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古典概型(第一课时)的教学设计

2014-04-29周淑俊

数学教学通讯·高中版 2014年3期
关键词:概型骰子古典

周淑俊

摘 要:古典概型的教学课是人教A版高中数学3(必修)第三章概率的第二节古典概型的第一课时,是在随机事件的概率之后,几何概型之前,尚未学习排列组合的情况下教学的. 本文根据古典概型的特点,对其第一节教学课进行了简单的设计.

关键词:古典概型;教学设计

■教材分析

本节课是人教A版高中数学3(必修)第三章概率的第二节古典概型的第一课时,是在随机事件的概率之后,几何概型之前,尚未学习排列组合的情况下教学的. 古典概型是一种特殊的数学模型,也是一种最基本的概率模型,在概率论中占有相当重要的地位.

■教学目标

1. 知识与技能

(1)理解基本事件的特点;

(2)通过实例,理解古典概型及其概率计算公式;

(3)会用列举法计算一些简单随机事件发生的概率.

2. 过程与方法

根据本节课的内容和学生的实际水平,通过两个试验的观察让学生理解古典概型的特征:试验结果的有限性和每一个试验结果出现的等可能性,观察类比骰子试验,归纳总结出古典概型的概率计算公式,体现了化归的重要思想,掌握列举法,学会运用数形结合、分类讨论的思想解决概率的计算问题.

3. 情感态度与价值观

概率教学的核心问题是让学生了解随机现象与概率的意义,加强与实际生活的联系,以科学的态度评价身边的一些随机现象.

■重点、难点

重点:理解古典概型的概念及其概率计算公式.

难点:如何判断一个试验是否是古典概型:有限性和等可能性.

■教学内容

一、温故知新

1. 什么是互斥事件?_____________________________

2. 什么是对立事件?_____________________________

3. 概率的加法公式. _____________________________

师生互动:

教师:提出问题.

学生:各组派代表抢答.

设计意图:

引导学生回忆前面所学知识,为学习本节课的新知识奠定基础.

二、创设情境

思考一:

看下面两个试验,分析事件的构成,回答下列问题

1. 试验一:“抛掷一枚质地均匀的硬币”.

(1)试验的结果有几个?_____________________________

(2)它们之间的关系是什么?________________________

2. 试验二:“掷一枚质地均匀的骰子”,看书P119页探究.

(1)试验的结果有几个??摇?摇___________________________?摇

(2)它们之间的关系是什么?________________________

(3)事件D2、D3、G,H与C1、C2、C3、C4、C5、C6之间的关系是什么?_________________________________________________

师生互动:

教师创设情境,为导入新知做准备.

设计意图:

随着问题的提出,激发了学生的求知欲望,提高学生的学习积极性,提高学习数学的兴趣.

基本事件的概念:一次试验可能出现的每一个结果称为一个基本事件.如:试验1中的“正面朝上”、“正面朝下”;试验2中的出现“1点”、“2点”、“3点”、“4点”、“5点”、“6点”.

思考二:

(1)在一次试验中,会同时出现“1点”和“2点”这两个基本事件吗?

(2)事件“出现偶数点”包含了哪几个基本事件?

基本事件的两个特点:(1)任何两个基本事件是互斥的;(2)任何事件(除不可能事件)都可以表示成基本事件的和.

师生互动:

学生回答两个问题,教师适时引出基本事件的两个特点,并加以说明,加深新概念的理解.

设计意图:

问题的引导可以使学生更好地把握问题的关键;培养学生分析问题的能力.

三、实践认知

例1 从字母a,b,c,d中任意取出两个不同字母的试验中,有哪些基本事件?

分析:为了解基本事件,我们可以用列举法把所有可能的结果都列出来.画树状图是列举法的基本方法,一般分布完成的结果(两步或两步以上)可以用树状图进行列举.

解:所求的基本事件共有6个:A={a,b},B={a,c},C={a,d},D={b,c},E={b,d},F={c,d}.

师生互动:

初步感知,熟悉构成任何事件的基本事件;先让学生尝试着列出所有的基本事件,教师再讲解用树状图列举问题的优点.

设计意图:

将数形结合和分类讨论的思想渗透到具体问题中来.

思考三:

以下每个基本事件出现的概率是多少?

试验1:P(“正面朝上”)=P(“反面朝上”)=■;

试验2:P(“1点”)=P(“2点”)=P(“3点”)=P(“4点”)=P(“5点”)=P(“6点”)=■.

思考四:

观察对比,找出试验1和试验2的共同特点:

经观察,概括总结后得到:

(1)试验中所有可能出现的基本事件只有有限个(有限性);

(2)每个基本事件出现的可能性相等(等可能性).

我们将具有这两个特点的概率模型称为古典概率概型,简称古典概型.

师生互动:

让学生先观察对比,找出两个试验的共同特点,再概括总结得到的结论,教师最后补充说明.

设计意图:

培养学生运用从具体到抽象、从特殊到一般的归纳推理能力.

思考五:你能举出几个生活中的古典概型的例子吗?

师生互动:

关注学生对生活中古典概型的认识和了解,教师根据学生回答适当点评.

设计意图:

通过教师的介绍,学生能够体会到生活中处处有古典概型,感受到数学的实际应用.

