林品吟+何小亞+朱源
【摘要】在古典概型的學(xué)習(xí)中,學(xué)生的困惑常常表現(xiàn)為:對(duì)基本事件的內(nèi)涵把握不到位;混淆具體問題與概率模型的關(guān)系;存在等可能性偏見.其原因主要有以下三點(diǎn):教材處理簡(jiǎn)單化,對(duì)基本事件本質(zhì)屬性的解讀不足;教師的概率統(tǒng)計(jì)知識(shí)相對(duì)薄弱,對(duì)古典概型的認(rèn)識(shí)不夠深刻;高中數(shù)學(xué)課程內(nèi)容較多,古典概型部分學(xué)時(shí)過少.為幫助學(xué)生在有限的學(xué)時(shí)內(nèi)解決上述困惑,建議在古典概型第一課時(shí)的教學(xué)中淡化計(jì)算、突出概念,最后以一個(gè)教學(xué)設(shè)計(jì)作為示范.
【關(guān)鍵詞】基本事件;古典概型;等可能性偏見1問題的提出
概率有四種常見的定義:古典概型、統(tǒng)計(jì)定義、幾何概型、公理化定義.在數(shù)學(xué)史上,古典概型是最早出現(xiàn)的,它既是解決現(xiàn)實(shí)生活中概率問題的一個(gè)重要工具,也對(duì)后續(xù)概率統(tǒng)計(jì)的學(xué)習(xí)有著深遠(yuǎn)意義.在2003年頒布的《普通高中數(shù)學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)》(實(shí)驗(yàn))中,古典概型的教學(xué)目標(biāo)是:通過實(shí)例,理解古典概型及其概率計(jì)算公式,會(huì)用列舉法計(jì)算一些隨機(jī)事件所含的基本事件數(shù)及事件發(fā)生的概率[1].然而國(guó)內(nèi)外的一些調(diào)查均發(fā)現(xiàn),學(xué)生乃至教師對(duì)古典概型的相關(guān)概念存在錯(cuò)誤認(rèn)識(shí)[2-5].
那么在古典概型的實(shí)際教學(xué)中,學(xué)生究竟存在哪些常見的理解困難?是什么原因?qū)е碌??有怎樣的教學(xué)對(duì)策?本文將對(duì)上述問題進(jìn)行一一探討.
2古典概型的難點(diǎn)、原因及教學(xué)對(duì)策
2.1理解難點(diǎn)
基本事件
學(xué)生在確定基本事件的時(shí)候經(jīng)常困惑的一點(diǎn)是:基本事件究竟有幾個(gè)?
例如人教A版[6]32古典概型:學(xué)生不理解例1“從4個(gè)字母中任意取出兩個(gè)不同的字母”是否需要考慮順序;學(xué)生對(duì)“將一顆骰子先后拋擲2次產(chǎn)生36個(gè)基本事件”容易理解,而對(duì)例3中“同時(shí)拋擲兩個(gè)骰子產(chǎn)生36個(gè)基本事件”不易理解,為什么要給兩顆相同的骰子分別標(biāo)上1,2的記號(hào),以示“有順序”所得的不同結(jié)果方為正確;又如人教B版教材[7]32古典概型:例1“拋一枚骰子,觀察擲的點(diǎn)數(shù),求擲得奇數(shù)點(diǎn)的概率?”有的學(xué)生列出的試驗(yàn)結(jié)果是{1點(diǎn),2點(diǎn),3點(diǎn),4點(diǎn),5點(diǎn),6點(diǎn)},有的學(xué)生列出的試驗(yàn)結(jié)果是{奇數(shù)點(diǎn),偶數(shù)點(diǎn)}.試驗(yàn)可能出現(xiàn)的結(jié)果究竟是否唯一等等.學(xué)生存在這些困惑均表明其對(duì)基本事件概念的把握不到位.
