概率的意義的教學設(shè)計
教學目標:
〈一〉知識與技能
1.知道通過大量重復試驗時的頻率可以作為事件發(fā)生概率的估計值
2.在具體情境中了解概率的意義
〈二〉教學思考
讓學生經(jīng)歷猜想試驗--收集數(shù)據(jù)--分析結(jié)果的探索過程，豐富對隨機現(xiàn)象的體驗，體會概率是描述不確定現(xiàn)象規(guī)律的數(shù)學模型.初步理解頻 率與概率的關(guān)系.
〈三〉解決問題
在分組合作學習過程中積累數(shù)學活動經(jīng)驗，發(fā)展學生合作交流的意識與能力.鍛煉質(zhì)疑、獨立思考的習慣與精神，幫助學生逐步建立正確的隨機觀念.
〈四〉情感態(tài)度與價值觀
在合作探究學習過程中，激發(fā)學生學習的好奇心與求知欲.體驗數(shù)學的價值與學習的樂趣.通過概率意義教學，滲透辯證思想教育.
【教學重點】在具體情境中了解概率意義.
【教學難點】對頻率與概率關(guān)系的初步理解
【教具準備】壹元硬幣數(shù)枚、圖釘數(shù)枚、多媒體課件
【教學過程】
一、創(chuàng)設(shè)情境，引出問題
教師提出問題：周末市體育場有一場精彩的籃球比賽，老師手中只有一張球票，小強與小明都是班里的籃球迷，兩人都想去.我很為難，真不知該把球給誰.請大家?guī)臀蚁雮�辦法來決定把球票給誰.
學生：抓鬮、抽簽、猜拳、投硬幣，
教師對同學的較好想法予以肯定.(學生肯定有 許多較好的想法，在眾多方法中推舉出大家較認可的方法.如抓鬮、投硬幣)
追問，為什么要用抓鬮、投硬幣的方法呢?
由學生討論：這樣做公平.能保證小強與小明得到球票的可能性一樣大
在學生討論發(fā)言后，教師評價歸納.
用拋擲硬幣的方法分配球票是個隨機事件，盡管事先不能確定正面朝上還上反面朝上，但同學們很容易感覺到或猜到這兩個隨機事件發(fā)生的可能性是一樣的，各占一半，所以小強、小明得到球票的可能性一樣大.
質(zhì)疑：那么，這種直覺是否真的是正確的呢?
引導學生以投擲壹元硬幣為例，不妨動手做投擲硬幣的試驗來驗證一下.
說明：現(xiàn)實中不 確定現(xiàn)象是大量存在的， 新課標指出：學生數(shù)學學習內(nèi)容應(yīng)當是現(xiàn)實的、有意義、富有挑戰(zhàn)的，設(shè)置實際生活問題情境貼近學生的生活實際，很容易激發(fā)學生的學習熱情，教師應(yīng)對此予以肯定，并鼓勵學生積極思考，為課堂教學營造民主和諧的氣氛，也為下一步引導學生開展探索交流活動打下基礎(chǔ).
二 、動手實踐，合作探究
1.教師布置試驗任務(wù).
(1)明確規(guī)則.
把全班分成10組，每組中有一名學生投擲硬幣，另一名同學作記錄，其余同學觀察試驗必須在同樣條件下進行.
(2)明確任務(wù)，每組擲幣50次，以實事求是的態(tài)度，認真統(tǒng)計正面朝上 的頻數(shù)及 正面朝上的頻率，整理試驗的數(shù)據(jù),并記錄下來..
2.教師巡視學生分組試驗情況.
注意：
(1).觀察學生在探究活動中，是否積極參與試驗活動、是否愿意交流等，關(guān)注學生是否積極思考、勇于克服困難.
(2).要求真實記錄試驗情況.對于合作學習中有可能產(chǎn)生的紀律問題予以調(diào)控.
3.各組匯報實驗結(jié)果.
由于試驗次數(shù)較少，所以有可能有些組試驗獲得的正面朝上的頻率與先前的猜想有出入.
提出問題：是不是我們 的猜想出了問題?引導學生分析討論產(chǎn)生差異的原因.
在學生充分討論的基礎(chǔ)上，啟發(fā)學生分析討論產(chǎn)生差異的原因.使學生認識到每次隨機試驗的頻率具有不確定性，同時相信隨機事件發(fā)生的頻率也有規(guī)律性， 引導他們小組合作，進一步探究.
解決的辦法是增加試驗的次數(shù)，鑒于課堂時間有限，引導學生進行全班交流合作.
4.全班交流.
把各組測得數(shù)據(jù)一一匯報，教師將各組數(shù)據(jù)記錄在黑板上.全班同學對數(shù)據(jù)進行累計，按照書上P140要求填好25-2.并根據(jù)所整理的數(shù)據(jù)，在25.1-1圖上標注出對應(yīng)的點,完成統(tǒng)計圖.
