賈文嫻
摘 要:生活中經(jīng)常會遇到一些隨機(jī)問題,如到達(dá)一個(gè)十字路路口遇到紅燈的可能性大還是遇到綠燈的可能性大?學(xué)生在扔硬幣的的時(shí)候,正面朝上的可能性和反面朝上的可能性哪一個(gè)更大?這些問題都與數(shù)學(xué)中的概率知識有關(guān)。本文就概率與生活的幾個(gè)關(guān)系做簡單的論述。
關(guān)鍵詞:概率;生活;關(guān)系
中圖分類號:G63 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A 文章編號:1673-9132(2016)32-0235-02
DOI:10.16657/j.cnki.issn1673-9132.2016.32.149
數(shù)學(xué)知識、數(shù)學(xué)方法、數(shù)學(xué)思維這些與數(shù)學(xué)有關(guān)的內(nèi)容都是人們在生產(chǎn)勞動中積累發(fā)現(xiàn)、研究、總結(jié)出來的,既是知識與方法,也是能力與智慧。比如,在很早以前,人們只能結(jié)繩記事,后來才有阿拉伯?dāng)?shù)字的出現(xiàn),有了數(shù),才有數(shù)的計(jì)算,然后用數(shù)的計(jì)算來指導(dǎo)人的生產(chǎn)實(shí)踐。因此,數(shù)學(xué)源于生活,又指導(dǎo)著人們的生活與生產(chǎn)實(shí)踐。本文以北師大版七年級數(shù)學(xué)下冊第六章《概率初步》為例,談?wù)剶?shù)學(xué)概率與生活的關(guān)系。
一、 概率知識產(chǎn)生與生活的關(guān)系
(一)感受可能性與生活的關(guān)系
教材中有這樣的一個(gè)問題:隨意擲一枚質(zhì)地均勻的骰子,擲出的點(diǎn)數(shù)會是10嗎?隨意擲一枚質(zhì)地均勻的骰子,擲出的點(diǎn)數(shù)一定不超過6嗎?隨意擲一枚質(zhì)地均勻的骰子,擲出的點(diǎn)數(shù)一定是1嗎?生活中的這個(gè)問題實(shí)際上說出了數(shù)學(xué)中的幾個(gè)事件,必然事件、不可能事件、確定事件、不確定事件、隨機(jī)事件。例如,隨意擲一枚質(zhì)地均勻的骰子,擲出的點(diǎn)數(shù)是1,就是一個(gè)隨機(jī)事件;隨意擲一枚質(zhì)地均勻的骰子,擲出的點(diǎn)數(shù)是10,就是不可能事件。同時(shí),學(xué)生在做游戲“擲骰子”中先制定游戲規(guī)則,同桌之間兩人各自擲一枚骰子,每人可以只投一次骰子,也可以連續(xù)擲幾次骰子。學(xué)生可以多做幾次這樣的游戲,最終將結(jié)果記錄下來,然后與同伴交流:在做游戲的過程中,如果前面擲出的點(diǎn)數(shù)和是5,你是決定繼續(xù),還是決定停止,如果擲出的點(diǎn)數(shù)已經(jīng)是9呢?記得我在2014年教這一課時(shí),有一個(gè)學(xué)生A指出:擲出的點(diǎn)數(shù)和已經(jīng)是5,根據(jù)游戲規(guī)則,再擲一次,如果擲出的點(diǎn)數(shù)不是6,那么我的得分就會增加,如果擲出的點(diǎn)數(shù)不是6的可能性要比要比6的可能性要大的多,所以我決定繼續(xù)投;學(xué)生B卻持相反的觀點(diǎn),這樣看來,不確定事件發(fā)生的可能性是有大有小。
早上的太陽從西方升起,這是不可能的事件;拋出的籃球會下落,是確定的事件;打開電視,正在播放動畫片是不能夠確定的事件。這些數(shù)學(xué)概率知識都是從生活中提煉總結(jié)出來的。學(xué)習(xí)到了這些知識,我們就可以用它來理解生活中的數(shù)學(xué)問題。比如,用五個(gè)不透明的塑料袋,各裝上10個(gè)球,具體情況:第一袋0個(gè)紅球,10個(gè)白球;第二個(gè)袋子2個(gè)紅球,8個(gè)白球;第三個(gè)袋子5個(gè)紅球,5個(gè)白球;第四個(gè)袋子9個(gè)紅球,1個(gè)白球;第五個(gè)袋子是10個(gè)紅球0個(gè)白球。這10個(gè)袋子中,每個(gè)袋子除了顏色不同外,數(shù)字是相同的。任意摸出一個(gè)球,按照摸到紅球的可能性由大到小進(jìn)行排列,這便是對這些概率數(shù)學(xué)知識的具體使用。
(二)頻率的穩(wěn)定性與生活的關(guān)系
