察,只能观察了,我们不能够实际去进行这项试验或者说不能够重复进行试验咋办?去问别人,收集数据。普查,抽样调查、重点调查、典型调查等等都是大量观察的组织形式。

    统计描述,则是将我们的数据搞整齐(站好,有序),帮助我们进行下一步的分析。也就是对试验或调查得到的数据进行登记、审核、整理、归类、计算出能够反映总体数量特征的综合指标,并加以分析从中抽出有用的信息,用表格或者图像把它表示出来。

    刚才讲到这三种方法都是比较客观地收集数据,实际是怎么样的,记录下来就是什么样的。下面就要在这些数据的基础上,去用一些数学方法,“人为”地推出一些原本没有的东西/特征。

    统计推断,用以上得到的数据(一般是部分、有限),进行分析,推断总体的数量特征(规律性)。利用这些数据,以一定的可信度,用样本数据(试验或者调查得到的)来土断总体的数量特征的归纳推理的方法。
    主要有两种:参数估计和假设检验。参数估计,是一直总体的分布,但是不知道总体的分布的某个参数,于是就用样本的估计参数来推断总体的参数。假设检验,是对总体的数量特征作出假设(均值、方差、分布)作出假设,用一定的概率保证程度来推断总体。

    完啦,这就是统计学的总论,一些基本概念啦。
    其实开始有好多不懂的,感觉太抽象的东西,尝试着去写、去类比,慢慢就可以具象化,就可以理解啦。

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