浅谈初中教学中如何对科学实验数据进行分析

2024-09-02

浅谈初中教学中如何对科学实验数据进行分析(精选6篇)

浅谈初中教学中如何对科学实验数据进行分析 第1篇

浅谈初中教学中如何对科学实验数据进行分析

摘 要:在初中教学中,总会涉及做实验,那么就会产生许许多多的实验数据。然而实验数据并不等于实验结论,实验数据只是客观事实的反映,只有在实验的基础上对实验数据进行更进一步的科学分析处理,所得出的结论才是完整的实验结论。由于分析数据有的需要一定方法,这需要老师和同学们花费很多时间和精力,但有些老师认为初中的实验并不重要,对学生的成绩不会产生太大影响,因此对实验数据草草分析,就得出结论。这种对实验数据的态度,严重违背了课程标准对情感、态度、价值观的要求,更不用说像科学家一样来探究问题。结合一些教师对科学实验数据的分析经历,浅谈初中教学中如何对科学实验数据进行分析。

?P键词:初中教学;科学实验;数据分析

随着时代的发展,各个城市的学校都渐渐认识到实验对于一个学生知识理解的重要性,因此,实验不仅仅出现在高中、大学,也渐渐在小学以及初中出现。实验的流程大多都为提出问题,作出自己的假设,然后设计自己的实验方案,开始实验以及数据收集。当然,只有对数据进行分析过后才能够得到实验结果。但数据分析并没有那么容易,有些数据的分析要用到一些方法,这需要花费教师和学生很多精力。由于目前国内对于学生的学习更加注重分数上的表现,因此很多老师并不太在意学生们实验上的付出,往往在分析数据方面草草了事,表现出很不好的教学态度。为此,本文将介绍定量计算法、对比分析法、示意分析法、推理分析法四种实验分析方法,希望能对初中教学中科学实验数据进行分析有所帮助。

一、误差分析

在实验过程中,学生们往往都能够收集到很多数据,这些数据的有些试验值与它的客观真实值在数值上出现了不一致。实验结果都会存在误差,一切科学实验的过程自始至终都会存在着误差,因此,实验分析的第一步就是将误差数值剔除。下面简要介绍作图法以作参考。

当初中的实验过程中出现异常值时,可以通过作图象的方法剔除偶然误差较大的数据,提高实验的准确程度。例如在“测量电流与电压关系”的课程中,在导体电阻为5欧的情况下,可以得出下表所示的数据:

由此可知,出现数据异常的原因有可能是(1)电流加大使得导体温度上升导致电阻值增大,从而使得电压变大;(2)交流电频率不稳定等原因,通过作图象的方法可以剔除偶然误差较大的数据,提高实验的准确程度。因此在图表中,以电压为纵轴,以电流为横轴,根据实验数据作出图线。若在实验误差允许的范围内,图线是一条过原点且斜率成正比的直线,则验证了U=I×R。因此通过作图法则可以将出现误差的数值剔除。

二、数据处理

(一)定量计算法

在初中的实验过程中,我们往往可以得到很多数据,这些数据有些存在误差,因此需要对误差值进行剔除。在这之后,我们往往可以发现,各个数据之间似乎有着数量之间的关系,因此我们可以通过运用数学运算方法,对得到的数据进行分析,得出它们之间的关系。这在物理实验中经常使用到,许多公式的推导都是运用这种分析推理的方法,列举初中物理“杠杆原理”一课中的例子来进行分析,下表是学生在实验中得出的一些数据:

在教师引导下,通过上表的数据,学生们可以分别对阻力点与动力点上的钩码数和格子数进行比较,发现不论阻力点边的钩码数和距离大小还是动力点边钩码数和距离的大小,总会出现阻力点边钩码数和距离的乘积等于用力点边钩码数和距离的乘积。在利用定量计算法分析出数据之间的等量关系后,教师不仅更好地得出结论,还使学生们对知识的记忆更加深刻,帮助学生更好地掌握杠杆平衡规律。这促使学生在发现问题的同时产生去探索问题的浓厚兴趣,使问题成为已知与未知之间的桥梁和纽带,使学生在探索问题的海洋中不断遨游,并得到成功的喜悦与欢乐。

(二)对比分析法

在生活学习中,对比是学生在各个科目中比较常用的思维方法,生活充满了对比,实验中也可以通过对比来对实验结果进行分析。在实验过程中,教师可以有意识地对一些实验条件进行控制,使得实验结果有所不同,让学生在观察数据不同的情况下,试着去寻找它们之间存在的不同点与相同点,从而完成对数据的分析,揭示事物的内在本质和外在现象。举例初中物理“探究导体电阻大小还与什么因素有关”一课中,针对哪些因素影响了导体电阻的大小这一问题,让学生利用4根长度不同的导体和4个温度不同的环境来进行实验并得出下列数据:

教师在指导学生做完实验后,积极引导学生去进行数据比较,进而可以得出在温度相同的情况下,导体电阻随着导体长度的增加而增大,而在导体长度一样时,导体的电阻也随着温度上升而增大的结论,使得学生在对数据的比较过程中,发现并理解了摆的特点,使得知识更加深刻。容易达到激发学生学习热情,提高学习效率,深化知识、巩固知识的目的。

(三)示意分析法

初中实验中有些数据需要通过图画来使数据更好地分析,例如力。示意图分析法指的是利用简单的图和形,针对采集而来的实验数据,将实验数据绘制成简明的图形,用来更加生动形象地说明研究对象量与量之间关系的一种方法。举例初中物理实验“摩擦力的产生”一课,对学生采集而来的数据进行以下分析:

学生在教师的指导下,用示意图将重力和摩擦力之间的关系用图示方法画出,并附上简单的文字进行说明,这样就可以利用示意图对物体在斜坡上静止不动的现象进行说明。这样,教师通过把示意图变成搭建数据与概念之间的桥梁,使得抽象的力与力之间的关系用直观手段表现出来,使学生可以直观感受到生活中的摩擦力,解释人可以行走等问题,使得学生在学习上的难点得以突破。与其他方法相比较,示意图更加直观、形象和简洁,通过示意图来对数据进行分析,学生对知识的理解和记忆更加深刻,并且进一步激发学生的学习兴趣,发挥学生的主观能动性,提升学生的学习能力以及态度、情感和价值观等方面的素养。

(四)推理分析法

通过运用数学思想来进行推导和分析一组实验所提取的数据,并对它所对应的数值进行分析和推导的分析方法就是推理分析方法。例如,初中的化学实验中,我们可以通过原有知识和实验得到,O2+C=CO2,氧气和碳在点燃的情况下,能够生成二氧化碳,那么往往老师会问到,根据上述反应,思考并简述一下水是如何产生的。那么,学生往往可以推论出氢气和氧气在点燃的情况下可以生成水,即2H2+O2=2H2O,如此下去,我们还可以推论出许多反应的产生。

