概率知识是新课改后小学数学中的新增内容。这部分内容虽然教学量不很大,但目前对很多教师来说,是不曾相识或不甚了解的知识。教学中,教师们讲起来普遍感到心中没底,放不开,常常只能是就题论题。
一、概率知识教学中的几多困惑及释疑
困惑1:①掷一枚分币,之前已知正面向上、向下的可能性约各占一半,为什么还让学生掷?摸球之前,学生已经了解了摸球的可能结果,为什么还让学生做?②掷分币上抛的高度是否要相同?落地的平面是否应是同一个?掷出去的骰子是否要滚出一定的距离?
这两个问题看似无多大意义,但正反映了没有学过概率的人对类似问题的想法。对问题①我的解释是:正如许多的数学问题一样,我们可能已知了问题的结论是什么,但还需要进行理论证明,进行数学学习和体验。这不仅是数学知识学习的一个特点,也是所有知识学习的主要方法,即不断验证前人的发明和创造,体验知识的生成过程,并在体验过程中融入自己的观点和想法,从而逐渐诞生自己的猜想和创新思维,达到理性学习的高度。对问题②,我可以明确地告诉大家:分币落地时,哪一面朝上或朝下,与抛的高度和所落的平面一般是没有关系的。因为分币是均匀的,且我们研究的是随机问题,所以无论高度怎样,结果都是相同的;而且在地球上,无论在哪里,在同一个地点地球的引力对同一种物质也是相同的,所以只要是与地面平行的平面结果应该不受影响;同样骰子滚出的距离也不必过多考虑,原因与前所述是一样的。
困惑3:两人玩“石头、剪子、布”游戏,每人赢的概率怎样计算?三人玩呢?有的学生说“我就会百分之百赢”,怎样解释?
困惑4:概率的渗透不是那么有序,学生亲而远之,怎样让学生容易理解?对概率问题是否要从理论角度理解?学习概率知识究竟有什么用?概率很多试验在课堂上很难完成,时间不够,怎么处理?
表面上看概率知识内容由于自身的特点,不像代数、几何知识那样显得特别循序渐进,似乎有点跳跃无序。其实小学课本(不论哪个版本)中的概率知识是按照学生对概率知识的理解能力有序而渐进地进行的。学生喜欢动手做实验所以亲之,但过程又不像做四则计算题那样真切所以远之,这种状态是正常的。我们不需要学生过多理解“算理”——理论,只要求学生对随机现象有所了解、有所体验,让他们知道在生活中,原来还存在着一些“偶然出现”“可能性有大有小”“一定出现”“不可能出现”等状态的事情,存在着一些可以通过自己的动手实验得出“结果”的数学题。所以学习概率知识对学生观察生活的能力、应用数学的能力、抽象思维的能力等都会有很大的提高和促进。概率的一些实验如掷分币、转盘、投标等需较长的时间来完成,在课堂上一般不易做到,怎么办呢?本人认为,对于这样一些实验活动,其实学生是非常愿意做的,所以组织学生课前课后自愿结合来做实验,是能够解决课堂上时间不够用的问题的,相信许多教师也是这样办的。但其实很多游戏和活动,让学生观察图形、模拟想象,依据他们的生活经验也完全能够计算或猜想出结果。
二、概率知识教学的建议
了解、学习一些有关的概率知识,如什么是事件?什么是概率?概率与可能性存在什么关系,如何计算?另外,事件有哪些简单的特征、性质?事件相互之间有什么关系等等?这些内容都是教师在教学中应该掌握或了解的概率初步知识。下面结合教学给出几点初步知识。
1.关于事件的概率
描述一个事件发生的可能性大小的数就称为这个事件发生的概率,一般用P(A)表示。概率可以用分数或小数表示。
一般说来,事件的概率就是指随机事件的概率。小学教材中所指的事件的可能性和可能性大小,就是事件概率的朴素和简单的理解。在小学教学中,我们不需要掌握概率的精确含义和定义,也就是说只需对概率进行定性的理解,而不需要过多进行定量的认识和计算。如“取到红球的可能性大”、“取到黄球的可能性比取到绿球的可能性小”、“指针落到红色区域的可能性大”等。
2.几种事件的概念和关系
(1)等可能事件和独立事件
所谓等可能事件是指发生的可能性相同的几个事件。例如掷两枚硬币,共有“上、上”“下、下”“上、下”“下、上”四种等可能结果出现,这四个事件就是等可能事件。在摸球、掷骰子、投标、抓阉等问题中,都存在着等可能性问题。
所谓独立事件是指实验中互不影响发生的几个事件。如射击时,甲是否打中和乙是否打中互不影响;考试时,甲生与乙生是否优秀相互没有关系;破译密码时,几人中谁能译出来相互独立;不同的学生,身体是否健康相互独立等等。
(2)互不相容事件与对立事件
互不相容事件是指在一次试验中不可能同时发生的两个事件。对立事件是指一次实验中必有一个发生的两个互不相容事件。如上述掷分币问题中的四个结果是不可能同时发生的,所以它们是互不相容事件。但两个互不相容事件不一定对立,而对立事件一定互不相容。如事件“下、下”“上、下”“下、上”三种情况即“不全朝上”与事件“上、上”是对立的;事件“下、下”与“上、上”“上、下”“下、上”三种情况即“不全朝下”也是相互对立的。从例子可以看出,两个互不相容事件不可能同时发生,但可能同时不发生,两个对立事件则有一个且只有一个发生,这也是两者的根本区别。如某生一次考试成绩可能“考55分”,也可能“考68分”,这两个分数不可能同时得到,但也有可能这两个分数都没有得到,所以“考55分”与“考68分”是互不相容的事件。若按“及格”与“不及格”划分,考试成绩就有一种对立的状态了。这时,某生的成绩要么属于“及格”,要么属于“不及格”,不会出现第三种情况。
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