我們舉個(gè)最簡單的例子:擲一枚圖釘,落地后可定會出現(xiàn)兩種情況:釘尖朝上,釘尖朝下。那么釘尖朝上和釘尖朝下的可能性到底哪個(gè)大?憑借我們的直覺應(yīng)該說他們的概率是一樣大。但是直覺給我們的答案不一定是科學(xué)的,所以要通過實(shí)驗(yàn)來說明問題,讓全班學(xué)生進(jìn)行這一游戲?qū)嶒?yàn),兩人為一組,做20、40、80、120等不同的次數(shù),把釘尖朝上的次數(shù)也記錄下來,最后統(tǒng)計(jì)并計(jì)算出釘尖朝上的次數(shù)有多少?然后把這一結(jié)論行的數(shù)用數(shù)軸的形式畫出波浪線,最后我們會得出:在試驗(yàn)次數(shù)很大時(shí),頂尖朝上的頻率會經(jīng)常在某一固定的區(qū)域擺動,這就充分證明,某一現(xiàn)象的頻率是有規(guī)律可循的,即使是頻率,也一樣具有穩(wěn)定性,這是我們從剛才的實(shí)驗(yàn)中得出的數(shù)學(xué)知識。然后我把某個(gè)射擊運(yùn)動員在同一時(shí)間同一地點(diǎn)下設(shè)計(jì)的結(jié)果出示了出來,如設(shè)計(jì)的總次數(shù),擊中靶心的次數(shù),然后算出擊中靶心的頻率,把這一結(jié)果按照剛才的方法畫出折線統(tǒng)計(jì)圖觀察擊中靶心的頻率變化有什么規(guī)律可循。這一計(jì)算更加說明了頻率的出現(xiàn)的確具有穩(wěn)定性。在學(xué)生的動手操作的具體體驗(yàn)下,我們學(xué)習(xí)到了概率知識中頻率的穩(wěn)定性。接下來,我讓學(xué)生對這一知識進(jìn)行理解運(yùn)用,把全班的學(xué)生分成兩大組,第一組的學(xué)生:拿出一個(gè)瓶子的蓋子,然后拋出去,蓋口的向上和蓋口向下的可能性是否一樣大?請同學(xué)們學(xué)生按照以上的方法去驗(yàn)證自己結(jié)論的正確性。第二組的學(xué)生:拿出一枚質(zhì)地均勻的硬幣,硬幣落下后正面朝上和正面朝下的可能性是否一樣大?把自己的結(jié)論也進(jìn)行驗(yàn)證。這些結(jié)論的都是從生活中得來,又回歸到生活中進(jìn)行驗(yàn)證其正確性。
(三)等可能事件的概率與生活的關(guān)系
以上兩點(diǎn)中我們用具體的試驗(yàn)估算出事件發(fā)生的概率,但得到的卻只是一個(gè)估計(jì)值。那么我們接著以上的數(shù)學(xué)思維再來議一議:一個(gè)袋中裝上5個(gè)球,分別標(biāo)記上1、2、3、4、5這些號碼,這些球除了號碼不同以外,其他都是質(zhì)地均勻的球,攪勻后任意摸出一個(gè),把出現(xiàn)的可能情況都記下來。每種結(jié)果出現(xiàn)的可能性相同嗎?猜一猜它們的概率分別是多少?同時(shí)比較它和前面擲硬幣、擲骰子的游戲有何共同之處。最后我們得出結(jié)論:設(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn)所有可能的結(jié)果有n種,每次試驗(yàn)有且只有一種結(jié)果出現(xiàn),那么同一種結(jié)果出現(xiàn)的可能性相同的話,就叫做等可能的。
我們在日常生活中要運(yùn)用這種等可能的概率。比如,讓學(xué)生設(shè)計(jì)這樣一個(gè)問題:你能選取8個(gè)除顏色外完全相同的球,分別設(shè)計(jì)滿足一兩個(gè)條件的游戲,來驗(yàn)證這一知識的正確性。
二、 概率方法對生活的指導(dǎo)作用
數(shù)學(xué)源于生活,但它反過來又用于生活,指導(dǎo)生活,這就是數(shù)學(xué)與生活的辯證關(guān)系。
前面我們學(xué)習(xí)到了可能性事件、頻率的穩(wěn)定性這些知識,以及學(xué)習(xí)知識中所用到的方法指導(dǎo)生活中的事件。例如,某商場有一個(gè)自由轉(zhuǎn)動的轉(zhuǎn)盤,顧客每購買100元的商品就能獲得一次轉(zhuǎn)盤的機(jī)會,轉(zhuǎn)盤停止,指針正好對準(zhǔn)20元、50元,你覺得中獎(jiǎng)的概率有多少?學(xué)生可以運(yùn)用所學(xué)方法進(jìn)行計(jì)算。
綜上所述,如何學(xué)好數(shù)學(xué)與生活的關(guān)系,是一個(gè)常說常新的話題,需要我們繼續(xù)探究。
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[責(zé)任編輯 趙景霞]