景朝英
“概率”作為高中數(shù)學(xué)的重要內(nèi)容,對(duì)培養(yǎng)學(xué)生的數(shù)學(xué)核心素養(yǎng)具有重要意義。在數(shù)學(xué)教學(xué)中,教師合理設(shè)計(jì)“概率”教學(xué),能夠培養(yǎng)學(xué)生的邏輯思維能力、判斷能力和問(wèn)題解決能力,提高學(xué)生的數(shù)學(xué)素養(yǎng)。
一、教材分析
“概率”是高中數(shù)學(xué)必修二的重要內(nèi)容,占據(jù)了高中數(shù)學(xué)中不可或缺的地位。通過(guò)學(xué)習(xí)概率,學(xué)生能夠深入理解隨機(jī)現(xiàn)象的基本規(guī)律,掌握概率的基本概念和方法,從而為解決實(shí)際問(wèn)題提供強(qiáng)有力的支持。
“概率”作為數(shù)學(xué)的一個(gè)重要分支,與我們的日常生活息息相關(guān),通過(guò)學(xué)習(xí)“概率”能夠培養(yǎng)學(xué)生對(duì)隨機(jī)現(xiàn)象的敏銳洞察力,提升學(xué)生解決實(shí)際問(wèn)題的能力。
二、學(xué)情分析
高中生已經(jīng)具備了一定的數(shù)學(xué)基礎(chǔ),對(duì)于隨機(jī)現(xiàn)象也有一定的了解,但在學(xué)習(xí)“概率”時(shí)仍然會(huì)遇到一些困難,如對(duì)概率的理解不深入、對(duì)概率的計(jì)算不熟練等。因此,教師在進(jìn)行教學(xué)設(shè)計(jì)時(shí)需要充分考慮學(xué)生的實(shí)際情況,采取有效的教學(xué)策略。
三、教學(xué)方法
為了確保教學(xué)質(zhì)量和學(xué)生的學(xué)習(xí)效果,教師在教授“概率”內(nèi)容時(shí),可以采取以下教學(xué)建議。
1.注重理論與實(shí)踐相結(jié)合:教師在授課時(shí)應(yīng)注重將理論與實(shí)踐相結(jié)合,通過(guò)引入實(shí)例和實(shí)際問(wèn)題,幫助學(xué)生更好地理解概率的概念和方法。
2.強(qiáng)化計(jì)算能力的培養(yǎng):概率計(jì)算是學(xué)習(xí)概率的基礎(chǔ),教師在教學(xué)過(guò)程中應(yīng)強(qiáng)化對(duì)學(xué)生計(jì)算能力的培養(yǎng),通過(guò)大量的練習(xí)和講解,使學(xué)生熟練掌握概率的計(jì)算方法。
3.引導(dǎo)學(xué)生自主探究:教師應(yīng)積極引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行自主探究學(xué)習(xí),鼓勵(lì)他們通過(guò)獨(dú)立思考和合作探究的方式解決學(xué)習(xí)中遇到的問(wèn)題,培養(yǎng)他們的自主學(xué)習(xí)能力。
4.關(guān)注學(xué)生的個(gè)體差異:由于學(xué)生的學(xué)習(xí)能力和理解能力存在差異,教師在教學(xué)過(guò)程中應(yīng)關(guān)注學(xué)生的個(gè)體差異,采用多樣化的教學(xué)策略和方法,滿足不同學(xué)生的需求。
5.及時(shí)反饋與調(diào)整:在教學(xué)過(guò)程中,教師應(yīng)及時(shí)了解學(xué)生的學(xué)習(xí)情況,根據(jù)學(xué)生的反饋調(diào)整教學(xué)策略和方法。同時(shí),教師應(yīng)鼓勵(lì)學(xué)生提出問(wèn)題和建議,以便更好地教學(xué)相長(zhǎng)。
四、教學(xué)目標(biāo)
1.學(xué)生應(yīng)掌握概率的基本概念、計(jì)算方法和分布,理解概率的性質(zhì)和條件概率、獨(dú)立性的概念。
2.通過(guò)學(xué)習(xí)“概率”培養(yǎng)學(xué)生的邏輯思維和推理能力,使學(xué)生能夠運(yùn)用所學(xué)知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題。
3.培養(yǎng)學(xué)生對(duì)數(shù)學(xué)的興趣和熱情,認(rèn)識(shí)到數(shù)學(xué)在生活中的重要作用,培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)精神。
五、教學(xué)重難點(diǎn)
重點(diǎn):概率的基本概念和計(jì)算方法。
難點(diǎn):如何運(yùn)用概率知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題,如何培養(yǎng)學(xué)生的數(shù)學(xué)核心素養(yǎng)。
六、教學(xué)過(guò)程
(一)新課導(dǎo)入
師:同學(xué)們,在我們的日常生活中,有很多事情都是不確定的,如明天的天氣、彩票中獎(jiǎng)等。那么,我們?nèi)绾斡脭?shù)學(xué)的方式來(lái)描述這種不確定性呢?這就是我們今天要學(xué)習(xí)的新課“概率”。
生:老師,概率是不是用來(lái)計(jì)算可能性大小的?
