Matemáticas
La estadística
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© Itinerarium 2011

DIRECCIÓN: Narcís Vives
COLABORADORES:

  • PRODUCCIÓN EJECUTIVA: Antonio Cara
  • DIRECCIÓN CONTENIDOS: Mª Cristina Pérez y Magdalena Garzón
  • DIRECCIÓN TÉCNICA: Maite Vílchez
  • COORDINACIÓN ÁREA MATEMÁTICAS: José Orenga
  • AUTORÍA: Laura Zingaretti y José Orenga
  • CORRECCIÓN ESTILO VERSIÓN CASTELLANA: Anna Betriu y Joan Martín
  • ADAPTACIÓN EUSKERA: Bakun itzulpen eta argitalpen zerbitzuak, s.l.
  • MAQUETACIÓN: Maite Vílchez y Miquel Gordillo

Presentación

Fuente:http://www.dforceblog.com/imagenes/oso-polar-calentamiento-global.jpg

Medidas de tendencia central y análisis de temperaturas en Bilbao

Actualmente, existe un amplio consenso científico respecto al hecho que el clima global se viene alterando significativamente como resultado del aumento de concentraciones de gases invernadero. Estos gases atrapan una porción creciente de radiación infrarroja terrestre y se espera que aumenten las temperaturas produciendo un calentamiento global. Si bien existe un acuerdo general sobre estas conclusiones, hay una gran incertidumbre con respecto a las magnitudes y las repercusiones de estos cambios a escalas regionales.

Ambientalistas de la ciudad de Bilbao han pedido la colaboración de los alumnos y alumnas de quinto de primaria para realizar un análisis estadístico de las temperaturas máximas registradas durante el verano en la ciudad, ¿será cierto que han aumentado en los últimos años? ¿Estáis listos para investigar sobre este tema y aprender, al mismo tiempo, matemáticas?

¡Manos a la obra!

Calculando medidas de tendencia central.


Analizando medidas de tendencia central.


Interpretando gráficos estadísticos.

RECURSOS

UN POCO DE HISTORIA

Explora, crea, publica y comparte

Actividad 1

Medidas de tendencia central: media, mediana y moda

Con el objetivo de responder correctamente al pedido de los ambientalistas, debéis saber que la Estadística trabaja con conjuntos de datos y pretende realizar un análisis de los mismos. A continuación, vais a conocer algunos conceptos que se utilizan en Estadística: media o promedio, mediana y moda. Una vez que comprendáis sus significados, podréis realizar la tarea encomendada.

Actividad

Analizad la presentación de diapositivas titulada Estadística II. Preguntad a vuestro profesor o profesora lo que no entendáis de la presentación o que os genere dudas.

Registrad en un archivo de texto las definiciones de media (o promedio), mediana y moda y cómo se calculan las tres medidas.

¿Qué son las medidas de tendencia central? ¿Qué información brindan?

Para aplicar los conocimientos adquiridos, os proponemos la siguiente actividad antes de dar comienzo al trabajo solicitado:

  • Los datos que siguen corresponden a las alturas de todas las personas que están en un aula de Educación Infantil (alumnos/as y profesores/as). Calculad, usando las definiciones, las tres medidas de tendencia central estudiadas: media, mediana y moda.

Persona

Altura (en cm.)

Pablo

92

Abelardo

93

Aitor

90

Silvestre

96

Tomás

103

José Manuel

97

Joaquín

98

Macarena

91

Maite

90

Rosa

95

Raúl

101

Iker

97

Isabel

173

Carolina

95

Begoña

96

Caridad

96

Carlota

90

Francisco

93

Catalina

94

Roberto

98

Ricardo

100

Manuel

101

Romina

92

Rita

95

Amalia

170

Debéis registrar en un archivo de texto o en el cuaderno de actividades, los procedimientos empleados para realizar los cálculos.

  • ¿Hay diferencias significativas entre los cálculos de media, mediana y moda?
  • Teniendo en cuenta media, mediana y moda obtenidas, ¿cuál elegiríais como medida de tendencia central representativa para este conjunto de datos? Argumentad vuestra respuesta.
  • Teniendo en cuenta los datos, ¿podríais decir quiénes son los/as profesores/as de la clase? ¿Cómo os habéis dado cuenta?
  • Calculad las tres medidas de tendencia central conocidas: media, mediana y moda sólo para el grupo de alumnos y alumnas de Educación Infantil (debéis excluir los datos correspondientes a los/as docentes). Registrad los datos obtenidos en el archivo de de texto.
  • Discutid con vuestros/as compañeros/as y profesor o profesora acerca de cuál elegiríais como medida de tendencia central representativa para el conjunto de datos. Posteriormente, elaborad un breve informe con el procesador de textos que determine ventajas y/o desventajas de utilizar una u otra medida de tendencia central.
  • ¿Podéis argumentar por qué en algunas ocasiones la media (o promedio) no es una medida de tendencia central adecuada?

