蘭州市第五中學(xué) 甘肅蘭州 730030
概率學(xué)是人們?cè)陂L期生活中不斷總結(jié)出來的一門學(xué)科,在高中階段它是數(shù)學(xué)知識(shí)體系的重要組成部分。概率學(xué)不僅公式眾多,而且對(duì)邏輯思維也有著較高的要求。因此,高中生在解答概率題時(shí),極易出現(xiàn)各種問題,最終導(dǎo)致解題失敗。針對(duì)這一問題,學(xué)生可以通過分析解題步驟中的錯(cuò)誤點(diǎn),發(fā)現(xiàn)解題失敗的原因,積累經(jīng)驗(yàn),進(jìn)而逐漸提高概率解題效率[1]。
分析以往概率解題中的錯(cuò)誤可以發(fā)現(xiàn),大多數(shù)錯(cuò)題的直接原因是學(xué)生對(duì)概念不熟、計(jì)算能力缺失,以及相關(guān)公式應(yīng)用錯(cuò)誤等。
概念是解題的依據(jù),學(xué)生對(duì)于概念應(yīng)當(dāng)清晰、明確,模棱兩可的概念記憶將導(dǎo)致學(xué)生在解題中判斷錯(cuò)誤,最終答案錯(cuò)誤。尤其是對(duì)一些題目中的已知條件屬性的判定,由于概念不熟導(dǎo)致已知條件屬性的判定錯(cuò)誤,最終結(jié)果必然與正確答案大相徑庭[2]。
在過去較長的一段時(shí)間內(nèi),人們多使用紙、筆等方法計(jì)算,某些能力較強(qiáng)的人甚至可以心算。然而,隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,人們?cè)絹碓蕉嗟亟柚?jì)算機(jī)、計(jì)算器等數(shù)字化工具進(jìn)行計(jì)算,導(dǎo)致人們?cè)絹碓揭蕾嚁?shù)字化工具,計(jì)算能力逐漸下降。
對(duì)于概率學(xué)中的各種公式,學(xué)生需要通過大量練習(xí)才能夠做到熟練運(yùn)用。然而高中數(shù)學(xué)的變式眾多,因此,在基礎(chǔ)公式掌握并不熟練的情況下,學(xué)生容易出現(xiàn)公式應(yīng)用錯(cuò)誤的問題。此外,這種公式應(yīng)用錯(cuò)誤不同于計(jì)算錯(cuò)誤,其在大多數(shù)情況下難以被發(fā)現(xiàn)[3]。
針對(duì)高中概率解題中經(jīng)常出現(xiàn)的幾種錯(cuò)誤,我們可以從以下幾個(gè)方面入手:
概念是數(shù)學(xué)解題的依據(jù),因此,在學(xué)習(xí)概率相關(guān)知識(shí)的過程中,學(xué)生應(yīng)加強(qiáng)概念的記憶,結(jié)合實(shí)際題目深入剖析,從而做到在解題中準(zhǔn)確使用概念,避免在解題過程中出現(xiàn)各種錯(cuò)誤。
例1:對(duì)于一枚質(zhì)地均勻的骰子,根據(jù)其最終點(diǎn)數(shù)將其分為多個(gè)事件,其中事件A為“向上點(diǎn)數(shù)為奇數(shù)”,事件B為“向上點(diǎn)數(shù)小于等于3”,求P(A+B)。
分析:該題目看似簡單,但學(xué)生容易概念不熟導(dǎo)致計(jì)算錯(cuò)誤,簡單地將P(A+B)認(rèn)為是 P(A)+P(B),在這種情況下,如果不及時(shí)發(fā)現(xiàn)錯(cuò)誤,也就無法糾正解題過程,最終答案錯(cuò)寫為1/2。
解:在事件 A中,滿足其成立的概率為 P(1)、P(2)、P(5)然而,在事件B中只有P(1)、P(2)、P(3)能夠達(dá)到要求,因此所謂P(A+B),其實(shí)就是計(jì)算同時(shí)滿足這兩個(gè)事件的概率,也就是P(A+B)=P(1)+P(2)+P(3)+P(5)。
其中,根據(jù)骰子每一面出現(xiàn)的概率為1/6進(jìn)行計(jì)算,P(A+B)=2/3。
因此,這里需要記住的一個(gè)概念就是P(A+B)=P(A∪B)=P(A)+P(B)-P(A∩B),其主要適用于已知概率全部關(guān)系,或者是概率范圍能夠明確的題型。
在高中概率知識(shí)解題過程中,學(xué)生容易出現(xiàn)錯(cuò)誤的又一重要原因是錯(cuò)誤理解排列組合順序。不同的排列組合形式會(huì)出現(xiàn)不同的結(jié)果,因此學(xué)生有時(shí)需要特別關(guān)注排列順序。
例2:在一次競賽中,老師給小明、小強(qiáng)準(zhǔn)備了十個(gè)題目,其中有六個(gè)是選擇題,另外四個(gè)是判斷題,兩人按照先后順序進(jìn)行抽題。請(qǐng)回答如下問題:
(1)小明抽到選擇題、小強(qiáng)抽到判斷題的概率是多少?
(2)小明和小強(qiáng)中至少一人抽到選擇題的概率是多少?
分析(1):在該題目中,小明和小強(qiáng)的抽題有順序,對(duì)于兩人依次抽題的結(jié)果應(yīng)當(dāng)選擇先拍后選的方式,其排列組合方式有種,其中,小明抽取題目為選擇題的可能性有種,小強(qiáng)抽取判斷題的可能性有種。然而,由于沒有考慮排列組合的順序,部分學(xué)生只簡單將其看作無序抽題,進(jìn)而認(rèn)為是事件的集合。
解:(1)根據(jù)題目可知,小明和小強(qiáng)的抽題是有序的,因此,該題目需要按照有序排列組合形式進(jìn)行解題。其中,滿足小明抽取選擇題的事件個(gè)數(shù)為,滿足小強(qiáng)抽取判斷題的事件個(gè)數(shù)為,有序排列事件個(gè)數(shù)為,由此可得:
分析(2):求兩人至少一人抽到選擇題的概率可以求其補(bǔ)集的概率,也就是兩人全部抽中判斷題的概率,這降低了解題難度和出錯(cuò)的概率。
高中數(shù)學(xué)考察的重點(diǎn)是學(xué)生對(duì)基礎(chǔ)理論知識(shí)的掌握情況,以及是否能靈活應(yīng)用多種解題方法。在解答概率知識(shí)問題時(shí),學(xué)生需要特別注意解題思路的邏輯性,并要根據(jù)題目中的已知條件與問題進(jìn)行分類求解,從而逐漸提高解題效率與正確率。