師:非常聰明!概率確實(shí)就是用來(lái)描述事件發(fā)生可能性的大小。那么,如何計(jì)算概率呢?這就是我們今天要學(xué)習(xí)的內(nèi)容。
(二)概念形成
師:我們先要明白什么是概率。概率描述了一個(gè)事件發(fā)生的可能性大小。它通常用一個(gè)介于0和1之間的數(shù)來(lái)表示。0表示事件不可能發(fā)生,1表示事件一定會(huì)發(fā)生,而拋硬幣正面朝上的概率就是0.5。
師:為了更好地理解概率,我們可以舉一個(gè)簡(jiǎn)單的例子。想象一下我們拋一枚硬幣,硬幣只有正面和反面兩種可能的結(jié)果,每面出現(xiàn)的概率都是0.5。這就像我們拋硬幣之前已經(jīng)知道硬幣正反面出現(xiàn)的可能性各占一半。再比如,我們擲一個(gè)骰子,每個(gè)面出現(xiàn)的概率是 。因?yàn)轺蛔佑?個(gè)面,而每個(gè)面出現(xiàn)的次數(shù)都是一樣的。
通過(guò)這些例子,教師總結(jié)出計(jì)算概率的基本方法:特定事件的概率=特定事件的數(shù)量除以所有可能事件的總數(shù)。
師:這樣我們就得到了概率的基本概念,接下來(lái)就可以學(xué)習(xí)更復(fù)雜的概率知識(shí)了。
生:老師,我明白了。概率是用來(lái)衡量事件發(fā)生可能性的大小。計(jì)算概率就是將特定事件的數(shù)量除以所有可能事件的總數(shù)。
(三)知識(shí)深化
師:了解了概率的基本概念后,我們還要學(xué)習(xí)一些重要的概率定理。比如,用頻率估計(jì)概率和隨機(jī)事件的獨(dú)立性。這些定理在實(shí)際應(yīng)用中非常有用,可以幫助我們更好地理解和分析概率問(wèn)題。
生:老師,怎么用頻率估計(jì)概率呢?
師:很好,頻率是我們?cè)趯?shí)際觀測(cè)中得到的某個(gè)事件發(fā)生的次數(shù)與總觀測(cè)次數(shù)的比值。而概率是描述某個(gè)事件發(fā)生的可能性大小的數(shù)學(xué)工具。在實(shí)際應(yīng)用中,我們常常用頻率來(lái)近似地估計(jì)概率。這是因?yàn)?,隨著觀測(cè)次數(shù)的增加,頻率會(huì)逐漸接近概率的真實(shí)值。
例如,我們可以通過(guò)多次拋硬幣并記錄正面朝上的次數(shù)來(lái)估計(jì)正面朝上的概率。假設(shè)我們拋了100次硬幣,其中正面朝上出現(xiàn)了55次,那么就可以近似地認(rèn)為正面朝上的概率為55÷100=0.55。這種通過(guò)觀測(cè)數(shù)據(jù)來(lái)估計(jì)概率的方法在實(shí)際應(yīng)用中很常見(jiàn)。
生:明白了,謝謝老師!那么什么是隨機(jī)事件的獨(dú)立性呢?
師:隨機(jī)事件的獨(dú)立性是指兩個(gè)或多個(gè)事件的發(fā)生互不影響。也就是說(shuō),一個(gè)事件的發(fā)生不會(huì)改變另一個(gè)事件發(fā)生的概率。在概率論中,如果兩個(gè)事件是獨(dú)立的,那么它們同時(shí)發(fā)生的概率就是它們各自概率的乘積。
拋兩次硬幣,假設(shè)每次拋硬幣正面朝上和反面朝上的概率都是0.5,那么第一次拋硬幣的結(jié)果就不會(huì)影響到第二次拋硬幣的結(jié)果。因此,兩次拋硬幣的結(jié)果是獨(dú)立的,這種獨(dú)立性在概率計(jì)算中非常重要,因?yàn)樗试S我們將復(fù)雜的問(wèn)題簡(jiǎn)化為更簡(jiǎn)單的子問(wèn)題進(jìn)行處理。
生:謝謝老師!現(xiàn)在我明白了用頻率估計(jì)概率和隨機(jī)事件的獨(dú)立性的概念了。
(四)應(yīng)用舉例
師:現(xiàn)在,我們通過(guò)一些實(shí)例來(lái)進(jìn)一步探討概率的應(yīng)用。
例題1:在一個(gè)擲骰子的游戲中,參與者需要投擲兩顆骰子。如果兩顆骰子的點(diǎn)數(shù)之和為奇數(shù),則該參與者獲勝。請(qǐng)問(wèn)參與者獲勝的概率是多少?
