“古典概型”教學設(shè)計(3)

編輯: 逍遙路 關(guān)鍵詞: 高中數(shù)學 來源: 高中學習網(wǎng)

  1.內(nèi)容和內(nèi)容解析

 

  本節(jié)課是高中數(shù)學3(必修)第三章概率的第二節(jié)古典概型的第一課時,是在學習隨機事件的概率之后,幾何概型之前,尚未學習排列組合的情況下教學的 。古典概型是一種特殊的數(shù)學模型,也是一種最基本的概率模型,在概率論中占有相當重要的地位。

 

  學好古典概型可以為其它概率的學習奠定基礎(chǔ),同時有利于理解概率的概念,有利于計算一些簡單事件的概率,有利于解釋生活中的一些現(xiàn)象與問題。

 

  根據(jù)本節(jié)課的特點,采用引導發(fā)現(xiàn)和歸納概括相結(jié)合的教學方法,通過提出問題、思考問題、解決問題等教學過程,觀察對比、概括歸納古典概型的概念及其概率公式,再通過具體問題的提出和解決,來激發(fā)學生的學習興趣,調(diào)動學生的主體能動性,讓每一個學生充分地參與到學習活動中來。

 

  2.目標和目標解析

 

 。1)了解基本事件的意義

 

 。2)理解古典概型及其概率計算公式,

 

 。3)會用列舉法計算一些隨機事件所含的基本事件數(shù)及事件發(fā)生的概率

 

 。4)會初步應(yīng)用概率計算公式解決簡單的古典概型問題

 

  根據(jù)本節(jié)課的內(nèi)容和學生的實際水平,通過模擬試驗讓學生理解古典概型的特征:試驗結(jié)果的有限性和每一個試驗結(jié)果出現(xiàn)的等可能性,觀察類比各個試驗,歸納總結(jié)出古典概型的概率計算公式,體現(xiàn)化歸的重要思想,掌握列舉法,學會運用分類討論的思想解決概率的計算問題。 樹立從具體到抽象、從特殊到一般的哲學觀點,鼓勵學生通過觀察類比提高發(fā)現(xiàn)問題、分析問題、解決問題的能力,增強學生數(shù)學思維情趣,形成學習數(shù)學知識的積極態(tài)度。

 

  3.重點落實難點突破

 

  重點:理解古典概型的概念及利用古典概型求解隨機事件的概率。

 

  落實的途徑:

 

 。1)通過舉實例的方法,理解古典概型的兩個重要的特征:結(jié)果的有限性與等可能性

 

  除了教材中擲硬幣與擲骰子外,還可以舉學生身邊的事件,如班級里選班長等

 

 。2)通過畫樹形圖和列表的方法,落實古典概型中隨機事件的概率的求解

 

 。3)通過變式訓練的方法,提升學生掌握古典概型中隨機事件的概率計算的分析方法

 

  難點:如何判斷一個試驗是否為古典概型,弄清在一個古典概型中某隨機事件包含的基本事件的個數(shù)和試驗中基本事件的總數(shù)。

 

  突破的方法:

 

  (1)在概率的計算上,鼓勵學生嘗試列表和畫出樹狀圖,讓學生感受求基本事件個數(shù)的一般方法,從而化解由于沒有學習排列組合而學習概率這一教學困惑;

 

  (2)通過正、反兩方面的例子,特別是舉一些破壞了古典概型兩個重要特征的例子,以突破古典概型識別的難點,

 

  (3)舉一些數(shù)學分支中的古典概型例子,如表面涂色正方體分割成等體積的27個小正方體,從中任取一個,則一面涂色、二面涂色、三面涂色的概率分別為多少?