“基本事件”在柯氏的概率公理化定義中就是指樣本空間中的樣本點(diǎn),“基本事件組”則是樣本空間.用樣本點(diǎn)來理解“基本事件”、樣本空間來理解“基本事件組”,可概括出“基本事件”與“基本事件組”本質(zhì)屬性包括:(1)基本事件組是隨機(jī)試驗(yàn)中所有可能出現(xiàn)的結(jié)果所構(gòu)成的集合,不同研究者出于不同的研究目的,其眼中的試驗(yàn)結(jié)果(即基本事件組)可能不同.如擲一枚骰子,研究者A關(guān)心的可能是具體點(diǎn)數(shù),其基本事件組就是{1點(diǎn),2點(diǎn),3點(diǎn),4點(diǎn),5點(diǎn),6點(diǎn)},研究者B關(guān)心的可能是奇偶性,其基本事件組就是{奇數(shù)點(diǎn),偶數(shù)點(diǎn)};(2)基本事件組中的元素即為基本事件;(3)在同一基本事件組中,任意兩個(gè)基本事件是獨(dú)立的;(4)研究者一旦將基本事件組確定下來,則其所能研究的任意隨機(jī)事件均可由該基本事件組中的基本事件構(gòu)成.基于以上認(rèn)識(shí),基本事件的確定方式不是唯一的.
具體問題與概率模型的關(guān)系
學(xué)生在理解古典概型時(shí)的一個(gè)主要難點(diǎn)是問題與概率模型的關(guān)系,例如在人教B版33隨機(jī)數(shù)的含義與應(yīng)用例1的轉(zhuǎn)盤問題,學(xué)生常常糾結(jié)于它是幾何概型還是古典概型?實(shí)際上,學(xué)生在此犯的錯(cuò)誤是混淆了具體問題與概率模型的關(guān)系。兩者的邏輯關(guān)系是:針對(duì)具體的問題,通過構(gòu)建合理的概率模型,進(jìn)而解決之.因此,幾何概型和古典概型可能同時(shí)適用于解決同一個(gè)問題,它們只是針對(duì)該問題所構(gòu)建的概率模型,而不是實(shí)際問題本身.
等可能性偏見
學(xué)生在運(yùn)用古典概型解決問題時(shí)的一個(gè)常見錯(cuò)誤是等可能性偏見,即:若一個(gè)隨機(jī)試驗(yàn)中有n個(gè)可能結(jié)果,則每個(gè)結(jié)果的可能性都是1n.例如人教A版例3“同時(shí)擲兩個(gè)骰子,一共有多少種不同的結(jié)果”.有的學(xué)生認(rèn)為有21種可能的結(jié)果,每一個(gè)結(jié)果的可能性都是121.
另外,針對(duì)古典概型等可能性偏見,張敏、何小亞對(duì)廣東省高中數(shù)學(xué)教師進(jìn)行了調(diào)查,發(fā)現(xiàn)教師也和學(xué)生一樣,存在等可能性偏見的誤區(qū),而且程度比較嚴(yán)重[8].
2.2原因分析
1.教材編寫層面
各版本教材采用“基本事件”的說法替代“樣本點(diǎn)”乃出于將抽象概念具體化的目的,使之符合高中生的認(rèn)知水平.然而縱觀使用范圍較為廣泛的新課標(biāo)教材,或是采用揭示外延的方式定義基本事件,如人教A版;或是簡(jiǎn)單地定義基本事件是試驗(yàn)中不能可再分的最簡(jiǎn)單的隨機(jī)事件,如人教B版.其共同特點(diǎn)是對(duì)基本事件的本質(zhì)屬性的解讀不夠,使學(xué)生誤以為一個(gè)試驗(yàn)只有一種構(gòu)造基本事件的方式,從而對(duì)后續(xù)古典概型和幾何概型的學(xué)習(xí)產(chǎn)生負(fù)遷移.
