Scoreformulier: Statistisch onderzoek havo 4 wiskunde A Namen groepsleden: Romée Peters Sanna Winkelman Inleiding (max. 10 punten) Wat is onderzocht? (max. 10 punten) Diagrammen en centrum/spreidingsmaten (max. 30 punten) Normale verdeling, vuistregels nagaan (max. 20 punten) De conclusie van het onderzoek (max. 10 punten) Wat hebben jullie geleerd? (max. 5 punten) Netheid en verzorgdheid van het verslag (max. 5 punten) Totaal aantal punten Cijfer (aantal punten/90 +1) Eventueel puntenaftrek vanwege te laat inleveren Eindcijfer Statistisch Onderzoek 2 Inhoudsopgave Inleiding .........................................................................................................3 Onderzoeksvraag ............................................................................................4 Gegevens………………………………………………………………………………………………………5 Grafische verwerkingen ..................................................................................8 Centrum- en spreidingsmaten ....................................................................... 13 Normale verdeling, of niet? .......................................................................... 15 Conclusies uit het onderzoek ........................................................................ 16 Wat hebben we geleerd? .............................................................................. 17 WISKUNDE PO – SANNA EN ROMÉE 3 Inleiding Wij hebben gekozen voor het document: Gegevens154leerlingen. Wij hebben voor dit document gekozen omdat er veel verschillende gegevens in stonden die we konden combineren. Het leek ons ook creatiever en minder voor de hand liggend om voor deze gegevens te kiezen in plaats van de andere bestanden, omdat we verwachtten dat veel medeleerlingen zouden kiezen voor het vergelijken van sportprestaties of examencijfers. We hebben voor ons onderzoek gekeken naar de lengte en het gewicht van de leerlingen. Daarmee hebben we de BMI (Body Mass Index, ookwel Queteletindex genoemd) berekend, vervolgens hebben we dat vergeleken met het cijfer dat de leerlingen gaven voor het plezier op school. De cijfers voor het plezier op school lagen tussen de 1 en 5. De Queteletindex is bedacht door de Gentenaar Adolphe Quetelet (1796-1874). Van oorsprong was hij een astronoom, wiskundige, statisticus en socioloog, maar hij interesseerde zich ook voor sociale statistiek en maakte grafieken van bijvoorbeeld de sterftecijfers per maand in Brussel. Hij had ook ideeën over de “gemiddelde mens”. Hij deed metingen bij dienstplichtigen. Hij gaf zijn resultaten in grafieken weer. In die tijd leidde dit tot heftige discussie, omdat velen betwijfelden of grafieken wel wetenschappelijk waren. Standbeeld van Quetelet in Brussel door Charles Auguste Fraikin. WISKUNDE PO – SANNA EN ROMÉE 4 Onderzoeksvraag Is er sprake van een verhouding tussen het plezier op school en het BMI? Het idee voor deze onderzoeksvraag is voort gekomen uit een gesprek tussen ons. We vroegen ons af, of