 

  4.教學問題診斷分析

 

  在古典概型的概念理解與古典概型的計算中,一是學生不能正確理解等可能性;二是學生不能完整的列舉出基本事件總數(shù)和事件A所包含的基本事件數(shù),因此需要用直觀地、描述性的語言暴露老師的思維過程,給學生以具體的指導。

 

  初學者對基本事件與隨機事件的聯(lián)系與區(qū)別存在理解困難,對于基本事件的互斥性比較容易理解,但對于任何事件(除不可能事件)都可以表示成基本事件的和這一特點不知所措,為了突破這一點,教學中可以用類比思想來解決,將集合的“單元素子集”比作基本事件,那么任一其他子集都可以是單元素子集的并集(和);例3的教學中學生對為什么要把兩個骰子標上記號理解不透,關(guān)鍵是不能從實質(zhì)上把握古典概型中“每個基本事件出現(xiàn)是等可能的”,或者說缺少判斷這一等可能性的意識,為了突破這一點,可以設(shè)計一個模擬方式來驗證每個基本事件是否具有等可能性。

 

  5.教學支持條件分析

 

  學生在教師創(chuàng)設(shè)的問題情景中,通過觀察、類比、思考、探究、概括、歸納和動手嘗試相結(jié)合,體現(xiàn)學生的主體地位,培養(yǎng)學生由具體到抽象,由特殊到一般的數(shù)學思維能力,形成實事求是的科學態(tài)度;在教學中利用直觀圖形、計算機模擬、列表、畫樹形圖、用Excel軟件等工具來支持對概率古典定義的理解與運用

 

  6.教學過程設(shè)計

 

  [創(chuàng)設(shè)問題情境]

 

  問題1:

 

 。1)拋擲一枚質(zhì)地均勻的硬幣,會有哪幾種可能結(jié)果?這些結(jié)果具有哪些特點?

 

 。2)拋擲一枚質(zhì)地均勻的骰子,會有哪幾種可能結(jié)果?這些結(jié)果具有哪些特點?事件“出現(xiàn)質(zhì)數(shù)點”可以用這些結(jié)果表示嗎?

 

  教學設(shè)計方式:

 

 、、傳統(tǒng)教學設(shè)計:教師手持一枚硬幣,拋擲,顯示結(jié)果,寫出結(jié)果,說明結(jié)果特點;

 

  教師手持一枚骰子,拋擲,顯示結(jié)果,寫出結(jié)果,說明結(jié)果特點;

 

  這一問題創(chuàng)設(shè)情境方式,簡單、直觀、教學條件與設(shè)備要求低,有利于教學資源與條件差的地區(qū),教學理念是以教師引導和傳授為主;

 

 、颉⒁詫W生為本的教學設(shè)計:學生分小組進行實驗:各小組課前用一枚硬幣或一枚骰子,拋擲n次,記錄試驗結(jié)果,在課堂上交流試驗情況,教師匯總結(jié)果,并與學生一起討論試驗結(jié)果特點;

 

  這一問題創(chuàng)設(shè)情境方式,簡單、直觀、教學條件與設(shè)備要求低,有利于教學資源與條件差的地區(qū),教學理念是以學生自主學習為主,但要利用課余時間,組織工作較多;

 

 、、以多媒體為手段的教學設(shè)計:教師或?qū)W生中的“計算機專家”設(shè)計一個擲硬幣或擲骰子的軟件,由學生代表操作,顯示結(jié)果,寫出結(jié)果,說明結(jié)果特點;

 

  這一問題創(chuàng)設(shè)情境方式,需要有現(xiàn)代教學媒介,對于經(jīng)濟發(fā)達地區(qū)是可行的,

 

  師生互動:拋擲一枚質(zhì)地均勻的硬幣,有兩種可能結(jié)果:正面向上,反面向上;這兩個結(jié)果不可能同時發(fā)生,即“正面向上”“反面向上”是互斥事件;而且這兩個結(jié)果的出現(xiàn)是等可能的;

 

  拋擲一枚質(zhì)地均勻的骰子,會有6種可能結(jié)果:出現(xiàn)“1點”“2點”“3點”“4點”“5點”“6點”,這6個結(jié)果不可能同時發(fā)生,即它們是互斥事件,而且這6個結(jié)果的出現(xiàn)是等可能的;事件“出現(xiàn)質(zhì)數(shù)點”可以用“出現(xiàn)2點”“出現(xiàn)3點”“出現(xiàn)5點”的和來表示

 

  我們把上述試驗中的隨機事件稱為基本事件,它是試驗的每一個可能結(jié)果。

 

  基本事件有如下的兩個特點:(1)任何兩個基本事件是互斥的;

 

  (2)任何事件(除不可能事件)都可以表示成基本事件的和。

 

  例1、從字母a,b,c,d中任意取出兩個不同字母的試驗中,有哪些基本事件?

