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34/34專題講座高中數(shù)學(xué)“概率”一、整體把握高中“概率”教學(xué)內(nèi)容隨機現(xiàn)象在日常生活中隨處可見,概率是研究隨機現(xiàn)象規(guī)律的學(xué)科,它為人們認(rèn)識客觀世界提供了重要的思維模式和解決問題的方法,同時為統(tǒng)計學(xué)的發(fā)展提供了理論基礎(chǔ).因此,統(tǒng)計與概率的基礎(chǔ)知識已經(jīng)成為一個未來公民的必備常識.高中數(shù)學(xué)“概率”位于必修三和選修2-3(理科限選).主要知識如下:(一)概率知識結(jié)構(gòu)圖課標(biāo)要求:必修三:(1)在具體情境中,了解隨機事件發(fā)生的不確定性和頻率的穩(wěn)定性,進(jìn)一步了解概率的意義以及頻率與概率的區(qū)別.(2)通過實例,了解兩個互斥事件的概率加法公式.(3)通過實例,理解古典概型及其概率計算公式,會用列舉法計算一些隨機事件所含的基本事件數(shù)及事件發(fā)生的概率.(4)了解隨機數(shù)的意義,能運用模擬方法(包括計算器產(chǎn)生隨機數(shù)來進(jìn)行模擬)估計概率,初步體會幾何概型的意義.(5)通過閱讀材料,了解人類認(rèn)識隨機現(xiàn)象的過程.選修2-3(1)在對具體問題的分析中,理解取有限值的離散型隨機變量及其分布列的概念,認(rèn)識分布列對于刻畫隨機現(xiàn)象的重要性.(2)通過實例(如彩票抽獎),理解超幾何分布及其導(dǎo)出過程,并能進(jìn)行簡單的應(yīng)用.(3)在具體情境中,了解條件概率和兩個事件相互獨立的概念,理解n次獨立重復(fù)試驗的模型及二項分布,并能解決一些簡單的實際問題.(4)通過實例,理解取有限值的離散型隨機變量均值、方差的概念,能計算簡單離散型隨機變量的均值、方差,并能解決一些實際問題.(5)通過實際問題,借助直觀(如實際問題的直方圖),認(rèn)識正態(tài)分布曲線的特點及曲線所表示的意義.(二)重點難點分析必修三概率部分:概率教學(xué)的核心問題是讓學(xué)生了解隨機現(xiàn)象與概率的意義.高中“概率”,是在義務(wù)教育階段的基礎(chǔ)上,學(xué)習(xí)概率的某些基本性質(zhì)和簡單的概率模型,加深對隨機現(xiàn)象的理解,并學(xué)習(xí)用隨機模擬的方法估計簡單隨機事件發(fā)生的概率.選修2-3(理科限選)部分:主要內(nèi)容是離散型隨機變量的分布列.研究一個隨機現(xiàn)象,就是要了解它所有可能出現(xiàn)的結(jié)果和每一個結(jié)果出現(xiàn)的概率,分布列正是描述了離散型隨機變量取值的概率規(guī)律,二項分布和超幾何分布是兩個應(yīng)用廣泛的概率模型.結(jié)合課標(biāo)要求,可得如下教學(xué)的重點和難點:重點:從思想方法的角度:重點是對隨機現(xiàn)象的理解,了解隨機事件發(fā)生的不確定性和頻率的穩(wěn)定性,從而正確理解概率的意義;從知識技能的角度:一是概率的統(tǒng)計定義;二是古典概型以及概率的加法公式;三是離散型隨機變量的分布列,以及隨機變量的數(shù)字特征——期望、方差.具體地說:二項分布(期望、方差)和超幾何分布(期望)難點:正確理解概率的意義;幾何概型;條件概率;二、高中“概率”教與學(xué)的策略(一)“概率的定義”的教學(xué)策略學(xué)生在義務(wù)教育階段已經(jīng)學(xué)習(xí)過概率,(1)知道隨機現(xiàn)象結(jié)果發(fā)生的可能性是有大小的,能對一些簡單的隨機現(xiàn)象發(fā)生的可能性大小作出定性描述.(2)能列出隨機現(xiàn)象所有可能的結(jié)果,以及指定事件發(fā)生的所有可能結(jié)果,了解事件發(fā)生的概率.(3)知道通過大量地重復(fù)試驗,可以用頻率來估計概率.那么,學(xué)生在高中學(xué)習(xí)概率定義,與義務(wù)教育階段的學(xué)習(xí)有何區(qū)別?重點應(yīng)該強調(diào)的是什么?主要有兩點:(1)加強對隨機現(xiàn)象的認(rèn)識,(2)將“通過大量地重復(fù)試驗,用頻率來估計概率”這種直觀地感性認(rèn)識逐步提升到理論的層面,學(xué)習(xí)“概率的統(tǒng)計定義”.如何做到這些呢?老師首先需要提升認(rèn)識:歷史上,概率源于賭博.博弈的形式多種多樣,但是它們的前提是“公平”,即“機會均等”,而這正是古典定義適用的重要條件:同等可能.16世紀(jì)意大利數(shù)學(xué)家和賭博家卡爾丹(1501—1576)所說的“誠實的骰子”,即道明了這一點.在卡爾丹以后約三百年的時間里,帕斯卡、費馬、伯努利等數(shù)學(xué)家都在古典概率的計算、公式推導(dǎo)和擴大應(yīng)用等方面做了重要的工作.直到1812年,法國數(shù)學(xué)家拉普拉斯(1749—1827)在《概率的分析理論》中給出概率的古典定義:事件A的概率等于一次試驗中有利于事件A的可能結(jié)果數(shù)與該事件中所有可能結(jié)果數(shù)之比.古典定義適用的條件有二:(1)可能結(jié)果總數(shù)有限;(2)每個結(jié)果的出現(xiàn)有同等可能.其中第(2)條尤其重要,它是古典概率思想產(chǎn)生的前提.這就使得古典定義的方法能應(yīng)用的范圍很窄,同時還有一些數(shù)學(xué)上的問題(貝特朗悖論).1919年,德國數(shù)學(xué)家馮.米塞斯(1883—1953)在《概率論基礎(chǔ)研究》一書中提出了概率的統(tǒng)計定義:在做大量重復(fù)試驗時,隨著試驗次數(shù)n的增加,某個事件出現(xiàn)的頻率m/n總是在一個固定數(shù)值p的附近擺動,顯示出一定的穩(wěn)定性,把這個固定的數(shù)值p定義為這一事件的概率.雖然統(tǒng)計定義不能像古典定義那樣確切地算出概率,但是卻給出了一個估計概率的方法.而且,它不再需要“等可能”的條件,因此,從應(yīng)用的角度來講,它的適用范圍更廣.但是從數(shù)學(xué)理論上講,統(tǒng)計定義仍然是有問題的.有循環(huán)定義之嫌.