隨著教育改革的不斷深入,核心素養(yǎng)的培養(yǎng)已成為高中數(shù)學教學的重要目標。條件概率作為概率論中的重要概念,不僅是數(shù)學知識體系的重要組成部分,而且是培養(yǎng)學生核心素養(yǎng)的有效載體。
近年來,高考數(shù)學對條件概率的考查頻率逐漸增加,考查方式也日趨多樣,常見的考查形式包括:直接計算條件概率,判斷事件的獨立性,利用條件概率解決實際問題等。例如,2022年全國乙卷理科數(shù)學第18題就考查了條件概率與獨立事件的關系,要求學生能夠靈活運用條件概率公式進行推理和計算。2022年全國新高考I卷數(shù)學第20題、2023年全國新高考I卷數(shù)學第21題都是對條件概率公式的靈活應用進行深度考查。與此同時,現(xiàn)在的試題往往設置真實的問題情境,要求學生能夠運用數(shù)學知識解決實際問題。這不僅考查了學生對條件概率的理解和掌握程度,也檢驗其數(shù)學抽象、邏輯推理、數(shù)據(jù)分析等核心素養(yǎng)。
因此,在條件概率的教學中,教師應結合現(xiàn)實情境,通過圖表、實驗等方式,讓學生在深度理解的基礎上去解決復雜問題情境下的概率統(tǒng)計問題。
創(chuàng)設情境幫助學生理解條件概率。條件概率的求解是概率問題中比較難的一部分,為此,教師需要通過多種方式去幫助學生理解,創(chuàng)設情境就是其中一個很好的做法。比如,現(xiàn)有2名男生和2名女生,從中抽出2人,已知抽出的2人中有1人是男生,求另外1人也是男生的概率。這個問題學生很容易出錯,如何幫助學生理解正確的解法,知道錯誤是怎么產(chǎn)生的,教師可以通過創(chuàng)設情境的方式來實現(xiàn)。教師在課堂上挑選2名男生和2名女生(為了方便表述,用男1男2女1女2來表示),首先把樣本空間全部找出來,即所有至少含1名男生的2人組合,即男1男2,男1女1,男1女2,男2女1,男2女2,一共是5種組合,然后發(fā)現(xiàn)其中2人都是男生的情況只有1種,所以另外1人也是男生的概率,即答案應該是1/5。而學生容易這樣想:先從男生里面隨便選1人的話有2種選法,再從剩下的3人中隨便選1人有3種選法,根據(jù)乘法計數(shù)原理得到的樣本空間一共是6種,即男1男2,男2男1,男1女1,男1女2,男2女1,男2女2,所以得到的答案是1/6。導致錯誤產(chǎn)生的原因是樣本空間多算了1個,男1男2和男2男1是同一種組合,不需要排順序。這樣的方式讓學生對條件概率的理解更直觀、更深刻,也能有效避免類似錯誤的出現(xiàn),幫助學生建立數(shù)學建模與數(shù)學應用的意識,培養(yǎng)數(shù)學建模與數(shù)學應用的能力,讓學生體會到數(shù)學是源于現(xiàn)實并服務于現(xiàn)實的,從而發(fā)展綜合能力。
題型模式化幫助學生輕松解答條件概率問題。雖然題目千變?nèi)f化,但是題型是有限的,教師可以把不同的題目做分類整理,歸納每道題屬于哪種模式,題型模式化能幫助學生快速理解和解答。比如抽獎問題,某人忘記了電話號碼的最后一個數(shù)字,因而他隨意地撥號,假設撥過了的號碼不再重復,則他第3次撥號才接通電話的概率是多少?撥號不超過3次而接通電話的概率是多少?這道題本質(zhì)上就是抽獎問題,把對的號碼當作中獎的獎券,其他號碼當作不中獎的獎券,直接套用模型就能快速得到答案。像這樣的題目還有很多,比如“從有5張假鈔的20張百元鈔票中任意抽取2張,已知其中一張是假鈔,求另一張也是假鈔的概率”“現(xiàn)有5瓶墨水,分別為紅色1瓶、藍色和黑色各2瓶,從中抽取2瓶,若已知其中一瓶是藍色,求另一瓶也是藍色的概率”。教師可以讓學生收集整理不同的題型,這樣既培養(yǎng)了歸納總結能力,也提高了解題速度和解題能力。
此外,在教學過程中,教師應注意站在全局的角度,將單元、章節(jié)、模塊、知識點之間的關系進行有效串聯(lián),實現(xiàn)教學內(nèi)容的系統(tǒng)整合。比如,在學習概率前,教師要講清隨機實驗是什么、實驗總空間是什么、如何正確書寫實驗空間中的基本事件、基本事件與復雜事件之間的關系等,進而才能讓學生研究復雜問題中各事件發(fā)生的概率,為整個概率內(nèi)容的學習和應用做好鋪墊。教師要在高效的課堂教學實施和高質(zhì)量的學習活動中,為學生構建清晰的知識體系,促進學生數(shù)學學科核心素養(yǎng)的發(fā)展。
責任編輯/曹小飛