表25-2
拋 擲次數(shù) 50 100 150 200 250 300 350 400 450 500
正面向上的頻數(shù)
正面向上的頻率
想一想1(投影出示). 觀察統(tǒng)計表與統(tǒng)計圖，你發(fā)現(xiàn)正面向上的頻率有什么規(guī)律?
注意學生的語言表述情況，意思正確予以肯定與鼓勵.正面朝上的頻率在0.5上下波動.
想一想2(投影出示)
隨著拋擲次數(shù)增加，正面向上的頻率變化趨勢有何規(guī)律?
在學生討論的基礎(chǔ)上，教師幫助歸納.使學生認識到每次試驗中隨機事件發(fā)生的頻率具有不確定性，同時發(fā)現(xiàn)隨機事件發(fā)生的頻率也有規(guī)律性.在試驗次數(shù)較少時，正面朝上的頻率起伏較大，而隨著試驗次數(shù)的逐漸增加，一般地，頻率會趨于穩(wěn)定，正面朝上的頻率越來越接近0.5. 這也與我們剛開始的猜想是一致的.我們就用0.5這個常數(shù)表示正面向上發(fā)生的可能性的大小.
說明：注意幫助解決學生在填寫統(tǒng)計表與統(tǒng)計圖遇到的困難.通過以上實踐探究活動，讓學生真實地感受到、清楚地觀察到試驗所體現(xiàn)的規(guī)律，即大量重復試驗事件發(fā)生的頻率接近事件發(fā)生的可能性的大小(概率).鼓勵學生在學習中要積極合作交流，思考探究.學會傾聽別人意見，勇于表達自己的見解.
為了給學生提供大量的、快捷的試驗數(shù)據(jù),利用計算機模擬擲硬幣試驗的課件，豐富學生的體驗、提高課堂教學效率，使他們能直觀地、便捷地觀察到試驗結(jié)果的規(guī)律性--大量重復試驗中，事件發(fā)生的頻率逐漸穩(wěn)定到某個常數(shù)附近 .
其實，歷史上有許多著名數(shù)學家也做過擲硬幣的試驗.讓學生閱讀歷史上數(shù)學家做擲幣試驗的數(shù)據(jù)統(tǒng)計表(看書P141表25-3).
表25-3
試驗者 拋擲次數(shù)(n) 正面朝上次數(shù)(m) 正面向上頻率(m/n)
棣莫弗 2048 1061 0.518
布豐 4040 2048 0.5069
費勒 10000 4979 0.4979
皮爾遜 12000 6019 0.5016
皮爾遜 24000 12012 0.5005
通過以上學生親自動手實踐,電腦輔助演示,歷史材料展示, 讓學生真實地感受到、清楚地觀察到試驗所體現(xiàn)的規(guī)律，大量重復試驗中，事件發(fā)生的頻率逐漸穩(wěn)定到某個常數(shù)附近,即大量重復試驗事件發(fā)生的頻率接近事件發(fā)生的可能性的大小( 概率).同時,又感受到無論試驗次數(shù)多么大,也無法保證事件發(fā)生的頻率充分地接近事件發(fā)生的概率.
在探究學習過程中,應(yīng)注意評價學生在活動中參與程度、自信心、是否愿意交流等，鼓勵學生在學習中不怕困難積極思考，敢于表達自己的觀點與感受,養(yǎng)成實事求是的科學態(tài)度.
5.下面我們能否研究一下反面向上的頻率情況?
學生自然可依照正面朝上的研究方法，很容易總結(jié)得出：反面向上的頻率也相應(yīng)穩(wěn)定到0.5.
教師歸納：
(1)由以上試驗，我們驗證了開始的猜想，即拋擲一枚質(zhì)地均勻的硬幣時，正面向上與反面向上的可能性相等(各占一半).也就是說，用拋擲硬幣的方法可以使小明與小強得到球票的可能性一樣.
(2)在實際生活還有許多這樣的例子，如在足球比賽中，裁判用擲硬幣的辦法來決定雙方的比賽場地等等.
說明： 這個環(huán)節(jié)，讓學生親身經(jīng)歷了猜想試驗收集數(shù)據(jù) 分析結(jié)果的探索過程，在真實數(shù)據(jù)的分析中形成數(shù)學思考，在討論交流中達成知識的'主動建構(gòu)，為下一環(huán)節(jié)概率意義的教學作了很好的鋪墊.
三、評價概括，揭示新知
問題1.通過以上大量試驗，你對頻率有什么新的認識?有沒有發(fā)現(xiàn)頻率還有其他作用?
學生探究交流.發(fā)現(xiàn)隨機事件的可能性的大小可以用隨機事件發(fā)生的頻率逐漸穩(wěn)定到的值(或常數(shù))估計或去描述.
通過猜想試驗及探究討論，學生不難有以上認識.對學生可能存在語言上、描述中的不準確等注意予以糾正，但要求不必過高.
歸納：以上我們用隨機事件發(fā)生的頻率逐漸穩(wěn)定到的常數(shù)刻畫了隨機事件的可能性的大小.