因為定義中出現(xiàn)了‘可能性’.這指的就是概率.(類似地在古典概率定義中通常出現(xiàn)‘等可能性’).你可以設(shè)法避免這類詞出現(xiàn),但其本質(zhì)的意義無法避免.事實上,概率的統(tǒng)計定義的數(shù)學(xué)描述是(弱)貝努里大數(shù)律(老師們在大學(xué)都學(xué)過):它說的是:當(dāng)試驗次數(shù)時,一個事件發(fā)生的頻率與某個常數(shù)p的偏差大于任一個正常數(shù)的可能性趨于零.之所以不能用這個式子中的常數(shù)p作為‘概率’的定義,是因為在這個式子中已經(jīng)有了‘概率’.也就是說:概率的概念籠統(tǒng)說并不難,但若深入到理論或哲學(xué)中去討論,問題就有一大堆.在數(shù)學(xué)上,概率的概念是用公理化的形式定義的.即使是大學(xué)數(shù)學(xué)系的學(xué)生,由于他們大都不學(xué)‘測度論’,也無法完整地理解這種公理體系的意義.概率的古典定義、統(tǒng)計定義有其時代背景和現(xiàn)實意義,不能因噎廢食.這里希望教師了解的是,在各種教科書中出現(xiàn)的‘概率統(tǒng)計定義’,‘古典概率定義’,‘幾何概率定義’都是一些描述性的說法,教師不應(yīng)該過分地去揣摩,探究那里的用語,而應(yīng)理解其實質(zhì).那么,我們在中學(xué)的教學(xué)中,應(yīng)該如何把握概率的概念呢?“理解其實質(zhì)”是指什么呢?我想主要應(yīng)該理解以下幾點:1.“重復(fù)試驗”.“重復(fù)試驗”是指條件相同下的試驗,嚴(yán)格說在現(xiàn)實中兩次試驗條件完全相同是不可能的,這里給出的是數(shù)學(xué)模型.至于現(xiàn)實中哪些問題能用這個數(shù)學(xué)模型來近似描述,這是另一個問題.2.頻率和概率的關(guān)系.頻率反映了事件發(fā)生頻繁的程度,從而可以用來度量事件發(fā)生的可能性大?。l率是隨機的,是這n次試驗中的頻率.換另外n次試驗,一般說,頻率將不同,而概率是一個客觀存在的常數(shù).因此,人們用概率來度量事件發(fā)生的可能性.不過,在現(xiàn)實中,概率往往是不知道的,通常用頻率來估計概率.恰如在現(xiàn)實中,一根木棒的長度是一個客觀的常數(shù),但其值是未知的,我們是用測量值來估計其長度,不論儀器多么精確,測得的數(shù)值都會有誤差(即測量值是隨機的),但總是穩(wěn)定在木棒的真實長度值的附近.3.概率反映的是多次試驗中頻率的穩(wěn)定性.有人往往錯誤地以為,擲一個均勻硬幣,正面出現(xiàn)的概率等于二分之一,就應(yīng)該兩次試驗中出現(xiàn)一次正面.?dāng)S一個均勻骰子,每擲六次,各點都應(yīng)該出現(xiàn)一次.否則就是不均勻.事實上,頻率的穩(wěn)定性反映的是大量試驗中出現(xiàn)的性質(zhì),其穩(wěn)定性要在試驗次數(shù)很多時才體現(xiàn)出來.對個別的幾次試驗,由于其隨機性,是無法預(yù)料的.4.隨著試驗次數(shù)的增加,頻率趨于概率?請正確理解與的區(qū)別.正確的應(yīng)該是:即使n非常大,出現(xiàn)頻率偏離概率較大的情形也是可能的,這是隨機現(xiàn)象的特性.在概率的教學(xué)中,對一些學(xué)生容易產(chǎn)生誤解的地方,有人建議用試驗的辦法幫助學(xué)生理解,這當(dāng)然是很好的.例如,在討論抽簽與抽取順序無關(guān)時,就可以用試驗來模擬.但必須注意到頻率偏離概率大的情形.例如,扔一百個均勻硬幣,一面出現(xiàn)30個,另一面出現(xiàn)70個,是不奇怪的.對此教師應(yīng)有充分的認(rèn)識.5.結(jié)果的隨機性不同于結(jié)果未知.比如,至今人們還不知道哥德巴赫猜想是否成立,但這個命題沒有任何隨機性.6.用頻率估計概率,一定要大量試驗?實驗次數(shù)多少合適?狄莫弗-拉普拉斯極限定理給出了解答:.(*)其中,為標(biāo)準(zhǔn)正態(tài)分布的分布函數(shù).例如擲硬幣的問題,若要保證有95%的把握使正面向上的頻率與其概率0.5之差落在0.1的范圍內(nèi),那要拋擲多少次?根據(jù)(*)式,可以估計出.有人認(rèn)為概率的統(tǒng)計定義沒什么可講的,學(xué)生有生活經(jīng)驗,很容易理解.從某一方面看,確實如此.學(xué)生不難理解擲均勻硬幣時,出現(xiàn)正面的可能性是二分之一;擲均勻骰子時,出現(xiàn)各個點數(shù)的可能性都是六分之一,等等.(不過,從歷史上看,人們認(rèn)識到這一點是經(jīng)過了很長的一個時期的.教科書上記載的那些歷史上擲硬幣的試驗說明了這一點.之所以會做這么多的試驗,就是因為人們在過去認(rèn)識不到這種頻率的穩(wěn)定性.)根據(jù)以上分析,我們可以確定這一節(jié)課的教學(xué)策略:1)首先通過大量實例,體會隨機事件發(fā)生的不確定性,歸納出隨機事件的概念.2)然后再深入情境,體會隨機事件的規(guī)律性.通過發(fā)現(xiàn)隨機事件的發(fā)生既有隨機性,又存在著統(tǒng)計規(guī)律性,認(rèn)識概率的意義.很自然地提出問題:如何把握規(guī)律?3)從已有的生活經(jīng)驗中提取信息,體會可以用(大量重復(fù))試驗的方法來估計概率.緊緊抓住大量、重復(fù)這兩個關(guān)鍵詞,認(rèn)識用大量重復(fù)試驗的頻率來估計事件的概率這種方法.4)通過數(shù)學(xué)實驗,觀察頻率,再次體會隨機性與規(guī)律性,形成概率的統(tǒng)計定義.其中還可以結(jié)合歷史上科學(xué)家們做拋擲硬幣實驗的例子,讓學(xué)生在了解史實的同時,進(jìn)一步體會大量重復(fù)試驗的必要性.(二)古典概型的教學(xué)需要明確的是古典概率是一類數(shù)學(xué)模型,并非是現(xiàn)實生活的確切描述.扔一個硬幣,可以看成只有兩個結(jié)果:“正面向上”和“正面向下”.每個結(jié)果出現(xiàn)的可能性相同,從而符合古典概率的模型.但現(xiàn)實情況是,硬幣可能卡在一個縫中,每一面既不向上也不向下.另外,硬幣是否均勻,也只能是近似的.同一個現(xiàn)實對象可以用不同的模型來描述.