摘 要:通過展示“初三概率復習”教學案例,提出了以思維為主線、問題貫穿始終的教學策略。
關鍵詞:思維;主線;問題
一、教學背景
本節(jié)課初三復習課,從內(nèi)容上講,對初中三年六冊課本中的概率部分內(nèi)容進行有效整合,力圖提煉出一條引導學生初步認識概率的主線,在這條主線的引領下,努力使學生對概率的定義、常見的概率模型、常見的計算概率的方法、統(tǒng)計與概率之間的聯(lián)系有整體性的認識。能在具體背景下正確理解概率的意義,并能利用概率知識解決一些關于游戲公平性的問題。
從教學方法上講,以問題串銜接各部分知識,從方法回顧到實際應用,以師生互動、生生互動為主要特色。
二、教學過程
(一)展示復習課題:《事件與事件的概率》
師:今天我們將要復習初中數(shù)學中的一塊重要內(nèi)容——事件與事件的概率,看到這個課題,你會想起什么呢?
(學生思考片刻,有人回答想到了隨機事件。這里的問題具有一定的開放性,學生無論想到什么都是對概率知識整體性的回顧。)
師:不妨來看這個問題:考察下列事件,想一想它們發(fā)生的機會大小。①地球繞著太陽轉;②買一張彩票,正好中500萬大獎;③拋一枚普通的正六面體骰子,出現(xiàn)7點朝上;④袋中有2紅1白三個球,任意摸2個,必有紅球;⑤走出校門,看到的第一輛汽車的車牌照的末尾數(shù)字是偶數(shù)。
師:給它們分類合理嗎?說說你的分類標準。
生1:分三類:①④都是必然事件,②⑤都是隨機事件,③是不可能事件。
師:如果希望你分為兩類,你怎么分呢?
(學生沉思,繼而,有人站起來)
生2:老師,可以分為①③④都是確定事件,②⑤都是不確定事件。
其他學生恍然大悟。
(這個問題的設計,自然而然回顧了隨機事件即不確定事件,確定事件即不可能事件與必然事件的概念,通過學生的爭辯,對必然事件與確定事件這兩個易混淆的概念,進行了有效的辨別。)
(二)研究概率大小的常用方法:1.實驗估計法;2.理論預測法
師:在這些事件中我們對什么比較感興趣?當然是隨機事件發(fā)生的機會有多大,“機會”的大小在數(shù)學中就叫“概率”。那么怎樣來研究一個隨機事件的概率呢?有哪些方法呢?請想一想。
(這里無需學生回答,也不必自問自答,問題的設計在于啟發(fā)學生大腦回顧舊知,調(diào)集關于求概率的方法。)
師:第一種方法藏在問題1的解答中,請看:
問題1:小明和小亮做游戲,他們先在地上畫了兩個同心圓,(如圖),然后蒙上眼在一定距離外向圈內(nèi)擲小石子,擲中陰影小明贏,否則小亮贏,未擲中圈內(nèi)不算。下表是統(tǒng)計的一組數(shù)據(jù)。
(1)計算并完成上表;
(2)估計當m很大時,落在“陰影”的頻率將穩(wěn)定在多少。
(3)小明、小亮獲勝的機會分別約為多大。
師:(1)請各小組合作,快速計算結果,填表;
(2)觀察最后一行數(shù)據(jù),你發(fā)現(xiàn)了什么?請你估計當m很大時,落在“陰影”的頻率將穩(wěn)定在多少。
(3)說說怎么得知小明、小亮獲勝的機會。
師追問:“頻率”與“概率”是一回事嗎?如果不一樣,那兩者有什么聯(lián)系呢?
生4:“頻率”與“概率”意義不一樣,但借助頻率可以估計概率,用大數(shù)次實驗的頻率穩(wěn)定值來估計它發(fā)生的概率。
(這個問題的設計旨在讓學生感受統(tǒng)計的意義,能通過對事件發(fā)生頻率的分析,估計事件發(fā)生的概率;了解用頻率估計概率的必要性和合理性,培養(yǎng)學生的理性精神。由于不受列舉法求概率兩個條件的限制,所以用頻率估計概率的方法更具一般性與普遍性,適用范圍更廣。)
(關于直接枚舉法,課本并未具體介紹,但書后習題出現(xiàn)此類問題,故有必要讓學生了解,進而自己去辨別,選取合適的方法解題。)
例2.你還記得嗎?七年級的時候我們曾做過一個拼圖片的活動,將三張顏色不同的圖片對開剪成6張小圖片,閉上眼睛隨機抽2張,求它們正好拼成原圖的概率。當時我們通過反復實驗,發(fā)現(xiàn)正好拼成原圖的頻率穩(wěn)定在0.2左右。請通過理論分析解釋,為什么頻率會穩(wěn)定在0.2附近?