het waar is dat als je wat voller bent, je met minder plezier naar school gaat. Het zou kunnen zijn dat het je belemmerd bij sommige activiteiten, bijvoorbeeld gym, of dat je misschien gepest wordt. Als het waar is dat als je voller bent, je met minder plezier naar school gaat, is het dan ook zo dat als je dunner bent, je meer plezier op school hebt? Naar aanleiding van deze vragen zijn we met het onderzoek gestart. WISKUNDE PO – SANNA EN ROMÉE 5 Gegevens leerling geslacht gewicht lengte (cm) Lengte (m) 114 60 29 107 55 138 97 130 45 109 48 118 86 147 66 40 146 15 84 121 91 116 119 79 46 16 35 83 140 63 129 120 137 131 8 9 134 50 69 77 73 139 132 143 93 43 95 142 2 65 101 62 141 56 7 1 21 125 44 90 85 26 5 70 82 0 0 1 1 1 0 0 1 0 1 1 0 0 1 1 1 0 0 1 1 0 0 1 0 0 0 1 0 0 0 1 0 1 1 0 0 1 0 0 0 1 0 1 0 0 1 1 0 1 1 1 1 0 0 0 1 0 0 0 0 1 1 0 0 0 40 58 49 56 50 50 40 60 41 57 55 47 46 58 62 56 49 55 51 51 53 50 50 51 55 52 54 48 51 60 59 50 55 70 52 52 52 54 55 61 59 56 60 48 57 60 65 55 55 59 62 56 51 63 55 70 61 55 59 50 72 67 60 54 54 165 196 178 187 176 175 156 190 157 185 181 167 165 185 191 180 168 177 170 170 173 168 168 169 175 170 173 163 168 182 180 165 173 195 168 168 168 171 172 181 178 173 179 160 174 178 185 170 170 176 180 171 163 181 169 190 177 168 174 160 192 185 175 166 166 1,65 1,96 1,78 1,87 1,76 1,75 1,56 1,9 1,57 1,85 1,81 1,67 1,65 1,85 1,91 1,8 1,68 1,77 1,7 1,7 1,73 1,68 1,68 1,69 1,75 1,7 1,73 1,63 1,68 1,82 1,8 1,65 1,73 1,95 1,68 1,68 1,68 1,71 1,72 1,81 1,78 1,73 1,79 1,6 1,74 1,78 1,85 1,7 1,7 1,76 1,8 1,71 1,63 1,81 1,69 1,9 1,77 1,68 1,74 1,6 1,92 1,85 1,75 1,66 1,66 BMI 14,69238 15,09788 15,46522 16,01418 16,14153 16,32653 16,43655 16,6205 16,63353 16,65449 16,78825 16,85252 16,89624 16,94668 16,99515 17,28395 17,36111 17,55562 17,64706 17,64706 17,70858 17,71542 17,71542 17,85652 17,95918 17,99308 18,0427 18,06617 18,06973 18,11375 18,20988 18,36547 18,37683 18,40894 18,42404 18,42404 18,42404 18,46722 18,59113 18,6197 18,62139 18,71095 18,72601 18,75 18,82679 18,937 18,99196 19,03114 19,03114 19,047 19,1358 19,15119 19,1953 19,23018 19,25703 19,39058 19,47078 19,48696 19,48738 19,53125 19,53125 19,57633 19,59184 19,59646 19,59646 WISKUNDE PO – SANNA EN ROMÉE plezier 1 1 3 4 4 2 1 5 1 3 1 4 1 4 3 4 4 4 4 4 3 2 3 3 1 5 1 5 3 3 4 4 4 3 4 5 5 5 5 4 4 4 4 4 4 2 3 3 4 2 3 3 2 2 3 3 1 2 2 5 5 4 1 4 4 6 98 27 102 111 12 112 71 154 61 51 148 104 37 128 18 122 68 59 99 152 13 149 150 136 28 54 135 96 36 4 11 100 6 67 103 144 3 19 10 145 74 42 24 126 127 30 89 117 38 108 39 75 17 106 94 115 32 31 92 49 123 81 23 34 105 47 22 88 41 64 76 14 0 1 1 1 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 1 1 1 0 1 0 0 0 1 1 1 1 0 1 1 0 0 1 0 1 1 0 1 1 0 0 1 1 1 0 0 0 1 1 0 0 0 0 0 1 0 1 0 1 1 1 1 1 0 1 0 0 1 0 0 56 74 63 71 61 53 59 55 64 52 60 54 54 68 69 60 60 65 65 65 56 68 57 55 55 81 60 65 65 52 66 70 65 58 63 55 60 75 64 70 75 56 52 55 69 69 58 52 59 59 70 59 59 59 59 62 72 63 63 63 78 75 69 80 68 57 80 65 