四、观察比较,推导公式

思考六:

古典概型下,基本事件出现的概率是多少?随机事件出现的概率又该如何计算?

试验2:掷一颗均匀的骰子,事件A为“出现偶数点”,请问事件A的概率是多少?

探讨:基本事件的总数为6,事件A包含3个基本事件:“2点”、“4点”、“6点”,则P(A)=P(“2点”)+P(“4点”)+P(“6点”)=■+■+■=■=■,

即P(“出现偶数点”)=■=■.

由上可以概括总结出,古典概型计算任何事件的概率计算公式为:

P(A)=■.

提醒:

在使用古典概型的概率公式时,应该注意:要判断所用概率模型是不是古典概型(前提).

师生互动:

教师提出问题,引导学生分析试验2中“出现偶数点”这一事件的概率,先通过用概率加法公式求出随机事件的概率,再对比概率结果,发现其中的联系.

设计意图:

鼓励学生运用观察类比和从具体到抽象、从特殊到一般的方法来分析问题,突出了古典概型的概率计算公式这一重点.

五、反馈矫正

例2 同时掷两个骰子,计算:

(1)一共有多少种不同的结果?

(2)其中向上的点数之和是9的结果有多少种?

(3)向上的点数之和是9的概率是多少?

解:(1)掷一个骰子的结果有6种,我们把两个骰子标上记号1、2,以便区分.由于1号骰子的结果都可以与2号骰子的任意一个结果配对,我们用一个“有序实数对”来表示组成同时掷两个骰子的一个结果(如表),其中第一个数表示1号骰子的结果,第二个数表示2号骰子的结果. (可由列表法得到)

由表中可知同时掷两个骰子的结果共有36种.

(2)在上面的结果中,向上的点数之和为9的结果有4种,分别为:

(3,6),(4,5),(5,4),(6,3).

(3)由于所有36种结果是等可能的,其中向上点数之和为9的结果(记为事件A)有4种,因此,由古典概型的概率计算公式可得:

P(A)=■=■=■.

师生互动:

教师对学生没有注意到的关键点加以说明.

设计意图:

加深对古典概型的理解(尤其是等可能性),巩固学生对已学知识的掌握.

思考与探究:为什么要把两个骰子标上记号?如果不标记号会出现什么情况?你能解释其中的原因吗?

如果不标上记号,类似于(3,6)和(6,3)的结果将没有区别. 这时,所有可能的结果将是:

P(A)=■=■.

观察下面两对骰子:

上面左右两组骰子所呈现的情况,可以让我们很容易地感受到,这是两个不同的基本事件.

设计意图:建立有效的模型,能缩短解决问题的时间,锻炼学生的数学思维.

■巩固提高

练习:1. 单选题是标准化考试中常用的题型,一般是从A、B、C、D四个选项中选择一个正确答案.假设某考生不会做,他随机地选择一个答案,则他答对的概率是多少?

解:这是一个古典概型,因为试验的可能结果只有4个:选择A、选择B、选择C、选择D,即基本事件共有4个,考生随机地选择一个答案的可能性是相等的.从而由古典概型的概率计算公式得:P(“答对”)=■=■.

探究:如果该题是不定项选择题,假如某考生也不会做,那么他能够答对的概率为多少?此时比单选题容易了,还是更难了?

2. 从1,2,3,4,5,6,7,8,9这九个自然数中任选一个,所选中的数是3的倍数的概率是_______________.

3. 从装有3个红球、2个白球的袋中任取3个球,求所取的3个球中至少有1个白球的概率.

4. 从{1,2,3,4,5}中随机选取一个数为a,从{1,2,3}中随机选取一个数b,求b>a的概率.

师生互动:引导学生用列表的方式来列举试验中的基本事件的总数.

设计意图:随堂练习,及时巩固新知.

■课后作业

(必做)课本130页练习第1,2题课本134页习题3.2A组第4题、6题

(选做)课本134页习题B组第1题

设计意图:

学生通过作业,及时反馈,巩固所学知识;教师通过分层次布置作业,提高了学生的学习效率,同时能在作业中发现教学的不足.

■教法、学法及评价分析

(一)教法分析

根据本节课的特点,采用引导发现和归纳概括相结合的教学方法,通过提出问题、思考问题、解决问题等教学过程,观察对比、概括归纳古典概型的概念及其概率公式,再通过具体问题的提出和解决,来激发学生的学习兴趣,调动学生的主体能动性,让每一个学生充分地参与到学习活动中来. 最后在例题中加入模型的展示,帮助学生突破教学难点.

(二)学法分析

学生在教师创设的问题情景中,通过观察、类比、思考、探究、概括、归纳和动手尝试相结合,体现了学生的主体地位,培养了学生由具体到抽象、由特殊到一般的数学思维能力,形成了实事求是的科学态度,增强了锲而不舍的求学精神.

(三)评价分析

在解决概率的计算上,教师鼓励学生尝试列表和画出树状图,让学生感受求基本事件个数的一般方法,从而化解由于没有学习排列组合而学习概率这一教学困惑. 对于古典概型的判断,两个条件的缺一不可,尤其是例题中等可能性的判断,教师通过实例模型的给出,帮助学生突破思维难点. 整个教学设计的顺利实施,达到了教师的教学目标.

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