2.教學(xué)設(shè)計(jì)層面
高中數(shù)學(xué)的教學(xué)任務(wù)重、時(shí)間緊,而古典概型的教學(xué)只有2個(gè)課時(shí),因此教師在進(jìn)行教學(xué)設(shè)計(jì)時(shí)容易忽視分析問題、從不同視角構(gòu)建基本事件組的過程,導(dǎo)致學(xué)生缺少建立概率模型的活動(dòng)經(jīng)驗(yàn),從而難以對(duì)古典概型形成準(zhǔn)確而深刻的認(rèn)識(shí).
2.3教學(xué)對(duì)策
1.引入基本事件組的概念
基本事件組對(duì)應(yīng)著公理化定義中的樣本空間,在高中古典概型的教學(xué)中,引入基本事件組的概念能在保證定義較為直觀的基礎(chǔ)上,更好地解釋基本事件組的不唯一性,而基本事件的完備性僅指研究者希望研究的所有隨機(jī)事件均在基本事件組的子集簇中.通過具體實(shí)例,引導(dǎo)學(xué)生從不同的視角構(gòu)建起基本事件組,進(jìn)而對(duì)上述基本事件組進(jìn)行逐一檢驗(yàn),從中概括基本事件組與基本事件的本質(zhì)屬性.
2.讓學(xué)生經(jīng)歷數(shù)學(xué)建模的全過程
《普通高中數(shù)學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)》(實(shí)驗(yàn))將古典概型安排在必修3,計(jì)數(shù)原理安排在選修23,其目的是為了在必修3中淡化古典概型的運(yùn)算,將重點(diǎn)聚焦到古典概型的理解上.因此,教師應(yīng)把握課標(biāo)的理念,在教學(xué)中通過具體問題,總結(jié)并強(qiáng)調(diào)建立概率模型的主要步驟,其中包括:表征問題、構(gòu)造基本事件組、根據(jù)基本事件組鑒別所屬概率模型、解模、對(duì)原問題作出回答.通過建立概率模型解決問題的全過程,幫助學(xué)生區(qū)分實(shí)際問題與概率模型,滲透數(shù)學(xué)建模的思想.
3古典概型的教學(xué)新設(shè)計(jì)
3.1學(xué)情分析
認(rèn)知基礎(chǔ)學(xué)生在初中階段對(duì)概率有了初步的認(rèn)識(shí),在高中階段學(xué)習(xí)了隨機(jī)事件的概率以及互斥事件和對(duì)立事件的概念,了解隨機(jī)事件的不確定性和頻率的相對(duì)穩(wěn)定性,并體驗(yàn)通過大量重復(fù)的的試驗(yàn)得到隨機(jī)事件的頻率的近似值.
認(rèn)知障礙如何確定一個(gè)隨機(jī)試驗(yàn)中的基本事件組.
3.2教學(xué)重難點(diǎn)
教學(xué)重點(diǎn)
(1)理解基本事件兩個(gè)特點(diǎn):互斥性、完備性.
(2)理解古典概型的兩個(gè)特點(diǎn):等可能性、有限性.
教學(xué)難點(diǎn)
(1)理解基本事件是人為規(guī)定的,對(duì)于同一問題,可能存在不同的基本事件組,如擲一枚骰子,研究者A關(guān)心的可能是具體點(diǎn)數(shù),其基本事件組就是{1點(diǎn),2點(diǎn),3點(diǎn),4點(diǎn),5點(diǎn),6點(diǎn)},研究者B關(guān)心的可能是奇偶性,其基本事件組就是{奇數(shù)點(diǎn),偶數(shù)點(diǎn)}.
(2)理解基本事件的第二個(gè)特征(完備性)是指研究者感興趣的任何隨機(jī)事件都能通過若干基本事件構(gòu)成.
3.3關(guān)鍵點(diǎn)
1.引入基本事件組的概念,引導(dǎo)學(xué)生從不同角度構(gòu)建基本事件組并從中概括基本事件的特點(diǎn).
2.引導(dǎo)學(xué)生通過對(duì)具體問題的表征從而構(gòu)造基本事件組,并根據(jù)基本事件組鑒別是否滿足古典概型的兩個(gè)特征,最后對(duì)問題作出解答.