例如物理上,地球有時被看成是一個質(zhì)點(在研究天體運動時),有時被看成橢球(飛機的航程),有時被看成平面(人在地面行走時).在這里同樣如此.同一個問題可以用不同的古典概率模型來解決.在古典概率的問題中,關(guān)鍵是要給出正確的模型.一題多解所體現(xiàn)的恰是多個模型.下面舉一個例子.例1.某人有6把鑰匙,但忘記了打開房門的鑰匙是哪一把.于是,他逐把不重復(fù)地試開.若6把中只有1把能打開房門,則(1)恰好第三次打開房門的概率是多少?(2)最多3次試開一定能打開房門的概率是多少?解法1:把6把鑰匙分別編號,能打開房門的鑰匙記為“k”.把用6把鑰匙逐把試開房門當(dāng)作一次試驗(即把6把鑰匙全部試完,不論能否打開房門),于是每個基本事件就相當(dāng)于6把鑰匙的一個全排列,所有基本事件的個數(shù)為.這些結(jié)果是等可能的.恰好第三次打開房門,即“k”排在第3位上,共有種結(jié)果,故“恰好第三次打開房門(設(shè)為事件A)”的概率為.最多3次試開一定能打開房門,即“k”排在前3位上,共有種結(jié)果,故“最多3次試開一定能打開房門(設(shè)為事件B)”的概率為.解法2:由于本題中討論的是恰好第三次打開房門的概率,所以,我們可以著眼于前三次,把“從6把鑰匙中選出3把,逐把試開房門”當(dāng)作一次試驗.于是,所有基本事件的個數(shù)為.這些結(jié)果是等可能的.(1);(2).解法3:還可以著眼于k的位置.把“用6把鑰匙逐把試開房門”當(dāng)作一次試驗(即把6把鑰匙全部試完,不論能否打開房門),但只考慮第幾次能打開房門,也就是考慮k排在第幾位,這樣,就只有6個基本事件.(1);(2).解法4:仍把鑰匙如前編號.我們只關(guān)注第三次(前三次)取到的鑰匙.第三次取到的鑰匙顯然是這6把鑰匙之一,即,有6種結(jié)果.且每個結(jié)果出現(xiàn)的可能性都是相同的.當(dāng)?shù)谌稳〉健発”時,第三次恰好打開房門.因此,“恰好第三次打開房門”的概率為;最多3次試開一定能打開房門的概率為.我們希望通過這樣的例子讓學(xué)生很好地體會概率的古典模型、體會概率模型的意義.但其中排列組合并非必要的知識.若將問題改為:有1個黑球和5個白球(除顏色外它們都相同)放在一個袋中,現(xiàn)從中取球,取出記錄顏色后再放回.求“第3次取到黑球”的概率.解:由于是有放回地抽取,所以,每次抽取都可以看做是相互獨立的,故第3次取到黑球的概率為.對古典概率模型的認(rèn)識在具體題目中要注意以下問題:(ⅰ)等可能性與非等可能性;(ⅱ)有序取與無序?。唬á#┯蟹呕厝∨c不放回?。唬áぃ┩ㄟ^全排列的方法,更容易構(gòu)造等可能事件.(三)緊扣“等可能”,突破幾何概型教學(xué)的難點前一陣在《中學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)參考》上看到這樣一個例子:1.等腰RtΔABC中,在斜邊AB上任取一點M,求AM小于AC的概率2.等腰RtΔABC中,過直角頂點C在∠ACB內(nèi)部任作一條射線CM,與線段AB交于點M,求AM小于AC的概率前者的概率是,后者的概率是這兩個看上去很相近的問題,答案為什么會不同呢?這個問題引起學(xué)生的很多的困惑.其實,要解決它,還得回到幾何概型的定義.幾何概型的定義是:對于一個隨機試驗,我們將每個基本事件理解為從某個特定的幾何區(qū)域Ω內(nèi)隨機地取一點,該區(qū)域中每一點被取到的機會都一樣;而一個隨機事件A的發(fā)生則理解為恰好取到上述區(qū)域內(nèi)的某個指定區(qū)域D中的點,這里的區(qū)域可以是線段,平面圖形,立體圖形等.用這樣的方法處理隨機試驗,稱為幾何概型.從幾何概型的定義我們可以看出:解決幾何概型問題的基本步驟是:(1)找出等可能基本事件;(2)對應(yīng)幾何圖形(所有等可能基本事件所在的區(qū)域Ω和隨機事件中等可能基本事件所在的區(qū)域A);(3)由區(qū)域確定測度.第一個事件所對應(yīng)的等可能基本事件應(yīng)該是在線段AB上隨機取一點,這一點落在這個線段上是等可能的.第二個事件所對應(yīng)的等可能基本事件應(yīng)該是在直角區(qū)域內(nèi)任取一條射線,顯然若射線等可能出現(xiàn)在直角區(qū)域內(nèi),則點M就不可能等可能出現(xiàn)在線段AB上.如何確定等可能基本事件?抓住“任意”、“隨機”等詞,確定等可能的基本事件空間.貝特朗悖論:幾何概率是十九世紀(jì)末新發(fā)展起來的一門學(xué)科,使很多概率問題的解決變得簡單而不用運用微積分的知識.然而,1899年,法國學(xué)者貝特朗提出了所謂“貝特朗悖論”,矛頭直指幾何概率概念本身:在一個圓內(nèi)隨機地畫一條弦,它的長度大于該圓內(nèi)接等邊三角形邊長的概率是多少?從不同方面考慮,可得不同結(jié)果:(1)由于對稱性,可預(yù)先指定弦的方向.作垂直于此方向的直徑,只有交直徑于1/4點與3/4點間的弦,其長才大于內(nèi)接正三角形邊長.所有交點是等可能的,則所求概率為1/2.(2)由于對稱性,可預(yù)先固定弦的一端.僅當(dāng)弦與過此端點的切線的交角在60°~120°之間,其長才合乎要求.所有方向是等可能的,則所求概率為1/3.(3)弦被其中點位置唯一確定.只有當(dāng)弦的中點落在半徑縮小了一半的同心圓內(nèi),其長才合乎要求.中點位置都是等可能的,則所求概率為1/4.這導(dǎo)致同一事件有不同概率,因此為悖論.得到三種不同的結(jié)果,是因為在取弦時采用了不同的等可能性假設(shè):在第一種解法中則假定弦的中點在直徑上均勻分布;在第二種解法中假定端點在圓周上均勻分布,而第三種解法中又假定弦的中點在圓內(nèi)均勻分布.這三種答案是針對三種不同的隨機試驗,對于各自的隨機試驗而言,它們都是正確的.三個結(jié)果都正確!——這就是讓老師和學(xué)生感到迷惑不解的原因.這一悖論揭示了幾何概率在19世紀(jì)剛興盛時期存在著其邏輯基礎(chǔ)的脆弱性,也反映出古典概率有著相當(dāng)?shù)木窒蓿@也推動了20世紀(jì)概率論公理化工作的早日到來.關(guān)于這個悖論有很多種討論,在此不一一贅述.老師們只需明白的是確定“等可能基本事件”的重要性,在解決幾何概型問題時,必須找準(zhǔn)觀察角度、明確隨機選擇的意義、判斷好基本事件的等可能性.