



培養(yǎng)學(xué)生核心素養(yǎng)是新課標(biāo)的重要內(nèi)容,因?yàn)楹诵乃仞B(yǎng)是學(xué)生通過(guò)系統(tǒng)化學(xué)科知識(shí)的學(xué)習(xí)而逐漸形成的,是學(xué)生在學(xué)習(xí)生涯中的必備素養(yǎng),是學(xué)科知識(shí)掌握程度的抽象體現(xiàn),是學(xué)生能力、思想和情感的表象特征。本文以“隨機(jī)事件與概率”一節(jié)課為例進(jìn)行教學(xué)設(shè)計(jì)探究,旨在培養(yǎng)學(xué)生數(shù)學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)。
一、教材分析
“隨機(jī)事件與概率”是高中數(shù)學(xué)人教A版必修二中第十章第一節(jié)的知識(shí),是第二節(jié)“事件的相互獨(dú)立性”與第三節(jié)“頻率與概率”的基礎(chǔ)。在學(xué)生的日常生活中隨機(jī)現(xiàn)象較為普遍,如天氣預(yù)報(bào)、買保險(xiǎn)、買彩票等,這些雖然在學(xué)生生活中經(jīng)常遇到,但是較少有學(xué)生運(yùn)用課堂上所學(xué)的知識(shí)來(lái)解決問(wèn)題,這主要是因?yàn)閷W(xué)生缺乏數(shù)學(xué)應(yīng)用意識(shí),所以發(fā)展學(xué)生的核心素養(yǎng)是高中數(shù)學(xué)教學(xué)中的重要任務(wù)。概率作為數(shù)學(xué)中的一個(gè)重要分支,它直接反映了數(shù)學(xué)來(lái)源于生活且應(yīng)用于生活的理論,同時(shí)概率也是高考必考知識(shí)點(diǎn)。在新高考改革的當(dāng)下,高中數(shù)學(xué)課程教學(xué)也需要隨之進(jìn)行改革與創(chuàng)新,本節(jié)課的主要任務(wù)是幫助學(xué)生在理解概率的基本含義的基礎(chǔ)上形成隨機(jī)思想,用這一思想來(lái)解決生活中遇到的各類隨機(jī)問(wèn)題,切實(shí)提高學(xué)生的運(yùn)算能力、邏輯推理能力、直觀想象能力、數(shù)學(xué)建模能力、數(shù)據(jù)分析能力等素養(yǎng),促進(jìn)學(xué)生全面發(fā)展。
二、教學(xué)目標(biāo)
1.學(xué)會(huì)并掌握必然事件、不可能事件、隨機(jī)事件三個(gè)基本概念,了解頻率、概率的區(qū)別與聯(lián)系。
2.鍛煉學(xué)生的觀察能力、自主探究能力、合作能力,提高學(xué)生對(duì)所學(xué)知識(shí)進(jìn)行活學(xué)活用的能力,培養(yǎng)學(xué)生數(shù)學(xué)素養(yǎng)。
3.能快速融入課堂,并能與教師和學(xué)生達(dá)成合作、交流,具有團(tuán)隊(duì)合作意識(shí)。
三、教法和學(xué)法
在教法的選擇上教師應(yīng)從高中生的興趣度入手,了解高中生的學(xué)科認(rèn)知,借助多媒體技術(shù),根據(jù)課堂教學(xué)情況以及學(xué)生課堂反應(yīng)情況,在選用教學(xué)方法時(shí)應(yīng)以教師引導(dǎo)為主,學(xué)生合作探索、游戲活動(dòng)探究以及動(dòng)手實(shí)驗(yàn)等教學(xué)方法相結(jié)合的教學(xué)模式,在教學(xué)過(guò)程中做到點(diǎn)撥、啟發(fā)恰當(dāng),反饋、評(píng)價(jià)及時(shí),激發(fā)學(xué)生主動(dòng)探究的興趣,鼓勵(lì)學(xué)生在探究中積極分享自己的學(xué)習(xí)體驗(yàn)和感悟。在選擇教學(xué)工具時(shí),應(yīng)充分發(fā)揮信息技術(shù)的優(yōu)勢(shì),科學(xué)合理地采用課件、微課、數(shù)學(xué)軟件等手段打造翻轉(zhuǎn)課堂、合作課堂、智能化課堂,提升課堂教學(xué)效果。在學(xué)生學(xué)法指導(dǎo)方面,本文主張學(xué)生自主建構(gòu)、主動(dòng)參與、創(chuàng)新探索,注重學(xué)生的知識(shí)學(xué)習(xí)體驗(yàn)。
四、教學(xué)過(guò)程
本節(jié)課按照以下流程進(jìn)行教學(xué):
(一)游戲?qū)?/p>
游戲方式:生肖轉(zhuǎn)盤。
游戲過(guò)程:
師:大家都知道十二生肖,而十二生肖是怎么來(lái)的,每個(gè)生肖又有什么寓意,你們知道嗎?