3.4教學(xué)目標(biāo)
知識(shí)與技能
(1)了解基本事件提出的合理性和必要性,理解其兩個(gè)特征:互斥性和完備性.
(2)學(xué)會(huì)運(yùn)用列舉法列出隨機(jī)試驗(yàn)的所有基本事件.
(3)理解古典概型的兩個(gè)特征:有限性和等可能性.
(4)掌握建立古典概型解決問題的主要步驟:表征問題→構(gòu)造基本事件組→檢驗(yàn)是否為古典概型→解?!鷮?duì)原問題作出回答.
過程與方法
(1)通過將具體問題的解法提煉上升為古典概型的過程,領(lǐng)悟從特殊到一般的數(shù)學(xué)探究方法.
(2)經(jīng)歷建立古典概型解決問題的過程,滲透數(shù)學(xué)建模思想.
情感態(tài)度與價(jià)值觀
從具體問題出發(fā),經(jīng)歷基本事件和古典概型的“再發(fā)現(xiàn)”,體驗(yàn)數(shù)學(xué)源于現(xiàn)實(shí),高于現(xiàn)實(shí)的特點(diǎn).
3.5教學(xué)過程
復(fù)習(xí)引入,提出問題
(1)復(fù)習(xí)
①互斥事件、對(duì)立事件的概念
②概率加法公式及其前提條件
設(shè)計(jì)意圖互斥事件的概念和概率加法公式是學(xué)習(xí)古典概型的知識(shí)基礎(chǔ),在此復(fù)習(xí)是為了激活學(xué)生的相關(guān)圖式,為接下來的學(xué)習(xí)做準(zhǔn)備.
(2)提出問題
師:在17世紀(jì)的歐洲宮廷中盛行著“賭博游戲”,貴族們熱衷于估計(jì)游戲中各種可能結(jié)果發(fā)生的概率,這直接影響到他們?cè)谟螒蛑械氖找?作為當(dāng)時(shí)大名鼎鼎的數(shù)學(xué)家,帕斯卡、費(fèi)馬等人也因此被不少貴族咨詢關(guān)于賭博的問題.以下就是當(dāng)時(shí)一個(gè)非常經(jīng)典的問題:同時(shí)拋擲兩枚骰子,游戲參與者事先可以選擇點(diǎn)數(shù)之和小于等于6或點(diǎn)數(shù)之和大于6,問應(yīng)選擇何者可使獲勝的機(jī)會(huì)更大?今天我們穿越時(shí)空,來到文藝復(fù)興后的歐洲宮廷,各位同學(xué)可否幫助貴族們解決上述問題?
師:其實(shí)問題的實(shí)質(zhì)就是比較上述兩個(gè)事件發(fā)生的概率大小,那么怎樣才能知道兩者的概率呢?
生1:做重復(fù)試驗(yàn).
師:嗯,也就是通過多次重復(fù)試驗(yàn),用頻率估計(jì)概率.但是這種方法耗時(shí)耗力,并且只要游戲規(guī)則一變,就必須再做試驗(yàn),比如好事者把游戲參與者可選擇的結(jié)果改為:①點(diǎn)數(shù)之和小于等于5和點(diǎn)數(shù)之和大于5;②點(diǎn)數(shù)之和為2~5、6~9或9~12;③…….同樣是拋擲兩枚骰子,花樣層出不窮,難道我們也只能跟著做反反復(fù)復(fù)的試驗(yàn)?這可不是數(shù)學(xué)家的風(fēng)格,我們追求的是以不變應(yīng)萬變!有沒有更好的辦法?
(班上一時(shí)陷入沉默)
設(shè)計(jì)意圖在數(shù)學(xué)史上,概率理論的研究源于賭博游戲.為學(xué)生設(shè)置一個(gè)具有歷史背景的實(shí)際問題,可幫助其發(fā)現(xiàn)原有知識(shí)(用頻率估計(jì)概率)的局限性,從而產(chǎn)生對(duì)新知識(shí)、新方法的訴求,起到了先行組織者的作用.
