吳愛娟 賈魯軍
摘要:本文作者結(jié)合自己在一線教學(xué)的經(jīng)驗(yàn),討論了啟發(fā)式教學(xué)在條件概率、事件的獨(dú)立性概念講解上的體現(xiàn),給出了具體的實(shí)施方案。
關(guān)鍵詞:?jiǎn)l(fā)式教學(xué);條件概率;隨機(jī)事件間的獨(dú)立性
中圖分類號(hào):G642.4 文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A 文章編號(hào):1674-9324(2015)33-0161-02
一、引言
我國(guó)古代大教育家孔子曾論述:“不憤不啟,不悱不發(fā)”,意指對(duì)教師來講,應(yīng)該通過自己的外因作用,調(diào)動(dòng)起學(xué)生的內(nèi)因的積極性。啟發(fā)式教學(xué),就是根據(jù)教學(xué)目的、內(nèi)容、學(xué)生的知識(shí)水平和知識(shí)規(guī)律,運(yùn)用各種教學(xué)手段,采用啟發(fā)誘導(dǎo)辦法傳授知識(shí)、培養(yǎng)能力,使學(xué)生積極主動(dòng)地學(xué)習(xí),以促進(jìn)身心發(fā)展。
對(duì)于我們?nèi)窘?jīng)管類院校的學(xué)生,其數(shù)學(xué)基礎(chǔ)相對(duì)薄弱,如何在學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)時(shí)提高他們的學(xué)習(xí)積極性是至關(guān)重要的。而學(xué)習(xí)積極性在很大程度上和教師的主導(dǎo)作用有直接關(guān)系,因此在全課教學(xué)中進(jìn)行啟發(fā)式教學(xué),提高學(xué)生學(xué)習(xí)積極性,從而全方位地提高學(xué)生的能力。啟發(fā)式教學(xué)對(duì)于教師的要求就是引導(dǎo)轉(zhuǎn)化,把知識(shí)轉(zhuǎn)化為學(xué)生的具體知識(shí),再進(jìn)一步把學(xué)生的具體知識(shí)轉(zhuǎn)化為能力。教師的主導(dǎo)作用就表現(xiàn)在這兩個(gè)轉(zhuǎn)化上,引導(dǎo)是轉(zhuǎn)化的關(guān)鍵。下面我以《概率論與數(shù)理統(tǒng)計(jì)》中的條件概率、隨機(jī)事件相互獨(dú)立的概念的講解為例,為大家介紹一下我平時(shí)在課堂中是如何運(yùn)用啟發(fā)式教學(xué)法的。
二、教學(xué)目標(biāo)
在教師的引導(dǎo)下,學(xué)生們通過自己的演繹推理出條件概率的定義式,進(jìn)而看透其本質(zhì),會(huì)應(yīng)用它解決實(shí)際問題。隨機(jī)事件間的獨(dú)立,這里的“獨(dú)立”和我們平時(shí)說的“獨(dú)立”有何區(qū)別?通過教師的引導(dǎo)讓學(xué)生把隨機(jī)事件A、B間的獨(dú)立性與概率等式P(AB)=P(A)P(B)等價(jià)起來,進(jìn)而得出引入獨(dú)立性數(shù)學(xué)定義的必要性。
三、授課模式
在指導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)的過程中,是“授之以魚”還是“授之以漁”,每一位有遠(yuǎn)見的教師都會(huì)選擇后一種答案。教師在授課過程中應(yīng)逐步引導(dǎo)學(xué)生掌握解決問題的方式方法,讓學(xué)生直接參與探索教學(xué),充分發(fā)揮學(xué)生的主觀能動(dòng)性,開發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新能力,使學(xué)生在學(xué)習(xí)中有成就感,這樣有利于培養(yǎng)他們確立科學(xué)的態(tài)度和掌握科學(xué)的方法。就像我最喜歡的一句英文格言所說“I hear,I forget.I see,I remember.I do,I understand.”
我的做法是,在課堂上著重問題的創(chuàng)設(shè),提供氛圍,讓學(xué)生在實(shí)踐活動(dòng)中發(fā)現(xiàn)問題,著手解決問題,使學(xué)生成為學(xué)習(xí)的主人,教師則成為學(xué)生的“協(xié)作者”。
1.條件概率。
描述性定義:在已知事件A發(fā)生的條件下,事件B發(fā)生的概率,稱為條件概率,記作P(BA).
問題:條件概率P(BA)如何定義、計(jì)算?
引例1 請(qǐng)同學(xué)們思考如下問題:
拋擲一枚均勻的骰子,觀察其出現(xiàn)點(diǎn)數(shù)的情況。設(shè)事件A為“偶數(shù)點(diǎn)出現(xiàn)”,事件B為“4點(diǎn)出現(xiàn)”。現(xiàn)在來求已知事件A發(fā)生的條件下,事件B發(fā)生的概率。
求解:引導(dǎo)學(xué)生分析出已知和所求。
已知:樣本空間Ω={1,2,3,4,5,6},A={2,4,6},B={4}.