 

  分析:為了解基本事件,我們可以按照字典排序的順序,把所有可能的結(jié)果都列出來。

   

        

 

 

 

  

  解:基本事件為A={a,b},B={a,c},C={a,d},D={b,c},E={b,d},F(xiàn)={c,d}

 

  概括:(1)問題1中兩個試驗中所有可能出現(xiàn)的基本事件只有有限個;(有限性)

 

 。2)問題1中兩個試驗中每個基本事件出現(xiàn)的可能性相等。(等可能性)

 

  我們將具有這兩個特點的概率模型稱為古典概率概型,簡稱古典概型。

 

  概念辨析:

 

  問題2、向一個圓面內(nèi)隨機地投射一個點,如果該點落在圓內(nèi)任意一點都是等可能的,你認為這是古典概型嗎?為什么?

 

  因為試驗的所有可能結(jié)果是圓面內(nèi)所有的點,試驗的所有可能結(jié)果數(shù)是無限的,雖然每一個試驗結(jié)果出現(xiàn)的“可能性相同”,但這個試驗不滿足古典概型的第一個條件。

 

  問題3、從一個男女生人數(shù)差異性較大的班中隨機地抽取一位學生代表,出現(xiàn)兩個可能結(jié)果“男同學代表”“女同學代表”,你認為這是古典概型嗎?為什么?

 

  不是古典概型,因為試驗的所有可能結(jié)果只有2個,而“男同學代表”“女同學代表”出現(xiàn)不是等可能的,即不滿足古典概型的第二個條件。

 

  我們一般用列舉法列出所有基本事件的結(jié)果,畫樹狀圖是列舉法中的一種基本方法。

 

  例2 、某人射擊5槍,命中了3槍,試寫出所有的基本事件

 

  方法一:列舉法:⊙表示命中,X表示未命中

 

 

  方法二:樹形圖

 

 

  問題4、在古典概型下,基本事件出現(xiàn)的概率是多少?隨機事件出現(xiàn)的概率如何計算?

 

  問題1(1)中,出現(xiàn)正面朝上概率與反面朝上概率相等,即P(“正面朝上”)=P(“反面朝上”)由概率的加法公式,得P(“正面朝上”)+P(“反面朝上”)=P(必然事件)=1

 

  因此 P(“正面朝上”)=P(“反面朝上”)=0.5

 

  即P(“正面朝上”)=

 

  問題1(2)中,出現(xiàn)1―6各個點的概率相等,即

 

  P(“1點”)=P(“2點”)=P(“3點”)=P(“4點”)=P(“5點”)=P(“6點”)

 

  反復(fù)利用概率的加法公式,我們有P(“1點”)+P(“2點”)+P(“3點”)+P(“4點”)+P(“5點”)+P(“6點”)=P(必然事件)=1

 

  ∴P(“1點”)=P(“2點”)=P(“3點”)=P(“4點”)=P(“5點”)=P(“6點”)=

 

  進一步地,利用加法公式還可以計算這個試驗中任何一個事件的概率,例如,P(“出現(xiàn)偶數(shù)點”)=P(“2點”)+P(“4點”)+P(“6點”)=  + +  =

 

  根據(jù)上述兩則模擬試驗,可以概括總結(jié)出,古典概型計算任何事件的概率計算公式為:

 

  P(A)==

 

  提問:(1)在例1的實驗中,出現(xiàn)字母“d”的概率是多少?

 

  P(出現(xiàn)字母d)==

 

 。2)在例2中,所命中的三槍中,恰好有2槍連中的概率為多少?

 

  P(三槍中兩槍連中)=

 

  在使用古典概型的概率公式時,應(yīng)該注意什么?

