In the age of big data, we are constantly inventing new data visualizations to consolidate massive amounts of numerical information into smaller and more digestible visual formats. These data visualizations use various visual features to convey quantitative information, such as spatial position in scatter plots, color saturation in heat maps, and area in dot maps. These data visualizations are typically composed of ensembles, or groups of related objects, that together convey information about a data set. Ensemble perception, or one’s ability to perceive summary statistics from an ensemble, such as the mean, has been used as a foundation for understanding and explaining the effectiveness of certain data visualizations. However, research in data visualization has revealed some perceptual biases and conceptual difficulties people face when trying to utilize the information in these graphs. In this tutorial review, we will provide a broad overview of research conducted in ensemble perception, discuss how principles of ensemble encoding have been applied to the research in data visualization, and showcase the barriers graphs can pose to learning statistical concepts, using histograms as a specific example. The goal of this tutorial review is to highlight possible connections between three areas of research—ensemble perception, data visualization, and statistics education—and to encourage research in the practical applications of ensemble perception in solving real-world problems in statistics education.

在大数据时代，我们不断发明新的数据可视化，将海量的数字信息整合成更小、更易消化的可视化格式。这些数据可视化使用各种视觉特征来传达定量信息，例如散点图中的空间位置、热图中的颜色饱和度和点图中的面积。这些数据可视化通常由集合或相关对象组组成，它们一起传达有关数据集的信息。集合感知，或一个人从集合中感知汇总统计数据的能力，例如平均值，已被用作理解和解释某些数据可视化效果的基础。然而，数据可视化研究揭示了人们在尝试利用这些图表中的信息时面临的一些感知偏差和概念上的困难。在本教程回顾中，我们将提供对集成感知研究的广泛概述，讨论集成编码原理如何应用于数据可视化研究，并展示使用直方图作为学习统计概念的图表可能构成的障碍具体例子。本教程回顾的目的是强调三个研究领域之间的可能联系——集成感知、数据可视化和统计教育——并鼓励研究集成感知在解决统计教育中的实际问题中的实际应用。我们将提供对集成感知研究的广泛概述，讨论集成编码原理如何应用于数据可视化研究，并以直方图为例，展示图对学习统计概念造成的障碍。本教程回顾的目的是强调三个研究领域之间的可能联系——集成感知、数据可视化和统计教育——并鼓励研究集成感知在解决统计教育中的实际问题中的实际应用。我们将提供对集成感知研究的广泛概述，讨论集成编码原理如何应用于数据可视化研究，并以直方图为例，展示图对学习统计概念造成的障碍。本教程回顾的目的是强调三个研究领域之间的可能联系——集成感知、数据可视化和统计教育——并鼓励研究集成感知在解决统计教育中的实际问题中的实际应用。以直方图为例。本教程回顾的目的是强调三个研究领域之间的可能联系——集成感知、数据可视化和统计教育——并鼓励研究集成感知在解决统计教育中的实际问题中的实际应用。以直方图为例。本教程回顾的目的是强调三个研究领域之间的可能联系——集成感知、数据可视化和统计教育——并鼓励研究集成感知在解决统计教育中的实际问题中的实际应用。