鄭龍
中圖分類號:G623.5 文獻標識碼:B 文章編號:1672-1578(2018)24-0152-02
2011版《新課程標準》把數學內容分為四大領域,其中一個重要領域就是“統(tǒng)計與概率”?!敖y(tǒng)計與概率”在生活中的應用是廣泛而有意義的,大至一個國家,小至一個企業(yè)或者個人,社會的方方面面也都離不開統(tǒng)計與概率。在我們生活的世界中存在著大量的無法確定的隨機現象,認識它們可以幫助學生科學的認識世界,做出決策,可以說現實生活已經先于數學課程將概率推到了學生的面前?!敖y(tǒng)計觀念”( 含“概率直覺”)做為一種基本的數學核心素養(yǎng)引入中小學課程體系,已經成為國際數學課程改革的一個趨勢。
1.小學數學“概率”課的教學和探索的意義。
生活中我們經常會聽到“天氣預報說,今天可能會下雨”、“我買了好多彩票都沒中,中獎率太低了”、“我打賭,這次考試小明一定會輸給李剛”等語言,這實際上就是人們對客觀世界某些現象的一種描述,其中涉及大量的數學信息。學生在學習概率的過程中,不僅整理和分析信息的能力得到增強,而且隨著學習的深入,體驗到有些事件的發(fā)生是確定的,有些則是不確定的;知道事件發(fā)生的可能性是有大小的;會對簡單事件發(fā)生的可能性作出預測,并闡述自己的理由。從而逐步形成“概率直覺”,養(yǎng)成尊重事實的科學態(tài)度。
2.“四步式”小學數學“概率”課教學模式
基于“概率課”教材的特點和小學生認知發(fā)展規(guī)律,并結合實際教學經驗,我嘗試構建“四步式”小學數學“概率”課教學模式:猜測—驗證—旁證—結論。
猜測:在通過各種活動讓學生親身經歷對隨機現象的探索過程中,引導學生首先猜測結果發(fā)生的概率,哪些是一定的、哪些是不可能的、哪些是可能的。在可能發(fā)生的事情中,哪種情況發(fā)生的可能性大、哪種情況發(fā)生的可能性小。同時讓學生說明自己猜測的理由和根據。
驗證:組織學生親自動手進行實驗,收集實驗數據,分析實驗結果,并將所得結果與自己的猜測進行比較。
旁證(輔證):一次實驗不能妄下結論,借助前人實驗成果或事實進行佐證。
結論:根據實驗結果,得出有關概率的結論,并逐步建立概率模型。
例如:教學人教版五年級上冊“可能性”時,教學過程可以按此模式設計:
2.1 創(chuàng)設情境,合理猜想,激發(fā)興趣(猜測)。
創(chuàng)設足球賽裁判“拋硬幣”情境。
提問:任意拋一次硬幣,猜猜會拋到哪一面?正面和反面朝上的可能性會怎樣呢?
學生自由猜測,師引導猜測的合理性。
2.2 學生分組試驗,收集并分析數據(驗證)。
試驗一:教師拋一次硬幣。
體會:事件發(fā)生的隨機性和結果的客觀存在性。
試驗二:等分小組,在相同的試驗條件下,每人試拋2次硬幣。
引發(fā)學生質疑,再次體會事件發(fā)生的隨機性,并引發(fā)認知沖突,我們的猜想正確嗎?怎樣才能推測我們的猜想正確呢?
試驗三:等分小組,在相同的試驗條件下,每組試拋40次硬幣。
收集數據,統(tǒng)計數據,計算比值,制成折線統(tǒng)計圖。
指導學生看統(tǒng)計圖表,初步體驗比值(頻率)會比投硬幣的次數的一半高或低,但基本在二分之一附近擺動。
2.3 補充資料,正確推斷,理解概率(旁證)。
出示科學家實驗的數據表,進行推斷。
2.4 根據實驗結果,得出正確結論,建立概率模型(結論)。
結論:拋的結果只有兩種可能,而且這兩種結果的可能性基本相等。
學生在此學習過程中不斷將自己的最初猜測、實驗結果和通過概率模型預測的結果進行比較,這將促進他們修正自己的錯誤經驗,建立正確的概率直覺。
3.在運用“四步式”教學模式需注意的問題
3.1 必須為學生提供現實性的學習背景。數學即生活,現實生活是孕育數學的沃土,概率的教學內容同樣也源于學生的現實生活世界,因此在教學中要捕捉生活背景與學習材料之間的內在聯(lián)系,以學生喜聞樂見的貼近學生現實的生活情境來呈現,幫助學生用生活中的經驗和實例學習數學,理解數學,感受數學。如:在教學“游戲的公平性”時,可以這樣喚醒學生已有的常識和經驗:同學們玩過飛行棋嗎?一般用什么方法決定誰先走的呢?學生有回答用剪刀、石頭、布的,有用擲硬幣的,有猜手心手背的等。這種可以決定誰先誰后的經驗在兒童中是經常用到的游戲規(guī)則,也是這節(jié)課中“公平性”的生活原型。
3.2 重視學生試驗經驗的積累,體驗“可能性”。數學教學中要充分考慮學生主體性的發(fā)揮,為學生進行數學活動提供充分的思維空間和從事數學活動的機會,讓學生親歷“做數學”的過程,這在可能性的探究中表現更為明顯??赡苄匝芯康氖请S機事件發(fā)生偶然性中的必然規(guī)律,所以如果不經歷隨機的體驗過程,學生是很難建立相關觀念的。通過隨機試驗、數據分析和結論推斷,可以讓學生體驗日常生活中存在大量不確定性現象,有些事情可能發(fā)生,有些事情不可能發(fā)生,分析這些現象可以找到規(guī)律,滲透隨機和概率思想。
3.3 正確處理試驗時的“極端”數據。隨機事件的統(tǒng)計規(guī)律,實際上要排除大幅度偏離實驗事實的極端情況,因為這些情況的發(fā)生在大量的試驗中將是小概率事件。但學生沒有系統(tǒng)的概率知識,這無法和他們解釋。當他們面對自己手中雜亂的10次或40次的試驗結果,找不到規(guī)律,思考就會遇到障礙。為了幫助學生跳出困境,教師可以引導學生將數據累積起來看:10次、40次、160次……再聯(lián)系歷史上數學家的試驗數據,并啟發(fā)他們以拋擲的總次數為“參照物”,用相對的眼光來觀察數據,從而發(fā)現隨機事件的統(tǒng)計規(guī)律。這樣組織學生體驗可能性,更符合概率的思想。