PISA-undersøkelse normalfordeling og hypotesetest

Del 2, alle hjelpemidler

PISA-undersøkelse normalfordeling og hypotesetest

Lest inn av KI og ikke kontrollert manuelt enda — kan inneholde feil.

PISA er en internasjonal undersøkelse som blir gjennomført hvert tredje år blant skoleelever i en rekke land. Ved undersøkelsen i 2009 var det med 4 700 elever fra Norge. I naturfag scoret de norske elevene gjennomsnittlig 500 poeng. Det var nøyaktig likt det internasjonale gjennomsnittet. Standardavviket for norske elever var 90 poeng.

Vi trekker tilfeldig ut en elev blant de norske deltakerne. I oppgavene a) og b) kan du regne med at poengsummen til eleven er tilnærmet normalfordelt med forventningsverdi 500 poeng og standardavvik 90 poeng.

Hjelpemiddelkrav: Kalkulator

Bestem sannsynligheten for at eleven scoret minst 650 poeng.

Hjelpemiddelkrav: Kalkulator

Bestem sannsynligheten for at eleven scoret mellom 475 og 535 poeng.

I virkeligheten kjenner vi ikke forventet poengsum for norske elever. Vi vet bare at gjennomsnittet var 500 poeng for de 4 700 elevene som var med i undersøkelsen.

Hjelpemiddelkrav: Kalkulator

Er det grunnlag for å si at norske elever var bedre enn elever fra land som scoret 495 poeng? Velg selv signifikansnivå.

Fasit

P(X≥650)≈0,048

P(475≤X≤535)≈0,261

p-verdi≈0,00007<0,05 – forkaster H0. Det er grunnlag for å si at norske elever var bedre.

LøsningsforslagKI-generert

X er tilnærmet normalfordelt med μ=500 og σ=90.

Vi beregner sannsynligheten for at en tilfeldig norsk elev scoret minst 650 poeng:

P(X≥650)=1−P(X<650)

Med GeoGebra CAS:

1 - NormalFordeling(500, 90, 650)
P(X≥650)≈𝟎,𝟎𝟒𝟖

P(X≥650)≈0,048 – det er omtrent 4,8% sjanse for at en tilfeldig norsk elev scoret minst 650 poeng.

Vi beregner sannsynligheten for at eleven scoret mellom 475 og 535 poeng:

P(475≤X≤535)=P(X≤535)−P(X<475)

Med GeoGebra CAS:

NormalFordeling(500, 90, 535) - NormalFordeling(500, 90, 475)
P(475≤X≤535)≈𝟎,𝟐𝟔𝟏

P(475≤X≤535)≈0,261 – det er omtrent 26,1% sjanse for at en tilfeldig norsk elev scoret mellom 475 og 535 poeng.

Vi gjennomfører en ensidig hypotesetest. Signifikansnivå: α=5%.

Hypoteser:

H0:μ=495H1:μ>495

Vi vet at x‾=500, σ=90 og n=4700.

Siden n er stort, er X‾ tilnærmet normalfordelt med forventningsverdi μ0=495 og standardfeil

SE=σn=904700≈1,313

Vi beregner z-verdien:

z=x‾−μ0SE=500−495904700≈3,809

Med GeoGebra CAS:

90 / sqrt(4700)          → 1.31278
(500 - 495) / (90/sqrt(4700))   → 3.8087

GeoGebra CAS – normalfordeling og hypotesetest

p-verdien er sannsynligheten for å observere et utvalgsgjennomsnitt like ekstremt som eller mer ekstremt enn x‾=500, gitt at H0 er sann:

p=P(Z≥3,809)≈0,00007

Siden p≈0,00007≪0,05=α, forkaster vi H0.

Konklusjon: Det er statistisk grunnlag (på 5% signifikansnivå) for å si at norske elever var bedre enn elever fra land som scoret 495 poeng.

Merk: Selv med α=1% (z-kritisk ≈2,33) vil vi forkaste H0 siden z≈3,81>2,33. Resultatet er svært robust for valg av signifikansnivå.

Sensorveiledning

Oppgaven gir til sammen 7 poeng

Hele oppgave 5 kan løses ved hjelp av digitalt verktøy, men i c) må eksaminanden selvsagt finne standardavviket.

Forstå oppgaven med en KI

Du får en ferdig tekst du limer inn i den KI-chatboten du bruker. Teksten inneholder oppgaven og en instruks om at chatboten skal hjelpe deg å tenke selv — stille spørsmål, gi ett hint av gangen og la deg gjøre regningen.

Anbefalt. Chatboten får beskjed om å bruke det til å veilede deg riktig vei — ikke til å røpe svaret. Du kan slå det av hvis du vil være helt sikker på at ingenting lekker.

Hva du bør vite
  • Ingenting sendes herfra. Teksten kopieres bare til utklippstavla på enheten din. Det du limer inn i en chatbot, går til den tjenesten — og de har sine egne regler for hva de lagrer.
  • Ikke lim inn personopplysninger — navn, skole eller noe annet om deg selv eller andre. Oppgaveteksten holder.
  • KI kan ta feil, også i matematikk. Sjekk alltid mot løsningsforslaget her på siden.
  • Er du usikker på om du har lov til å bruke KI på skolearbeidet ditt, spør læreren din først.

Tastatursnarveier

Navigasjon

⌘K / Ctrl+K
Åpne søk
G F
Gå til Fag
G E
Gå til Eksamener
G T
Gå til Temaer
G K
Gå til Kompetansemål
G H
Hjem
?
Vis snarveier

I oppgave

←/→ · J/K
Forrige / neste oppgave
0
Marker som ikke prøvd
1
Marker som prøvd
2
Marker som trenger hjelp
3
Marker som ferdig
S
Vis / skjul løsningsforslag
A
Legg til i liste
N
Skriv notat
Esc
Tilbake / avslutt