方芳
摘要:本文從教學(xué)實(shí)踐中淺談古典概型的教學(xué)
關(guān)鍵詞:古典概型;教學(xué)
古典概型是高一《必修3》中的的重點(diǎn)內(nèi)容,學(xué)生在初學(xué)時(shí)經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)這樣那樣的問題,那么我們老師在教學(xué)時(shí)應(yīng)該有那些針對(duì)性的方法來幫助他們解決這些問題呢?筆者通過近期教學(xué)實(shí)踐、與同行探討以及查閱資料在此談?wù)勛约旱臏\見,不妥之處,敬請(qǐng)同行指正。
1.對(duì)教材的思考
高一數(shù)學(xué)《必修3》中的“古典概型”一節(jié)中,教材選擇了以下兩個(gè)例題:
例1.1 從字母a,b,c,d中任意取出兩個(gè)不同字母的試驗(yàn)中,有哪些基本事件?
例1.2 某種飲料每箱裝6聽,如果其中有2聽不合格,問質(zhì)檢人員從中隨機(jī)抽出2聽,檢測(cè)出不合格產(chǎn)品的概率有多大?
在例題1.1的教學(xué)中,學(xué)生很快算出有6個(gè)基本事件:
后來在例題1.2的教學(xué)中,筆者根據(jù)課本上的提示,告訴學(xué)生把每聽飲料編上號(hào)碼,合格的4聽分別記為1,2,3,4,不合格的2聽分別記為a,b,將每次取出的兩聽的編號(hào)組合成一組實(shí)數(shù)對(duì)(x,y),再次讓學(xué)生寫出所有的基本事件數(shù),大多數(shù)學(xué)生也很快寫出了以下15種結(jié)果:
少部分學(xué)生很快想到是將每個(gè)結(jié)果中的前后兩數(shù)調(diào)換了位置,多數(shù)學(xué)生需要一定的時(shí)間考慮,但第二個(gè)問題------所得的概率與第一種方法是否相同------他們都可以很快回答出來;緊接著有學(xué)生問到:為什么要把每個(gè)結(jié)果中的兩個(gè)數(shù)調(diào)換位置作為另一種結(jié)果呢?取出(1,2)與(2,1)不是一樣的嗎?例1.1中不也是如此的嗎?
學(xué)生的問題引起了我的思考:個(gè)人感覺作為教材來說兩道相同類型的題目應(yīng)該是用一樣的方法;否則,按照教材目前的編寫方式,學(xué)生在理解過程中容易出現(xiàn)偏差,教師在教學(xué)過程中也不好把握,我就這個(gè)問題和其他老師進(jìn)行了一些交流,發(fā)現(xiàn)幾乎所有的老師都對(duì)這個(gè)問題提出了異議,覺得教材前后的方法以及體現(xiàn)出來的思想有些不一致。教材如此編寫的原因與目的何在?是因?yàn)樵诶?.1中a,b,c,d是四個(gè)不同的元素,而在例1.2中合格的4聽飲料或者不合格的2聽飲料相同嗎?顯然不是,因?yàn)閷⑺鼈兛醋魇且粯拥脑捑蜎]有必要進(jìn)行編號(hào)了;是為了讓學(xué)生了解同類問題的兩種不同解法嗎?似乎也并非如此,否則為什么在教材上沒有提及將兩個(gè)例題做個(gè)比較呢?
2.簡便方法適用嗎?
