뽑아서 평균 내면 좁아진다
확률과 통계 · 서술형 평가지 · 권장 시간 25분 · 총 100점
안내 — 이 평가지에는 개념 용어가 일부러 빠져 있습니다. 지시를 따라 손으로 직접 해 본 뒤, 그 결과를 여러분의 말로 해석하고 성찰하여 서술하세요. 정답 문장이 정해져 있지 않으니, 이유를 붙인 자기 생각이면 됩니다. 예제: 카드 1, 3, 5 (비교용: 카드 한 장만 뽑는 경우)
1
활동 — 순서대로 해 보기
30점
- ①카드 1, 3, 5가 있습니다. 한 장 뽑아 수를 적고 되돌린 뒤 또 한 장 뽑을 때, 나올 수 있는 두 수의 짝 9가지를 [칸 A]에 모두 적어 보세요.
- ②[칸 A]의 각 짝마다 두 수의 평균을 구해 짝 옆에 적어 보세요.
- ③카드의 세 수 1, 3, 5의 평균을 구해 [칸 B]에 적어 보세요.
- ④1, 3, 5 각각에서 [칸 B]의 값을 뺀 수를 제곱해 모두 더한 뒤 3으로 나눠 [칸 C]에 적어 보세요.
- ⑤[칸 A]에서 구한 평균 9개의 평균을 구해 [칸 D]에 적고, [칸 B]와 같으면 ◯표 하세요.
- ⑥평균 9개 각각에서 [칸 D]의 값을 뺀 수를 제곱해 모두 더한 뒤 9로 나눠 [칸 E]에 적고, [칸 C]의 값이 [칸 E]의 몇 배인지 적어 보세요.
칸 A — 나올 수 있는 두 수의 짝 9가지와 각 짝의 평균
2
해석 — 왜 그런지 내 생각 쓰기
40점
(1)⑤에서 [칸 D]와 [칸 B]가 같았나요? 이것은 카드가 1, 3, 5라서 생긴 우연일까요, 어떤 세 수의 카드에서도 생기는 규칙일까요? 다른 세 수를 직접 골라 확인한 결과와 함께 이유를 쓰세요. (15점)
✎ 나는 (우연 / 규칙) 쪽에 걸겠다. 내가 고른 세 수 ___, ___, ___로 해 보니 …
(2)⑥에서 [칸 E]는 [칸 C]보다 작아졌습니다. 두 장을 뽑아 평균을 내면 값들이 왜 덜 흩어지게 되는지 여러분의 생각을 쓰세요. (15점)
✎ 가장 큰 수끼리, 가장 작은 수끼리 짝이 되는 경우는 ___가지뿐이고, 나머지 짝에서는 …
(3)만약 카드를 한 장만 뽑아 그 수를 그대로 쓴다면, 나올 값들의 흩어진 정도는 [칸 C], [칸 E] 중 어느 쪽과 같아질까요? 뽑는 장수를 두 장보다 더 늘리면 흩어진 정도는 어떻게 될지 예상해 보세요. (10점)
3
성찰 — 활동을 내 것으로 만들기
30점
(1) 순서 다시 짜기 — 이 활동을 처음 하는 친구에게 나라면 어떤 순서로 시킬지 쓰고, 왜 그 순서인지 한 문장으로 이유를 붙이세요. 지워도 되는 단계가 있다면 그것도 쓰세요. (15점)
(2) 이름 붙이기 — 오늘 한 일을 세 문장으로 정리한 뒤, 각 문장이 가리키는 것에 교과서에서 배운(또는 배울) 수학 용어를 짝지어 붙여 보세요. (15점)
평가 기준
| 활동 수행 (30점) | 짝 9가지를 빠짐없이 적고, 각 칸의 계산과 비교·표시 지시를 정확히 수행함 | 상 · 중 · 하 |
| 해석 (40점) | 자기 가설에 이유를 붙였고, 다른 세 수를 직접 골라 확인한 근거가 있음 | 상 · 중 · 하 |
| 성찰 (30점) | 순서 재설계에 이유가 있고, 세 문장 각각에 알맞은 이름을 짝지음 | 상 · 중 · 하 |
연습 문제
뽑아서 평균 내면 좁아진다 · 각 20점 · 총 100점
안내 — 1쪽에서 스스로 세운 개념을 이번에는 반복해서 적용해 봅니다. 풀이 과정을 빈 곳에 쓰고, 다 푼 뒤 맨 아래 정답으로 스스로 채점하세요.
1.모평균이 20, 모분산이 9인 모집단에서 크기가 9인 표본을 임의추출할 때, 표본평균의 평균과 분산을 각각 구하시오.
2.정규분포 N(50, 16)을 따르는 모집단에서 크기가 4인 표본을 임의추출할 때, 표본평균이 따르는 분포와 그 표준편차를 구하시오.
3.모표준편차가 6인 모집단에서 크기가 n인 표본을 임의추출했더니 표본평균의 분산이 4였다. n의 값을 구하시오.
4.정규분포가 아닌 분포를 따르는 모집단(모평균 30, 모표준편차 10)에서 크기가 100인 표본을 임의추출할 때, 표본평균이 근사적으로 따르는 분포를 쓰고 그 이유를 설명하시오.
5.0, 2, 4가 각각 적힌 카드 3장에서 한 장을 꺼내 확인하고 되돌려 넣는 방식으로 2장을 임의추출할 때, 표본평균의 평균과 분산을 구하시오.
정답
1. 평균 20, 분산 1
2. N(50, 4), 표준편차 2
3. n = 9
4. 근사적으로 N(30, 1). 모집단이 정규분포가 아니어도 표본의 크기 100이 충분히 크기 때문
5. 평균 2, 분산 4/3