Grafiken Grafiken Datum: Datum: 11.12.06 11.12.06 Referentin: Referentin: Maria Arzberger Maria Arzberger Seminar: Seminar: „Statistische Software in der Lehre“ „Statistische Software in der Lehre“ Professor: Professor: Unwin Unwin Lehrstuhl: Lehrstuhl: für Rechnerorientierte Statistik und Datenanalyse für Rechnerorientierte Statistik und Datenanalyse Was sind die Vor- und Nachteile der Programme Excel, Mondrian und R beim Einsatz von Grafiken im Unterricht?
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Grafiken Datum: 11.12.06 Referentin: Maria Arzberger Seminar: Statistische Software in der Lehre Professor: Unwin Lehrstuhl:für Rechnerorientierte Statistik.
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GrafikenGrafiken
Datum:Datum: 11.12.0611.12.06
Referentin: Referentin: Maria ArzbergerMaria Arzberger
Seminar: Seminar: „Statistische Software in der Lehre“„Statistische Software in der Lehre“
Professor: Professor: UnwinUnwin
Lehrstuhl:Lehrstuhl: für Rechnerorientierte Statistik und Datenanalysefür Rechnerorientierte Statistik und Datenanalyse
Was sind die Vor- und Nachteile der Programme Excel, Mondrian und R beim
Einsatz von Grafiken im Unterricht?
GliederungGliederung
1. Lehrplan1. Lehrplan
2. Datensätze2. Datensätze
3. Erstellen von Grafiken in Excel3. Erstellen von Grafiken in Excel
4. Arbeiten mit Grafiken in Mondrian4. Arbeiten mit Grafiken in Mondrian
5. Einsatz von Grafiken aus R im 5. Einsatz von Grafiken aus R im UnterrichtUnterricht
6. Didaktischer Vergleich der drei 6. Didaktischer Vergleich der drei ProgrammeProgramme
Zufallsexperimente (10Std.)Zufallsexperimente (10Std.) 11.Klasse: Wahrscheinlichkeitsbegriff (13Std.)11.Klasse: Wahrscheinlichkeitsbegriff (13Std.) 12.Klasse: Stochastik: Binomialverteilung und 12.Klasse: Stochastik: Binomialverteilung und
ihre Anwendung in der beurteilenden Statistik ihre Anwendung in der beurteilenden Statistik (23Std.)(23Std.)
2.1. Datensatz der DNNB-2.1. Datensatz der DNNB-UmfrageUmfrage
Amerikanische DNNB – Umfrage von 1998Amerikanische DNNB – Umfrage von 1998 Religiosität von Personen verschiedener Religiosität von Personen verschiedener
Schichten Schichten Kategorien: Kategorien:
Häufigkeit der KirchenbesucheHäufigkeit der Kirchenbesuche Fundamentalismus als größere Gefahr heuteFundamentalismus als größere Gefahr heute Bedeutung von Religion im eigenen LebenBedeutung von Religion im eigenen Leben AlterAlter KinderKinder Stadt – LandStadt – Land BildungBildung Bildung des EhepartnersBildung des Ehepartners Region der UmfrageRegion der Umfrage EinkommenEinkommen
2.2. SMSA Datensatz2.2. SMSA Datensatz
StadtStadt SterberateSterberate BevölkerungsdichteBevölkerungsdichte Nichtweisse in %Nichtweisse in % EinkommenEinkommen StickoxidbelastungStickoxidbelastung NiederschlagNiederschlag
SMSA Erhebung in Amerika:
Kategorien:
3. Erstellen von Grafiken 3. Erstellen von Grafiken in Excelin Excel
3.1. Säulendiagramme in 3.1. Säulendiagramme in ExcelExcel
Arbeitslose in Österreich nach Arbeitslose in Österreich nach AltersgruppenAltersgruppen
Arbeitslose in Österreich nach Altersgruppen
0
10000
20000
30000
40000
50000
60000
70000
80000
90000
100000
15 bis unter19 Jahre
19 bis unter25 Jahre
25 bis unter30 Jahre
30 bis unter40 Jahre
40 bies unter50 Jahre
50 bis unter55 Jahre
55 bis unter60 Jahre
über 60 Jahre
Alterskategorie
Arb
eits
lose
Reihe1
Vorteile:
• liefert Legende mit
