核心素养下的小学数学“概率”课教学模式探索与思考

2018-08-29 19:20郑龙
读与写·下旬刊 2018年8期
关键词:硬币概率实验

郑龙

中图分类号:G623.5 文献标识码:B 文章编号:1672-1578(2018)24-0152-02

2011版《新课程标准》把数学内容分为四大领域,其中一个重要领域就是“统计与概率”。“统计与概率”在生活中的应用是广泛而有意义的,大至一个国家,小至一个企业或者个人,社会的方方面面也都离不开统计与概率。在我们生活的世界中存在着大量的无法确定的随机现象,认识它们可以帮助学生科学的认识世界,做出决策,可以说现实生活已经先于数学课程将概率推到了学生的面前。“统计观念”( 含“概率直觉”)做为一种基本的数学核心素养引入中小学课程体系,已经成为国际数学课程改革的一个趋势。

1.小学数学“概率”课的教学和探索的意义。

生活中我们经常会听到“天气预报说,今天可能会下雨”、“我买了好多彩票都没中,中奖率太低了”、“我打赌,这次考试小明一定会输给李刚”等语言,这实际上就是人们对客观世界某些现象的一种描述,其中涉及大量的数学信息。学生在学习概率的过程中,不仅整理和分析信息的能力得到增强,而且随着学习的深入,体验到有些事件的发生是确定的,有些则是不确定的;知道事件发生的可能性是有大小的;会对简单事件发生的可能性作出预测,并阐述自己的理由。从而逐步形成“概率直觉”,养成尊重事实的科学态度。

2.“四步式”小学数学“概率”课教学模式

基于“概率课”教材的特点和小学生认知发展规律,并结合实际教学经验,我尝试构建“四步式”小学数学“概率”课教学模式:猜测—验证—旁证—结论。

猜测:在通过各种活动让学生亲身经历对随机现象的探索过程中,引导学生首先猜测结果发生的概率,哪些是一定的、哪些是不可能的、哪些是可能的。在可能发生的事情中,哪种情况发生的可能性大、哪种情况发生的可能性小。同时让学生说明自己猜测的理由和根据。

验证:组织学生亲自动手进行实验,收集实验数据,分析实验结果,并将所得结果与自己的猜测进行比较。

旁证(辅证):一次实验不能妄下结论,借助前人实验成果或事实进行佐证。

结论:根据实验结果,得出有关概率的结论,并逐步建立概率模型。

例如:教学人教版五年级上册“可能性”时,教学过程可以按此模式设计:

2.1 创设情境,合理猜想,激发兴趣(猜测)。

创设足球赛裁判“抛硬币”情境。

提问:任意抛一次硬币,猜猜会抛到哪一面?正面和反面朝上的可能性会怎样呢?

学生自由猜测,师引导猜测的合理性。

2.2 学生分组试验,收集并分析数据(验证)。

试验一:教师抛一次硬币。

体会:事件发生的随机性和结果的客观存在性。

试验二:等分小组,在相同的试验条件下,每人试抛2次硬币。

引发学生质疑,再次体会事件发生的随机性,并引发认知冲突,我们的猜想正确吗?怎样才能推测我们的猜想正确呢?

试验三:等分小组,在相同的试验条件下,每组试抛40次硬币。

收集数据,统计数据,计算比值,制成折线统计图。

指导学生看统计图表,初步体验比值(频率)会比投硬币的次数的一半高或低,但基本在二分之一附近摆动。

2.3 补充资料,正确推断,理解概率(旁证)。

出示科学家实验的数据表,进行推断。

2.4 根据实验结果,得出正确结论,建立概率模型(结论)。

结论:抛的结果只有两种可能,而且这两种结果的可能性基本相等。

学生在此学习过程中不断将自己的最初猜测、实验结果和通过概率模型预测的结果进行比较,这将促进他们修正自己的错误经验,建立正确的概率直觉。

3.在运用“四步式”教学模式需注意的问题

3.1 必须为学生提供现实性的学习背景。数学即生活,现实生活是孕育数学的沃土,概率的教学内容同样也源于学生的现实生活世界,因此在教学中要捕捉生活背景与学习材料之间的内在联系,以学生喜聞乐见的贴近学生现实的生活情境来呈现,帮助学生用生活中的经验和实例学习数学,理解数学,感受数学。如:在教学“游戏的公平性”时,可以这样唤醒学生已有的常识和经验:同学们玩过飞行棋吗?一般用什么方法决定谁先走的呢?学生有回答用剪刀、石头、布的,有用掷硬币的,有猜手心手背的等。这种可以决定谁先谁后的经验在儿童中是经常用到的游戏规则,也是这节课中“公平性”的生活原型。

3.2 重视学生试验经验的积累,体验“可能性”。数学教学中要充分考虑学生主体性的发挥,为学生进行数学活动提供充分的思维空间和从事数学活动的机会,让学生亲历“做数学”的过程,这在可能性的探究中表现更为明显。可能性研究的是随机事件发生偶然性中的必然规律,所以如果不经历随机的体验过程,学生是很难建立相关观念的。通过随机试验、数据分析和结论推断,可以让学生体验日常生活中存在大量不确定性现象,有些事情可能发生,有些事情不可能发生,分析这些现象可以找到规律,渗透随机和概率思想。

3.3 正确处理试验时的“极端”数据。随机事件的统计规律,实际上要排除大幅度偏离实验事实的极端情况,因为这些情况的发生在大量的试验中将是小概率事件。但学生没有系统的概率知识,这无法和他们解释。当他们面对自己手中杂乱的10次或40次的试验结果,找不到规律,思考就会遇到障碍。为了帮助学生跳出困境,教师可以引导学生将数据累积起来看:10次、40次、160次……再联系历史上数学家的试验数据,并启发他们以抛掷的总次数为“参照物”,用相对的眼光来观察数据,从而发现随机事件的统计规律。这样组织学生体验可能性,更符合概率的思想。

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