如何對應(yīng)幾何圖形?有的問題,幾何特征較為明顯,能迅速找到相應(yīng)的幾何圖形,計算其測度.但有的問題中,找到相應(yīng)的幾何圖形較為困難.如:例.一家快遞公司的投遞員承諾在上午9:00—10:00之間將一份文件送到某單位.(Ⅰ)如果這家單位的接收人員在上午9:45離開單位,寫出他在離開單位前能拿到文件的概率;(Ⅱ)如果這家單位的接收人員將在上午9:30—11:00之間離開單位,那么他在離開單位前能拿到文件的概率是多少?解:(Ⅰ)所求事件的概率為.(Ⅱ)設(shè)為投遞員到達(dá)該單位的時間,為接受人員離開單位的時間.可以看成平面中的點,試驗的全部結(jié)果所構(gòu)成的區(qū)域為,這是一個長方形區(qū)域,面積為.設(shè)事件表示“接受人員在離開單位之前能拿到文件”,則事件所構(gòu)成的區(qū)域為,面積為.這是一個幾何概型,所以.即接受人員在離開單位之前能拿到文件的概率為.利用幾何概型可以很好地給出隨機模擬的思想.隨機模擬的思想十分重要,老師應(yīng)給予充分的重視.這里就不多說了.(四)條件概率與事件獨立性的教學(xué)課標(biāo)要求:了解.條件概率:對于任何兩個事件A和B,在已知事件A發(fā)生的條件下,事件B發(fā)生的概率叫做條件概率,記作:P(B|A)計算公式:.例1.某科動物出生后活到20歲以上的概率為0.7,活到25歲以上的概率為0.56,求現(xiàn)年為20歲的該科動物活到25歲的概率.設(shè)A表示“活到20歲以上”,B表示“活到25歲以上”,則有P(A)=0.7,,所求的實際上是=0.8.例2.某電子元件廠有職工180人,男職工100人,女職工80人,男、女職工中非熟練工人分別有20人和5人,現(xiàn)從該廠中任選一名職工,若已知被選出的是女職工,求她是非熟練工人的概率.設(shè)A表示“任選一名職工為女職工”,B表示“任選一名工人為非熟練工人”,則所求就是“在A事件發(fā)生的條件下B事件發(fā)生的概率P(B|A)”.方法一:公式法,,(,顯然).方法二:縮小樣本空間P(B|A)=5/80=1/16.需要注意的是:1.條件概率中的事件A、B,指的是任何兩個事件A和B(事件A、B不一定有包含關(guān)系).2.分清“AB同時發(fā)生”P(AB),還是“在A發(fā)生的條件下B發(fā)生”P(B|A)事件的獨立性若事件A是否發(fā)生對事件B發(fā)生的概率沒有影響,即,(),則稱事件A、B相互獨立.此時,事實上,,,相互等價.獨立的直觀概念并不難理解.現(xiàn)實中許多問題可以近似看成是相互獨立的.例如,對一組對象有放回地抽??;重復(fù)地投擲硬幣或骰子;不同射手的射擊等等.因此,在概率論的研究中,我們給出的數(shù)學(xué)模型通常會根據(jù)其背景假設(shè)它滿足獨立的條件或不滿足獨立的條件.而不是通過驗證是否成立來判斷A、B是否獨立.(五)正確區(qū)分概率模型,準(zhǔn)確解決概率問題概率可以進(jìn)行運算,互斥事件和相互獨立事件是概率加、乘兩種運算在兩個特殊概率模型中的體現(xiàn).互斥事件:是指在同一個試驗下,不可能同時發(fā)生的兩個事件.特例:對立事件——在同一試驗下必有一個發(fā)生的互斥事件.相互獨立事件:在兩個或多個獨立實驗下,一個事件是否發(fā)生對另一個事件發(fā)生的概率沒有影響.特例:獨立重復(fù)實驗,將同一實驗獨立重復(fù)n次,研究同一事件發(fā)生k次的概率.正確區(qū)分概率模型,有助于準(zhǔn)確解決概率問題.例1.一個口袋中裝有大小相同的1個紅球,2個黑球和3個白球,從口袋中一次摸出一個球,摸出的球不再放回.(Ⅰ)連續(xù)摸球2次,求第一次摸出黑球,第二次摸出白球的概率;(Ⅱ)如果摸出紅球,則停止摸球,求摸球次數(shù)不超過2次的概率.解:(Ⅰ)古典概型從袋中依次摸出2個球共有6×5=30種結(jié)果,第一次摸出黑球、第二次摸出白球有2×3=6種結(jié)果,則所求概率.(Ⅱ)互斥事件有一個發(fā)生的概率.第一次摸出紅球的概率為,第二次摸出紅球的概率為,則摸球次數(shù)不超過2次的概率為.例2.一位國王的鑄幣大臣在每箱100枚的硬幣中各摻入了一枚劣幣,國王懷疑大臣作弊,他用兩種方法來檢測.方法一:在10箱中各任意抽查一枚;方法二:在5箱中各任意抽查兩枚.國王用方法一、二能發(fā)現(xiàn)至少一枚劣幣的概率分別記為和.則(A)(B)(C)(D)以上三種情況都有可能答:B解:每箱抽查可看做相互獨立.考查不放回的抽樣、重點考查二項分布的概率.方法一:每箱不能選中劣幣的概率均為,故至少發(fā)現(xiàn)一枚劣幣的概率為;方法二:每箱不能選中劣幣的概率均為,故至少發(fā)現(xiàn)一枚劣幣的概率為,因為,顯然<.例3.如圖,由M到N的電路中有4個元件,分別標(biāo)為T,T,T,T,電源能通過T,T,T的概率都是,電源能通過T的概率是0.9,電源能否通過各元件相互獨立.已知T,T,T中至少有一個能通過電流的概率為0.999.(Ⅰ)求;(Ⅱ)求電流能在M與N之間通過的概率.分析:本題考查了概率中的互斥事件、對立事件及獨立事件的概率.解:記依次表示事件:電流能通過A表示事件:中至少有一個能通過電流,B表示事件:電流能在M與N之間通過,(Ⅰ)相互獨立,,又,故,(Ⅱ),=0.9+0.1×0.9×0.9+0.1×0.1×0.9×0.9=0.98911、概率計算中首先要明確隨機事件是什么,正確識別概率類型.2、會將復(fù)合事件的概率分解為若干個已知概率或易求概率的事件的“和”或“積”.(六)隨機變量的分布列的教學(xué)在必修課程概率的學(xué)習(xí)中,學(xué)生已經(jīng)對隨機事件發(fā)生的不確定性和頻率的穩(wěn)定性有了一定的了解,結(jié)果的隨機性和頻率的穩(wěn)定性是隨機現(xiàn)象的兩個最基本的特點,那么,怎樣才算把一個隨機現(xiàn)象的規(guī)律研究清楚了?了解一個隨機現(xiàn)象的規(guī)律,就是指了解這個隨機現(xiàn)象中所有可能出現(xiàn)的結(jié)果及每個結(jié)果的概率.為了在數(shù)學(xué)上處理,一個常用的做法就是:把每一個可能出現(xiàn)的結(jié)果都對應(yīng)一個數(shù),實際上是建立一個從實驗結(jié)果的集合到實數(shù)集合的映射,這就引出了離散型隨機變量及其分布列的概念.