古典概型的教学思考与教学对策

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  摘  要:古典概型作为一种经典的概率模型,在高中数学概率章节中占据重要的地位,此外,古典概型在日常生活和社会发展中具有广泛的应用,但目前,学生在学习古典概型时,常常产生一定的思维偏差,导致学习活动不能收到预期效果。因此,本文笔者对古典概型的难点与教学对策展开研究。
  关键词:古典概型;基本事件;具体问题;概率模型
  古典概型作为一种解决现实概率问题的重要工具,是高中数学教学中的重要章节之一,并对学生后续学习概率统计具有深远影响。但目前,学生完成学习目标的过程中出现一定的困难,乃至对古典概型概念的理解存在一定思维误差,主要误差存在于对基本事件的概念掌握不全,对具体问题和概率模型的关系区分不清,并容易产生等可能偏见,对而教师作为学生学习的引导者,应针对学生遇到的问题进行分析,并提出相应的解决对策。因此,本文笔者以古典概型为出发点,对此进行探讨。
  一、古典概型的理解难点
  1、基本事件
  对于基本事件这一知识点而言,学生常常存在一个疑问:“基本事件有几个?”其疑问产生的原因有两个方面,一方面,学生不能理解事件的发生是否需要考虑顺序,如:“从四个颜色不同的球中任意取出两个球”,另一方面,学生不能理解对于抛掷骰子,为什么要给两个相同的骰子标记1号与2号,当抛掷一颗骰子2次时,学生可以理解产生36个基本事件,但当同时抛掷两颗骰子时,学生则不理解为什么会产生36个基本事件,学生存在的困惑点体现了他们对基本事件概念掌握还不到位。
  基本事件指样本空间的样本点,而基本事件组则是指样本空间。基本事件组是随机试验中可能出现的结果所构成的集合,学生可根据不同的研究目的,构建不同的基本事件组,如:从盒子中拿出标有1至6的小球,有些学生研究目的为具体数,则写出的基本事件组为:{1,2,3,4,5,6},而有些学生研究目的为球的奇偶性,则写出的基本事件组为:{奇点数,偶点数}。此外,基本事件是基本事件组的元素,在同一个基本事件组中,任意两个基本事件是独立的,等可能发生的。研究者将基本事件组确定后,对所研究的任意随机事件均可由基本事件组中的基本事件所构成。
  2、具体问题与概率模型的关系
  学生在学习古典概型时,常常存在一个学习难点,即:具体问题和概率模型之间的关系,如:转盘问题,学生纠结这一具体问题运用哪一种概率模型,造成这一问题产生的主要原因则是学生对概率模型间关系,没有清晰的认识。随机试验等可能出现的基本事件是否有限?是选择古典概型和几何概型的关键,对于一个具体问题,通过构建合理的概率模型,就能够将问题顺利解决。
  3、等可能偏见
  等可能偏见作为一种隐蔽的错误概念之一,学生在运用古典模型时,常常出现这种错误,即:对于一个随机试验,共有n个可能的结果,则每个结果的可能性为,如:“同时投掷两枚骰子,一共出现多少种不同的结果”,由于学生存在等可能偏见,认为共有21种可能的结果,每一种结果的可能性为,再如:“从一个不透明的盒子中摸两个球,球的大小一样,质感相同,只有颜色不同,判断摸出的两个球一个黑球和一个白球的可能性大,还是两个白球的可能性大?根据不同的任务情境,有些学生出现一定的判断错误”。这种错误貌似合理,但实际却不合乎逻辑。
  二、古典概型的教學对策
  1、引入基本事件组的概念
  针对学生没有全面掌握基本事件概念这一问题,教师可在古典概型教学中,引入基本事件组的概念,此外,应保持定义解释的直观性和不唯一性,使研究的所有随机事件都为基本事件组的子集,同时,教师通过具体的实例,引导学生从不同的研究目的基础上,构建基本事件组,并对基本事件组进行一一检验,从而概括出基本事件和基本事件组的属性。
  2、让学生体会数学建模的全过程
  教师应把握新课标的理念,在古典概型教学中,通过具体问题,引导学生总结出建立概率模型的全过程,即:表征问题、构造基本事件组、根据事件组判断所属概率模型、解模、对原问题作出回答。因此,通过问题解析,建立模型,解决问题的全过程中,学生不仅能够区分实际问题和概率模型之间的关系,还发展了其自身的数学建模思想。
  3、重视概率素养的培养
  教师在古典概型教学中,应重视学生对基本概念的掌握和理解,使学生对概率问题不能仅仅停留在机械运算的工具性理解上,使概率计算成为排列组合的应用,而更应获得良好的概率概念图式,使学生从根本上追求深层次的关系性理解。
  综上所述,古典概型作为最基本的概率模型,是学生学习随机事件的概率,尚未学习排列组合的情况下展开学习的,而教师作为教学的研究者,应及时发现学生在研究古典概型这一数学问题中所出现的思维障碍,并针对性地将其解决,从而为学生今后概率的学习奠定基础。
  参考文献
  [1]  张钢,张启兆.古典概型问题的求解策略[J].中学生数学:高中版,2019(4):16-18.
  [2]  蓝云波,丁小飞.古典概型知识梳理与题型例析[J].中学生数理化:高一数学,2019(3):5-7.
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