所求:條件概率P(BA).
再引導(dǎo)學(xué)生畫出如下文氏圖:
其中1是事件AB中的樣本點(diǎn)個(gè)數(shù),3是事件A中的樣本點(diǎn)個(gè)數(shù),而樣本空間共包含6個(gè)樣本點(diǎn)。到此處,同學(xué)們就很容易想到了古典概率的計(jì)算公式,可得出
由學(xué)生自己總結(jié)歸納出,只要在P(A)>0的條件下,上述式子中的頭尾部分具有一般性,就可得到條件概率的數(shù)學(xué)定義:
定義1 設(shè)A,B是樣本空間Ω中的兩個(gè)事件,如果P(A)>0,那么在事件A發(fā)生的條件下,事件B發(fā)生的條件概率P(BA)定義為
思考:你是否能寫出在事件B發(fā)生的條件下,事件A發(fā)生的條件概率P(AB)公式?
顯然學(xué)生會(huì)得到如下定義:
設(shè)A,B是樣本空間Ω中的兩個(gè)事件,如果P(B)>0,那么在事件B發(fā)生的條件下,事件A發(fā)生的條件概率P(AB)定義為P(AB)=.
2.兩個(gè)事件間的獨(dú)立性。
描述性定義:兩個(gè)事件A和B相互獨(dú)立,直觀含義是指事件A和B在發(fā)生可能性(概率)上相互沒有影響。
問題:如何定量描述事件A和B在概率上相互沒有影響?
此處提醒學(xué)生注意“相互”二字,所以考慮兩個(gè)方面:
①“在概率上,事件A不影響事件B”,等價(jià)于說,P(BA)=P(B).
結(jié)合上面學(xué)習(xí)的條件概率定義得P(BA)=P(B)?圳P(AB)=P(A)P(B).
②“在概率上,事件B不影響事件A”,等價(jià)于說,P(AB)=P(A).
結(jié)合上面學(xué)習(xí)的條件概率定義得P(AB)=P(A)?圳P(AB)=P(A)P(B).
思考:由上述兩個(gè)方面我們得到什么結(jié)論呢?
事件相互獨(dú)立的數(shù)學(xué)定義:設(shè)A和B是任意兩個(gè)隨機(jī)事件,如果P(AB)=P(A)P(B),則稱事件A和B相互獨(dú)立,簡(jiǎn)稱獨(dú)立。
此處舉個(gè)例子,來熟悉應(yīng)用一下該定義:
例 考察拋擲兩枚均勻骰子的試驗(yàn),記事件A為“第一枚點(diǎn)數(shù)為4”,事件B為“第二枚點(diǎn)數(shù)為3”,請(qǐng)判斷 A和B是否獨(dú)立?
本題利用古典概率和獨(dú)立性定義很容易得出結(jié)論,A和B是相互獨(dú)立的。但是有同學(xué)會(huì)發(fā)出這樣的疑問:老師,我們從自己的經(jīng)驗(yàn)也能知道A和B是相互獨(dú)立的,為什么還用這樣的概率等式去驗(yàn)證呢?為消除學(xué)生的疑問,我又在本題的基礎(chǔ)上加上一問:記事件 C為“兩枚點(diǎn)數(shù)之和為7”,判斷A和C是否獨(dú)立?通過這一問的解決,學(xué)生自己會(huì)意識(shí)到直觀經(jīng)驗(yàn)有時(shí)會(huì)誤導(dǎo)我們,從而理解了隨機(jī)事件的獨(dú)立性及引入其嚴(yán)格的數(shù)學(xué)定義的必要性。
對(duì)一些學(xué)習(xí)能力、基礎(chǔ)比較弱的學(xué)生,以引導(dǎo)為主,通過引導(dǎo),來掌握一些上課時(shí)不容易掌握的內(nèi)容,不讓他們失去學(xué)習(xí)的興趣,并通過一些啟發(fā)激發(fā)他們更好地學(xué)習(xí)這門課程,變被動(dòng)的“灌輸”式為主動(dòng)的“汲取”式。
現(xiàn)代教育思想明確指出:“最有效的學(xué)習(xí)方法就是讓學(xué)生在體驗(yàn)和創(chuàng)造的過程中學(xué)習(xí)”。教學(xué),是要通過教師的工作使學(xué)生愛學(xué)、會(huì)學(xué)。學(xué)生的學(xué)習(xí)是否有學(xué)習(xí)積極性非常重要,啟發(fā)式教學(xué)的關(guān)鍵就是調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性。
參考文獻(xiàn):
[1]茆詩松,周紀(jì)薌.概率論與數(shù)理統(tǒng)計(jì)[M].北京:中國(guó)統(tǒng)計(jì)出版社,1999.
[2]盛驟,謝式千,潘承毅.概率論與數(shù)理統(tǒng)計(jì)[M].北京:高等教育出版社,2008.