生1:為什么十二生肖中老鼠排在首位呢?
生2:為什么十二生肖中沒(méi)有貓呢?
師:下面我們玩一個(gè)游戲“生肖轉(zhuǎn)盤”,看大屏幕(多媒體展示),這是一個(gè)生肖轉(zhuǎn)盤,咱們班里有50名同學(xué),今年是龍年,當(dāng)轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)動(dòng)起來(lái)之后每個(gè)人按動(dòng)按鈕,轉(zhuǎn)盤就會(huì)停下,看看生肖龍能被轉(zhuǎn)到幾次。
(設(shè)計(jì)意圖:用轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)盤的游戲方式導(dǎo)入,激發(fā)了學(xué)生參與游戲活動(dòng)的興趣。教師巧妙設(shè)計(jì)問(wèn)題,讓學(xué)生再在此基礎(chǔ)上提出新的問(wèn)題,實(shí)現(xiàn)游戲的成功導(dǎo)入。)
(二)溫習(xí)舊知
師:在初中我們學(xué)過(guò)事件的概念和事件的分類,以及用列舉法求概率和用頻率估計(jì)概率、設(shè)計(jì)概率模型等知識(shí),本節(jié)課我們會(huì)學(xué)到事件的分類:必然事件、不可能事件、隨機(jī)事件以及它們的概念。通過(guò)分析教材中給出的相應(yīng)定義進(jìn)行理解,我們來(lái)舉例試試。
生1:扔硬幣時(shí),出現(xiàn)了正面,這屬于隨機(jī)事件。
生2:射箭時(shí)剛好射中靶心,這屬于隨機(jī)事件。
生3:導(dǎo)體通電后會(huì)發(fā)熱,這屬于必然事件。
生4:地球不停地轉(zhuǎn)動(dòng),這屬于必然事件。
生5:沒(méi)有水分的真空中種子發(fā)芽,這屬于不可能事件。
師:看來(lái)大家都做了功課,都提前做了預(yù)習(xí),大家有沒(méi)有發(fā)現(xiàn)這些事件的發(fā)生都需要一定的條件,所以在判斷事情是隨機(jī)事件、必然事件還是不可能事件時(shí),要先確定在一定條件下。(重點(diǎn)標(biāo)注“條件”)
(設(shè)計(jì)意圖:回顧舊的知識(shí)的主要目的是傳授新知識(shí),讓學(xué)生在舊知識(shí)的基礎(chǔ)上深入理解新的概念。通過(guò)對(duì)初中所學(xué)的“事件”這一概念進(jìn)行回顧,為本節(jié)課所講的隨機(jī)性做足鋪墊,使知識(shí)銜接和過(guò)渡更為順暢。)
(三)組織活動(dòng)
活動(dòng)一:拋擲硬幣。
組織方式:將班級(jí)學(xué)生進(jìn)行分組,每?jī)蓚€(gè)人為一組,進(jìn)行硬幣拋擲實(shí)驗(yàn),每個(gè)小組拋擲硬幣30次,每次從同一高度使硬幣自由落下,一個(gè)學(xué)生負(fù)責(zé)拋擲硬幣,另一個(gè)學(xué)生負(fù)責(zé)記錄數(shù)據(jù),其中硬幣字面朝上的一面為正面,花為反面,完成下列統(tǒng)計(jì)表(見表1)。
活動(dòng)二:抽撲克。
組織方式:兩人為一組,每組有四張撲克牌,分別為紅桃A、黑桃A、方塊A和梅花A,撲克扣到桌面上,一個(gè)人負(fù)責(zé)抽牌,一個(gè)人負(fù)責(zé)記錄,并做好抽到紅桃A的數(shù)據(jù),完成下表(見表2)。
(設(shè)計(jì)意圖:通過(guò)兩個(gè)學(xué)生合作實(shí)驗(yàn)來(lái)達(dá)到學(xué)生對(duì)隨機(jī)事件頻率與概率的認(rèn)識(shí),在合作過(guò)程中,學(xué)生的合作意識(shí)、分析和解決問(wèn)題的能力得到很好的培養(yǎng),促進(jìn)了學(xué)生數(shù)學(xué)核心素養(yǎng)的發(fā)展。)
(四)活動(dòng)分析
通過(guò)每個(gè)小組得出的數(shù)據(jù),教師帶領(lǐng)學(xué)生一起分析,引出頻數(shù)和頻率的概念,即在相同條件下進(jìn)行n次重復(fù)試驗(yàn),某一事件A出現(xiàn)的次數(shù)為nA稱為事件A發(fā)生的頻數(shù),稱事件A出現(xiàn)的比例f(nA)=nA/n為事件A發(fā)生的頻率。
師:那么通過(guò)前面三個(gè)小活動(dòng)實(shí)驗(yàn),大家得到了哪些結(jié)論?