 

  注意:(1)要判斷該概率模型是不是古典概型;

 

 。2)要找出隨機事件A包含的基本事件的個數(shù)和試驗中基本事件的總數(shù)。

 

  例3、單選題是標準化考試中常用的題型,一般是從A,B,C,D四個選項中選擇一個正確答案。如果考生掌握了考察的內(nèi)容,他可以選擇唯一正確的答案。假設(shè)考生不會做,他隨機的選擇一個答案,問他答對的概率是多少?

 

  分析:解決這個問題的關(guān)鍵,即討論這個問題什么情況下可以看成古典概型。如果考生掌握或者掌握了部分考察內(nèi)容,這都不滿足古典概型的第2個條件――等可能性,因此,只有在假定考生不會做,隨機地選擇了一個答案的情況下,才可以化為古典概型。

 

  解:這是一個古典概型,因為試驗的可能結(jié)果只有4個:選擇A、選擇B、選擇C、選擇D,即基本事件共有4個,考生隨機地選擇一個答案是選擇A,B,C,D的可能性是相等的。從而由古典概型的概率計算公式得:P(答對)==

 

  問題5、在標準化考試中既有單選題又有多選題,多選題是從A,B,C,D四個選項中選出所有正確的答案,同學們可能有一種感覺,如果不知道正確答案,多選題更難猜對,這是為什么?

 

  答:這是因為多選題選對的可能性比單選題選對的可能性要。皇聦嵣,在多選題中,基本事件有15個,(A)(B)(C)(D)(A,B)(A,C)(A,D)(B,C)(B,D)(C,D)(A,B,C)(A,B,D)(A,C,D)(B,C,D)(A,B,C,D),假定考生不會做,在他隨機選擇任何答案是等可能的情況下,他答對的概率為<

 

  例4、 同時擲兩個骰子,計算:

 

  (1)一共有多少種不同的結(jié)果?

 

  (2)其中向上的點數(shù)之和是5的結(jié)果有多少種?

 

  (3)向上的點數(shù)之和是5的概率是多少?

 

  分析:如果我們只關(guān)注兩個骰子出現(xiàn)的點數(shù)和,則有2,3,4,…,11,12這11種結(jié)果;

 

  如果我們關(guān)注兩個不加識別骰子出現(xiàn)的點數(shù),則有下表中的21種結(jié)果

 

 

  如果我們把兩個骰子標上記號1,2以便區(qū)分,由于1號骰子的結(jié)果都可以與2號骰子的任意一個結(jié)果配對,我們用一個“有序?qū)崝?shù)對”來表示組成同時擲兩個骰子的一個結(jié)果(如表),其中第一個數(shù)表示1號骰子的結(jié)果,第二個數(shù)表示2號骰子的結(jié)果。

 

 

  從表中可以看出同時擲兩個骰子的結(jié)果共有36種。

 

  值得關(guān)注的是第一、二種情形中的結(jié)果不是等可能的,不能直接運用古典概型公式計算事件的概率;

 

 。2)上面結(jié)果中,向上的點數(shù)之和為5的結(jié)果有4種:(1,4),(2,3),(3,2),(4,1)

 

  (3)由于所有36種結(jié)果是等可能的,其中向上點數(shù)之和為5的結(jié)果(記為事件A)有4種,因此,由古典概型的概率計算公式可得

 

  P(A)==

 

  問題6:為什么要把兩個骰子標上記號?如果不標記號會出現(xiàn)什么情況?你能解釋其中的原因嗎?

 

  答:如果不標上記號,類似于(1,2)和(2,1)的結(jié)果將沒有區(qū)別。這時,所有可能的結(jié)果為21種:和是5的結(jié)果有2個:(1,4)(2,3),所求的概率為P(A)=

 

  以上兩種答案都是利用古典概型的概率計算公式得到的,為什么不同呢?這里關(guān)鍵是第二種解法中的基本事件不是等可能發(fā)生的,它不能利用古典概型公式來計算。

 

  小結(jié):

 

  1.古典概型:我們將具有:

 

 。1)試驗中所有可能出現(xiàn)的基本事件只有有限個;(有限性)

 

 。2)每個基本事件出現(xiàn)的可能性相等。(等可能性)

 

  這樣兩個特點的概率模型稱為古典概率概型,簡稱古典概型。

 

  2.古典概型計算任何事件的概率計算公式為:P(A)=

 

