悖论教学法在高中数学概率中的应用

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  【摘要】悖论,是一类智慧的结晶,它以奇特的思维方式激发我们不断地思考.本文主要运用悖论教学法,讨论高中概率知识,启发学生质疑答案,否定答案跳出知识误区,并完善已有的知识结构.
  【关键词】悖论;悖论教学法;高中概率
  一、悖论与悖论教学法
  1.悖论是一种导致自相矛盾的命题,即如果假设命题P为真,经过推理得出P为假;如果假设命题P为假,经过推理得出P为真.
  2.悖论教学法是将悖论适当引入数学课堂教学中的一种教学方法.教师可以渗透悖论教学法,使学生找到自己解题的易错点,不再单纯地接受知识,而是通过教师提出的问题,结合自己给出的解题答案,内化大脑中已有的知識,并加以完善,从而培养良好的逻辑思维能力,提高解决问题的能力.
  二、悖论教学法在高中概率中的应用
  (一)由于考虑不周而致错
  1.教师引入问题,创造教学情境.
  取两枚质地均匀的骰子,骰子6个面分别刻着1~6的点数.把两枚骰子同时掷出,得到朝上一面的点数之和可能是2到12之间的任意一个数字,那么掷出点数之和为2和11的概率是多少呢?
  2.启发学生思考,发现问题.
  教师带领学生思考,为了便于理解分别命名为骰子A和骰子B,学生甲给出的答案为236和236,学生乙给出答案136和236,那么为什么两者答案不同呢?
  3.小组讨论,找出出错点.
  教师引导学生通过列举法表示基本事件的个数,找出原因.
  4.教师点睛总结,巩固知识.
  学生分析:甲同学求点数和为2时重复计算,导致结果错误.通过列举法求古典概型时,首先要求基本事件总数N,并求出事件A的个数M,利用公式P(A)=MN求出概率.
  教师分析:在计算事件个数时,要做到不重不漏,注意顺序.
  对古典概型的学习,学生常常因为对题目考虑不周而造成结果出错,教师可以在讲授知识后,引入习题,对学生出现的不同答案,引导学生小组讨论找到出错点并分析原因.
  (二)由于概念理解不清而致错
  1.教师引入问题,创设情境.
  投掷一枚质地均匀的骰子,若事件A:“朝上一面为偶数”,事件B:“朝上一面点数大于3”,求P(A B).
  2.启发学生思考,发现问题.
  教师引导学生给出答案,事件A:“朝上一面的点数是2,4,6”;事件B:“朝上一面的点数是4,5,6”,错误解法1:P(A B)=P(A) P(B)=36 36=1.错误解法2:事件A与事件B重复的是“朝上的一面是4,6”,P(A B)=P(A) P(B)-P(A×B)=36 36-36×36=34.
  3.分析问题,找到错误.
  学生分析:P(A B)=P(A) P(B)的使用条件是事件A和事件B互斥时,此处A∩B=“点数6”,可知事件A与事件B不是互斥事件,不能使用该公式.事件A和事件B重复的点数为4,6,即事件A中出现的4的概率为16,出现6的概率也为16,所以P(A×B)=26,此处出错.
  4.教师启发诱导,给出正确答案.
  事件A和事件B的和事件是:“朝上的一面点数是2,4,5,6”四种情况,所以说P(A B)=46=23.P(A B)=P(A) P(B)-P(A×B)=12 12-26=23.
  可知,学生由于对互斥事件的概念不清楚,在计算概率时盲目使用互斥事件的和事件计算方法,导致计算错误;并且个别学生在计算时理解出错,把事件A和事件B重复点数概率计算错误,导致结果出错.
  三、悖论教学法在高中概率教学中的价值
  1.能够引起学生的兴趣.在概率知识教学过程中,通过运用悖论教学法,给学生设疑诱发学生对题目的思考,让学生找到自己的知识误区,激发学习数学的兴趣.
  2.能够加深学生对知识的理解.在学习互斥和对立事件时,教师对学生给出的答案,引导学生研究错误答案找到问题所在,重新整合已有的知识框架,加深学生对互斥和对立事件的理解,能够正确地运用和事件公式.
  3.能够培养学生敢于质疑的精神.教师通过提出问题,建立小组分组讨论,让学生去发现新的问题,找到不同的解法,明白不同方法的适用条件,并鼓励学生敢于质疑,培养学生敢于批判的精神.
  4.有助于训练学生的逻辑思维能力.教师启发诱导,不断刺激学生的大脑,使学生的知识结构不断同化、顺应并达到平衡.同时教师要能够巧妙地激发学生的求知欲,带领学生学会理性思考.
  总之,将悖论教学法运用在高中概率内容中,能够有效地帮助学生加深对知识的理解,并使学生积极参与讨论,掌握随机事件发生的概率,激发学生解决问题的能力.
  【参考文献】
  [1]陈波.悖论研究[M].北京:北京大学出版社,2014.
  [2]颜冠群.悖论教学法在高等数学教学中的应用探讨[J].教育与职业,2014(21):134-135.
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