Chọn mẫu từ một trường 400 học sinh bằng điều tra toàn bộ, mẫu ngẫu nhiên đơn giản, hệ thống, phân tầng, theo cụm, theo chỉ tiêu, thuận tiện hoặc tự nguyện, rồi lặp lại hàng trăm lần để so sánh độ lệch (sai lệch hệ thống) và độ phân tán của các ước lượng. Có thêm sai lệch do khung chọn mẫu thiếu và do người được hỏi không trả lời, cùng màn Điều tra đi qua bốn bước: đặt câu hỏi, thu thập, biểu diễn, kết luận.
Mô phỏng các phương pháp chọn mẫu trên một trường mô phỏng có 400 học sinh khối 6–9, mỗi hàng chấm là một lớp 20 học sinh; số giờ tập thể dục mỗi tuần của từng bạn được ẩn. Có điều tra toàn bộ, mẫu ngẫu nhiên đơn giản, mẫu hệ thống, mẫu phân tầng theo khối, mẫu theo cụm (cả lớp), mẫu theo chỉ tiêu, mẫu thuận tiện và mẫu tự nguyện trả lời, cùng hai nguồn sai lệch: khung chọn mẫu thiếu một khối và người được chọn không trả lời. Lặp lại việc chọn mẫu nhiều lần cho thấy phân phối của các ước lượng: tâm so với giá trị thật là độ chệch, độ rộng là độ biến động; độ lệch chuẩn mẫu chia cho n − 1. Mô phỏng phục vụ chủ đề thu thập dữ liệu và tính đại diện của mẫu (Toán 8).
Ở màn So sánh phương pháp, chọn phương pháp, cỡ mẫu n và nguồn sai lệch, bấm Lấy 1 mẫu hoặc Lấy 100 mẫu; nút So sánh mọi phương pháp lấy 200 mẫu cho mỗi phương pháp và điền bảng kết quả. Đánh dấu Hiện giá trị thật để thấy giá trị của tổng thể, độ chệch của từng phương pháp và độ lệch chuẩn lí thuyết của mẫu ngẫu nhiên đơn giản. Màn Điều tra đi qua bốn bước: chọn câu hỏi thống kê, lấy mẫu, biểu diễn dữ liệu bằng biểu đồ chấm hoặc biểu đồ cột, rồi kết luận kèm mức độ bằng chứng so với sai số chuẩn.
Câu hỏi gợi ý:
– Phương pháp nào cho các ước lượng xoay quanh đúng giá trị thật, phương pháp nào bị chệch?
– Khi tăng cỡ mẫu gấp bốn lần, độ phân tán của các ước lượng thay đổi thế nào?
– Vì sao mẫu thuận tiện có thể cho bằng chứng rất mạnh nhưng kết luận vẫn sai?