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草根教研|如何通過實(shí)驗(yàn)讓學(xué)生體會(huì)概率的頻率定義
一個(gè)人默默地備課,一個(gè)人默默地思考,一個(gè)人默默地教學(xué)實(shí)踐,請學(xué)生帶來一臺(tái)攝像機(jī),又不忍讓學(xué)生扛一節(jié)課拍攝,于是找了個(gè)架子默默地置于櫥頂拍攝,雖然看上去更像“監(jiān)控錄像”,然后執(zhí)筆默默記錄自己的心得……這就是一顆小草根的自我教研,一種純粹的喜歡。
什么是概率?
概率是對隨機(jī)事件發(fā)生的可能性的度量,一般以一個(gè)在0到1之間的實(shí)數(shù)表示一個(gè)事件發(fā)生的可能性大小。
人們發(fā)現(xiàn)在做大量重復(fù)試驗(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,總在一個(gè)固定數(shù)的附近擺動(dòng),顯示一定的穩(wěn)定性。R.von米澤斯把這個(gè)固定數(shù)定義為該事件的概率,這就是概率的頻率定義。
如何通過“實(shí)驗(yàn)”讓同學(xué)初步體會(huì)到“概率”的定義?
課堂引入
1
必然事件、不可能事件與隨機(jī)事件的概念
① 教師將2個(gè)大小形狀完全相同的黃球放入一個(gè)四周不透光的盒中。
提問:“從盒中任意摸出一球是黃球”這個(gè)事件是怎樣的事件?它發(fā)生的可能性是多少?
引出必然事件的定義:在一定條件下必然會(huì)發(fā)生的事件
提問:“從盒中任意摸出一球是白球”這個(gè)事件是怎樣的事件?它發(fā)生的可能性是多少?
引出不可能事件的定義:在一定條件下必然不會(huì)發(fā)生的事件
② 教師再將1個(gè)大小形狀與黃球完全相同的白球放人剛才的盒中,并將其搖勻,經(jīng)過試驗(yàn)
提問:“從盒子中任意摸出一球是黃球”這個(gè)事件是怎樣的事件?它是必然或是不可能的嗎?
引出隨機(jī)事件的定義:在一定條件下可能發(fā)生、也可能不發(fā)生的事件叫做隨機(jī)事件
③ 讓同學(xué)舉出生活中必然事件、不可能事件、隨機(jī)事件的事例。
2
實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備
變換盒中球的情況,使盒中裝有2個(gè)黃球,1個(gè)白球。教師進(jìn)一步連續(xù)設(shè)問:
1)從盒中任意摸出一球是黃球發(fā)生的可能性比上次活動(dòng)中摸到黃球的可能性是大了還是小了?
2)從盒中任意摸出一球是白球發(fā)生的可能性比上次活動(dòng)中摸到白球的可能性是大了還是小了?
3)能否用一個(gè)數(shù)表示在此摸球活動(dòng)中摸到黃球的可能性?
教學(xué)意圖:設(shè)置疑問,引發(fā)思考
提問:你認(rèn)為選擇哪種盒子有利于我們試驗(yàn)?為什么?
提問:每次試驗(yàn)結(jié)束后立即進(jìn)行下一輪次試驗(yàn)合適嗎?為什么?
教學(xué)意圖:通過教師設(shè)問,學(xué)生可以逐步認(rèn)識(shí)到摸球試驗(yàn)的注意點(diǎn):
(1)所用盒子四面必須不透光
(2)每次摸球前必須充分搗勻
進(jìn)一步理解這樣做的目的在于保證試驗(yàn)的隨機(jī)性
提問:如果我需要知道摸到的是哪一個(gè)黃球,怎樣調(diào)整試驗(yàn)方案?(學(xué)生答:給每個(gè)黃球編號(hào))
提問:進(jìn)一步,我們應(yīng)該怎樣設(shè)計(jì)這一試驗(yàn)?
(學(xué)生答:隨機(jī)摸球,記錄摸到黃球的次數(shù))
提問:但每組摸球的次數(shù)可能不同,那怎樣使試驗(yàn)數(shù)據(jù)具有可比性?
(學(xué)生答:用“比”的方法,摸到黃球次數(shù):實(shí)驗(yàn)總次數(shù))
教學(xué)意圖:通過教師設(shè)問,引導(dǎo)并協(xié)助學(xué)生共同確定實(shí)驗(yàn)方案和算法
試驗(yàn)操作:學(xué)生以三-四人為單位,進(jìn)行摸球試驗(yàn),一人拿不透明袋袋并負(fù)責(zé)攪勻,一人(或兩人)摸球,一人記錄。每小組準(zhǔn)備2個(gè)黃球,1個(gè)白球。在規(guī)定的時(shí)間(8分鐘)內(nèi),做30次以上試驗(yàn),記錄數(shù)據(jù),完成統(tǒng)計(jì)表格
教學(xué)意圖:明確分工,發(fā)揚(yáng)團(tuán)隊(duì)精神,提高實(shí)驗(yàn)效能
第一段實(shí)況錄像

實(shí)驗(yàn)操作
(1)8-10分鐘摸球?qū)嶒?yàn)
(2)輪流上臺(tái)在我設(shè)計(jì)的excel表格中填入數(shù)據(jù)
實(shí)驗(yàn)剖析
1
一組數(shù)據(jù)輸入產(chǎn)生一組頻率
實(shí)驗(yàn)說明:某些單組數(shù)據(jù)頻率差異與想象比較大,這對于學(xué)生而言實(shí)際上形成了認(rèn)知沖突
2
將數(shù)據(jù)一列列復(fù)制入?yún)R總表
注意:我是一列一列將數(shù)據(jù)復(fù)制入新的表格,并實(shí)時(shí)產(chǎn)生新的總的頻率!
學(xué)生發(fā)現(xiàn)隨著實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的累計(jì),頻率的變動(dòng)越來越小并慢慢趨于一個(gè)固定值
3
介紹歷史上的擲硬幣實(shí)驗(yàn)
4
電腦模仿擲硬幣實(shí)驗(yàn)
這個(gè)軟件數(shù)學(xué)課依舊在后臺(tái)運(yùn)行,學(xué)生每節(jié)課下課都會(huì)打開看看(注:軟件編寫 呂寶興老師)
第二段實(shí)況錄像


望廣大專家同仁看望此貼后能不吝賜教,就算對于我小小草根教研的一種鼓勵(lì)吧,我先謝謝大家了
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