超幾何分布、二項分布、正態(tài)分布是幾類特殊的分布,盡管這些分布無法覆蓋各種各樣的隨機現(xiàn)象,但他們描述了隨機現(xiàn)象中最有用,最常見的情形,他們有助于我們對一般隨機現(xiàn)象的理解和討論.1.注重對具體分布模型的認(rèn)識和應(yīng)用注意超幾何分布的使用條件為不放回地抽取,二項分布的使用條件為n次獨立重復(fù)實驗相當(dāng)于有放回抽取.二項分布:n次獨立重復(fù)試驗中,事件A發(fā)生的次數(shù)ξ服從二項分布:.超幾何分布:設(shè)有N個產(chǎn)品,其中有M個次品(M≤N),從中任取n個,令ξ表示取到的次品數(shù),則.k=0,1,2,…,min(M,n)稱隨機變量ξ服從超幾何分布,其中N,M,n是分布的參數(shù).例如從全班任取n個人,取到女生的人數(shù);從撲克牌中取n張,取到黑桃的張數(shù);買n張彩票,中獎的張數(shù),等等都可以用超幾何分布描述.正態(tài)分布,要從頻率分布直方圖到總體分布的過程,讓學(xué)生明確總體分布的來源,從而了解正態(tài)分布密度函數(shù)的意義.在此基礎(chǔ)上,直觀認(rèn)識正態(tài)分布曲線的特點及曲線所表示的意義.了解正態(tài)曲線隨著μ和σ變化而變化的特點.并結(jié)合正態(tài)分布密度函數(shù)的解析式及概率的性質(zhì),了解3σ原則.應(yīng)要求學(xué)生掌握這三種分布列的結(jié)構(gòu)特點,為后繼學(xué)習(xí)打好基礎(chǔ).不過從寫分布列的角度看,學(xué)生對各種分布列的特性知道與否,似乎都不太重要,因此我們在教學(xué)中遇到其它分布列(單點分布、兩點分布、超幾何分布、泊松分布、帕斯卡分布等)時,用而不談名稱就是了.下用具體問題進(jìn)一步說明上述情況.例1.某安全生產(chǎn)監(jiān)督部門對5家小型煤礦進(jìn)行安全檢查(簡稱安檢).若安檢不合格,則必須進(jìn)行整改.若整改后經(jīng)復(fù)查仍不合格,則強行關(guān)閉.設(shè)每家煤礦安檢是否合格是相互獨立的,且每家煤礦整改前安檢合格的概率是0.5,整改后安檢合格的概率是0.8,計算(結(jié)果精確到0.01):(Ⅰ)恰好有兩家煤礦必須整改的概率;(Ⅱ)平均有多少家煤礦必須整改;(Ⅲ)至少關(guān)閉一家煤礦的概率.解:(I)每家煤礦必須整改的概率是1—0.5,且每家煤礦是否整改是相互獨立的,所以恰好有兩家煤礦必須整改的概率是.(II)由題設(shè),必須整改的煤礦數(shù)服從二項公布,從而的數(shù)學(xué)期望是,即平均有2.50家煤礦必須整改.(III)某煤礦被關(guān)閉,即該煤礦第一次安檢不合格,整改后經(jīng)復(fù)查仍不合格,所以該煤礦被關(guān)閉的概率是,從而該煤礦不被關(guān)閉的概率是,由題意,每家煤礦是否被關(guān)閉是相互獨立的,故至少關(guān)閉一家煤礦的概率是.例2.A、B兩位同學(xué)各有五張卡片,現(xiàn)以投擲均勻硬幣的形式進(jìn)行游戲,當(dāng)出現(xiàn)正面朝上時A贏得B一張卡片,否則B贏得A一張卡片.規(guī)定擲硬幣的次數(shù)達(dá)9次時,或在此前某人已贏得所有卡片時游戲終止.設(shè)表示游戲終止時擲硬幣的次數(shù).(1)求的取值范圍;(2)求的數(shù)學(xué)期望E.分析:理解的含義是解決本題的關(guān)鍵.解:(1)設(shè)正面出現(xiàn)的次數(shù)為m,反面出現(xiàn)的次數(shù)為n,則,可得:(2)例3.已知隨機變量,若,則=(A)0.477(B)0.628(C)0.954(D)0.977答案:C解:因為隨機變量服從正態(tài)分布,所以正態(tài)曲線關(guān)于直線對稱,又,所以,所以0.954,故選C.【選題目的】本題考查正態(tài)分布的基礎(chǔ)知識,掌握其基礎(chǔ)知識是解答好本題的關(guān)鍵.2.注重對期望、方差的現(xiàn)實意義的解讀在實際中,有許多決策問題,是用隨機變量均值的大小來決策的.(從下面的例子可以看到,均值常常是人們期望得到的值.均值被稱為‘?dāng)?shù)學(xué)期望’.)例4.有兩個公司歡迎你去面試求職,設(shè)想它們各方面條件相同而且你去面試求職的可能結(jié)果也一樣:你得到年薪4萬的可能性是20%,得到年薪3萬的可能性是30%,得到年薪2萬5千元的可能性是40%,公司不雇用你的可能性是10%.你先去一個公司面試,條件是,一旦你決定在第一個公司工作,就不能再去第二個公司;如果你放棄了第一個公司的工作,也不允許再返回.試問你該如何決策.解:當(dāng)公司1給你年薪4萬時,你應(yīng)該接受.因為公司2無論如何也不會提供比這更多的年薪.當(dāng)公司1不雇用你時,你別無選擇,只能去公司2面試.問題是當(dāng)公司1給你3萬和2萬5千年薪時,你應(yīng)該如何決策.顯然,當(dāng)公司1給你的年薪比公司2給你的年薪低時,你應(yīng)該去公司2;當(dāng)公司1給你的年薪比公司2高時,你接受公司1的工作,不再去公司2求職.問題是公司2給你的年薪是隨機的,事前無法確定.如前所述,我們只能和公司2的平均年薪比較.現(xiàn)在去公司2能得到的平均年薪是.因此,當(dāng)公司1給你3萬的年薪,接受它;若公司1給你2.5萬元的年薪,拒絕它,去公司2面試.這個決策使你有0.2的概率得到4萬,0.3的概率得到3萬,有0.5的概率去公司2面試得到2.7萬的平均年薪.從而,這個決策的平均年薪為萬元.(七)隨機模擬試驗由于計算機具有高速度和大容量的特點,我們可以用計算機來模擬那些龐大而復(fù)雜的試驗,這種模擬稱為隨機模擬或數(shù)字模擬,是一種非常重要的方法.先來看一個例子.例1(擲硬幣問題)擲有一個均勻的硬幣,正面向上的概率為0.5,那么,把一個均勻硬幣擲100次,出現(xiàn)50次正面向上的概率是否接近0.5?解出現(xiàn)50次正面的概率為.我們知道,擲一個均勻硬幣,‘出現(xiàn)正面’的概率是0.5.有人以為,擲100次應(yīng)該出現(xiàn)50次正面.為什么這件事發(fā)生的概率只有0.08,和想象相差甚遠(yuǎn).