Comentad con vuestros/as compañeros/as las respuestas obtenidas. ¿Coinciden? ¿Qué dificultades se presentaron al realizar la actividad?

Saber más

Como actividad opcional podréis recoger los datos que se solicitan en el siguiente archivo [act1_estadistica_recoger_datos.zip (.odt)] para posteriormente completar una tabla común y calcular las 3 medidas de tendencia central estudiadas: media, mediana y moda. Con los datos recogidos podréis calcular las tendencias centrales de:

  • los hermanos que sean menores de 5 años,

  • los hermanos mayores,

  • los hermanos que tengan la misma edad, etc.

Calculadora

Haced clic en la imagen para utilizar la calculadora:

calculadora

Y si tenéis dudas consultad este manual.

Actividad 2

Cálculo de medidas de tendencia central, utilizando software

En la actividad anterior aprendimos el significado matemático de algunas medidas de tendencia central. Seguidamente, necesitamos cumplir con el trabajo sugerido por los ambientalistas de la ciudad de Bilbao. Seguramente habéis oído hablar del cambio climático que se está produciendo a nivel mundial en las últimas décadas y del calentamiento global. Investigaremos brevemente sobre estos fenómenos a fin de entender la preocupación que tienen los ambientalistas que han solicitado la ayuda de quinto de primaria.

ACTIVIDAD

Observad los vídeos incorporados en las páginas web que se detallan a continuación, donde se informa acerca del cambio climático y sus efectos sobre nuestro planeta y país.

http://www.rtve.es/mediateca/videos/20091102/espana-anuncia-mas-inversiones-para-frenar-cambio-climatico/619504.shtml (Duración: 1:24 minutos)

Vídeo que pertenece a un informe de televisión española sobre los efectos que produce el cambio climático en el país. En el vídeo se observan imágenes que hacen referencia a las consecuencias que dicho cambio está generando actualmente y a los que podría generar en un futuro.

http://youtu.be/k4kKK4Tgg3s (Duración: 4:12 minutos)

Vídeo que explica cuáles son las consecuencias en el clima que se han producido debido a los efectos del cambio climático tales como aumentos de sequías en determinadas regiones, de temperaturas en otras y de  lluvias en zonas habitualmente secas, etc. Se acompaña con imágenes que muestran posibles resultados en el caso de continuar emitiendo gases que producen el efecto invernadero.

Discutid con vuestros/as compañeros/as sobre los vídeos observados y los efectos que tiene el calentamiento global en el planeta. Elaborad una pequeña conclusión y escribidla en el archivo de texto que estáis utilizando.

Después de haber investigado brevemente sobre los efectos que produce el cambio climático en nuestro planeta, os sugerimos buscar en la siguiente página web información específica acerca de las temperaturas máximas registradas en Bilbao en el mes de Julio a partir del año 1973.

  • http://www.tutiempo.net/clima/Bilbao_Sondica/80250.htm
    Página de España que reúne información actual e histórica acerca del clima de distintas regiones y ciudades del país. También cuenta con una sesión dedicada a la Tierra, que brinda información de nuestro planeta y otra dedicada a astronomía que aporta información sobre distintos aspectos del universo.
    Para hacer más ágil la búsqueda sería conveniente dividir la tarea por grupos de trabajo. Así, cada equipo puede buscar los datos sólo de dos o tres años y entre todos se completará rápidamente la información.

Cread una tabla con dos columnas y registrad el año y la temperatura máxima de promedio que ha tenido Bilbao en el mes de julio.

DíAS TEMPERATURAS MáXIMAS
1973  
1974  
...  
2009  

Tenéis un conjunto de datos y sabéis cómo calcular distintas medidas de tendencia central. Primero debéis decidir qué medida/s os conviene calcular: media, mediana o moda, teniendo en cuenta el significado de cada una de ellas. Argumentad a favor o en contra. ¿Hay valores extremos?

Calculad la media y mediana del conjunto de datos. Como ya habéis visto, la moda no es una medida que resulte conveniente. Debido a que tenéis 36 datos y los cálculos pueden llevar mucho tiempo, os sugerimos que utilicéis la calculadora o cualquier otro medio que os facilite los cálculos.

Discutid con vuestros/as compañeros/as acerca de los valores obtenidos, ¿qué información están brindando sobre la temperatura media máxima del mes de julio de Bilbao? Anotad vuestras conclusiones en el archivo de texto que estáis utilizando.

Calculadora

Haced clic en la imagen para utilizar la calculadora:

calculadora

Y si tenéis dudas consultad este manual.

Saber más

Para saber más sobre estadística, te proponemos consultar las siguientes páginas web del Eustat (Instituto Vasco de Estadística)

Actividad 3

Realizando e interpretando gráficos

Los gráficos estadísticos son muy importantes porque ayudan a comprender y comunicar ideas sobre un estudio realizado. Pero esta comunicación debe hacerse con precisión, claridad y eficiencia, sin distorsionar la información proporcionada por los datos.