在这种分析中,学生可以根据自己的实验结果和实验数据,通过对相邻的数据不断进行观察,总能够发现其中的一些科学规律,进而对这些规律进行分析和反复推敲,得出另外一个可能出现的数据。在这种分析推论的过程中,教师教导学生在分析数据时运用推理方法,不仅使学生对知识有进一步认识,还能提高学生的思维水平和探究能力,激发学生学习的热情。

当然,如今在实验过程中对于分析、处理实验数据的常用方法有很多,上述只是一些相对比较简单的方法罢了。只有根据具体的实际情况出发,才能够引导学生在实验数据处理时运用恰当的方法,从而快速发现规律,得到科学结论,有一个科学的概念。我们都知道科学探究十分困难,其过程是十分曲折的,许许多多科学家究其一生都投身于对科学的研究,对人类社会出现的各种问题而绞尽脑汁,为人类更好的生活而不断努力、奋斗。因此,这需要一代人又一代人的不懈努力才得以完成。教师在引导学生进行实验探究的过程中,应该耐心引导学生进行实验,并在数据的分析上下更大功夫,不能急功近利,只想着去完成教学任务,让学生能够真正体会到科学探究中所带来的艰辛和乐趣,才能激发学生对学习的热情,培养学生探索未知事物的浓厚兴趣,才能使学生积极主动地去学习,才能培养学生的探究能力,从而提高学习效率,享受学习成果带来的愉悦心情。

参考文献:

[1]王炳瑜.浅谈科学实验数据分析方法[J].都市家教,2016.[2]张红霞.科学究竟是什么[M].教育科学出版社,编辑 孙玲娟

2003.

浅谈初中教学中如何对科学实验数据进行分析 第2篇

浅谈如何对初中地理教学进行改革

作者/ 敖卫红

【摘要】对初中地理教学的改革,本文从四个方面进行了阐述:一是更新教学观念,将知识学习要求的程度降低;二是将“电化教学”“互动教学”应用于课堂;三是教师教会学生自主学习的方法;四是改革教学方法,注意理论联系实际,提高教学质量。论证了以科学发展观为依据,在地理课堂教学,传达地理思想,培养学生学习地理的兴趣,最终使学生从“认识地理”到“学会地理”走向“会学地理”。

【关键词】更新教学观念 电化教学 互动教学 改革教学方法

本人非地理专业教师,因学校缺少专业的地理教师,所以一直以来本人担任学校的地理教学工作,在这么多年的地理教学中,我发现学生在潜意识中认为地理这门学科是“副科”,对地理的学习不够重视,地理教学工作的开展也比较困难。虽然现在地理已经被纳入高考科目,地理的教学地位得到了一定程度的提高,但是地理不被重视的情况还普遍存在。要改变这种局面,就需要对我们的地理教学进行改革,从培养学生学习地理的兴趣抓起,将学生学习地理的积极性调动起来,使他们的学习态度真正从“要我学”转变到“我要学”,那么初中地理教学工作就可以得以改善,学生的综合能力也可以得到进一步提高。为此,我认为可以从以下四个方面进行改革。

一、更新教学观念,将知识学习要求的程度降低

初中地理作为副科存在教学时间不足,学生学习重视程度不够的实际情况。地理科要求知识点掌握的程度,虽然每年都有所下降,但实际上一些知识点还是比较难于掌握,遗忘率非常高,如降水的分布规律、影响气候的因素、世界的气候类型等,如果硬要学生去死记硬背,学生会觉得难记易忘,严重打击他们学习的积极性,学生往往没有兴趣。教学中,在深人钻研教材的基础上,采用形象、生动的比喻或者歌谣,也会取得较好的效果。如运用形象记忆我国许多省的轮廓特征,黑龙江省像只天鹅,广东省像象头,云南省像孔雀等。在认识南亚的位置及国家时,可以用这样的歌谣:喜山印洋间,北回归线北部穿;南亚七国家,海上斯与马,内陆尼与不,临海孟印巴,相邻有四国,印不与尼巴。在认识中南半岛上五个国家及首都可以用这样的小故事巧记:有一个名字叫老万(老挝、万象),一天,他想越河(越南、河内)去捡(柬埔寨)金(金边)子,可是他选错了交通工具,他是骑着绵(缅甸)羊((仰光)去的,绵羊走的太(泰国)慢(漫谷)了,结果金子没捡到。对一些难懂的知识点只要求学生知道便可以了。主要是培养学生的学习兴趣,增强其学习欲望,提高学生的学习积极性和学习效率,可以通过一系列的活动,使学生成为学习的主人,提高对地理科的好感,为将来高中地理的高层次教育打下良好的基础。

二、“电化教学”“互动教学”应用于课堂

“电化教学”是利用幻灯机、录像、电视、电影、VCD、摄像器材等各种电教手段来帮助学生认识复杂的地理事物。地理内容广泛复杂,时间的长久性、空间的无限性及现象的抽象性、间接性的特点,决定了地理教学的综合性、复杂性、困难性。而电化教学正好能解决这些教学上的问题,激起学生对知识的`无限渴望。例如,在初中地理湘版教材七年级上册第四章第一节中有《收听天气预报》的内容,若教师在课前用录音机录下前一天的天气预报,在课堂上,先播放,然后引出所学的内容,这种新颖的导入可紧紧地套住学生的注意力,自发产生一种对了解有关天气预报相关知识的兴趣,如果教师边作板书边分析天气预报中用到的符号,并由此引申到世界各地的天气预报,必将大大提高学生对地理的感性认识,激发探索地理奥秘的激情。

“互动教学”更应在地理教学中得到体现。时代进步了,学生的学习环境也变化了,特别是地理知识传播的渠道更广了,地理课已经不再是学生获取地理知识的唯一渠道。因此,地理教师应该转变教师角色,改变过去教师单向讲授为主的习惯教法,将师生互动教学引入地理课堂教学,坚持“以学生活动为主,教师讲授为辅,学生活动在前,教师点拨评价在后”的原则。由于初中生心理的特点,他们很乐于参与教学过程。可以把学生组织起来亲历这些过程。如进行学生地理新闻发布会和点评活动,地理角色扮演、课堂讨论等活动既活跃课堂气氛又深入了教学。