好像均勻硬幣不應(yīng)該有這樣的結(jié)果.你學(xué)過了概率的統(tǒng)計定義,該如何解釋這一結(jié)果呢?事實上,一個事件的概率0.5是指,在大量重復(fù)試驗中,該事件出現(xiàn)的頻率‘穩(wěn)定’在0.5(即在0.5附近,偏離0.5很大的可能性極?。?,并非每兩次試驗中出現(xiàn)一次.那么,擲100次均勻硬幣出現(xiàn)50次正面的概率,也應(yīng)該理解為,做大量重復(fù)試驗,即多次地擲100次硬幣,‘出現(xiàn)50次正面’的頻率應(yīng)‘穩(wěn)定’在0.08.下面是一個模擬試驗結(jié)果.1.在excel表格中輸入“=rand()”;(產(chǎn)生不小于0,小于1的隨機數(shù))2.用下拉列表得到100個隨機數(shù)(相當(dāng)于做100次試驗);3.用countif函數(shù)統(tǒng)計其中小于0.5的隨機數(shù)(我們規(guī)定小于0.5的隨機數(shù)代表正面朝上);(100次試驗中正面朝上的次數(shù))4.用下拉列表得到n組試驗數(shù)據(jù);5.將n組數(shù)據(jù)中正面朝上的次數(shù)復(fù)制到另一個表格中;6.仍用countif函數(shù)統(tǒng)計各個次數(shù)的組數(shù);我們看到,擲100個均勻硬幣不一定出現(xiàn)50個正面.可以出現(xiàn)54個正面,也可以出現(xiàn)46個正面,等等.計算在上述n組試驗中,出現(xiàn)50個正面向上的次數(shù)的的頻率.和理論上的值0.08比較大?。畱?yīng)該看到,對一個均勻硬幣來說,擲100次‘出現(xiàn)50次正面’的概率雖然不大,但比正面出現(xiàn)其它次數(shù),例如出現(xiàn)49次、53次等的概率還是大的.在上述的模擬試驗中,一共擲了100n次硬幣,只需把上表中的n個數(shù)據(jù)求和,即可計算正面出現(xiàn)的頻率,與0.5作比較.說明我們的硬幣是均勻的.鼓勵學(xué)生盡可能運用計算器、計算機來處理數(shù)據(jù),進(jìn)行模擬活動,更好地體會統(tǒng)計思想和概率的意義.三、學(xué)生學(xué)習(xí)目標(biāo)檢測分析(一)課程標(biāo)準(zhǔn)與高考對“概率”的要求1.事件與概率①了解隨機事件發(fā)生的不確定性和頻率的穩(wěn)定性,了解概率的意義,了解頻率與概率的區(qū)別.②了解兩個互斥事件的概率加法公式.2.古典概型①理解古典概型及其概率計算公式.②會計算一些隨機事件所含的基本事件數(shù)及事件發(fā)生的概率.3.隨機數(shù)與幾何概型①了解隨機數(shù)的意義,能運用模擬方法估計概率.②了解幾何概型的意義.4.(理科限選)概率①理解取有限個值的離散型隨機變量及其分布列的概念,了解分布列對于刻畫隨機現(xiàn)象的重要性.②理解超幾何分布及其導(dǎo)出過程,并能進(jìn)行簡單的應(yīng)用.③了解條件概率和兩個事件相互獨立的概念,理解n次獨立重復(fù)試驗的模型及二項分布,并能解決一些簡單的實際問題.④理解取有限個值的離散型隨機變量均值、方差的概念,能計算簡單離散型隨機變量的均值、方差,并能解決一些實際問題.⑤利用實際問題的直方圖,了解正態(tài)分布曲線的特點及曲線所表示的意義.總體而言,古典概型、互斥事件、相互獨立事件、隨機變量的分布列(理科)是考察的重點.但概率的意義、隨機的思想,這些是很難在一張試卷中體現(xiàn)出來的,需要老師們緊密結(jié)合生活,提出相關(guān)問題,滲透在平時的教學(xué)中.作為考試的題目,應(yīng)該如何選擇,下面我們選擇一些例題加以說明:(二)典型題目的檢測分析例1.甲、乙兩人各射擊1次,擊中目標(biāo)的概率分別是和.假設(shè)兩人射擊是否擊中目標(biāo)相互之間沒有影響;每人各次射擊是否擊中目標(biāo)相互之間也沒有影響.(Ⅰ)求甲射擊4次,至少有1次未擊中目標(biāo)的概率;(Ⅱ)求兩人各射擊4次,甲恰好擊中目標(biāo)2次且乙恰好擊中目標(biāo)3次的概率;(Ⅲ)假設(shè)某人連續(xù)2次未擊中目標(biāo),則中止其射擊.問:乙恰好射擊5次后,被中止射擊的概率是多少?解:記“甲第i次射擊,擊中目標(biāo)”為事件,“乙第i次射擊,擊中目標(biāo)”為事件,則,.(Ⅰ)設(shè)“甲連續(xù)射擊4次,至少有1次未擊中目標(biāo)”為事件,則事件為“4次全擊中目標(biāo)”.由題意,射擊4次,相當(dāng)于做4次獨立重復(fù)試驗,故.(Ⅱ)記“甲射擊4次,恰有2次擊中目標(biāo)”為事件,“乙射擊4次,恰有3次擊中目標(biāo)”為事件,則;.由于甲、乙射擊相互獨立,故.(Ⅲ)記“乙恰好射擊5次后,被中止射擊”為事件,,故.【選題目的】考查獨立重復(fù)試驗,對立事件的概率等知識的運用.層次遞進(jìn),第(Ⅲ)綜合考查學(xué)生分析問題、轉(zhuǎn)化問題的能力.例2.某迷宮有三個通道,進(jìn)入迷宮的每個人都要經(jīng)過一扇智能門.首次到達(dá)此門,系統(tǒng)會隨機(即等可能)為你打開一個通道,若是1號通道,則需要1小時走出迷宮;若是2號、3號通道,則分別需要2小時、3小時返回智能門.再次到達(dá)智能門時,系統(tǒng)會隨機打開一個你未到過的通道,直至走完迷宮為止.令表示走出迷宮所需的時間.(Ⅰ)求的分布列;(Ⅱ)求的數(shù)學(xué)期望.解:必須要走到1號門才能走出,可能的取值為1,3,4,6【選題目的】考察學(xué)生對于分布列的認(rèn)識,題目不難,規(guī)范解答.例3.某種種子每粒發(fā)芽的概率都為0.9,現(xiàn)播種了1000粒,對于沒有發(fā)芽的種子,每粒需再補種1粒,補種的種子數(shù)記為,則的數(shù)學(xué)期望為(A)100(B)200(C)300(D)400【選題目的】單純考查學(xué)生對二項分布模型的認(rèn)識.例4.某同學(xué)參加3門課程的考試.假設(shè)該同學(xué)第一門課程取得優(yōu)秀成績的概率為,第二、第三門課程取得優(yōu)秀成績的概率分別為,(>),且不同課程是否取得優(yōu)秀成績相互獨立.