對(duì)于以上兩道例題的教學(xué),用分步計(jì)數(shù)原理來解決。以例1.1為例,先考慮第一個(gè)抽出的字母,共有4種選擇,假如抽出a,再考慮第2個(gè)抽出的字母,有三種選擇b,c,d,所以在a確定的情況下有3個(gè)基本事件{a,b},{a,c},{a,d},又因?yàn)榈谝粋€(gè)抽出的字母有四種選擇,每個(gè)字母都對(duì)應(yīng)著三個(gè)基本事件,所以一共有4×3=12個(gè)基本事件,這種做法相當(dāng)于運(yùn)用了分步計(jì)數(shù)原理。筆者在教學(xué)時(shí)也采用了這種方法,有意思的是由于時(shí)間原因只在所任教的兩個(gè)班中的一個(gè)講解了該方法,但兩個(gè)班的作業(yè)情況卻大相徑庭,講解了該方法的班級(jí)的作業(yè)情況反而不如未講解該方法的班級(jí)。在當(dāng)天的作業(yè):
例2.1 在夏令營的7名成員中,有3名同學(xué)已去過北京。從這7名同學(xué)中任選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?
例2.2 A,B,C,D4名學(xué)生按任意次序站成一排,試求下列事件的概率:
(1)A站在邊上;(2)A和B都站在邊上;(3)A或B站在邊上;(4)A和B都不在邊上。
我在講解了分步計(jì)數(shù)原理的班級(jí)中要求學(xué)生對(duì)第1題用列舉法和分步計(jì)數(shù)原理兩種方法解決,而第2題讓他們自由選擇方法解決。從作業(yè)的完成情況來看,第1題學(xué)生都能兩種方法來解題,而且可以做對(duì),但是在第2題的計(jì)算上學(xué)生們出現(xiàn)了分歧,一部分用了窮舉法,另一部分用了分步計(jì)算原理,用窮舉法的學(xué)生的準(zhǔn)確率明顯高于用分步計(jì)數(shù)原理的學(xué)生,在使用分步計(jì)數(shù)原理的同學(xué)中出現(xiàn)了各種錯(cuò)誤,班上一位數(shù)學(xué)成績較好的同學(xué)有如下做法:
設(shè)A站在邊上為事件E,則
而正確的做法是
事后我問他為什么在分母多乘了2,他解釋到分子中由于A可能站在左右兩個(gè)位置中的某一個(gè),所以乘了2,他認(rèn)為分母也一樣,在給四位同學(xué)排位時(shí),從左向右和從右向左也都應(yīng)該排一次,所以也要乘以2,很明顯他對(duì)于這個(gè)本質(zhì)上屬于排列組合問題的方法掌握得并不透徹,而其它多數(shù)成績不如他的同學(xué)對(duì)該方法的理解也可見一斑了。所以對(duì)于在古典概型中講解分步計(jì)數(shù)原理的教學(xué)方式我個(gè)人持保留態(tài)度,學(xué)生基礎(chǔ)非常好的班級(jí)或?qū)W??梢試L試,否則可能會(huì)適得其反,畢竟用窮舉法在考試中拿分是比較穩(wěn)妥的。
3.最容易出現(xiàn)的問題
從學(xué)生對(duì)本節(jié)知識(shí)的掌握,以及在作業(yè)情況來看,出錯(cuò)最多的就是基本事件在羅列時(shí)出現(xiàn)錯(cuò)、漏、重的現(xiàn)象,這是初學(xué)者很容易出現(xiàn)的問題,那么該如何解決呢?個(gè)人感覺是兩個(gè)方面:
首先是對(duì)題目當(dāng)中所涉及的事件是否了解,也就是知道不知道題目中的事件是做什么,怎么做,怎樣才算結(jié)束。例如上面的例2.2中,事件就是要把“A,B,C,D4名學(xué)生按任意次序站成一排”;怎么做呢?把他們一個(gè)個(gè)站上位置;怎么樣才是做完了?四個(gè)人都站好了就結(jié)束這件事。就有同學(xué)在題目要求抽出兩個(gè)元素的時(shí)候,他只抽出一個(gè),題目的意思都沒完全理解,結(jié)果自然也就不對(duì),所以教會(huì)學(xué)生分析事件很重要。
盡管課本中只是薄薄的幾頁,但在古典概型的教學(xué)中,每一堂課,每一次批改作業(yè),都有很多東西值得我們老師去反思和回味,甚至可以更進(jìn)一步去探索和研究,而在這些反思、回味、探究的過程中我們自己也在慢慢成長。