Os invitamos a realizar vuestros propios gráficos y mostrar si realmente el promedio de las temperaturas máximas del mes de julio de la ciudad de Bilbao se han visto afectadas por el calentamiento global.

Actividad

Con las herramientas apropiadas de la hoja de cálculo realizad un diagrama de barras escogiendo sólo un grupo de los detallados. Vuestro profesor o profesora os indicará qué gráfico deberéis realizar.

GRÁFICO

AÑOS

A

1973, 1980, 1987, 1994 y 2009

B

1983, 1989, 1995, 2003 y 2009

C

2004, 2005, 2006, 2007, 2009

D

1976, 1986, 1991, 2004 y 2009

Analizad la información que está comunicando el gráfico que habéis realizado. ¿Qué conclusión podéis extraer? Las conclusiones de vuestros compañeros y compañeras ¿son similares a las que habéis obtenido? Discutid con vuestros/as compañeros/as y el/la profesor/a sobre lo ocurrido y escribid una reflexión en el archivo de texto que estáis utilizando.

El diagrama de líneas se usa para representar grandes cantidades de datos que tienen lugar durante un período continuado de tiempo. Realizad un diagrama de línea considerando todos los años registrados a partir de 1973.

Un diagrama de líneas es una representación visual de datos cuantitativos. Se realiza uniendo los puntos medios de la base superior de cada una de las barras de un diagrama de barras.

Analizad la información que está ofreciendo este nuevo gráfico y discutidla con vuestros/as compañeros/as y el/la docente. Escribid vuestras conclusiones en el archivo de texto que estáis utilizando.

En la siguiente presentación [Analizar gráficos] encontraréis un análisis de datos que os permitirá comprender cómo una selección de datos puede inducir a conclusiones erróneas. ¡Os invitamos a verla!

Calculadora

Haced clic en la imagen para utilizar la calculadora:

calculadora

Y si tenéis dudas consultad este manual.

Recursos

Procesador de textos Writer (Open Office)
  • Writer. Procesador de textos multiplataforma que forma parte del conjunto de aplicaciones de la suite ofimática OpenOffice.org. http://es.openoffice.org/
Calc (hoja de cálculo)
  • Calc. Hoja de cálculo que forma parte del conjunto de aplicaciones de la suite ofimática OpenOffice.org. http://es.openoffice.org/
Tutoriales
Referencias Web

Ayuda

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Recursos

Estos son los Recursos TIC que utilizarás para trabajar esta secuencia:

Procesador de textos Writer (Open Office)
  • Writer. Procesador de textos multiplataforma que forma parte del conjunto de aplicaciones de la suite ofimática OpenOffice.org. http://es.openoffice.org/
Calc (hoja de cálculo)
  • Calc. Hoja de cálculo que forma parte del conjunto de aplicaciones de la suite ofimática OpenOffice.org. http://es.openoffice.org/
Tutoriales
Referencias Web

Un poco de historia

Breve historia de la estadística II

Ya sabéis que el surgimiento de la estadística data de tiempos muy antiguos y que en los comienzos se utilizó para realizar conteos de personas, ganado y tierras, los famosos censos que continúan desarrollándose actualmente. Sin embargo, la estadística evolucionó de manera espectacular después del surgimiento de la teoría de las probabilidades, que es la base matemática sobre la que se asienta la misma.

El primero en escribir sobre la teoría de las probabilidades fue el médico, matemático y astrólogo italiano Cardano. él escribió "El libro de los Juegos de Azar" y allí aparecen los primeros cálculos de probabilidades. Se sabe que Cardano era un hombre que pasaba largas horas jugando a dados, ajedrez y naipes y aparentemente este vicio es lo que le llevó a dar comienzo a la teoría de las probabilidades.

Girolamo Cardano

Girolamo Cardano
Fuente: http://uh.edu/engines/epi1950.htm

Un siglo después, Pascal y Fermat se ocupan nuevamente de las probabilidades, intentado resolver un problema sobre los juegos de azar que precisamente ya había ocupado a Cardano. Se conoce una correspondencia entre ellos, que interesó mucho al matemático Christian Huygens, quien escribió el libro titulado "Sobre los cálculos en los juegos de azar". Introdujo el concepto de esperanza matemática que está estrechamente relacionado con la medida de tendencia central más famosa que conocemos: la media o promedio.

En los siglos siguientes, se produjeron más desarrollos en la teoría de las probabilidades y comenzó a separarse ya la teoría del motivo de su surgimiento: el de resolver problemas relacionados con los juegos de azar. Los matemáticos que mayores contribuciones aportaron a la teoría de las probabilidades son: Jacob Bernoulli, Abraham De Moivre, Thomas Bayes, Pierre-Simon Laplace, Niklaus Bernoulli, Karl Gauss, Legendre, Simeon Poisson, Cauchy, Chebyshev, Iapunov, Borell, Cantelli, etc.

Estadística

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Analizar gráficos

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