記為該生取得優(yōu)秀成績的課程數(shù),其分布列為(Ⅰ)求該生至少有門課程取得優(yōu)秀成績的概率;(Ⅱ)求,的值;(Ⅲ)求數(shù)學(xué)期望.解:設(shè)事件表示“該生第門課程取得優(yōu)秀成績”,=1,2,3,由題意知,,(Ⅰ)由于事件“該生至少有1門課程取得優(yōu)秀成績”與事件“”是對立的,所以該生至少有1門課程取得優(yōu)秀成績的概率是,(Ⅱ)由題意知,,整理得,,由,可得,.(Ⅲ)由題意知,=,=.【選題目的】考查學(xué)生對隨機變量分布列的認(rèn)識,卻并不死板,需要學(xué)生從表中讀出相關(guān)信息.(Ⅱ)利用列方程解決概率問題,不同于直接求解,在考查概率的同時,還考查方程的思想.例5.某地區(qū)教研部門要對高三期中數(shù)學(xué)練習(xí)進(jìn)行調(diào)研,考察試卷中某道填空題的得分情況.已知該題有兩空,第一空答對得3分,答錯或不答得0分;第二空答對得2分,答錯或不答得0分.第一空答對與否與第二空答對與否是相互獨立的.從所有試卷中隨機抽取1000份試卷,其中該題的得分組成容量為1000的樣本,統(tǒng)計結(jié)果如下表:第一空得分情況第二空得分情況得分03得分02人數(shù)198802人數(shù)698302(Ⅰ)求樣本試卷中該題的平均分,并據(jù)此估計這個地區(qū)高三學(xué)生該題的平均分;(Ⅱ)這個地區(qū)的一名高三學(xué)生因故未參加考試,如果這名學(xué)生參加考試,以樣本中各種得分情況的頻率(精確到0.1)作為該同學(xué)相應(yīng)的各種得分情況的概率.試求該同學(xué)這道題第一空得分不低于第二空得分的概率.(Ⅰ)據(jù)此可估計這個地區(qū)高三學(xué)生該題的平均分為3.01分(Ⅱ)0.94【選題目的】是統(tǒng)計與概率的綜合問題,第一空得分不低于第二空得分,即第一空得3分,或第一空、第二空均得0分.在用頻率估計概率的思想下,考查學(xué)生將復(fù)雜問題分解為基本概率模型的能力.例6.樣本中共有五個個體,其值分別為a,0,1,2,3.若該樣本的平均值為1,則樣本方差為(A)(B)(C)(D)2答案:D.解:由題意知,解得,所以樣本方差為=2,故選D.【選題目的】本題考查用樣本的平均數(shù)、方差的計算方法,屬基礎(chǔ)題.互動對話【參與人員】梁麗平:人民大學(xué)附屬中學(xué)侯立偉:北京市十一中學(xué)馬萍:人民大學(xué)附屬中學(xué)【互動話題】1.如何在初中學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)上,提高和深化學(xué)生對概率的認(rèn)識通過設(shè)計數(shù)學(xué)試驗(拋硬幣、擲圖釘、投骰子等)“用頻率估計概率”,無論是初中還是高中的教學(xué)都有涉及,那這樣的設(shè)計是簡單重復(fù)?還是螺旋上升?高中教學(xué)的提升點在哪里?這部分內(nèi)容高中教學(xué)的重點在哪里呢?本話題就是圍繞著這個問題的討論展開,主要討論以下兩個問題:①高中階段的教學(xué)設(shè)計如何在初中教學(xué)的基礎(chǔ)上深化學(xué)生對概率的認(rèn)識?(以“用頻率估計概率”的數(shù)學(xué)試驗設(shè)計為例)②高中階段“概率”的教學(xué),哪些內(nèi)容適合設(shè)計數(shù)學(xué)試驗?數(shù)學(xué)試驗的類型有哪些?2.“概率中的隨機模擬”“概率”中的哪些內(nèi)容可以發(fā)揮計算機的作用促進(jìn)學(xué)生的理解?本話題就是圍繞這個問題展開。在教學(xué)和復(fù)習(xí)中,教師往往更多的是關(guān)注于幾何概型題目的解答,而往往忽視了它的一個重要的應(yīng)用價值,即它的隨機模擬的思想。利用幾何概型的原理可以估計圓周率的近似值,計算復(fù)雜圖形的面積等,在教學(xué)中應(yīng)注重突出隨機模擬的思想。3.“如何在概率教學(xué)中發(fā)揮學(xué)生的主動性”?本話題從“概率章節(jié)復(fù)習(xí)題設(shè)置的一次嘗試”展開,教師將出概率復(fù)習(xí)題的任務(wù)交給了學(xué)生自己,讓他們出三道概率復(fù)習(xí)題,要求從易到難三個層次,并要說明為什么選這三道題,說明理由。學(xué)生們的表現(xiàn)如何呢?教師在這個過程中的作用是什么呢?4.把握“概率”教學(xué)的重點從“學(xué)習(xí)概率之前要不要先學(xué)排列組合”說起不少教師對于“學(xué)習(xí)概率之前要不要先學(xué)習(xí)排列組合”心存疑惑,其實對這個問題的思考可以從另外的角度去認(rèn)識,如果概率教學(xué)的重點不在復(fù)雜的含有排列組合的概率計算上,那么我們教學(xué)的重點是什么?本話題就是圍繞這個問題的討論展開。5.概率與我們的生活“生活中最重要的問題其中占大多數(shù)的實際上只是概率問題”拉普拉斯。即概率與數(shù)理統(tǒng)計在一定程度上可以預(yù)測生活中的很多事情,說明概率在生活中無處不在,拉普拉斯已經(jīng)把數(shù)學(xué)思想上升到生活中的哲學(xué)高度了。在生活中,人們總是希望能夠預(yù)知將來會發(fā)生什么事情,概率正是人們“預(yù)見未來,把握現(xiàn)在”的愿望在數(shù)學(xué)上的體現(xiàn)。另一個方面,概率不僅是人們預(yù)測未來的工具,也是選擇未來的判斷依據(jù),通過過去了解未來,是人們普遍的思維方式。本話題圍繞著日常生活中人們經(jīng)常探討的“小概率事件”和“大概率事件”展開。通過大量豐富的實例(北京市購買小汽車的比例問題、英國約克郡偶像石、華南虎事件、50個人中有兩個人生日相同的概率等),讓學(xué)生領(lǐng)會如何從概率的角度來分析和解釋生活中發(fā)生的現(xiàn)象,從而認(rèn)識到概率在實際生活中的重要作用。案例評析【案例信息】案例評析:《隨機事件的概率》授課教師:李秋生(人大附屬中學(xué))評析教師:梁麗平(人大附屬中學(xué))【課堂實錄】【案例評析】一、恰當(dāng)?shù)貙?shù)學(xué)知識的“學(xué)術(shù)形態(tài)”轉(zhuǎn)化為“教育形態(tài)”許多人之所以不喜歡學(xué)習(xí)數(shù)學(xué),很大的程度上是因為感覺數(shù)學(xué)難、枯燥乏味.