分析問題,明確目標(biāo)
師:我們先來分析一個(gè)簡(jiǎn)單點(diǎn)的問題,把骰子減至一枚.那么拋擲它一次,所有可能的結(jié)果是什么?
生1:1點(diǎn)、2點(diǎn)、3點(diǎn)、4點(diǎn)、5點(diǎn)、6點(diǎn).
師:這六種結(jié)果的概率分別是多少?
生2:都是16.
師:前提是這枚骰子是質(zhì)地均勻的,換句話說,這里沒有居心不良的玩家.在這種合理的假設(shè)之下,P(1點(diǎn))=P(2點(diǎn))=P(3點(diǎn))=P(4點(diǎn))=P(5點(diǎn))=P(6點(diǎn)),又由于其概率之和為1,所以六種結(jié)果的概率均為16.那么隨機(jī)事件“點(diǎn)數(shù)為1或2”的概率呢?
生3:13,用概率加法公式.
師:很好,因?yàn)辄c(diǎn)數(shù)為1的事件與點(diǎn)數(shù)為2的事件是互斥的,因此可以用概率加法公式.點(diǎn)數(shù)為偶數(shù)的概率呢?
生4:12.
師:點(diǎn)數(shù)小于4的概率呢?
生5:12.
師:很好!其實(shí)在這個(gè)游戲里邊,只要知道了P(1點(diǎn))=P(2點(diǎn))=P(3點(diǎn))=P(4點(diǎn))=P(5點(diǎn))=P(6點(diǎn))=16,那么其他事件的概率都可以通過概率加法公式計(jì)算出來,因?yàn)椋孩偕鲜?個(gè)事件是互斥的;②其他事件可由上述6個(gè)事件組合得到.
師:這個(gè)游戲可以給我們一個(gè)啟發(fā),即在一個(gè)隨機(jī)試驗(yàn)中,如果我們能夠獲知它的某些互斥的隨機(jī)事件發(fā)生的概率,那么就可以利用概率加法公式求得其他可由上述事件組合而成的事件發(fā)生的概率.這是一個(gè)非常棒的想法!這樣看來,上述互斥的隨機(jī)事件可跟其他事件的地位不一樣啊!鑒于其突出貢獻(xiàn),我們有理由給它一個(gè)專屬的名字,大家有什么想法?
生6:“小”事件.
生7:“父母”事件.
師:“父母”事件,有意思!這個(gè)比喻非常傳神,那么其他事件就是“兒子”事件咯.可惜我們晚出生了幾百年,已經(jīng)有人為這些隨機(jī)事件命名了,他們把它稱作“基本事件”,也很貼切.現(xiàn)在同學(xué)們能不能總結(jié)一下基本事件的特點(diǎn)?
生8:互斥.
師:嗯,只有這樣才能運(yùn)用概率加法公式.還有嗎?
生9:能組合成其他事件.
師:也就是完備性.任何我們感興趣的事件都可以由基本事件組合而成.那我們可以總結(jié)出基本事件的特點(diǎn)是:(1)互斥性:任何兩個(gè)基本事件是互斥的;(2)完備性:任何隨機(jī)事件(除不可能事件)都可以表示成基本事件的和.
設(shè)計(jì)意圖通過對(duì)實(shí)際問題的分析,幫助學(xué)生明確解決問題的目標(biāo),即用少數(shù)互斥的隨機(jī)事件來研究其他隨機(jī)事件,從而自然地提出基本事件的概念,既反映了此概念的合理性,也反映了其必要性.
達(dá)成目標(biāo),總結(jié)通法
師:現(xiàn)在,我們回到賭博的情景中來——同時(shí)拋擲兩枚骰子的隨機(jī)試驗(yàn).通過剛才的分析,我們現(xiàn)在的目標(biāo)是找到這個(gè)試驗(yàn)的基本事件,請(qǐng)各位同學(xué)思考幾分鐘,把它們找出來,用列舉法把它們一一列出來.另外,大家不妨把所有的基本事件用大括號(hào)括起來,表示它們組合成了一個(gè)整體,我們把它叫做“基本事件組”.