三、教会学生自主学习

地理知识之间带有一定的逻辑联系和规律性,学习上要悟,则要求教师教会学生掌握正确的学习方法和懂得知识间一般的联系,引导他们去发掘课本上的知识,不要包办一切。如在区域地理中,气候一般都受地理位置(纬度位置、海陆位置)、地形因素、洋流因素等的影响,气候和地形等又决定了区域的自然特征,而经济特征、人口分布和生活特色又受环境(包括政治环境和自然环境)、交通和资源分布的影响。教师可以在讲课的基础上,总结出区域地理学习的一般规律,让学生掌握学习方法(即综合法),为他们将来的自主学习打下基础。如讲述青藏地区的特点时,由于前面已讲述了多个区域特点,学生已大概掌握了区域特征分析方法,此时,就不应再由教师讲授太多,教者可列出几个提纲式的引导问题,让学生分小组研究解决,再由教师整理出思路。另外,也可以设立一个地理主题,让学生按小组收集资料进行讲解,效果也好。

四、改革教学方法,注意理论联系实际,提高教学质量

现在中学地理教材中一个非常明显的特点是有丰富多彩的插图:地图、统计图表、图画、漫画等。其中漫画以其新颖别致的特点在教材中倍受学生的青睐,当然,对于初中学生来说,对漫画的理解能力并不是那么深刻,可能还只局限于表面现象。教师必须利用学生这种对漫画的好奇,正确地引导学生分析画面,剖析出漫画所表现的实质问题,真正把这种吸引力转化为学习的动力。如在讲授七年级地理第三章第一节关于“人口增长所带来的问题”时,首先,让学生阅读教材中“处境艰难的地球”漫画,要求学生阅读图中内容,提示学生既要注意图中的每一个细微内容,又要回顾前面所学习过的关于世界人口的发展问题。然后,让学生在课堂上各抒己见,畅所欲言,教师要及时地对一些同学认识上存在的问题进行纠正。最后,由教师作总结,在肯定同学们认识的同时,还补充一些相关的内容。经过这样的尝试,学生大多数能很好地掌握知识,反响也很好。可见,这种教学,重在强调学生在接受感性认识之后,再对知识进行理性化的教学,这样做有利于学生对新知的认识和积累。游戏课就是把课外活动与课堂教学有机地结合,把地理知识融入游戏之中,通过生动活泼的方式激发学生兴趣并获得知识。

前面所讲述的只是个人的粗浅认识。

在实际教学中,还需要对地理的教学要求进行一次全面的改革,以科学发展观为依据,在地理课堂教学中,传达地理思想,培养学生学习地理的兴趣,最终使学生从“认识地理”到“学会地理”走向“会学地理”就可以了。

【参考文献】

1.湘教版《地理教师用书》

2.徐立松、孟胜修、王燕津、李通:《中学地理教学方式改革的探索与实践》,北京教育(普教版),.6.

浅谈初中教学中如何对科学实验数据进行分析 第3篇

关键词:初中物理,实验教学,学生

初中物理实验包括演示实验、学生分组实验和课外小实验三个部分。只要在实验教学中将它们进行合理运用, 必将对学生的物理教学带来很大的帮助。笔者结合多年来的教学实践经验, 对如何有效进行初中物理实验教学进行以下几点探讨:

一、重视课堂纪律, 狠抓实验前的课堂教育

许多学生在实验前对物理实验器材有着高度的好奇心, 导致一进入实验室看到实验器材就好像看到玩具一样, 在完全不知道实验探究的目的、不了解实验操作过程的状态下, 拿起实验器材开始漫无目的地玩起来, 加之人多嘈杂, 形成不良的课堂秩序, 严重影响实验教学。鉴于此, 笔者认为要做好以下几点:首先, 在第一节实验课上, 教师应对学生进行约法三章:讲清实验室规章制度, 强调课堂纪律问题, 特别是不许大声喧哗打闹, 随意走动, 私自拆装实验器材等。其次, 教师应将学生分成若干实验小组, 并在每组中拟定一名实验组长负责 (建议教师在充分了解每位学生学习状态的情况下, 认真挑选实验组长) 。若课堂时间比较紧张, 可利用课余时间对实验组长们进行相应实验培训, 以方便对全班学生的管理。最后, 对违反课堂纪律的学生要有错必究, 绝不放任, 要让学生从第一堂课起就养成维护纪律的良好习惯。

二、演示实验:进行课前预实验, 确保实验一次成功

演示实验在物理教学中占有很大比重, 它的最大优点是能将抽象的概念、定理、公式以直观的形式呈现, 这对于正处于感性认知大于理性认知的成长阶段的初中生而言, 无疑具有相当突出的作用。做好演示实验, 既可以使学生课堂的注意力高度集中, 又可以促进学生理解抽象复杂的物理概念。因此, 教师应根据物理教科书的要求, 尽心尽力地组织每一项演示实验。

笔者认为在演示实验中, 进行课前预实验, 是演示实验的重中之重。教师通过在课前充分的准备, 可以提前排除一系列导致实验失败的因素, 确保实验一次成功!例如:在讲述“光的色散”一节时, 若遇阴雨天气, 实验效果非常不明显, 学生看得非常劳累。而在晴朗天气, 教师只需将三棱镜对着太阳光, 即可使教室天花板上出现一条明亮的彩色光带, 而学生也由此明显的实验现象学习了光的色散。又如电磁感应实验, 若按教材安排, 使用单股导线切割磁感线时, 灵敏电流计的偏转非常不明显, 实验效果不理想。故可采用多股线圈代替单股导线, 再次切割磁感线时, 学生可以非常清楚地观察到灵敏电流计有较大的偏转, 从而得出“当闭合回路的一部份导体在磁场中作切割磁感线运动时, 会产生感应电流”的实验结论。以上两例, 均要求教师提前做好预实验, 对各种可能的不利条件预先作好充分的准备, 确保演示实验一次成功。

三、学生分组实验:以学生为实验主体, 进行探究式实验

在以往的学生分组实验教学中, 学生仅仅是按照教科书的要求进行实验, 机械地证明已经设定好的问题, 这种方式虽能促使学生尽快掌握物理知识, 但对培养学生的创新能力方面则大打折扣。因此, 教师应多引导学生进行探究式实验——学生在教师指导下, 对某一问题进行实验探索, 独立地分析问题和解决问题, 最终对研究的问题有一个正确的结论。例如, 在进行“探究加速度和力、质量的关系”实验时, 可以通过日常生活中的现象进行引入, 以此为契机鼓励学生大胆猜想。学生提出:加速度和物体的受力、物体的质量有关, 加速度和物体的受力成正比, 加速度和物体的质量成反比 (还有学生提出加速度和物体的体积有关) 。在记录下学生的各种猜想后, 教师应启发学生如何验证猜想是否正确, 于是有学生提出通过做实验来验证。接着, 教师又在实验验证的方法上, 引导学生大胆提出自己的观点, 并带领学生进行实验验证, 最终对所得的实验数据进行分析总结, 从而得出结论。