是否可能讓學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的過程象讀小說、聽音樂一樣輕松愉快、易于接受,同時又不喪失數(shù)學(xué)的本質(zhì)?應(yīng)該說:教師的重要任務(wù)之一,就是把知識從學(xué)術(shù)形態(tài)轉(zhuǎn)化為教育形態(tài).李秋生老師的課給了我們一個很好的示范.本節(jié)課中,李秋生老師引用了很多生動有趣的實例:麥迪的35秒奇跡、杜麗奧運會再奪金、石頭——剪刀——布等,有的激動人心,百看不厭,有的耳熟能詳,倍感親切,整個課堂生動活潑,涌動著濃濃的生命氣息,散發(fā)著數(shù)學(xué)迷人的魅力;從這些事例出發(fā),概括、抽象出數(shù)學(xué)問題,不僅體現(xiàn)了數(shù)學(xué)的價值,也揭示了數(shù)學(xué)的本質(zhì).為了讓學(xué)生感受知識形成的過程,對于有的問題,我們也可以通過深入地研究教材,追蹤數(shù)學(xué)家的思維活動,將其稚化模擬,轉(zhuǎn)化為可以讓學(xué)生操作的活動,然后放手讓學(xué)生探索,從而達(dá)到主動建構(gòu)的目的.本節(jié)課中,概率的統(tǒng)計定義,正是這樣一種過程的體現(xiàn).啟示:做到這一點,一是教師對數(shù)學(xué)深入理解;二是要借助人文精神的融合.二、營造和諧的課堂氛圍,教法靈活整節(jié)課,老師始終面帶微笑,用優(yōu)美的語言,用自己對于生活的熱情和對于數(shù)學(xué)的喜愛去感染學(xué)生.傳遞給學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的積極態(tài)度.不僅僅如此,李老師還綜合運用了多種教學(xué)方式(如合作學(xué)習(xí)和探究學(xué)習(xí)),促進(jìn)學(xué)生主動建構(gòu).學(xué)生思維活躍,課堂氣氛熱烈.我們不僅能看到學(xué)生專注的眼神,更能看到學(xué)生會心的微笑,這樣一種寬松和諧的教學(xué)氛圍,使得學(xué)生學(xué)習(xí)的過程,成為一種愉快體驗的生命歷程.學(xué)生的微笑和專注就是對于教學(xué)的最好的評價.三、注重概念的形成過程,突出數(shù)學(xué)思維活動的學(xué)習(xí)本節(jié)課中的概念看似基本、簡單,但需要有一個將感性認(rèn)識轉(zhuǎn)化為理性認(rèn)識的過程,通過這一過程擺脫自發(fā)性概念的粗糙、膚淺狀態(tài).本節(jié)課在教學(xué)過程的設(shè)計上尤其注重概念的形成過程.每一個數(shù)學(xué)概念的形成和發(fā)展,其中都有豐富的經(jīng)歷,充滿著人類探索的艱辛和智慧.這些思維成果不經(jīng)自己頭腦的消化是不可能吸收的.學(xué)生固然不需要完全重復(fù)先前人們的思維過程,但重新經(jīng)歷其中某些重要的過程是很有必要、很有幫助的.李老師在概念的形成上可以說是濃墨重彩,每個概念的形成,都采用了“創(chuàng)設(shè)情境——形成概念——深化理解”這樣一種教學(xué)流程,引導(dǎo)學(xué)生充分經(jīng)歷概念的建構(gòu)過程.特別值得一提的有兩點:一是有效的問題情境.本節(jié)課中,李老師運用多種手段創(chuàng)設(shè)情境,有實例、數(shù)學(xué)實驗、數(shù)學(xué)交流……,既貼近學(xué)生的生活經(jīng)驗,能充分激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情,更重要的是通過問題引領(lǐng),使學(xué)生把握其中所蘊含的數(shù)學(xué)本質(zhì),迅速切入主題,使得情境教學(xué)的效益最大化.二是突出理性思維,學(xué)生深入?yún)⑴c課堂教學(xué)高中的概率課與初中有何區(qū)別,本節(jié)課從一個側(cè)面給了我們回答:突出理性思維,揭示概念的內(nèi)涵,體現(xiàn)了數(shù)學(xué)概念的嚴(yán)謹(jǐn)性.比如概率的統(tǒng)計定義,就緊緊抓住“大量重復(fù)”這個條件,設(shè)計數(shù)學(xué)實驗,讓學(xué)生自己發(fā)現(xiàn)并感受在此條件下頻率所呈現(xiàn)出的規(guī)律性,從而得出可以用頻率來估計概率這種方法,把握這個概念的精髓.整節(jié)課中,學(xué)生不僅通過實驗參與教學(xué),更是在教師創(chuàng)設(shè)的情境中,發(fā)現(xiàn)規(guī)律,解決問題,在行為和思維上參與教學(xué)活動,是一種深層次參與.四、恰當(dāng)利用現(xiàn)代信息技術(shù)本節(jié)課的另一個特點就是多媒體設(shè)備的應(yīng)用.?dāng)?shù)學(xué)實驗中,隨著學(xué)生匯報試驗結(jié)果,屏幕上就動態(tài)產(chǎn)生了各組試驗頻率及折線圖,還有后來累積頻率的計算及折線圖,都是通過Excel電子表格的功能實現(xiàn)的.此處多媒體設(shè)備的使用,不僅迅速、準(zhǔn)確地反映了學(xué)生實驗的結(jié)果,將更多的時間留給學(xué)生進(jìn)行分析思考,同時還能夠從數(shù)、形兩方面觀察試驗結(jié)果,有效的配合了學(xué)生的思維過程.思考與活動1.高中概率教學(xué)的重點是什么?2.設(shè)計一份概率的檢測試題。3.用概率的知識分析下面的問題:在買彩票時,有人說過去中獎的號碼里某一數(shù)碼,比如‘5’出現(xiàn)最多,‘5’是幸運號碼,應(yīng)該買‘5’這個號碼.也有人說某一數(shù)碼,比如‘7’,在過去出現(xiàn)最少,由于每個數(shù)出現(xiàn)的機會是一樣的,因此,下次‘7’出現(xiàn)的機會就大了,應(yīng)該買‘7’這個號碼.那一種說法正確呢?4.聽專家講述,談自己的教學(xué)故亊。包括教學(xué)案例、教學(xué)感受、教學(xué)思考等。用一自身案例寫出自己的教學(xué)思考。參
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