Varianz und Standardabweichung mit Excel

Ziel dieser Unterrichtseinheit ist es, die Verwendung der Varianz und der Standardabweichung zu motivieren. Dabei werden die Schülerinnen und Schüler die Vorzüge einer Tabellenkalkulation kennen lernen und mit ihrer Hilfe ein vorgegebenes Problem lösen.
 

Der Einsatz von Tabellenkalkulationsprogrammen ist in der Statistik besonders hilfreich, da es mit ihrer Unterstützung sehr leicht möglich ist, effizient mit größeren Datensätzen zu operieren. Die Lernenden halten sich nicht lange mit den einzelnen Berechnungen auf, sondern können sich auf das Wesentliche konzentrieren. Der Datensatz für diese Unterrichtsstunde ist mit 15 Werten verhältnismäßig klein. Wenn die Schülerinnen und Schüler aber erst geringe Vorerfahrungen mit der Software (hier Microsoft Excel) haben, ist es aus Gründen der Handhabbarkeit durchaus sinnvoll, erst einmal mit einem kleinen Datensatz zu arbeiten.

Kompetenzen

Die Schülerinnen und Schüler sollen

  • eine schülerrelevante Problematik kennen lernen, in der es wichtig ist, mathematisches Wissen zur Hand zu haben.
  • den Computer als sinnvolles und produktives Hilfsmittel wahrnehmen.
  • selbstständig entdecken, dass es nötig ist, ein Streumaß zu definieren, da die Mittelwerte alleine zur Beschreibung einer Datenmenge nicht ausreichen.
  • drei verschiedene Streumaße kennen lernen und diese unterscheiden können.
  • die Varianz als praktisches Streumaß erkennen und auf eine Datenreihe anwenden können.

Kurzinformation zum Unterrichtsmaterial

ThemaVarianz und Standardabweichung mit Excel
AutorNils J. van den Boom
FachMathematik
ZielgruppeJahrgangstufe 11
Zeitraum1-2 Unterrichtsstunden
Technische VoraussetzungenComputer in ausreichender Anzahl (1 Rechner pro 2-3 Lernende), Präsentationsrechner mit Beamer; Tabellenkalkulationssoftware (hier Microsoft Excel), Microsoft PowerPoint für die Einstiegspräsentation

Didaktisch-methodischer Kommentar

Im Unterricht setzen sich die Schülerinnen und Schüler mit der Frage auseinander, welche Größe für das Streumaß sinnvoll ist. Die Beschäftigung mit der Standardabweichung erfolgt erst in der Hausaufgabe.

Download

varianz_standardabweichung_materialien.zip
 

Informationen zum Autor

Nils Jan van den Boom hat an der RWTH Aachen sein Erstes Staatsexamen für das Lehramt am Gymnasium in den Fächern Mathematik und Informatik erlangt. Er absolviert zurzeit sein Referendariat am Ernst-Moritz-Arndt Gymnasium und am Studienseminar in Bonn.

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