探究式实验, 旨在提高学生的综合素质、培养学生的综合能力, 是使应试教育转变为素质教育的有效手段。探究式实验的良好运用, 可使学生既享受了实验探索的乐趣, 又锻炼了其创造性思维的能力。总之, 在整个实验过程中, 教师应充分把学生作为主体, 而自己退居次席 (只起一个引导者的作用) , 鼓励学生充分发挥自己的想象力去设想和验证, 直至得出正确的结论。

四、课外小实验:鼓励学生大胆尝试, 锻炼实践能力

在生活中, 物理现象无处不在。通过一些简单易行的课外小实验, 既有利于巩固知识, 提高能力, 还容易引起学生的兴趣, 这对全面提高物理教学质量具有十分重要的意义。因此, 教师应引导学生要多观察身边的物理现象, 并运用自己已学的物理知识去分析其中的物理原理。教师还应鼓励学生大胆尝试一些没有危险性的课外小实验, 使学生加深对物理原理的认识, 并以此锻炼自己的实践能力。例如, 在学习了“光的色散”一节后, 教师可以鼓励学生做“人造彩虹”的课外小实验, 简单易行的小实验可加深学生理解“白光是由七种色光组成的”这一结论:在烈日下, 教师可拿着一瓶矿泉水和学生一起来到操场, 教师先是用力喝了一口水, 而后用力向外吐出, 在吐出的水雾中立即出现一道小型的彩虹。就是这么一个有趣而直观的课外小实验, 引来了学生的争相模仿。兴趣盎然的他们在一次次成功制造彩虹的成就感中, 潜移默化地锻炼了自己的实践能力, 并且激发了对物理实验的热爱。

五、撰写实验报告, 检验学习效果

一堂实验教学课是否成功, 不是关注课堂气氛是否热烈, 而是关注学生是否通过本堂实验课掌握了物理知识和掌握了多少物理知识。为了不使实验教学在表面的热烈气氛下流于形式, 教师应要求学生撰写实验报告。实验报告应尽量详细具体, 内容包括实验原理、实验步骤、实验注意事项、实验数据及数据处理和实验感想等。为了更深入地了解学生是否已对该实验背后所蕴含的物理道理有了充分的认识, 教师还应就本实验的相关知识点认真编制检测题目, 并要求学生把检测题答案也写入实验报告中。最后, 教师通过认真检查学生的实验报告, 既可及时检验学生本堂实验课的学习效果, 又能对教师接下来的实验课程安排起到一定的指导作用, 同时还有利于学生逐步养成良好的实验记录习惯和严肃认真的实验态度。

浅谈初中教学中如何对科学实验数据进行分析 第4篇

【关键词】培养;提高;环保;意识

生物在初中属于“副科”,没有引起学生和教师的足够重视。就算认真上课的生物教师,也只是为应付考试而教。其实,作为上生物课,我们除了传授课本知识,还可以利用生物课渗透环保教育或开展生物课外,以提高学生的环保意识。利用生物课向学生渗透环境知识,进行环保教育有很直接、很现实的效应。当前存在的一系列令人忧虑的环境问题,诸如大气污染、温室效应,臭氧空洞,水资源短缺、沙尘暴、泥石流、厄尔尼诺现象等日益严重的环境问题,对人类的生存与发展产生了深远影响。伴随着经济的高速发展,环境污染越来越严重;温室效应。白色污染.工业生产排放的废气。废水及生活垃圾造成的尘埃等严重地影响着人们的生活及身体健康,环境问题成为当今国际社会普遍关注的重大问题。环境保护要与经济建设协调发展。义务教育生物课程也要将培养学生的环境保护意识和行为作为九年义务教育的重要埃养目标。因此,在中学生物教学中,教师应联系实际,积极开展环保教育,培养学生的环保意识并落实到实际行动上。因此,保护环境、提高全民族的环境意识,已成为当务之急。我们初中生物学教师在教学活动中,应重视学生环保意识的培养。下面就这方面谈谈自己的一些看法。

一、利用课堂教学,进行环境教育的渗透

学校教育是以课堂教育为主的教育,要在学校中进行环境教育,就应该立足课堂,依靠教科书,利用课堂教育这个主渠道,适时、适量、适度地渗透环境教育。

1.把握渗透课

此类课涉及环境内容不突出,或是间接的反映。这就要求教师首先要深入研究教材,找出课程内容与环境教育内容的结合点,及时挖掘。例如:结合植物学部分的教学,介绍植物在环境保护中的作用,教育学生要绿化环境,自觉爱护一草一木;结合动物学部分教学,介绍青蛙、鸟类的益处,提倡爱护动物,不要乱捕滥杀;结合“人体生理卫生”部分的教学,介绍环境污染对人体健康造成的危害,使学生认识到关心保护环境,就是保护每一个人自身的健康。

在渗透课进行环境知识教育时,要注意以下三个问题:第一,找准与教材的结合点,避免牵强附会。第二,掌握好渗透的比重和程度,不能过分展开,上成专业课。第三,老师应列出渗透教育提纲,做到备课上有要求,教案上有体现。

2.不断改进教学方法

环境教育重在培养学生的环境意识,养成良好的环保观念和行为习惯,而不是专业技术教育。所以教学方法应由传统的灌输式讲授知识,转为启发的探究式教学,合作性学习。可充分利用现代教学手段,进行多媒体展示,让学生有一定的感性认识。同时也让学生课前收集资料,课堂上组织学生讨论,充分发挥学生的主动性。尽量使用互动式教学方法,组织学生进行角色扮演。让他们明白每一人的生活,都是与其他生物息息相关的,必须爱护它们,让它们在一个好的环境中生长,自己才能得到更好的发展。因而就有了爱护之心,环保观念也就具备了。组织成立环保小组,具体负责学校内的环境保护工作如监督践踏花草、破坏树木的行为及校内卫生等。在班内可指导学生将可以回收的垃圾与不可以回收的垃圾归类放置,并将可回收垃圾“处理”后的收入用于奖励优秀和先进生或添置教学用具等,这样既培养了学生的环保意识,又使其养成艰苦朴素的好习惯。此外,还可以定期观看有关环境保护的影像、知识讲座以及开展以环境为主题的班会、办以环境保护为主要内容的板报等。通过这些形式来宣传环境保护的重要性,培养学生环境保护的意识。