生1:我發(fā)現(xiàn)頻率值會(huì)在0.5附近左右擺動(dòng)。
生2:我發(fā)現(xiàn)所做的試驗(yàn)次數(shù)越多,頻率就會(huì)越接近0.5。
師:那頻率是不是就等于概率呢?
(學(xué)生紛紛開始議論,無(wú)法確定教師的問(wèn)題)
教師啟發(fā):其實(shí)不僅是拋擲硬幣、轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)盤、抽撲克等實(shí)驗(yàn)存在一些規(guī)律,我們還可以在生活中發(fā)現(xiàn)以下規(guī)律“對(duì)于一般的隨機(jī)事件,在做大量重復(fù)實(shí)驗(yàn)時(shí),隨著試驗(yàn)次數(shù)的增加,一個(gè)事件出現(xiàn)的頻率也總在一個(gè)固定數(shù)值附近擺動(dòng),顯示出了它的穩(wěn)定性,正是由于頻率的穩(wěn)定性,所以可以根據(jù)穩(wěn)定的頻率來(lái)估計(jì)概率。因此,我們可以得出結(jié)論:在大量試驗(yàn)前提下,如果事件A發(fā)生的概率n/m穩(wěn)定在某個(gè)常數(shù)P附近,那么事件A發(fā)生的概率為P(A)=P。
師:大家都理解了頻率和概率的含義,那么我們一起完成下列練習(xí):必然事件的概率是 。
生1:1。
師:不可能事件的概率是 。
生2:0。
師:隨機(jī)事件的概率的范圍是 。
生:0~1。
師:非常正確,看來(lái)大家都已經(jīng)理解了頻率和概率,那么我們一起來(lái)完成以下填空吧!
1.在試驗(yàn)之前,某一事件發(fā)生的( )無(wú)法確定,在不同的試驗(yàn)中也可能不同;而( )是一個(gè)常數(shù),是客觀存在的,與每次試驗(yàn)( )。
2.在隨機(jī)試驗(yàn)中,頻率表示在這次試驗(yàn)中事件A發(fā)生的( ),概率表示事件A發(fā)生的( )。
3.在( )條件下,可以用頻率近似地估計(jì)概率。
師:那么頻率和概率到底有什么區(qū)別和聯(lián)系呢?(根據(jù)所學(xué),啟發(fā)學(xué)生自主總結(jié),得出結(jié)論)
生1:頻率和概率的含義不同:頻率是指在一定樣本空間內(nèi),某個(gè)事件實(shí)際發(fā)生的次數(shù),常用頻數(shù)表示;而概率是某個(gè)事件發(fā)生的可能性,常用0和1之間的數(shù)值表示。
生2:頻率和概率的表示方式不同:頻數(shù)以絕對(duì)數(shù)量或相對(duì)頻數(shù)的形式表示,而概率常以分?jǐn)?shù)、小數(shù)或者百分比的形式表示。
生3:頻率和概率的基礎(chǔ)不同:頻數(shù)是通過(guò)實(shí)際觀察和統(tǒng)計(jì)得到的,基于已經(jīng)發(fā)生的事件;概率是基于概率論的理論推導(dǎo)和假設(shè),用于描述事件發(fā)生的可能性。
生4:頻率和概率之間的關(guān)系體現(xiàn)在:頻率可以作為概率的估計(jì)值,特別是在大樣本情況下,頻率趨近于概率;而概率可以通過(guò)頻率的觀察和統(tǒng)計(jì)來(lái)驗(yàn)證或估計(jì)。
生5:頻率和概率都能用于推斷事件發(fā)生的可能性。