那么我們給這樣的常數(shù)一個名稱，引入概率定義.給出概率定義(板書)：一般地，在大量重復試驗中，如果事件A發(fā)生的頻率 會穩(wěn)定在某個常數(shù)p附近，那么這個常數(shù)p就叫做事件A的概率(probability), 記作P(A)= p.
注意指出：
1.概率是隨機事件發(fā)生的可能性的大小的數(shù)量反映.
2.概率是事件在大量重復試驗中頻率逐漸穩(wěn)定到的值，即可以用大量重復試驗中事件發(fā)生的頻率去估計得到事件發(fā)生的概率，但二者不能簡單地等同.
想一想(學生交流討論)
問題2.頻率與概率有什么區(qū)別與聯(lián)系?
從定義可以得 到二者的聯(lián)系, 可用大量重復試驗中事件發(fā)生頻率來估計事件發(fā)生的概率.另一方面,大量重復試驗中事件發(fā)生的頻率穩(wěn)定在某個常數(shù)(事件發(fā)生的概率)附近，說明概率是個定值,而頻率隨不同試驗次數(shù)而有所不同,是概率的近似值,二者不能簡單地等同.
說明：猜想試驗、分析討論、合作探究的學習方式十分有益于學生對概率意義的理解，使之明確頻率與概率的聯(lián)系，也使本節(jié)課教學重難點得以突破.為下節(jié)課進一步研究概率和今后的學習打下了基礎(chǔ). 當然，學生隨機觀念的養(yǎng)成是循序漸進的、長期的.這節(jié)課教學應(yīng)把握教學難度，注意關(guān)注學生接受情況.
四.練習鞏固，發(fā)展提高.
學生練習
1.書上P143.練習.1. 鞏固用頻率估計概率的方法.
2.書上P143.練習.2 鞏固對概率意義的理解.
教師應(yīng)當關(guān)注學生對知識掌握情況，幫助學生解決遇到的問題.
五.歸納總結(jié)，交流收獲：
1.學生互相交流這節(jié)課的體會與收獲，教師可將學生的總結(jié)與板書串一起，使學生對知識掌握條理化、系統(tǒng)化.
2.在學生交流總結(jié)時，還應(yīng)注意總結(jié)評價這節(jié)課所經(jīng)歷的探索過程，體會到的數(shù)學價值與合作交流學習的意義.
【作業(yè)設(shè)計】
(1)完成P144 習題25.1 2、4
(2)課外活動分小組活動，用試驗方法獲得圖釘從一定高度落下后釘尖著地的概率.
【教學設(shè)計說明】
這節(jié)課是在學習了25.1.1節(jié)隨機事件的基礎(chǔ)上學習的，學生通過大量重復試驗，體驗用事件發(fā)生的 頻率去刻畫事件發(fā)生的可能性大小，從而得到概率的定義.
1.對概率意義的正確理解，是建立在學生通過大量重復試驗后，發(fā)現(xiàn)事件發(fā)生的頻率可以刻畫隨機事件發(fā)生可能性的基礎(chǔ)上.結(jié)合學生認知規(guī)律與教材特點，這節(jié)課以用擲硬幣方法分配球票為問題情境，引導學生親身經(jīng)歷猜測試驗收集數(shù)據(jù)分析結(jié)果的探索過程.這符合《新課標》從學生已有生活經(jīng)驗出發(fā)，讓學生親身經(jīng)歷將實際問題抽象為數(shù)學模型并進行解釋與應(yīng)用的過程的理念.
貼近生活現(xiàn)實的問題情境，不僅易于激發(fā)學生的求知欲與探索熱情 ，而且會促進他們面對要解決的問題大膽猜想，主動試驗，收集數(shù)據(jù)，分析結(jié)果，為尋求問題解決主動與他人交流合作.在知識的主動建構(gòu)過程中，促進了教學目標的有效達成.更重要的是，主動參與數(shù)學活動的經(jīng)歷會使他們終身受益.
2.隨機現(xiàn)象是現(xiàn)實世界中普遍存在的，概率的教學的一個很重要的目標就是培養(yǎng)學生的隨機觀念.為了實現(xiàn)這一目標，教學設(shè)計中讓學生親身經(jīng)歷對隨機事件的探索過程，通過與他人合作探究，使學生自我主動修正錯誤經(jīng)驗，揭示頻 率與概率的關(guān)系，從而逐步建立正確的隨機觀念，也為以后進一步學習概率有關(guān)知識打下基礎(chǔ).
3.在教學中，本課力求向?qū)W生提供從事數(shù)學活動的時間與空間，為學生的自主探索與同伴的合作交流提供保障，從而促進學生學習方式的轉(zhuǎn)變，使之獲得廣泛的數(shù)學活動經(jīng)驗.教師在學習活動中是組織者、引導者與合作者，應(yīng)注意評價 學生在活動中參與程度、自信心、是否愿意交流等，給學生以適時的引導與鼓勵.
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