3.上好典型课

这类课涉及的环境内容比较多。初中生物第二册第三章“生物与环境”是对学生进行环境教育的重要章节,是进行环境教育的极好素材,教师在这一章的教学中要注意:

第一,不断改进教学方法。环境教育重在培养学生的环境意识,养成良好的环保行为习惯,而不是专业技术教育。所以教学方法应由传统的灌输式讲授知识,转为启发的探究式教学。可充分利用现代教学手段,如:幻灯、图片、录像来加强学生的感性认识,课前组织学生收集资料,课堂上组织学生讨论,这样可以充分发挥学生的主动性。适当使用互动式教学方法,组织学生表演科学小品,例如:在讲“生态系统”时,选8位同学上台,他们代表草、动物(包括兔、虫、蛙、鸟、羊、狼、鹰),要求每位同学用绳将与自己有食物关系的生物连接起来,呈现一个食物网,体现生态平衡的状态。然后一位同学代表“人”上台,抓走了鹰、狼,问问学生有什么变化?再把草拉走,结果又会如何?这种游戏的方法,很生动、形象,增强了趣味性,学生自然地理解了生物之间的联系,初步树立了生态学的观点。

第二,理论联系实际,体现地方特色。如果只从理论上讲,学生容易产生繁琐枯燥的感觉,所以,教师应从大家身边的事例出发,适当补充介绍顺德当前的环境状况,例如:全市有26万辆摩托车,5万辆汽车,所排出的尾气对大气的污染是非常严重的。这样以学生身边能够感受到的问题对他们进行教育。

第三,重视数字的作用。在讲“人口與环境”时,列举:当今世界每日增加21.6万人,目前已接近60亿人。我国在1949年时有5.4亿人,建国40多年增加到12亿多,占世界人口的22%。在学习“我国的野生动植物资源”时,列举全世界每年灭绝的野生生物达4万余种;现存的我们熟悉的大熊猫不过1000头左右,朱 不超过100只,云南的亚洲象不足50头,野生华南虎不足30只等等。

二、丰富课外活动,强化环境意识

1.宣教文艺活动

每学年都要就环境教育开展一系列的主题教育活动。一年一度的“植树节”、“地球日”、“世界环境日”、“世界无烟日”、“人口日”、“爱鸟周”、“野生动物保护宣传月”都是我们传统的环境教育日。配合有关主题,举办环保知识讲座,组织学生进行演讲比赛、征文比赛,利用黑板报、墙报进行宣传展览,排演环保节目,进行环保知识问卷调查等,这样使学生对环境保护有了新的认识。

2.社会实践活动

组织学生顺德一日游和游览附近的风景名胜,参观植物园、动物园。使学生在感受美的过程中,产生向往大自然的情感,从而升华为热爱大自然,以增强学生保护和改善生态环境的责任感和使命感。组织学生调查附近的工厂、小河、垃圾处理场、生活小区等,当他们看到污浊的河水、遍地的垃圾、工厂排出的废气、公路上的尘埃,自然就会明白环境保护的重要性,并自觉行动起来,保护环境。

3.环保兴趣小组活动

成立环保兴趣小组,参加生物园的建设、培植各种植物、学习饲养小动物、进行小实验。如:香烟对蚯蚓生活的影响、洗洁精对小鱼生活的影响、青蛙食物观察等。学生们对这些活动都有浓厚的兴趣,这样不仅开拓了学生的视野,而且也培养了学生的观察、分析、动手能力。

三、通过布置不同形式的作业强化学生的环保意识

在正常教学中可以通过让学生做一些探究、调查、资料收集方面的作业。提高他们的环保意识。在讲到“人类活动对生物圈的影响”时,我让学生回家收集有关人类活动破坏生物圈的例子;在讲到动物部分的内容时,我让学生课下调查由于人类活动面灭绝或数量急剧减少的稀有动物。这样的作业既能够培养学生收集资料、获取有用信息的能力。又能够让学生在做作业的同时强化环保意识。

浅谈初中教学中如何对科学实验数据进行分析 第5篇

一.课题解释

在实施化学实验教学过程中,教师要转变教学观念,实施符合新课程理念的实验教学,教学过程中要着力培养学生的能力,创设有效的实验情景,提高学生学习化学的主动性和积极性,要让学生体验探究的历程,培养科学素养,只有这样才能发挥实验的有效性。二.课题背景

以实验为基础是化学教学的基本特征,实验为学生提供了化学学习的认知背景,不但有助于学生形成化学概念,理解化学定律和化学原理,而且能激发他们对化学学习和探究的兴趣。实验教学对启迪学生思维、培养科学方法和创新精神均能产生积极有效的作用。因此,教师如何有效地设计与实施实验教学,促进学生提高化学学习的效益,是中学化学教学改革中非常关键的一个环节。三. 理论指导

素质教育理论:中共中央、国务院《关于深化教育改革全面推进素质教育的决定》明确指出实施素质教育以提高国民素质为根本宗旨,以培养学生的创新精神和实践能力为重点。根据素质教育理论来研究在初中化学实验中能帮助学生自主实验、独立思考,能培养学生探索精神、创新思维,能有利学生开发潜能、勇于实践的一种实验类型。

新课程标准:在全日制义务教育《化学课程标准》(实验稿)中强调“化学实验是进行科学探究的主要方式”,“教师要注意改进传统的实验教学,精心设计各种探究性实验,促使学生主动学习,逐步学会探究”。帮助学生了解探究性实验的基本过程和方法,培养学生初步的科学探究能力和态度,使学生掌握进一步学习和发展所需要的化学基础知识和基本技能,在实验实践中获得探究的体验和意识,从而提高学生科学探究的素质学科教学理论。

在《化学实验论》中,中学化学实验可分为验证性实验和探究性实验两种基本类型。传统的中学化学教学往往以验证性实验为主,这种实验教学以教师为主、以获取书本知识为重点、以学生模仿操作为基础、以实验结果为评价标准,学生在实验中处于被动学习的地位。探究性实验则以学生为主、以掌握科学方法为重点、以学生自主探究为基础、以实验过程和实践能力为评价标准,学生在实验中

处于主动学习的地位,能激起学生学习化学的持续兴趣,增强学好化学的自信心。因此必须加强探究实验教学。四.整体计划

通过演示实验分组实验相结合,培养学生动手动脑的能力、分析问题和解决问题的能力。在实验过程中,具体问题具体分析,使学生掌握必要的实验技能和理论知识,养成良好的实验习惯,体现科学素养。五.具体做法