55 76 56 68 169 194 179 190 176 164 173 167 180 162 174 165 165 185 186 173 173 180 180 180 167 184 168 165 165 200 172 179 179 160 180 185 178 168 175 163 170 190 175 183 189 163 157 161 180 180 165 156 166 166 180 165 165 165 165 169 182 170 170 170 189 185 177 190 175 160 189 170 156 183 157 173 1,69 1,94 1,79 1,9 1,76 1,64 1,73 1,67 1,8 1,62 1,74 1,65 1,65 1,85 1,86 1,73 1,73 1,8 1,8 1,8 1,67 1,84 1,68 1,65 1,65 2 1,72 1,79 1,79 1,6 1,8 1,85 1,78 1,68 1,75 1,63 1,7 1,9 1,75 1,83 1,89 1,63 1,57 1,61 1,8 1,8 1,65 1,56 1,66 1,66 1,8 1,65 1,65 1,65 1,65 1,69 1,82 1,7 1,7 1,7 1,89 1,85 1,77 1,9 1,75 1,6 1,89 1,7 1,56 1,83 1,57 1,73 19,60716 19,66203 19,66231 19,66759 19,69267 19,70553 19,71332 19,72104 19,75309 19,81405 19,81768 19,83471 19,83471 19,86852 19,9445 20,04745 20,04745 20,06173 20,06173 20,06173 20,0796 20,08507 20,19558 20,20202 20,20202 20,25 20,28123 20,28651 20,28651 20,3125 20,37037 20,45289 20,51509 20,54989 20,57143 20,70082 20,76125 20,77562 20,89796 20,90239 20,99605 21,0772 21,09619 21,21832 21,2963 21,2963 21,30395 21,36752 21,41094 21,41094 21,60494 21,67126 21,67126 21,67126 21,67126 21,70792 21,73651 21,79931 21,79931 21,79931 21,83589 21,91381 22,02432 22,16066 22,20408 22,26563 22,39579 22,49135 22,60026 22,69402 22,71897 22,72044 WISKUNDE PO – SANNA EN ROMÉE 4 3 4 4 2 3 3 2 3 3 3 2 3 3 4 4 5 2 5 5 1 4 4 3 4 3 4 2 5 5 3 5 3 4 3 3 3 2 4 4 4 5 3 2 1 5 4 3 4 5 3 2 3 3 4 1 3 2 2 4 2 3 4 2 2 3 2 3 2 4 5 3 7 57 113 80 52 72 124 87 25 58 153 33 78 151 133 20 0 0 0 1 0 0 1 1 0 0 1 0 0 1 1 59 65 63 78 76 67 80 80 68 65 70 63 75 90 80 161 168 165 183 180 168 183 183 168 164 170 161 175 190 178 1,61 1,68 1,65 1,83 1,8 1,68 1,83 1,83 1,68 1,64 1,7 1,61 1,75 1,9 1,78 22,76147 23,03005 23,1405 23,29123 23,45679 23,73866 23,88844 23,88844 24,09297 24,16716 24,22145 24,30462 24,4898 24,93075 25,24934 5 4 2 2 4 3 1 5 5 5 4 5 2 5 5 Wij hebben het BMI berekend met de formule: Voor deze formule hadden wij het gewicht en de lengte nodig, deze waren beiden aangegeven in de tabel met gegevens. De formule van het BMI is echter voor volwassenen en de gegevens in de grafiek zijn van kinderen, het is dus mogelijk dat het BMI niet volledig klopt hierdoor. Wij hebben de gegevens in de tabel op volgorde gezet met het laagste BMI boven en het hoogste BMI onderaan. Van het geslacht hebben wij geen gebruik gemaakt. WISKUNDE PO – SANNA EN ROMÉE 8 Grafische verwerkingen We hebben twee frequentietabellen gemaakt met verschillende klassengroten en de gegevens verwerkt in staafdiagrammen en lijndiagrammen. We hebben gekozen voor staafdiagrammen omdat je in een staafdiagram goed het verschil kan zien tussen de klassen, en het aantal toppen, de symmetrie, de uitschieters en de gelijkmatigheid. Het geeft een duidelijk beeld over de verhouding tussen het plezier op school en het BMI. KLASSENGROTE 1 BMI Plezier opgeteld Hoeveel mensen Gemiddeld plezier 14 1 1 1 15 4 2 2 16 33 12 2,75 17 37 11 3,363636364 18 80 21 3,80952381 19 99 33 3 20 94 