范繼榮 楊喜霞
在“三新”背景下,“概率”單元教學更加側重于數學實踐,依托數學“四基”層面,合理創(chuàng)設知識網絡與體系,落實核心素養(yǎng);并在此基礎上,進一步借助典型實例問題與剖析,落實數學概念的基礎性,凸顯數學公式的應用性,展示數學思維的靈活性,強化數學知識的應用性等,促進學生素養(yǎng)的形成.
1 構建知識網絡,落實核心素養(yǎng)
對于“概率”單元教學的設計與研究,必須圍繞數學“四基”層面,借助該單元知識網絡,合理聯系起各個知識點,構建一個完整的網絡體系,為進一步落實相應的數學核心素養(yǎng)提供條件.
圖1為“概率”單元的知識網絡圖.
對于以上“概率”單元教學的知識網絡圖,從“四基”的不同視角合理展開,有效關注學生對“四基”的落實情況,強化發(fā)現問題、提出問題、分析問題以及解決問題能力的培養(yǎng)與提升,重視數學核心素養(yǎng)的培養(yǎng)與發(fā)展.
2 借助典例設置,強化核心素養(yǎng)
2.1 從問題場景中加以數據分析
例1? 九宮格的起源可以追溯到遠古神話中的洛書,其圖案中填有1到9九個數字,滿足圖案中的三條線(縱向、橫向、斜向)上的三個數字的和都等于15,即現代數學中的三階幻方,這個和值叫做幻和.根據洛書記載:“以五居中,五方皆為陽數,四隅為陰數.”其意思為:九宮格中5位于居中位置,四個頂角為偶數,其余位置為奇數.如圖2所示,
若隨機填寫一組幻和等于15的九宮格數據,記事件A=“a+b≥9”,則P(A)的值為.
分析:根據題設條件,依托問題場景,從中加以分析并抽取出對應的數據信息,合理進行數據分析與應用,進而從不同的思維視角切入,對數據分析給予全新的思維,達到解決概率求解的目的.
解法1:常規(guī)方法——枚舉法.
根據九宮格的特征,可知四個頂角a,c,h,f是偶數2,4,6,8的一個排列,b,e,g,d是奇數1,3,7,9的一個排列.
而九宮格的幻和等于15,則知(2,8),(4,6)出現在對角線上,(1,9),(3,7)出現在上下(或左右)位置上.
通過枚舉,其結果如圖3所示.
294
753
618
276
951
438
438
951
276
492
357
816
618
753
294
672
159
834
816
357
492
834
159
672
所以P(A)=68=34.
解法2:對稱法.
根據九宮格的特征,可知a+b+c=15,而a+b≥9,則c≤6.
而九宮格的四個頂角為偶數,根據對稱性可知,c取偶數2,4,6,8是等可能的,則所求的概率為34.所以P(A)的值為34.
點評:與解法1中的枚舉法比較,“抓地位對等,定概率相同”,借助概率事件的對稱性,解法2中的對稱法應用,解題方法更加靈活,技巧思維層次更高,數學運算與解題過程更加簡捷,數據分析與數據處理更加合理.
2.2 從概率求解中加以數學運算
例2? 籃球隊的5名隊員進行傳球訓練,每位隊員把球傳給其他4人的概率相等,由甲開始傳球,則前3次傳球中,乙恰好有1次接到球的概率為(? ).
A.1564
B.932
C.2764
D.3364
分析:根據題設條件,通過概率求解時對應的不同情況加以分析,進而借助相互獨立事件的概率公式來計算.注意事件的判斷與概率計算公式的正確運算.
解析:由題意可知,每位隊員把球傳給其他4人的概率都為14.由甲開始傳球,則前3次傳球中,乙恰好有1次接到球的情況可分為只在第一次接到球、只在第二次接到球,以及只在第三次接到球.
故所求概率為14×1×34+34×14×1+34×34×14=3364.
點評:歸納解決相互獨立事件概率計算問題的基本步驟.(1)判斷獨立性.若一個事件是否發(fā)生對另一個事件的發(fā)生沒有影響則二者相互獨立.(2)合理利用性質.若A,B是相互獨立事件,則A與B,A與B,A與B也是相互獨立事件.(3)利用公式計算.若A,B相互獨立,則P(AB)=P(A)P(B).特別要注意的是,求解獨立事件中的概率問題時,關鍵在于先判斷出題目中相關的事件的獨立性,然后由事件的性質對事件進行分解、轉化,從而得以解決問題.
2.3 從事件分析中加以邏輯推理
在概率問題中,不同事件之間的判定與關系是解決問題的關鍵所在.特別是涉及互斥事件、對立事件、獨立事件等問題,在實際解決概率問題時,要合理正確判斷并加以邏輯推理.
2.4 從應用情境中加以數學建模
例3? 2022年11月21日,第22屆世界杯在卡塔爾開幕.小組賽階段,已知某小組有甲、乙、丙、丁四支球隊,這四支球隊之間進行單循環(huán)比賽(每支球隊均與另外三支球隊進行一場比賽);每場比賽勝者積3分,負者積0分;若出現平局,則比賽雙方各積1分.若每場比賽中,一支球隊勝對手或負對手的概率均為14,出現平局的概率為12.小組賽結束后,求四支球隊積分均相同的概率.
分析:根據比賽規(guī)則以及對應的應用情境,從中確定積分的規(guī)則,進而加以合理數學建模,利用相互獨立事件的概率來分析與求解.
解析:由于小組賽共打6場比賽,每場比賽兩個球隊共積2分或者3分,6場比賽總積分的所有情況為12分,13分,14分,15分,16分,17分,18分,共7種.要使四支球隊積分相同,則總積分能被4整除.所以每支球隊總積分為3分或者4分.若每支球隊得3分,則6場比賽都出現平局,其概率為P1=164;若每支球隊得4分,則每支球隊3場比賽結果均為1勝1平1負,其概率為P2=14×12×14×14×12×14×6=3512.
所以四支球隊積分均相同的概率為P=P1+P2=11512.
點評:挖掘比賽規(guī)則,對應構建相應的數學模型,加以巧妙數學建模.這里,積分制體育比賽中,規(guī)定比賽m場后各隊按照積分排名決定比賽名次,此時要注意積分的規(guī)則.積分制體育比賽在實際體育項目中有世界杯的小組賽等.
3 體現感悟反思,注重核心素養(yǎng)
在“三新”背景下,進一步落實“雙減”政策與新改革理念,積極貫徹《深化新時代教育評價改革總體方案》要求,“概率”單元教學的設計與研究,應該更加關注基礎、本質、能力、創(chuàng)新等層面,更多側重數學基礎與關鍵能力的考查,強化數學核心素養(yǎng)導向,更加注重數學創(chuàng)新意識與創(chuàng)新應用等.