江蘇省海安市城南實驗中學(xué) 顧為云
全國著名特級教師李庾南老師及“自學(xué)·議論·引導(dǎo)”教學(xué)法最近幾年提出“三學(xué)”(即學(xué)材再建構(gòu),學(xué)法三結(jié)合,學(xué)程重生成,詳見參考文獻(xiàn)[1]),得到很多一線教師的實踐跟進(jìn)、李老師倡導(dǎo)的“單元教學(xué)”注重對知識的整體把握,理解知識的來龍去脈,讓學(xué)生不是只見到一棵樹木而是見到一片森林.筆者最近有機會參加李庾南實驗學(xué)校的優(yōu)課展評活動,執(zhí)教的課題是人教版第二十五章“概率初步”,基于“三學(xué)”理念,大膽調(diào)整教材上知識呈現(xiàn)順序,從頻率出發(fā)引入概率的學(xué)習(xí).以下呈現(xiàn)該課的教學(xué)流程、設(shè)計立意與教法闡釋.
1.出示問題
袋子中裝有4個球,形狀、大小、質(zhì)地等完全相同,即除了顏色外無其他差別.在看不到球的條件下,隨機從袋子中摸出1個球.
(1)若4個球都是黑球,摸出的球是黑球嗎?
(2)若4個球都是白球,摸出的球是黑球嗎?
(3)若有3個黑球和1個白球,摸出的球是黑球嗎?
學(xué)生讀完題目后根據(jù)生活經(jīng)驗應(yīng)該很容易用自己的語言回答三個問題,借助學(xué)生口語化的語言引入相關(guān)概念.第(1)問的結(jié)果肯定是黑球,在一定條件下必然會發(fā)生的事件叫作必然事件.第(2)問的結(jié)果是不可能摸出黑球,也就是有些事件必然不會發(fā)生,這樣的事件稱為不可能事件.這兩小題的結(jié)果都是肯定的,我們把必然事件與不可能事件統(tǒng)稱為確定性事件.而第(3)問的結(jié)果就不確定了,摸出黑球的事件可能發(fā)生也可能不發(fā)生,這樣的事件稱為隨機事件,也稱為不確定事件.還能再分別舉些例子嗎?
預(yù)設(shè)意圖:摸球問題是古典概型中最基本、最古老的問題,也是中考試卷中考查概率知識出現(xiàn)最多的一類問題,具有學(xué)生易理解,便于實驗,操作方便等特點,由摸球引入方便學(xué)生理解相關(guān)概念,同時為后續(xù)的學(xué)習(xí)埋下伏筆.在此基礎(chǔ)上跟進(jìn)兩道同類練習(xí)題.
1.回到剛才練習(xí)中出現(xiàn)過的兩個隨機事件
預(yù)設(shè)意圖:通過上述已經(jīng)熟悉的問題引入下面的內(nèi)容,減少學(xué)生的閱讀時間,提高課堂效率.另一方面,課堂開始設(shè)計問題時便已經(jīng)為下面要學(xué)習(xí)的內(nèi)容埋下伏筆,同樣的問題在課堂不同環(huán)節(jié)中發(fā)揮不同的作用,借助問題穿點成線,使整節(jié)課前后連貫,各環(huán)節(jié)緊密相連.
練習(xí)中第(2)小題,在一定條件下移植某種幼樹苗會成活,在此基礎(chǔ)上出示實驗數(shù)據(jù).
某林業(yè)部門要考察某種幼樹苗在一定條件下的移植成活率,對這種幼樹苗進(jìn)行了大量移植,并統(tǒng)計成活情況:
表1
結(jié)合表格中的數(shù)據(jù)畫出下列圖像:
圖1
通過觀察圖像,你發(fā)現(xiàn)什么?在該問題中,頻率能說明什么呢?
預(yù)設(shè)意圖:把表格中的數(shù)據(jù)繪制成圖像,更形象、直觀,教者不用做過多闡述,學(xué)生自己觀察圖像,從圖像中形成頓悟,體會到頻率隨實驗次數(shù)的增加會越來越穩(wěn)定在一個數(shù)值附近,概率的定義很自然地會在頭腦深處萌芽,此處無聲勝有聲.
通過問題探討可以發(fā)現(xiàn),頻率可以用來反映隨機事件發(fā)生的可能性的大小.教者追問:“上述問題中的頻率是不確定的,那可能性到底有多大呢?”學(xué)生自然會想到頻率的極限值.
在此基礎(chǔ)上,給出相關(guān)概念,如隨機事件的概率.事件A發(fā)生的概率記為P(A),讓學(xué)生回答上述問題中幼樹苗成活和拋擲硬幣正面向上的概率,分別記為P(幼樹苗成活)=0.9,P(拋擲硬幣正面向上)=0.5.隨機事件的概率的范圍為0<P(A)<1.
確定性事件的概率是多少呢?不可能事件A不可能發(fā)生,可以理解成發(fā)生的可能性為0,記作P(A)=0;必然事件A一定發(fā)生,也就是百分之百發(fā)生,所以可以記作P(A)=1.
回到本節(jié)課開始的問題中,袋子中裝有4個球,形狀、大小、質(zhì)地等完全相同,即除了顏色外無其他差別.在看不到球的條件下,隨機從袋子中摸出1個球,這個球是黑球的概率是多少呢?
預(yù)設(shè)意圖:學(xué)生從身邊的事例出發(fā)并借助實驗的數(shù)據(jù),體會并理解概率的含義,由頻率引入概率的學(xué)習(xí)充分體現(xiàn)了數(shù)學(xué)來源于生活.但僅僅滿足于此還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠,如何求一些特殊事件的概率,如何把概率的知識很好地運用到生活中去,還需要后續(xù)的學(xué)習(xí),拋出摸球問題為接下來要研究的等可能概型埋下伏筆.
