箱ひげ図と四分位数を楽しく覚える!AIが作った教育ソング

外れ値・最小値・第一四分位数・中央値・第三四分位数・最大値を白矢印と緑枠白抜き文字で正確に指示した箱ひげ図 IT基礎
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はじめに

ITパスポート試験や大学入学共通テスト「情報Ⅰ」、統計検定では、統計用語の正確な理解が求められます。
特に「箱ひげ図」や「四分位数」は、出題頻度が高く、意味を混同しやすい重要語です。
本記事では、生成AIと作曲AIを活用して制作した「箱ひげ図と四分位数のうた」を通じて、これらの統計用語を楽しく・正確に覚える方法をご紹介します。

AIを活用した楽曲制作

歌詞の作成には、自然言語生成AIであるChatGPTを使用し、出題定義に準拠した正確な言葉で構成しました。
楽曲は、AI作曲ツールのSuno AIで制作。
ジャンルは「upbeat educational electro pop」で、BPM150の速めのテンポに、シンセサウンドと女性ボーカルを組み合わせ、耳に残りやすいメロディを実現しました。

タイトル・歌詞の紹介

『箱ひげ図と四分位数のうた』

箱ひげ図は、最小値、第一四分位数、中央値、第三四分位数、最大値
四分位数は データを四つに 切り分けるけど 同じ数とは限らない
第一四分位 下位25パー 第三四分位 下位75パー

箱ひげ図は、最小、第一、中央、第三、最大
箱ひげ図でばらつきを見る 箱は第一から第三
四分位はばらつき指標 四分位範囲 箱の幅
中の線は中央値 外れ値あると外に点

四分位数はデータを四つに 切り分けるけど同じ数とは限らない

楽曲の視聴

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歌詞の解説

箱ひげ図は、最小値、第一四分位数、中央値、第三四分位数、最大値

箱ひげ図は、「5数要約」と呼ばれる5つの代表的な統計量で構成されます。
それぞれの値は、データの分布や広がり、中央値などを視覚的に示すものです。

四分位数は データを四つに 切り分けるけど 同じ数とは限らない

四分位数は、データを25%ごとに4つの範囲に分ける指標です。
ただし、全体のデータ数が4で割り切れない場合、各区間に含まれるデータの数が等しくなるとは限りません。

第一四分位 下位25パー 第三四分位 下位75パ

第一四分位数(Q1)は、全データのうち小さい順で25%の位置にある値です。
第三四分位数(Q3)は、全データのうち75%がその値以下となる位置にある値です。

\( Q1 = 25% \text{地点の値} \quad Q3 = 75% \text{地点の値} \)

箱ひげ図で、ばらつきを見る/箱は第一から第三

箱ひげ図では、箱の部分がQ1からQ3までを表し、この範囲を「四分位範囲(IQR)」と呼びます。
\( \mathrm{IQR} = Q3 – Q1 \)
この範囲が大きいほど、データの中心部分のばらつきが大きいことを示します。

四分位は ばらつき指標/四分位範囲 箱の幅

四分位範囲(IQR)は、データのばらつきを示す代表的な指標です。
箱ひげ図における箱の横幅がIQRを表しています。

中の線は中央値

箱の中央に引かれている線は、中央値(Q2)を表します。
中央値は、データを小さい順に並べたときの中央の値です。

外れ値あると外に点

外れ値とは、IQRの1.5倍以上離れた値のことです。
箱ひげ図では、こうした値を「点」でプロットして視覚的に表します。

\( \text{外れ値の範囲} = [Q1 – 1.5 \times IQR,; Q3 + 1.5 \times IQR] \)

楽曲に込めたメッセージ

この楽曲には、単なる語呂合わせではなく、試験に出題される正確な定義や用語をそのまま音楽にのせることで、「意味を理解した上で記憶する」ことを目的としています。
意味を理解せず暗記だけをするのではなく、リズムに乗せて概念と用語の対応関係を結びつける構成にしています。
教育現場での使用や自主学習時の聞き流しにも適しています。

まとめ

「箱ひげ図と四分位数のうた」は、ITパスポート、大学入試共通テスト「情報Ⅰ」、統計検定などに頻出する重要用語を、音楽を通じて効率よく学習できるように作られた教育ソングです。
試験で迷いやすい「Q1」「Q3」や「IQR」の位置関係、外れ値の定義も正確に盛り込まれており、聞くだけで定義の再確認が可能です。
ぜひ一度楽曲を視聴して、その効果を体感してください。

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