1、教学观念的转变是发挥新课程实验有效性的前提

我认为,只有加强实验教学的有效性,才能达到新课程预期的培养目标,才能真正使学生养成“自主学习、合作学习、探究学习、动手实践”的学习方法和习惯。因此,教师应当转变教学观念,确立新的教学观:①教学要密切联系学生的生活世界,让教学内容与生活世界结缘;②教师的教学方式应该服务于学生的学习方式;③注重让学生理解、探究,给学生自由思考的空间,帮助学生发现学会知识对个人的意义;④教师应当营造和谐、融洽的学习氛围,建立平等的师生关系;⑤教师要鼓励学生拓展知识面,确立学习目标,提高综合学习能力。只有切实加强新课程下化学实验教学,才能发挥实验教学的实效性作用。

2、创设有效的实验情景,提高学生学习化学的主动性和积极性

(1)适当地借助多媒体技术,使演示实验更形象更直观,效果更优化。如:

初中化学教材(沪教版)“一氧化碳与氧化铁的反应”实验中,实验开始时应先通入一氧化碳后加热玻璃管。当老师提出:如果这两个步骤颠倒了,结果如何呢?学生议论纷纷,讨论热烈。于是我用动画演示的方式播放了先通入一氧化碳后加热时发生的爆炸现象。学生印象深刻,记忆犹新。

(2)利用实验情景,激发好奇心,提高学生学习化学的主动性和积极性

好奇是创造行为的开始,是学生探索心理的推动力,在创造性思维中具有触发催化的作用,从而成为学生行为的内在动力之一。爱因斯坦说过,他没有特别的天赋,只有强烈的好奇心。学生对事物感到好奇的时候,往往是创造性思维迸发的时候。因此化学教师要善于利用实验,精心创设化学情景,激发学生强烈的探究兴趣,那么探究意识的培养也就水到渠成了。为此,上好化学第一课对初中学生而言影响重大。因为学生往往带着一种好奇的心理步入化学殿堂的,他们期

盼着早日能揭开这个神秘的面纱,期盼着早日喜欢上化学这一门新的学科。比如,教师在进行第一节化学课教学时一开始就可以向学生介绍:“从今天起我们开始学习一门新的课程”,并将事先填充的氢气球放飞到教室上空,氢气球下系一标语,上面写着:学好化学。此时,学生精神抖擞,课堂上布满欢快的气氛。老师问:“氢气球为什么能向上飞?” “ 假如改用口吹的气球,它能不能向上飞呢?”。对于这些疑问,老师可不作答,既而还可以再提出一连串的问题:钢铁是如何炼成的?铁为什么会生锈?煤气为什么会使人死亡?人胃里的胃酸过多可以用具有什么性质的药物治疗?森林火灾如何预防?等等。在学生面前不断提出他们暂时还解决不了的问题,让学生在无尽的问题中产生浓厚的求知欲,从而在学习过程中永不满足,不断进取。同时还可以运用现代化教学手段,采用“视频导入”抓住学生的眼球,把化学世界绚丽多彩的第一印象呈现出来,拓展学生求知的视野;还可以设计几个趣味实验,如“点不燃的手帕”“雨落花开绿叶出”“空中生烟”等有趣的化学“魔术”学生急切想知道:这是怎么回事?为什么会有此现象?自己能否操作?从此,学生学习化学的积极性特高,兴趣很浓。甚至还可以通过小故事、科学史实、实物等情景创设,激发学生进一步探究学习的好奇心和欲望,使他们感受到学习化学的愉悦性。因为有了好奇心才会有问题,有了问题才会产生学习的欲望。有了学习的欲望才能真正激发学生学习的内在动机,自主积极获取知识,使“要我学”变成“我要学’,增强了实验教学的有效性。

3、结合新课程教学以培养学生能力的需要来提高实验的有效性

(1)变演示实验为探索性实验,培养学生的创新能力。

在以前,课堂演示实验一般以教师为主体,学生仅仅是旁观者,没有直接参与,这不利于学生创新能力的培养。现行的新课程化学教学变“创造性的教”为学生“创造性的学”,将演示实验改为探索性实验,让学生充分地动脑、动手、动口,发挥学生的主体作用。如:《制取氧气》的教学中学习有关氧气的实验室制法,就可以采用探索性实验,通过实验教学了解到用高锰酸钾与过氧化氢在制取氧气操作上的不同方面知识,从而掌握实验室制氧气的相关知识。这种变演示实验为探索性实验的实验教学有利于学生创造性思维的激发,培养学生的创新能力。

(2)采用多种实验方法,活跃和培养学生思维能力。

①实验游戏化:“寓教于乐”是青少年教育的一条基本原则,我们每个人的启蒙教育都是从游戏中开始的,因此在“用简单的实验方法区分棉纤维、羊毛纤维、合成纤维织成的布料”的化学实验教学中就可以让学生通过游戏的方式进行学习,达到学习的最佳状态。

②可将部分演示实验制作成一些课件,利用计算机、投影仪等电化教学设施的再显性,重现实验的基本情况,使学生能够将抽象的知识形象化,更好地理解知识和内容。如《用实验方法将氧化铁中的铁还原出来》的实验教学,由于实验条件的限制,可以采用模型展示、动画演示的方法让学生身临其境,掌握知识。

③对于学生分组实验,我们在帮助学生掌握实验原理的基础上,应当鼓励学生认真思考、勇于实践,允许学生用不同的实验原理、多种仪器、药品、不同的实验步骤进行实验;允许教师根据不同的实验情况培养学生的应变能力。比如:对于中学化学教学中有关几种物质如H2、O2、Cl2、CO2、NH3等的实验室制备,应当引导学生从反应原理、反应物状态、收集方法、制取装置等方面加以思考、分析,寻找出最佳的解决方案,培养学生的应变能力。

(3)通过日常生活现象的严密观察和勤于思考,培养学生主动研究的探索精神,创造性地发现、思考和解决新的实际问题的能力。

紧密结合学生的日常生活、工农业生产,提出一系列实际问题,如化学教材中研究性学习课题“调查家庭所用燃料的性能、价格、资源蕴藏情况及燃烧产物对环境的影响,对家庭燃料的选择及如何使其充分燃烧提出自己的看法”、“调查本地区固体废弃物的主要品种和回收价值”等。教师应当引导学生根据自己的已有知识和生活经验进行探究,提出解决实际问题的方案。从而激发学生的学习、求知、探索的兴趣,使他们积极主动地学习知识,培养学生灵活运用化学知识解决实际问题的能力。