26 3,615384615 21 64 21 3,047619048 22 35 11 3,181818182 23 21 7 3 24 26 6 4,333333333 25 5 1 5 totaal 499 152 3,282894737 Plezier op school ten opzichte van BMI 6 5 4 3 Klassen Series1 2 grote 1 1 0 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 WISKUNDE PO – SANNA EN ROMÉE BMI Als je kijkt naar de vorm van dit staafdiagram zie je dat het een asymmetrische verdeling heeft, de mediaan en het gemiddelde vallen niet samen. En één duidelijke top, bij 25. De rest van de grafiek is vrij gelijkmatig. En er zijn geen uitschieters. 9 KLASSENGROTE 2 BMI 14 t/m 15 16 t/m 17 18 t/m 19 20 t/m 21 22 t/m 23 24 t/m 25 totaal plezier opgeteld hoeveel mensen Gemiddeld plezier 5 3 1,666666667 70 23 3,043478261 179 54 3,314814815 158 47 3,361702128 56 18 3,111111111 31 7 4,428571429 499 152 3,282894737 Plezier op school ten opzichte van BMI 5 4.5 4 3.5 3 2.5 Klassen Series1 grote 2 2 1.5 1 0.5 0 14 t/m 15 16 t/m 17 18 t/m 19 20 t/m 21 22 t/m 23 24 t/m 25 BMI Als je kijkt naar de vorm van dit staafdiagram zie je dat het een asymmetrische verdeling heeft, de mediaan en het gemiddelde vallen niet samen. En één duidelijke top, bij 24 t/m 25. De rest van de grafiek is vrij gelijkmatig. En er zijn geen uitschieters. WISKUNDE PO – SANNA EN ROMÉE 10 We hebben gekozen voor lijndiagrammen omdat je in een lijndiagram goed het verschil kan zien tussen de klassen, en het aantal toppen, de uitschieters en de gelijkmatigheid. Het geeft een duidelijk beeld over de verhouding tussen het plezier op school en het BMI. Plezier op school ten opzichte van BMI KLASSENGROTE 1 6 5 4 3 2 1 0 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 Plezier op school ten opzichte van BMI KLASSENGROTE 2 5 4.5 4 3.5 3 2.5 2 1.5 1 0.5 0 14 t/m 15 16 t/m 17 18 t/m 19 20 t/m 21 22 t/m 23 WISKUNDE PO – SANNA EN ROMÉE 24 t/m 25 11 We hebben ook twee cumulatieve frequentiepolygonen gemaakt. Deze zijn gebaseerd op het BMI van de leerlingen en het plezier op school. BMI 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 totaal Aantal % 1 0.657894737 2 1.315789474 12 7.894736842 11 7.236842105 21 13.81578947 33 21.71052632 26 17.10526316 21 13.81578947 11 7.236842105 7 4.605263158 6 3.947368421 1 0.657894737 152 100 0.657894737 1.973684211 9.868421053 17.10526316 30.92105263 52.63157895 69.73684211 83.55263158 90.78947368 95.39473684 99.34210526 100 100 BMI 120 100 80 60 BMI 40 20 0 14 15 16 17 18 19 20 21 22 WISKUNDE PO – SANNA EN ROMÉE 23 24 25 12 Plezier Hoeveel % 1 14 9.210526316 2 26 17.10526316 3 41 26.97368421 4 45 29.60526316 5 26 17.10526316 totaal 152 100 9.210526316 26.31578947 53.28947368 82.89473684 100 100 Plezier 120 100 80 60 Plezier 40 20 0 1 2 3 4 WISKUNDE PO – SANNA EN ROMÉE 5 13 Centrum- en spreidingsmaten Centrummaten BMI Mediaan Modus Gemiddelde 19,82619 21,67126 19,9806 Spreidingsmaten BMI Min. Q1 Med. Q3 Max. Spreidingsbreedte 14,69238 18,56015 19,82619 21,41094 25,24934 10,557 Centrummaten plezier Mediaan Modus Gemiddelde Mediaan= Alle getallen op volgorde van hoogte zetten en het middelste getal is de mediaan. Modus= Het getal met de hoogste frequentie is de modus. Gemiddelde= Alle getallen bij elkaar opgeteld, delen door het totaal aantal getallen. Min= Het laagste getal (0%). Q1= Na het eerste kwart (25%). Mediaan(Q2)= Midden, na het tweede kwart (50%). Q3= Na het derde kwart (75%). Max= Hoogste getal (100%). 