  3.求某個隨機事件A包含的基本事件的個數(shù)和實驗中基本事件的總數(shù)常用的方法是列舉法(畫樹狀圖和列表),注意做到不重不漏。

 

  7.目標檢測設(shè)計

 

 。1)從甲、乙、丙三人中任選兩名代表,甲被選中的概率      (    )

 

  A 、             B、               C、                 D、

 

 。2)盒中有十個鐵釘,其中八個合格,兩個不合格,從中任取一個恰為合格鐵釘?shù)母怕剩?nbsp;  )

 

  A、              B、               C、                 D、

 

  (3)將一個邊長為3的正方體木塊表面涂上紅色,將其切成大小相等的27塊,從中任取一塊,恰有兩個面紅色的概率                    ,至少有兩個面紅色的概率             .

 

 。4)若拋擲一次骰子得到的點數(shù)m為點M的坐標,則點M落在區(qū)間[0,4]外的概率是__

 

  變式一:若以連續(xù)擲兩次骰子分別得到的點數(shù)作為點的坐標,則點落在直線下方的概率是         

 

  變式二:若以連續(xù)擲三次骰子分別得到的點數(shù),p作為點Q的坐標,則點Q落在以原點為球心,2為半徑的球面內(nèi)的概率是_____

 

 。1.)C.(2).C.(3.)27個小塊中三面有紅色的有8個頂點;二面有色的有12棱中點;一面紅色的有6個面中心;0面紅色的有1個體中心,∴p1=,p2=4.;;

 

兩個班教學目標檢測結(jié)果分析(古典概型)

 

 

13班

14班

 

利用多媒體輔助教學

僅利用黑板

A(7空全對)

11

20.8%

2

3.7%

B(7空1錯)

20

37.7%

16

29.6%

C(7空2錯)

22

41.5%

36

66.7%

 

教學時間:2007年9月17日(校內(nèi)公開課)

 

  測試時間:2007年9月17日下午4:00-4:20

 

  現(xiàn)象分析:

 

  2007年9月17日在必修3第三章古典概型第一節(jié)課教學中,設(shè)計了兩種教學手段,一種是傳統(tǒng)的一只粉筆打天下的方式,一種是利用多媒體,將備課素材做成PPT,再利用黑板書寫分析過程;兩節(jié)課教下來的感覺是,對于數(shù)學應(yīng)用問題的教學,由于教學過程中要使用大量的輔助手段才能講明白一些數(shù)學概念,僅運用粉筆教學,書寫量較大,忙于書寫,學生的思維時間較多,教學容量較小,但在數(shù)學應(yīng)用問題中,數(shù)學思維量較小,因此課堂容量顯得不夠,檢測結(jié)果也說明這一點。

 

認知結(jié)構(gòu)發(fā)展反思表

 

課題

古典概型(第一課時)

執(zhí)教者

余繼光

班級

高二(13)

時間

2007.9.17

反思問題

具體反思

概念圖的解釋

學生在學習本節(jié)內(nèi)容之前具有的概念圖是怎樣的?

學習古典概率定義之前學生已有二個學段接觸概率概念,一是初中概率概念啟蒙,只是可能性的描述;二是高中概率統(tǒng)計定義的描述

學習完本節(jié)內(nèi)容之后的概念圖又是怎樣的?二者比較,能發(fā)現(xiàn)學生的認知結(jié)構(gòu)發(fā)生了怎樣的變化?

概率的統(tǒng)計定義與古典定義學習后,對概率概念有了一個較完整的印象,學生既可以通過頻率的穩(wěn)定值來了解概率,又可以從樣本空間中的基本事件的比來理解概率意義

前后概念圖分析

在前概念圖中存在什么不足,教師怎樣幫助其改進,使之更有利于新的學習過程?

前概念(概率統(tǒng)計定義)在具體問題的研究中不方便,但在理論上作用較大;教師對兩者比較中指明兩概念的差異

后概念圖與教學目標之間還存在什么差距,如何彌補?