(設(shè)計(jì)意圖:本環(huán)節(jié)以實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)為依據(jù),使學(xué)生在對(duì)數(shù)據(jù)分析的基礎(chǔ)上加深對(duì)頻率和概率的理解,引出新知。最后,以師生互動(dòng)、填空練習(xí)的方式對(duì)概率知識(shí)進(jìn)行鞏固,進(jìn)一步加深了學(xué)生對(duì)概率知識(shí)的理解,并通過(guò)歸納和總結(jié)得出頻率與概率之間的關(guān)系,整個(gè)過(guò)程層層遞進(jìn),環(huán)環(huán)相扣。)
(五)問(wèn)題探究
問(wèn)題場(chǎng)景一:一個(gè)人去醫(yī)院看病,當(dāng)見到醫(yī)生之后,醫(yī)生說(shuō):“你得的是疑難雜癥,幸虧來(lái)我這兒了,我治療你這種病成功率有9成,并且之前的9個(gè)病人都已經(jīng)痊愈?!甭牭竭@之后,這個(gè)病人慌了神,還沒(méi)有等醫(yī)生說(shuō)完就跑了。請(qǐng)分析一下病人產(chǎn)生了哪些誤解?
問(wèn)題場(chǎng)景二:一個(gè)人在新聞上聽雙色球開獎(jiǎng)新聞,播報(bào)員說(shuō)今天共發(fā)出一億張彩票,這個(gè)人開始琢磨,一億張彩票只有一個(gè)一等獎(jiǎng)嗎?是不是說(shuō)明一等獎(jiǎng)的中獎(jiǎng)概率為億分之一?
(設(shè)計(jì)意圖:?jiǎn)我换膯?wèn)題設(shè)置會(huì)讓學(xué)生反感,鞏固效果不佳,所以在課堂設(shè)置問(wèn)題時(shí),可以結(jié)合學(xué)生的生活實(shí)際,用故事場(chǎng)景的方式揭示出問(wèn)題所在,然后啟發(fā)學(xué)生用課堂所學(xué)的知識(shí)分析問(wèn)題、解決問(wèn)題,實(shí)現(xiàn)數(shù)學(xué)核心素養(yǎng)的培養(yǎng)。)
(六)練習(xí)鞏固
某射擊運(yùn)動(dòng)員在一次訓(xùn)練時(shí),在同一條件下得出如下成績(jī)(見表3):
問(wèn)題一:計(jì)算出表格中運(yùn)動(dòng)員擊中靶心的頻率。
問(wèn)題二:這個(gè)運(yùn)動(dòng)員射擊一次擊中靶心的概率約多少?
(設(shè)計(jì)意圖:將以上基礎(chǔ)類問(wèn)題作為課堂上的隨堂練習(xí)來(lái)檢測(cè)學(xué)生對(duì)本節(jié)課知識(shí)的掌握情況,為教師課后作業(yè)以及下一次的教學(xué)設(shè)計(jì)提供參考。)
(七)布置作業(yè)
布置課本上的課后練習(xí)作業(yè),并布置課后拓展類作業(yè),如用生活中的例子來(lái)說(shuō)明哪些是隨機(jī)現(xiàn)象。
(設(shè)計(jì)意圖:課后作業(yè)是基礎(chǔ)類作業(yè),用來(lái)鞏固基礎(chǔ)知識(shí)。拓展類作業(yè)可以豐富學(xué)生的認(rèn)知視野,提高學(xué)生的創(chuàng)新能力。)
五、教學(xué)總結(jié)
學(xué)生的數(shù)學(xué)核心素養(yǎng)培養(yǎng)需要落實(shí)到教師設(shè)計(jì)的每一堂課上,需要將學(xué)生、教師、媒介工具、學(xué)科內(nèi)容以及生活實(shí)際相融合,構(gòu)建起教師的“教”和學(xué)生的“學(xué)”相和諧統(tǒng)一的課堂,充滿生活色彩的課堂,這樣才能讓學(xué)生愛上數(shù)學(xué),并主動(dòng)去探索數(shù)學(xué)世界的奧秘。