生10:{2點(diǎn),3點(diǎn),4點(diǎn),…,11點(diǎn),12點(diǎn)}.
生11:{(1,1),(1,2),(1,3),(1,4),(1,5),(1,6),(2,1),(2,2),(2,3),(2,4),…,(6,1),(6,2),(6,3),(6,4),(6,5),(6,6)}.
師:誰對(duì)誰錯(cuò)?
生:……
師:如果我們研究的是點(diǎn)數(shù)和的問題,那么上述兩種構(gòu)造基本事件的方法都是對(duì)的,因?yàn)樗鼈兌挤匣臼录奶攸c(diǎn):互斥性和完備性.但是從實(shí)際解決問題的效用來看,生11的方法更可行,因?yàn)樵谒幕臼录M中有36個(gè)基本事件,其中每個(gè)基本事件發(fā)生的概率都是相同的,為136.我們可以很容易準(zhǔn)確地?cái)?shù)出滿足點(diǎn)數(shù)和小于等于6的基本事件有10個(gè).根據(jù)概率加法公式,這10個(gè)基本事件的概率之和即是事件A(點(diǎn)數(shù)和小于等于6)的概率P(A)=1036=518.我們?cè)倏瓷?0構(gòu)造的基本事件組{2點(diǎn),3點(diǎn),4點(diǎn),…,11點(diǎn),12點(diǎn)},其難以解決問題的原因在于基本事件組中11個(gè)基本事件是不等可能的,所以它們的發(fā)生概率不容易求.現(xiàn)在我們算是完美地解決了貴族們的擲骰子問題,但是數(shù)學(xué)家的眼光可絕不僅限于解決一個(gè)具體問題,而要追求將解決一個(gè)具體問題的方法上升到解決一類問題的通法.剛剛已經(jīng)談到,對(duì)于一個(gè)隨機(jī)試驗(yàn),它的基本事件組是不唯一的,按照研究者的視角,只要其中的基本事件符合互斥性和完備性即可.但是,基本事件組中的基本事件必須是易求概率的,否則用基本事件研究其他隨機(jī)事件的想法將成為無米之炊、無本之源.那么,什么樣的基本事件滿足易求概率的要求呢?請(qǐng)各位同學(xué)參考拋擲骰子的例子總結(jié)一下.
生12:各基本事件發(fā)生的概率相等.
師:非常好,這是第一個(gè)特點(diǎn).如果基本事件組中有n個(gè)等可能的基本事件,那么由概率的加法公式可得:每一個(gè)基本事件發(fā)生的概率就是基本事件總數(shù)的倒數(shù)即1n.還有其他要求嗎?
生:……
師:還有一個(gè)特點(diǎn),基本事件的總數(shù)應(yīng)該有限.我們觀察一下n,當(dāng)基本事件有無數(shù)個(gè)的時(shí)候那么n無窮大,取倒數(shù)得每個(gè)基本事件發(fā)生的概率都為0,而其他事件又由上述基本事件組成,是否意味著其他任何事件的概率都為0?
生13:不可能……
師:嗯,顯然是有問題的!這種情況我們以后再研究,有其他的方法可以解決.現(xiàn)在我們來總結(jié)一類易求概率的基本事件組的特點(diǎn):①基本事件組內(nèi)各基本事件發(fā)生的概率相等;②基本事件組中的基本事件總數(shù)有限.