后概念(概率古典定義)在具體問題的研究中比較方便,容易計算基本事件具有等可能性且有限性的概率;但后概念在解決基本事件的無限性時無能為力,這為今后學習幾何概型打下基礎(chǔ)

認知分析

本節(jié)課采用的是同化還是順應(yīng)的方式?在不同方式下,認知結(jié)構(gòu)發(fā)生了怎樣的變化?如果不能進行同化,也不能進行順應(yīng),你是如何幫助學生建立現(xiàn)先行組織者的?

本節(jié)課的教學設(shè)計是采取同化的方式,由概率的統(tǒng)計定義過渡到古典定義,在問題情境創(chuàng)設(shè)時設(shè)計多種形式,其中由學習小組先行進行試驗,得出結(jié)果,分析結(jié)果特征,體現(xiàn)以學生主動學習為本的理念。

為了學生的認知結(jié)構(gòu)不斷的豐富、完善,在平時的教學中采用了哪些方法,比如定期復(fù)習、學生定期寫學習報告、測試等?這些方法奏效嗎?

在列舉法學習中,增加一個例子“某人射擊5槍,命中了3槍,試寫出所有的基本事件”,分別用樹形圖與直接列舉法展示思維過程,在平時教學中曾組織數(shù)學研究性學習,對培養(yǎng)學生自主學習能力有幫助。

 

  它

在本節(jié)課中最值得記錄的一件事是什么?為什么?

在目標檢測中一個問題“將一個邊長為3的正方體木塊表面涂上紅色,將其切成大小相等的27塊,從中任取一塊,恰有兩個面紅色的概率     ,至少有兩個面紅色的概率     ”不會綜合分析,

通過上述分析,你認為本節(jié)課的目標是否達成?標志是什么?

從教學檢測結(jié)果看,13班達成度高;14班達成度較低,

教學相長,在本節(jié)課中你的收獲是什么?

 

 

變式訓練教學反思表

 

課題

古典概型

執(zhí)教者

余繼光

班級

高二(14)班

時間

2007.9.17

反思問題

具體反思

變式訓練的依據(jù)

變式訓練的依據(jù)是什么?注重了知識的系統(tǒng)性和整體性了嗎?還是僅僅在外在因素上進行了變化?

概率的古典定義及古典概型的計算是一個重要內(nèi)容,如何使學生掌握,需要使用變式訓練教學,如從擲硬幣到擲骰子情境的變式,考慮到基本事件這一知識點的系統(tǒng)性與整體性,

這種變式有助于學生理解問題的本質(zhì)嗎?還是助長了機械訓練?

變式訓練的設(shè)計在于養(yǎng)育學生思維習慣,熟悉轉(zhuǎn)化方法,如關(guān)于樹形圖的變式設(shè)計是為了學生理解這一方法的本質(zhì),

變式訓練的價值

通過變式訓練,學生對這個數(shù)學對象的理解深刻了嗎?為什么?

問題(4)的變式設(shè)計有助于學生的綜合能力提高

通過變式訓練,學生糾正原有的錯誤理解嗎?

例4的教學中,不同思維的變式將古典概型中學生最容易錯的忽視基本事件的“等可能性”暴露無遺,以引起學生的注意與理解

變式訓練的作用

預(yù)設(shè)的變式訓練對學生的認知有擴展嗎?

問題(4)將概率與相關(guān)數(shù)學知識融合,有助于對學生的認知的擴展

此節(jié)課變式訓練的類型恰當嗎?如何不妥當,如何調(diào)整呢?

問題(4)中變式二設(shè)計有些不妥,學生的空間概念較弱,轉(zhuǎn)化能力也較弱,在檢測后發(fā)現(xiàn)了這一點。

 

 

在本節(jié)課中最值得記錄的一件事是什么?為什么?

學生在問題(4)的變式(二)中空間概念缺乏,轉(zhuǎn)化能力較弱,不能將其轉(zhuǎn)化為m2+n2+p2<4檢驗

通過上述分析,你認為本節(jié)課的目標是否達成?標志是什么?

從教學檢測結(jié)果看,13班達成度高;14班達成度較低,

教學相長,在本節(jié)課中你的收獲是什么?

 

 


本文來自:逍遙右腦記憶 http://yy-art.cn/gaozhong/155975.html

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