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        淺談高校古典概率的教學(xué)

        2017-08-02 02:08:41王清娟
        課程教育研究 2017年25期
        關(guān)鍵詞:樣本空間事件對(duì)稱性

        【摘要】古典概率是概率論的基礎(chǔ),牢固掌握古典概率知識(shí)是學(xué)好概率論的關(guān)鍵。本文提出可通過(guò)正確理解定義、優(yōu)化樣本空間、巧用對(duì)稱性及分類教學(xué)法來(lái)求古典概率,簡(jiǎn)化計(jì)算,進(jìn)而提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和教學(xué)效率。

        【關(guān)鍵詞】古典概率 事件 樣本空間 對(duì)稱性 分類教學(xué)法

        【中圖分類號(hào)】G64 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A 【文章編號(hào)】2095-3089(2017)25-0130-02

        概率有四種常見(jiàn)的定義:統(tǒng)計(jì)概率、古典概率、幾何概率、公理化定義。在數(shù)學(xué)史上,古典概型是概率論發(fā)展初期的主要研究對(duì)象,也是概率論與數(shù)理統(tǒng)計(jì)中最基本的隨機(jī)試驗(yàn)?zāi)P?,它在概率論中有很重要的地位,其?nèi)容簡(jiǎn)單豐富,同時(shí)又概括了許多實(shí)際問(wèn)題,有很廣泛的應(yīng)用。因此,如何讓高校學(xué)生更好地學(xué)習(xí)、掌握古典概率的計(jì)算方法與技巧,就成為人們研究的熱門課題,眾說(shuō)紛紜,各有己見(jiàn)。下面筆者根據(jù)自己多年的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)淺談古典概率教學(xué)中的四點(diǎn)做法。

        一、正確理解古典概率的定義

        古典概型是指具有下列兩個(gè)特征的隨機(jī)試驗(yàn)[1]:

        (1)有限性:試驗(yàn)的所有可能結(jié)果為有限個(gè)基本事件;

        (2)等可能性:每次試驗(yàn)中各基本事件出現(xiàn)的可能性均相同。

        古典概型中任意事件A的(古典)概率為:

        二、優(yōu)化樣本空間,簡(jiǎn)化計(jì)算

        古典概率計(jì)算的關(guān)鍵在于樣本空間的選擇,考慮的角度不同,得到的樣本空間也不同,解法的難易也就不同[2]。所選取的樣本空間一般要遵循3個(gè)原則: (1)應(yīng)滿足有限性及等可能性;(2)應(yīng)包含事件A的所有可能結(jié)果;(3)應(yīng)盡可能的小,以簡(jiǎn)化計(jì)算。若未能正確選取適當(dāng)?shù)臉颖究臻g,就會(huì)使問(wèn)題變得復(fù)雜,計(jì)算量變大,容易讓學(xué)生覺(jué)得這部分知識(shí)難懂難做。因此,在教學(xué)中應(yīng)通過(guò)例子教學(xué)生如何優(yōu)化樣本空間,簡(jiǎn)化計(jì)算。

        三、巧用對(duì)稱性解古典概率

        古典概型的一個(gè)重要特征是等可能性,而這種等可能性體現(xiàn)了數(shù)學(xué)中對(duì)稱的思想。對(duì)稱性是指參與運(yùn)算的變量可以互換而不影響其運(yùn)算結(jié)果[4]。在處理古典概率問(wèn)題時(shí),配合運(yùn)用“對(duì)稱性”,會(huì)簡(jiǎn)化問(wèn)題的求解,起到事半功倍的效果。下面通過(guò)例子說(shuō)明對(duì)稱性在古典概率中的應(yīng)用。

        例2:同時(shí)擲兩枚質(zhì)地均勻的骰子,求出現(xiàn)的點(diǎn)數(shù)和為奇數(shù)的概率。

        例3:甲、乙兩人擲均勻硬幣,其中甲擲n+1次,乙擲n次,求甲擲出的正面次數(shù)大于乙擲出的正面次數(shù)的概率。

        四、利用分類教學(xué)法求古典概率

        由于古典概率是概率論的基礎(chǔ),剛開(kāi)始學(xué)習(xí)概率論時(shí),大部分習(xí)題都集中在這部分,因此在教授時(shí)可利用分類法,以便學(xué)生更好地學(xué)習(xí)和掌握。在概率論中,有關(guān)古典概率的問(wèn)題多種多樣,題型較為靈活,但大致可分為三類:摸球問(wèn)題,分房問(wèn)題和隨機(jī)取數(shù)問(wèn)題。

        (一)摸球問(wèn)題:袋中有多種色彩的外形完全相同的球,從袋中任摸一球,任一球被摸到的可能性一樣,摸球分有放回和不放回兩種。

        (二)分房問(wèn)題:有n個(gè)人每人以相同的可能性被分配到N個(gè)房間中的每一個(gè)。

        (三)隨機(jī)取數(shù)問(wèn)題:從多個(gè)數(shù)字中任取一個(gè),假定每個(gè)數(shù)字以等可能性被取到,隨機(jī)取數(shù)分重復(fù)取和不重復(fù)取兩種。

        總之,古典概率的教學(xué),要力求由淺入深,盡量符合學(xué)生的思維特點(diǎn),課堂結(jié)合生動(dòng)有趣的實(shí)例進(jìn)行講解以提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和教學(xué)效率,使學(xué)生不僅學(xué)會(huì)歸納總結(jié)解題的方法和規(guī)律性,以便熟練地求古典概率,而且也為更好地學(xué)習(xí)概率論打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

        參考文獻(xiàn):

        [1]梁飛豹,劉文麗,呂書(shū)龍,薛美玉.概率論與數(shù)理統(tǒng)計(jì)(第一版)[M].北京:高等教育出版社,2014.

        [2]繆栓生.概率論與數(shù)理統(tǒng)計(jì)[M].上海:華東師范大學(xué)出版社,1989.

        [3]盛驟,謝式千,潘承毅.概率論與數(shù)理統(tǒng)計(jì)(第三版)[M] .北京:高等教育出版社,2002.

        [4]楊少華,張德然.古典概率的問(wèn)題解決與創(chuàng)新[J].阜陽(yáng)師范學(xué)院學(xué)報(bào)(自然科學(xué)報(bào)), 2012,29(1):95-97.

        作者簡(jiǎn)介:

        王清娟(1989—),女,福建仙游縣人,陽(yáng)光學(xué)院講師,碩士研究生,研究方向?yàn)槲⒎址匠潭ㄐ苑治觥?

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