師:對(duì)于一個(gè)實(shí)際問題,如果我們構(gòu)造的基本事件組滿足上述兩個(gè)特點(diǎn)即其基本事件滿足有限性和完備性,那么各基本事件發(fā)生的概率就是基本事件總數(shù)的倒數(shù).從而,當(dāng)我們要研究其他隨機(jī)事件發(fā)生的概率時(shí),只需要分析其由多少個(gè)基本事件組成即可.我們總結(jié)一下:如果基本事件總數(shù)為n,事件A中包含m個(gè)基本事件,那么我們用mn描述隨機(jī)事件A出現(xiàn)的可能性大小,稱它為隨機(jī)事件A的概率,記作P(A)=mn.并且,滿足上述兩個(gè)特點(diǎn)的基本事件組是很多的,特別在17世紀(jì),可以解決大部分賭博問題了!由于這種概率模型相較于其他模型而言提出的時(shí)間更早,已有近400年歷史,因此數(shù)學(xué)家現(xiàn)在把它叫做“古典概型”.接下來我們?cè)偻ㄟ^一些問題來感受一下它的妙用!
設(shè)計(jì)意圖通過前述目標(biāo)的達(dá)成,將解決擲骰子問題的方法上升到解決一大類問題的通法,從而自然地提出古典概型及其概率計(jì)算方法.
例題講解,強(qiáng)化概念
例1從字母a,b,c,d中任意取出兩個(gè)不同的字母,問含有a的概率有多大?
分析:該題有兩種構(gòu)造基本事件組的方法:①不考慮順序,X1={(a,b),(a,c),(a,d),(b,c),(b,d),(c,d)};②考慮順序,X2={(a,b),(a,c),(a,d),(b,a),(b,c),(b,d),(c,a),(c,b),(c,d),(d,a),(d,b),(d,c)}.并且兩個(gè)基本事件組均符合古典概型的特點(diǎn),故運(yùn)用古典概型的概率計(jì)算公式可得含有a的概率為12.
設(shè)計(jì)意圖通過該例題,強(qiáng)調(diào)基本事件組的構(gòu)造方式是不唯一的.同時(shí)讓學(xué)生經(jīng)歷建立古典概型解決實(shí)際問題的全過程(圖1),從而厘清具體問題與古典概型的關(guān)系:后者是為了解決前者而構(gòu)建的一種數(shù)學(xué)模型.
圖1建立古典概型解決問題的過程
例2拋擲兩枚硬幣,求結(jié)果為一正一反的概率?
分析該題有兩種構(gòu)造基本事件組的方法:①X1={(正,正),(正,反),(反,反)};②X2={(正,正),(正,反),(反,正),(反,反)}.兩種方式所構(gòu)造的基本事件都滿足互斥性和完備性,但方式①中三個(gè)基本事件的發(fā)生概率是不相等的,因此X1不屬于古典概型.
設(shè)計(jì)意圖通過該例題,強(qiáng)調(diào)運(yùn)用古典概型解決問題必須對(duì)等可能性和有限性進(jìn)行檢驗(yàn),預(yù)防學(xué)生犯等可能性偏見的錯(cuò)誤.
變式練習(xí),鞏固概念
練習(xí)1在20瓶飲料中,有2瓶已經(jīng)過了保質(zhì)期.從中任取1瓶,取到已過保質(zhì)期的飲料的概率是多少?
練習(xí)2在夏令營(yíng)的7名成員中,有3名同學(xué)已去過北京.從這7名同學(xué)中任取2名同學(xué),選出的這2名同學(xué)恰是已去過北京的概率是多少?
練習(xí)35本不同的語文書,4本不同的數(shù)學(xué)書,從中任意取出2本,取出的書恰好都是數(shù)學(xué)書的概率為多少?
設(shè)計(jì)意圖由于設(shè)置練習(xí)的目的是幫助學(xué)生鞏固這節(jié)課的重點(diǎn)內(nèi)容:理解基本事件及古典概型的概念,而古典概型的運(yùn)用放在第二課時(shí)展開,因此選擇人教A版必修三P130的三道練習(xí)題供學(xué)生隨堂鞏固,難度不大.
課堂小結(jié),布置作業(yè)
小結(jié)
(1)基本事件的兩個(gè)特點(diǎn):互斥性;完備性.
(2)古典概型的兩個(gè)特點(diǎn):等可能性;有限性.
(3)建立古典概型解決實(shí)際問題的步驟(圖1).
作業(yè)
人教A版必修三習(xí)題32第1題,第3題.
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