基于深度學(xué)習(xí)的“正態(tài)分布”單元精準教學(xué)

陳維濤

深度學(xué)習(xí)是在教師引領(lǐng)下學(xué)生圍繞具有挑戰(zhàn)的學(xué)習(xí)性主題全身心參與、體驗成功、獲得發(fā)展的學(xué)習(xí)過程，本文以“正態(tài)分布”單元為例，進行教學(xué)分析.

一、通過頻率分布直方圖分析數(shù)據(jù)

從某完全中學(xué)隨機抽取81名男女生，測出每人的身高，通過頻率分布直方圖分析數(shù)據(jù)，確定組數(shù)、組距（見下表）.

若一個數(shù)據(jù)組無限地增多且各數(shù)據(jù)組距邊無限地逐漸縮小，那么其頻率分布直方圖中的頂邊就逐漸趨于縮小乃至最終消失所形成出來的這樣一條形狀近似一條光滑的曲線，我們也一般就將此曲線命名之為概率密度曲線.

二、通過“高爾頓板”演示認識正態(tài)分布曲線的形成過程

問題1：在給你投放了一個小球之前，你是否能夠清楚的知道這個小球究竟是怎么落在球槽和哪個球槽中來了么？

問題2：讓其中任意一個小球先從高爾頓板上最右上方的那一個小球通道口向內(nèi)落下，小球?qū)谙侣涞倪@個過程中如何避免與上方這一層層的小障礙物發(fā)生相互碰撞，最后將會掉入在高爾頓板最左下方的哪一個球槽的口內(nèi)呢？

問題3：演示多次，大家觀察各次得到的小球的分布規(guī)律有什么共性？

隨著試驗小球的墜落次數(shù)的持續(xù)的增加，掉入各個球槽范圍內(nèi)的小試驗球的個數(shù)自然也就會變得越來越多了，球槽中小球四周堆積之間的平均垂直的高度自然也就將會越來越高了;隨著重復(fù)試驗小球堆積次數(shù)的逐步的增加，小球所堆積形成的幾何形狀結(jié)構(gòu)就開始具有中間相對高而兩邊則相對比較低的這種特點，呈現(xiàn)著一種左右對稱排列的幾何結(jié)構(gòu)特點.

三、通過圖像、性質(zhì)教學(xué)了解正態(tài)分布曲線的特點

1.正態(tài)分布概念的簡要設(shè)計

具有類似“中間高，兩頭低”函數(shù)的這一特征，像這種特殊類型下的概率密度曲線，叫做“正態(tài)密度曲線”，它的函數(shù)表達式是：

f（x）=，x∈（-∞，+∞）

（1）曲線在x軸上方，與x軸不相交.

（2）曲線關(guān)于直線x=μ對稱.

（3）在x=μ時位于最高點.

（4）當(dāng)x<μ時，曲線上升;當(dāng)x>μ時，曲線下降.并且當(dāng)曲線向左、右兩邊無限延伸時，以x軸為漸近線，向它無限靠近.

（5）當(dāng)μ一定時，曲線的形狀由σ確定.σ越大，曲線越“扁平”，表示總體的分布越分散; σ越小，曲線越“尖陡”，表示總體的分布越集中.

2.對正態(tài)分布教學(xué)簡要設(shè)計

若是指對某一個隨機變量X，對于任意一個區(qū)間（a，b]，P（a當(dāng)μ=0，σ=1時，正態(tài)總體稱為標準正態(tài)總體，其結(jié)果所相應(yīng)繪制出的總分布曲線即可稱為標準正態(tài)曲線.標準正態(tài)總體N（0，1）在建立正態(tài)總體的研究中始終占有及其廣泛重要和應(yīng)用基礎(chǔ)地位.

3.正態(tài)分布的意義

在企業(yè)經(jīng)營生產(chǎn)管理中，各種工藝產(chǎn)品中的技術(shù)質(zhì)量指標一般都會服從一個正態(tài)分布;在測量系統(tǒng)中，測量所得的結(jié)果、測量數(shù)據(jù)的全部隨機誤差般都是應(yīng)該服某種從正態(tài)分布特征;在研究生物學(xué)過程中，同一生物群體之間的某種生態(tài)特征都應(yīng)該服從某種正態(tài)分布特征.

責(zé)任編輯 韋英哲