例題2:天氣預(yù)報(bào)說(shuō)今天下雨的概率為60%。請(qǐng)問(wèn)我們應(yīng)該帶傘出門嗎?
師生互動(dòng):教師引導(dǎo)學(xué)生用所學(xué)知識(shí)解決問(wèn)題。
例題1解:教師首先明確游戲規(guī)則,每顆骰子有6面,點(diǎn)數(shù)從1到6。兩顆骰子共有36種可能的結(jié)果,接著引導(dǎo)學(xué)生找出所有點(diǎn)數(shù)之和為奇數(shù)的組合:(1,2)(2,1)(1,4)(4,1)(1,6)(6,1)(2,3)(3,2)(2,5)(5,2)(3,4)(4,3)(3,6)(6,3)(4,5)(5,4)(5,6)(6,5),共有18種情況。
最后,根據(jù)概率的定義,獲勝的概率是點(diǎn)數(shù)之和為奇數(shù)的組合數(shù)除以總的可能結(jié)果數(shù),即18÷36=0.5。
(設(shè)計(jì)意圖:考查學(xué)生對(duì)于概率計(jì)算的理解和應(yīng)用,通過(guò)列舉所有可能的結(jié)果并分類討論,最終計(jì)算出概率。這體現(xiàn)了數(shù)學(xué)核心素養(yǎng)中的數(shù)學(xué)運(yùn)算和邏輯推理能力。)
(五)課堂小測(cè)
課堂小測(cè)是教學(xué)過(guò)程中一個(gè)非常重要的環(huán)節(jié),它能夠及時(shí)反饋學(xué)生的學(xué)習(xí)情況,幫助教師了解學(xué)生對(duì)課堂內(nèi)容的掌握程度,發(fā)現(xiàn)學(xué)生的問(wèn)題并給予針對(duì)性的指導(dǎo)。
1.下列事件中,必然事件是(? )
A.任意買一張電影票,座位號(hào)是2的倍數(shù)
B.10只鳥(niǎo)關(guān)在3個(gè)籠子里,至少有1個(gè)籠子關(guān)的鳥(niǎo)超過(guò)3只
C.一個(gè)盒子裝有4個(gè)紅球和5個(gè)白球,任意摸出1個(gè)球是紅球
D.擲一枚骰子,向上一面的點(diǎn)數(shù)是6
2.甲、乙、丙三人進(jìn)行棋類游戲,兩兩對(duì)賽。游戲規(guī)則是勝得2分,輸為0分,平手時(shí)各得1分。全部比賽的三盤棋都下完后,甲得3分,乙得1分,那么丙得多少分?
(六)課堂小結(jié)
通過(guò)本節(jié)課的學(xué)習(xí),我們深入了解了如何用頻率估計(jì)概率等知識(shí)。在學(xué)習(xí)過(guò)程中,學(xué)生不僅掌握了知識(shí),更重要的是培養(yǎng)了邏輯思維和推理能力,體會(huì)到了數(shù)學(xué)在解決實(shí)際問(wèn)題中的重要作用。希望大家能夠?qū)⑺鶎W(xué)知識(shí)運(yùn)用到日常生活中,不斷提高自己的數(shù)學(xué)核心素養(yǎng)。
七、教學(xué)反思
基于數(shù)學(xué)核心素養(yǎng),對(duì)“概率”的教學(xué)設(shè)計(jì)應(yīng)注意以下幾點(diǎn)。
第一,教什么。在教學(xué)設(shè)計(jì)中先要清楚教學(xué)目標(biāo),之后結(jié)合課標(biāo)對(duì)所要教授的內(nèi)容進(jìn)行合理選擇,在實(shí)際教學(xué)過(guò)程中注意顯性教學(xué)目標(biāo)的同時(shí),還應(yīng)重視隱性教學(xué)目標(biāo)。本節(jié)課“概率”主要是描述隨機(jī)現(xiàn)象規(guī)律性的數(shù)學(xué)工具,對(duì)于培養(yǎng)學(xué)生的邏輯思維、推理能力和科學(xué)精神具有重要意義。