(這個問題的設計,讓學生體會到,無論是實驗估計還是理論分析,都是確定概率的方法,兩者是相輔相成,相得益彰的。實驗為理論提供了證明的依據(jù),理論的支撐來源于實驗,使學生對概率計算方法有了整體性了解,避免支離破碎地理解概率和生搬硬套地應用。)
(4)若小吳在小周擲過骰子后再擲,小吳可能得到玩具嗎?若能,小吳第二次擲到玩具的概率是多少?
(5)現(xiàn)在數(shù)字6的格子里放的是足球,小吳和小周都想得到它。若小吳在小周擲過之后再擲,那么這個游戲對雙方公平嗎?為什么?(這里滲透游戲的公平性問題,即雙方贏的概率是否相等。)
(游戲是學生喜聞樂見的活動方式,游戲契合了學生的好奇心理,學生們躍躍欲試。由于概率的本質是隨機性,將概率的應用設計于游戲之中,再恰當不過了。學生在游戲中體會概率的意義,對隨機性的體會非常深刻,至此課堂氣氛達到高潮。)
另外,對問題(4)的解答,需要學生有一定的理解題意的能力和一定的化歸能力。擲出什么情況小吳就得到玩具了呢?這要受小周擲出的數(shù)字的影響,當小周、小吳兩個人擲出的數(shù)字之和為4或8時,小吳就能得到玩具。這樣,小吳第二次擲得到玩具的概率值的大小問題就轉化為:擲兩枚骰子,求點數(shù)之和為4或8的概率值問題。由于解題之前,學生有充分的時間參與游戲,領會游戲規(guī)則,故在解決較為復雜的問題(4)時,能夠自然地將復雜問題有效進行轉化,進而順利解決問題。
對問題(5),順勢設計游戲的公平性問題,學生感到自然而然,毫不生硬,至此,學生對初中階段概率部分的主體內(nèi)容有較為全面整體的認識。
三、教學反思
一節(jié)酣暢淋漓的課堂,教師與學生內(nèi)心產(chǎn)生強烈共鳴,師生同樂,這應該是為師者的最大快慰。上完本節(jié)課,學生臉上面帶微笑,教者的內(nèi)心也充滿著快樂,一節(jié)枯燥的初三復習課,之所以能有這樣的效果,我想得益于以下幾個方面的努力。
(一)深入研讀課程標準,整體把握教材內(nèi)容
當代美國著名數(shù)學家哈爾斯說:“學數(shù)學,就是要理解一種結構?!睆摹读x務教育數(shù)學課程標準(2011年版)》對第三學段統(tǒng)計與概率內(nèi)容目標的描述中,我們可以看到統(tǒng)計的課程內(nèi)容有9條,概率的課程內(nèi)容只有2條。因此,在初中階段,統(tǒng)計在課程中所占的比例遠遠大于概率。在日常教學中,應正確認識概率、統(tǒng)計在初中的定位。概率課程要求通過了解簡單的隨機事件,形成對隨機現(xiàn)象的初步認識,知道簡單隨機事件可能的結果及頻率與概率之間的關系,掌握古典概型及幾何概型的概率計算公式。
(二)設計思維主線,以問題貫穿始終
哈爾斯還說過一句經(jīng)典:“問題是數(shù)學的心臟?!睂φn程標準中初中階段概率內(nèi)容及目標的整體把握,是本節(jié)課問題設計的核心。從事件的分類到問題1的投擲圓環(huán)到問題2的籌碼游戲,都是對概率的基本概念、基本計算方法的回顧。對經(jīng)典例題1的回顧,設計了兩次變形,使學生對游戲規(guī)則有準確的理解,對經(jīng)典例題2的回顧,再次讓學生感受到統(tǒng)計與概率的密切聯(lián)系,體會到兩種計算概率方法的和諧統(tǒng)一。另外,在提問時,應設計開放性的問題,如,“你可以給它們分分類,說說你的分類標準?”這樣才沒有限制學生的思維,給學生創(chuàng)設一個自由的空間,學生在這個空間中可以按自己的方式展開想象,才能暢所欲言。
(三)民主的課堂是學生最終的向往
民主是現(xiàn)代課程中的重要理念,民主最直接的體現(xiàn)是在課程實施中學生能夠平等地參與。沒有主動參與,只有被動接受,就沒有民主可言。相反,如果沒有民主,學生的參與就不是主動性參與,而是被動的、消極的參與。教者心懷民主情懷,設計了眾多問題,都從學生的實際出發(fā),在課堂討論中,學生也感受到這一點,所有學生大膽表達觀點,無論對錯,都是一種精彩。
編輯 郭曉云