3 4 3,282895 Spreidingsmaten plezier Min. Q1 Med. Q3 Max. Spreidingsbreedte 1 2 3 4 5 4 WISKUNDE PO – SANNA EN ROMÉE 14 Boxplot BMI 30 25 Q1 20 min Med 15 max Q3 10 5 0 6 Boxplot plezier 5 4 Q1 min 3 Med max Q3 2 1 0 1 WISKUNDE PO – SANNA EN ROMÉE 15 Normale verdeling, of niet? We hebben een staafdiagram gemaakt over de relatieve frequentie van het BMI en het plezier op school. 25 14 15 20 16 17 15 18 19 10 20 21 5 22 23 0 BMI 35 30 25 1 20 2 3 15 4 10 5 5 0 plezier 1,203845 3,282895 2,12812 19,9806 Standaard afwijking σ plezier Gemiddelde plezier Standaard afwijking σ BMI Gemiddelde BMI Door middel van Excel hebben we de standaarddeviatie (σ) berekend. Je ziet dat er sprake is van een klokvorm in de staafdiagrammen, dus zijn het normale verdelingen. WISKUNDE PO – SANNA EN ROMÉE 16 Conclusies uit het onderzoek Allereerst willen we zeggen dat dit een steekproef was en dat het dus absoluut niet voor iedereen hetzelfde is. Ook is de Body Mass Index een meeteenheid voor volwassenen en onze proef ging over jongeren. Ook wordt de BMI gezien als een onbetrouwbare maat voor onder- en overgewicht omdat individuele verschillen in lichaamsbouw niet in de berekening worden meegewogen. In de gegevens die we hebben gebruikt had niemand overgewicht, maar een enkeling had wel ondergewicht. Uit ons onderzoek blijkt dat de leerlingen met een gezond gewicht, het meeste plezier op school hebben, en de leerlingen met ondergewicht het minste plezier op school hebben. Er is een kleine daling in het plezier op school bij de klassengrote 19, 21, 24 en 22 t/m 23. BMI TABEL BMI Interpretatie Minder dan 14,9 15 tot 24,9 25 tot 26,9 27 tot 29,9 30 tot 40 Meer dan 40 Ondergewicht Normaal gewicht Licht overgewicht Matig overgewicht (beginnend obesitas) Ernstig overgewicht (obesitas) Zeer ernstig overgewicht (morbide obesitas) WISKUNDE PO – SANNA EN ROMÉE 17 Wat hebben we geleerd? We hebben geleerd: Wat de BMI precies inhoudt en hoe we het kunnen berekenen. Dat een gezond lichaamsgewicht bijdraagt aan het plezier op school. Hoe we formules in Excel moeten gebruiken. Wat de richtlijnen zijn voor een gezond BMI. Waarvoor de BMI een goede meet eenheid is, en waarvoor niet. Hoe je centrum- en spreidingmaten in een grafiek kan aangeven. Hoe je de standaard deviatie moet berekenen. Hoe je cumulatieve frequentiepolygonen maakt. Wanneer je een bepaalde grafiek het beste kan gebruiken. Hoe je grafieken kunt omschrijven. We vonden het een leuke opdracht en we waren heel erg enthousiast over de onderzoeksvraag. We hebben goed samengewerkt en we zijn tevreden over het resultaat. WISKUNDE PO – SANNA EN ROMÉE