第二,怎么教。為了有效培養(yǎng)學(xué)生的數(shù)學(xué)核心素養(yǎng),教師應(yīng)采用多種教學(xué)方法:(1)實(shí)例教學(xué)。通過(guò)真實(shí)、具體的例子幫助學(xué)生理解“概率”的概念。教師在解釋“概率”的基本概念時(shí),可以使用拋硬幣的例子,讓學(xué)生多次拋硬幣,并記錄正面和反面的次數(shù),使學(xué)生直觀地感受“概率”的概念,即某一事件發(fā)生的可能性。實(shí)例教學(xué)能讓學(xué)生從實(shí)際中感受到概率的存在,幫助他們將抽象的概念與實(shí)際生活聯(lián)系起來(lái),增強(qiáng)理解。(2)問(wèn)題驅(qū)動(dòng)。教師通過(guò)設(shè)計(jì)一系列問(wèn)題,引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行思考和推理,從而培養(yǎng)他們的邏輯推理能力。例如,在擲骰子游戲的情境中,可以設(shè)計(jì)問(wèn)題:“為什么點(diǎn)數(shù)之和為奇數(shù)時(shí)參與者會(huì)獲勝?”通過(guò)問(wèn)題驅(qū)動(dòng)的教學(xué)方法,學(xué)生不僅深入理解了“概率”的概念和應(yīng)用,還提升了自身的邏輯推理能力。(3)實(shí)驗(yàn)探究。教師可以組織學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn),讓他們通過(guò)實(shí)際操作來(lái)探究和理解“概率”的真正含義。例如,在擲骰子實(shí)驗(yàn)中,學(xué)生通過(guò)多次擲骰子的結(jié)果,可以觀察到出現(xiàn)奇數(shù)點(diǎn)或偶數(shù)點(diǎn)的頻率,這不僅鍛煉了學(xué)生的數(shù)學(xué)運(yùn)算能力,還培養(yǎng)了他們的數(shù)據(jù)分析能力和直觀想象力。通過(guò)實(shí)驗(yàn)探究,學(xué)生可以更深入地理解“概率”的概念和應(yīng)用,并增強(qiáng)自身的科學(xué)探究精神。
第三,學(xué)什么。學(xué)生主要學(xué)習(xí)如何用數(shù)學(xué)的眼光看待世界、如何用數(shù)學(xué)的思維思考世界、如何用數(shù)學(xué)的語(yǔ)言表達(dá)世界。
第四,怎么學(xué)。為了幫助學(xué)生更好地掌握“概率”的相關(guān)知識(shí),并培養(yǎng)他們的數(shù)學(xué)核心素養(yǎng),教師可以采用以下幾種學(xué)習(xí)方式:一是主動(dòng)學(xué)習(xí)。通過(guò)主動(dòng)學(xué)習(xí),學(xué)生可以更好地理解和掌握數(shù)學(xué)知識(shí),并且培養(yǎng)數(shù)學(xué)抽象和邏輯推理能力。在“概率”學(xué)習(xí)的過(guò)程中,學(xué)生可以主動(dòng)參與課堂討論,發(fā)表自己的觀點(diǎn)和疑問(wèn)。教師也可以引導(dǎo)學(xué)生自主探究,如讓他們探究不同事件的概率計(jì)算方法,從而培養(yǎng)他們的數(shù)學(xué)抽象和邏輯推理能力。二是合作學(xué)習(xí)。通過(guò)小組討論和合作完成任務(wù)的方式,促進(jìn)學(xué)生之間的交流和合作。在“概率”學(xué)習(xí)中,合作學(xué)習(xí)可以幫助學(xué)生更好地理解“概率”的概念和應(yīng)用。學(xué)生可以在小組中共同探究不同事件的概率,通過(guò)交流和合作得出結(jié)論。三是實(shí)踐學(xué)習(xí)。在“概率”學(xué)習(xí)中,實(shí)踐學(xué)習(xí)可以幫助學(xué)生更好地理解和掌握相關(guān)知識(shí)。學(xué)生可以將“概率”知識(shí)應(yīng)用到實(shí)際生活中,如預(yù)測(cè)天氣、模擬彩票中獎(jiǎng)等。通過(guò)實(shí)踐,學(xué)生可以更深入地理解“概率”的概念和應(yīng)用,并且提高問(wèn)題解決能力和數(shù)學(xué)建模能力。
總之,基于數(shù)學(xué)核心素養(yǎng)的高中數(shù)學(xué)教學(xué)設(shè)計(jì)應(yīng)以培養(yǎng)學(xué)生的邏輯推理、數(shù)學(xué)運(yùn)算和數(shù)據(jù)分析等能力為目標(biāo),通過(guò)有效的教學(xué)方法和學(xué)習(xí)方式,幫助學(xué)生掌握知識(shí)并提高他們的數(shù)學(xué)核心素養(yǎng)。
(作者單位:甘肅省蘭州市永登縣第二中學(xué))
編輯:趙文靜