1.出示問題
(1)拋擲一枚質(zhì)地均勻的硬幣,哪一面向上?每種情況的概率是多少?
(2)從分別標(biāo)有1、2、3、4號的四根看上去完全一樣的紙簽中隨機抽取一根,抽出的簽上的號碼有幾種情況?抽到每個號的概率是多少?
(3)擲一枚質(zhì)地均勻的骰子,向上的一面點數(shù)有幾種情況?每種情況的概率是多少?
問題(1)共有2種可能,即:正、反.讓學(xué)生思考題目中為何要強調(diào)硬幣的質(zhì)地是均勻的,這樣可能出現(xiàn)的兩種結(jié)果的概率是相等的,所以每種情況的概率是
問題(2)共有4種可能,即:1、2、3、4.讓學(xué)生思考題目中為何要強調(diào)紙簽看上去完全一樣,這樣可能出現(xiàn)的四種結(jié)果的概率是相等的,所以每種情況的概率是
問題(3)共有6種可能,即:1、2、3、4、5、6.讓學(xué)生思考題目中為何要強調(diào)骰子的質(zhì)地是均勻的,這樣可能出現(xiàn)的六種結(jié)果的概率是相等的,所以每種情況的概率是1
6.
2.讓學(xué)生總結(jié)出以上問題具有的兩個共同特點
(1)每一次實驗中,可能出現(xiàn)的結(jié)果只有有限個;
(2)每一次實驗中,各種結(jié)果出現(xiàn)的可能性相等.
這種類型的概率問題叫作等可能概型.
預(yù)設(shè)意圖:引導(dǎo)學(xué)生關(guān)注三個問題中的“質(zhì)地均勻”“看上去完全一樣”等關(guān)鍵詞,體會每一種情況出現(xiàn)的可能性相同的原因,通過列舉可能出現(xiàn)的結(jié)果,得到結(jié)果的數(shù)量是有限的這一特征,從而可以讓學(xué)生進(jìn)一步總結(jié)出幾個問題的共同點.
接著安排一組練習(xí),引出概率的第二種定義(古典定義):
一般地,如果在一次實驗中,有n種可能的結(jié)果,并且它們發(fā)生的可能性都相等,事件A包含其中m種結(jié)果,那么事件A發(fā)生的概率P(A)=______.
讓學(xué)生補充完整,給出圖2輔助學(xué)生理解.
圖2
預(yù)設(shè)意圖:上面的圖形原型出自于課本,在此基礎(chǔ)上添加了英語中的程度副詞,既可激趣又加深學(xué)生的印象.
問題1:通過本節(jié)課的學(xué)習(xí),你有哪些收獲?
問題2:閱讀并思考下面兩個問題,你覺得概率的下一節(jié)課我們還要研究什么問題?
(1)袋子中有黑球和白球共4個,這些球除顏色外無其他差別.在看不到球的條件下,每次只許從袋子中隨機摸出1個球,如何判斷出袋子中黑球和白球各有多少個?
(2)袋子中裝有3個黑球、1個白球,這些球除顏色外無其他差別.在看不到球的條件下,從袋子中隨機一次摸出2個球,則摸出的球為1個黑球和1個白球的概率是多少?
預(yù)設(shè)意圖:歸納小結(jié)這一環(huán)節(jié)不能流于形式,一方面要對本節(jié)課的知識進(jìn)行復(fù)習(xí)小結(jié),借助板書形成知識網(wǎng)絡(luò),另一方面可以為后續(xù)的學(xué)習(xí)設(shè)置懸念,讓學(xué)生有所期待.
3.作業(yè)布置(略)
附:本課的板書設(shè)計
圖3
1.重組學(xué)材,串珠成線,前后呼應(yīng)
“自學(xué)·議論·引導(dǎo)”教學(xué)法倡導(dǎo)的是單元教學(xué),操作要義之一就是學(xué)材再建構(gòu).從學(xué)材再建構(gòu)的角度出發(fā),我們整合了初中概率的知識,精選教材上的問題情境驅(qū)動教學(xué)進(jìn)程,讓散落的知識點串珠成線.而且上一教學(xué)環(huán)節(jié)訓(xùn)練的習(xí)題成為后一教學(xué)環(huán)節(jié)講評新知的問題情境,使得前后教學(xué)環(huán)節(jié)呼應(yīng),學(xué)生不會在“看下一題”“再看下一習(xí)題”的頻繁切換中感到枯燥無趣,而是感覺到整節(jié)課新知就像藤蔓一樣生長著.
2.結(jié)構(gòu)板書,漸次生成,上下聯(lián)通
受到參考文獻(xiàn)[2]中關(guān)于“結(jié)構(gòu)化板書”的啟發(fā),筆者在構(gòu)思本文課例的板書時也采用了結(jié)構(gòu)化呈現(xiàn),并且隨著新知學(xué)程的推進(jìn),漸次生成板書,讓一些零碎的知識得到聯(lián)通,使學(xué)生能厘清關(guān)系,幫助理解,強化記憶.順便提及,在日常教學(xué)過程中,筆者也常常運用“結(jié)構(gòu)化板書”,并且從學(xué)生的聽課筆記中可以發(fā)現(xiàn),學(xué)生也比較喜歡這種板書,每次都能把教師在黑板上的結(jié)構(gòu)化板書“完好再現(xiàn)”在他們的筆記中,有些優(yōu)秀學(xué)生甚至連教師使用的不同字體、字號、顏色、連接符都能辨別精準(zhǔn),記錄詳實,這在一定意義上,也促進(jìn)了筆者課前的精心構(gòu)思與板書布局.所謂教學(xué)相長,“結(jié)構(gòu)化板書”也是一例吧.