• Leicht zu beschriften
• Sehr anschaulich
Nachteile:• Achsenbeschriftung Beschriftung muss man von Hand erstellen• nimmt ansonsten automatisch y-Achse als Überschrift
Säulendiagramm von Säulendiagramm von AGEAGE
AGE
0102030405060708090
100
1 400 799 1198 1597 1996 2395 2794 3193
AGE
Nachteil:• zu viele Daten• unübersichtlich• X-Achsen-beschriftung unpassend• teilt Alter nicht automatisch in Klassen ein, sondern „plottet“ jeden Eintrag
Lösung:
• man müsste eine Häufigkeitstabelle von Excel erstellen lassen
• des weiteren eine neue Tabelle mit Intervallgrenzen anfertigen
• diese in ein neues Format bringen
-> Klassen
kompliziert
3.2. Liniendiagramm in 3.2. Liniendiagramm in ExcelExcel
Liniendiagramm vom Liniendiagramm vom Durchschnittseinkommen Durchschnittseinkommen
im Jahr in den im Jahr in den verschiedenen Städtenverschiedenen Städten
Einkommen
0
10000
20000
30000
40000
50000
60000
1 6 11 16 21 26 31 36 41 46 51 56
Einkommen
Vorteile:
• viele Vorführeffekte wie in Word und Power Point
• gleiche Handhabung
•anschaulich
• Schülerfreundlich
3.3. Kreisdiagramm in 3.3. Kreisdiagramm in ExcelExcel
Kreisdiagramm von der Häufigkeit Kreisdiagramm von der Häufigkeit der Kirchenbesucheder Kirchenbesuche
Vorteile:• bunt• anschaulich
CHURCH 1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
Nachteile:Excel schafft es nicht alle in „Klasse 1“ sich befindenden Daten in einem Kreissegment anzuordnen und prozentual darzustellen!
3.4. Punktdiagramm in 3.4. Punktdiagramm in ExcelExcel
4. Arbeiten mit 4. Arbeiten mit Grafiken in Grafiken in MONDRIANMONDRIAN
Bei der DNNB-Bei der DNNB-Umfrage wurde Umfrage wurde das das Einkommen Einkommen bereits im bereits im Datensatz in Datensatz in Klassen Klassen eingeteilt.eingeteilt.
4.1. Daten in Mondrian4.1. Daten in Mondrian
• Kategorieelle, qualitative Daten
•Nominaldaten: Verschiedenartigkeit; z.B. Farben•Ordinaldaten: Rangordnung; z.B. die Sterne bei den Hotels
Nachteil:Es ist nicht mehr nachvollziehbar welcher Balken was ist
5.4. Streudiagramme in 5.4. Streudiagramme in RR
plot(CHURCH,RELIGIONplot(CHURCH,RELIGION))
b<-b<-MortalitaetsrateMortalitaetsrate
c<-c<-BevölkerungsdichteBevölkerungsdichte
plot(b,plot(b,c)c)
5.5. Kreisdiagramme in 5.5. Kreisdiagramme in RR
pie(Stickoxidbelastung)pie(Stickoxidbelastung)
pie(CHURCH)pie(CHURCH)
Nachteil:• R nimmt keine lückenhaften Daten an, man muss „no answer“ in eine positive Zahl umschreiben• Grafik ist Unsinn
5.6. Mosaic Plots in R5.6. Mosaic Plots in R
t<-(table(EDUC,CHURCH))
plot(t)
6. Didaktischer Vergleich 6. Didaktischer Vergleich der drei Programmeder drei Programme
Didaktischer Vergleich der Didaktischer Vergleich der drei Programmedrei Programme
EigenschaftEigenschaftenen ExcelExcel MondrianMondrian RRAnimation/Animation/Farben/Pfeile/Farben/Pfeile/Interaktion mit Interaktion mit anderen anderen ProgrammenProgrammen
Sehr einfach Sehr einfach wie in Wordwie in Word
Sehr Sehr kompliziertkompliziert
Leicht zu Leicht zu kopieren; kopieren;
jedoch ohne jedoch ohne VorführeffekteVorführeffekte
DatenerkennuDatenerkennungng
neineinn
UnterscheidUnterscheidet et
kategorieellkategorieelle von e von
stetigen stetigen DatenDaten
neineinn
KeineKeine KeineKeineSehr gutSehr gutInteraktion Interaktion zwischen zwischen verschiedenen verschiedenen PlotsPlots
Didaktischer Vergleich der Didaktischer Vergleich der drei Programmedrei Programme