4、关注实验探究的过程,培养科学素养

积极开展科学探究活动可以改变学生的学习方式,使学生在获得化学知识和技能的同时,受到科学方法训练,体验探究乐趣,形成和发展探究能力。比如在初中化学“定量认识化学变化”的知识教学中,教师的教学过程所设计的化学实验探究过程为:“创设情景,提出问题”(物质发生化学变化的前后,总质量是否改变?是增大、减小还是不变?)“提出假设,设计实验”(物质发生化学变化

后,其总质量不变)“进行实验,观察实验”(在密闭的容器中加入硫酸铜溶液,然后逐滴滴加氢氧化钠溶液,观察反应前后质量是否相等;在密闭的容器中放入大理石和稀盐酸,充分反应放出的气体再用澄清的石灰水吸收,观察变化前后质量是否相等)“学生讨论,启发思考” “交流表达,拓展迁移”(结论:物质发生化学变化的前后,总质量保持不变)。正是在教师的启发引导下,使得探究性实验教学得以成功,打开了学生的思路,学生经过这一系列探究性问题的实验、思考、分析后,从而得出质量守恒的规律。

对数据进行聚类分析实验报告 第6篇

任争刚

权荣 一、基本要求 用 FAMALE.TXT、MALE.TXT 和/或 test2.txt 的数据作为本次实验使用的样本集,利用 C 均值和分级聚类方法对样本集进行聚类分析,对结果进行分析,从而加深对所学内容的理解和感性认识。

二、

实验要求

1、把 FAMALE.TXT 和 MALE.TXT 两个文件合并成一个,同时采用身高和体重数据作为特征,设类别数为 2,利用 C 均值聚类方法对数据进行聚类,并将聚类结果表示在二维平面上。尝试不同初始值对此数据集是否会造成不同的结果。

2、对 1 中的数据利用 C 均值聚类方法分别进行两类、三类、四类、五类聚类,画出聚类指标与类别数之间的关系曲线,探讨是否可以确定出合理的类别数目。

3、对 1 中的数据利用分级聚类方法进行聚类,分析聚类结果,体会分级聚类方法。

4、利用 test2.txt 数据或者把 test2.txt 的数据与上述 1 中的数据合并在一起,重复上述实验,考察结果是否有变化,对观察到的现象进行分析,写出体会 三、实验步骤及流程图

根据以上实验要求,本次试验我们将分为两组:一、首先对 FEMALE 与 MALE 中数据组成的样本按照上面要求用 C 均值法进行聚类分析,然后对 FEMALE、MALE、test2 中数据组成的样本集用 C 均值法进行聚类分析,比较二者结果。二、将上述两个样本用分即聚类方法进行聚类,观察聚类结果。并将两种聚类结果进行比较。

一、(1)、C 均值算法思想

C均值算法首先取定C个类别和选取C个初始聚类中心,按最小距离原则将各模式分配到C类中的某一类,之后不断地计算类心和调整各模式的类别,最终使各模式到其判属类别中心的距离平方之和最小(2)、实验步骤 第一步:确定类别数 C,并选择 C 个初始聚类中心。本次试验,我们分别将 C 的值取为 2 和 3。用的是凭经验选择代表点的方法。比如:在样本数为 N 时,分为两类时,取第一个点和第   1 2 /  N INT 个点作为代表点;分为三类时,取第一、  1 3 /  N INT、  1 3 / 2  N INT 个点作为代表点; 第二步:将待聚类的样本集中的样本逐个按最小距离规则分划给 C 个类中的某一类。

第三步:计算重新聚类后的个各类心,即各类的均值向量。

第四步:如果重新得到的类别的类心与上一次迭代的类心相等,则结束迭代,否则转至第二步。

第五步:迭代结束时,换不同的初始值进行试验,将实验结果进行比较(3)、实验流程图

(4)、本次试验我们用的聚类指标是误差平方和聚类准则 J e 设iN 是第 i 聚类iC 的样本数目,iz是这些样本的均值,则把iC 中得各样本 y 与均值iz 间的误差平方和对所有类相加后为:

  ci C yi eim y J12 当 C 取不同的值时各自算出它们的eJ,进行比较。

二、利用分级聚类方法进行聚类 1、分级聚类法思想:首先把全部样本作为一类看做一类,然后根据一定的目标

函数进行分解。

2、步骤 第一步:开始时,将全部样本当做一类,第二类即为空集。

第二步:将第一类中的第一个样本放入第二类,计算两类样本均值 1 X , 2 X,并确定两类别中样本数目 N1,N2 以及目标函数)2 1()“ 2 1(2 1X X X XNN NE   

第三步:将第一类中剩下的所有样本依次放入第二类中,按照上面运算得出 E值,并比较 E 值大小,选择是 E 值最大的样本,将其归入第二类。并记录此时的E 为 E(2)

第三步:将新的两类按照上面的方法继续划分,直到第 i 次迭代的 E(i)

3、实验流程图

四、实验结果

I I、1、用 FAMALE.TXT 和 MALE.TXT 中的数据组合起来作为样本集:

C=2 时(1)、取第一个和第五十一个样本作为初始聚类中心,得出的实验结果图如下:

得到结果是:星号表示的类别中样本总数为61,点表示的类别中样本总数为39。

两个聚类中心分别为:z1 =(163.5738,53.1541),z2 =(175.8974,68.2692)

(2)、取第二十五个和七十五个样本作为初始聚类中心时得到的实验结果如下:

最终得到的两个聚类中心分别为: z1 =(163.5738,53.1541),z2 =(175.8974,68.2692)

结果可发现取不同的初始聚类中心时两次实验结果相同。

它们的eJ= 5.9707e+003 但是,经过后面的实验我们发现,随着 C 变大,选取不同的初值对聚类结果有较大影响,当 C=2 时影响很小,几乎可以不计。因为当分为两类时,样本的类别特征很明显,所以此时选取不同的初值对聚类结果没有影响,而随着 C 的 增加,初值选择对聚类结果影响将会逐渐变大。

下面是将男女样本所代表的点分别画到图上可得下图:

其中点表示的是女生样本,圆圈表示的是男生样本。其中,男生的样本均值为(173.9200,65.5020)女生的样本均值为(162.8400,52.5960)

通过比较两幅图,可以发现,当去 C=2 时,对数据进行聚类分析得到的聚类结果基本类似于男女生分类,他们的样本均值相差不大,不过还是有一定差别。差别出现在一些身高低于 1.70 米的男生处。

C=3 时得到的聚类结果图如下:

最终的三个聚类中心:z1 =(168.8158,57.0105)

z2 =(159.2333,49.9333)z3 =(176.4375,70.0156)

eJ= 3.9251e+003 从图中可以看出,当划分为三类时,其结果可以看做按照身高与体重的比将样本进行聚类,身高体重比大,较大,小的分别为一类。

C=4 时:得到的分来结果如下:

得到的四个聚类中心为:

z1 =(164.7727,53.3545),z2 =(157.4286,49.2381)

z3 =(176.4375,70.0156),z4 =(170.4400,58.2640)

eJ=3.4318e+003 C=5 时得到的聚类结果如下:

最终的五个聚类中心分别为:

z1 =(170.3462,58.1423),z2 =(158.1579,47.3684),z3 =(163.3913,54.4652)z4 =(176.0741,67.7593)

z5 =(178.4000,82.2000)

eJ= 2.6352e+003 C=6 时得到的聚类结果如下:

最终的 6 个聚类中心分别为:

z1 =(166.9259,54.5889),z2 =(183.3333,66.6667)

z3 =(158.3462,49.8462)z4 =(178.0000,80.6667)

z5 =(171.4737,60.8158)z6 =(175.6842,68.1842)

eJ=

2.5607e+003 1、画出 C 值与eJ之间的关系曲线如下:

由图可以看出,在 C=5 之后,eJ的减小变得缓慢,所以讲此样本集聚为五类最合理 2、把 test2.txt 的数据与上述 1 中的数据合并在一起,重复上述实验,实验结果如下:(1)、取第二十五个和第二百零一个个样本作为初始聚类中心,得出的实验结果图

其中,z1 =(165.0479,53.6491),z2 =(176.4506,69.9378)

eJ= 3.2952e+004 分为一类时的为 7.1410e+004 取第一百个和第三百个样本作为初始聚类中心时得出结果与前面相同。

(2)、C=3

z1 =(174.5561,64.5024)z2 =(163.3438,51.8742)

z3 =(178.8657,80.4776)

eJ =2.0594e+004(3)、C=4 时:

eJ=1.6346e+004 z1 =(175.4783,65.7908),z2 =(159.8548,48.3145)

z3 =(179.3684,81.7368),z4 =(167.5567,56.6485)

(4)C=5 时:

eJ=1.3575e+004 z1 =(170.0510,57.5020),z2 =(175.3836,65.9452)

z3 =(160.5732,50.0512),z4 =(179.6667,91.3889)

z5 =(178.6429,75.7589)(5)、C=6 时

其中,eJ=

1.3018e+004 z1 =(170.6296,55.1241)z2 =(177.2955,68.0057)

z3 =(160.8427,50.6596)z4 =(172.6381,62.9143)

z5 =(181.5952,89.1905),z6 =(176.8488,76.8837)

画出 C 值与eJ之间的关系曲线如下

与图可知,在 C=5 之后,eJ的变化缓慢,所以认为此时仍是将样本集分为五类最合适(4)、将两种样本即进行聚类后的样本中心进行比较,如下表:

样本

C 以 FEMALE 和 MALE 中得数据作为样本 以FEMALE和MALE以及test2中的数据作为样本 2 z1 =(163.5738,53.1541)

z2 =(175.8974,68.2692)

z1 =(165.0479,53.6491),z2 =(176.4506,69.9378)z1 =(168.8158,57.0105)

z2 =(159.2333,49.9333)

z3 =(176.4375,70.0156)

z1 =(174.5561,64.5024)

z2 =(163.3438,51.8742)

z3 =(178.8657,80.4776)z1 =(164.7727,53.3545)

z2 =(157.4286,49.2381)

z3 =(176.4375,70.0156)

z4 =(170.4400,58.2640)

z1 =(175.4783,65.7908),z2 =(159.8548,48.3145)

z3 =(179.3684,81.7368),z4 =(167.5567,56.6485)z1 =(170.3462,58.1423)

z2 =(158.1579,47.3684)

z3 =(163.3913,54.4652)

z4 =(176.0741,67.7593)

z5 =(178.4000,82.2000)

z1 =(170.0510,57.5020),z2 =(175.3836,65.9452)

z3 =(160.5732,50.0512),z4 =(179.6667,91.3889)

z5 =(178.6429,75.7589)6 z1 =(166.9259,54.5889),z2 =(183.3333,66.6667)

z3 =(158.3462,49.8462)

z4 =(178.0000,80.6667)

z5 =(171.4737,60.8158)

z6 =(175.6842,68.1842)

z1 =(170.6296,55.1241)

z2 =(177.2955,68.0057)

z3 =(160.8427,50.6596)

z4 =(172.6381,62.9143)

z5 =(181.5952,89.1905),z6 =(176.8488,76.8837)

从上表可以纵向比较可以看出,C 越大,即聚类数目越多,聚类之间差别越小,他们的聚类中心也越接近。横向比较用 FEMALE,MALE 中数据作为样本和用FEMALE,MALE,test2 中数据作为样本时,由于引入了新的样本,可以发现后者的聚类中心比前者都稍大。但是它们的分布类似,变化不大。

II、将两个样本分别用分级聚类方法进行聚类,得出结果,并与 C 均值聚类法进行比较:

1、对 FEMALE 与 MALE 中数据组成的样本集进行聚类:

由图可见,分即聚类法将样本分为两类,它们的聚类中心分别为 x1 =(163.4667,53.0400)x2 =(175.7500,68.0625)

将它与 C=2 时的 C 均值聚类结果进行比较,分别比较它们的结果图以及聚类中心,下面是它们的聚类中心比较:

聚类方法

C 均值聚类 分即聚类 聚类中心 z1 =(163.5738,53.1541)

z2 =(175.8974,68.2692)

x1 =(163.4667,53.0400)

x2 =(175.7500,68.0625)

比较发现它们的聚类结果很相似。

2、对由 MALE、MALE、test2 中数据组成的样本集进行分级类:

由图可见,分即聚类法将样本分为两类,它们的聚类中心分别为 x1 =(164.9819,53.6229),x2 =(176.4487,69.8868)

将它与 C=2 时的 C 均值聚类结果进行比较,分别比较它们的结果图以及聚类中心,下面是它们的聚类中心比较:

聚类方法

C 均值聚类 分即聚类 聚类中心 z1 =(165.0479,53.6491),z2 =(176.4506,69.9378)

x1 =(164.9819,53.6229),x2 =(176.4487,69.8868)

比较发现它们的聚类结果也很类似 分析:比较发现利用分即聚类方法与利用 C 均值聚类法时 C 取 2 时的聚类结果极其相似,但是,从误差平方和角度考虑,利用 C 均值聚类时 C=2 并不是最好的聚类结果,C=5 时,才是最好的分类,由此可见,从误差平方和角度考虑,C均值聚类法比分即聚类法更优。

五、

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