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概率进入初中课堂较晚,有关它的各种教育理论研究明显滞后,这就造成了目前初中课堂教学中的两难现象:学生难学,教师难教,因此,研究统计与概率的学习策略是很有现实意义的,在当今社会,人们每天面对着大量的数据,因此,掌握基本的数据统计知识是每个社会成员的必备素质,在初中数学中增加统计、概率的内容,是初中新课程的一大特点,此外,统计与概率的内容增加到初中课程中,对促进初中数学教学内容的现代化、结构的合理化有积极的作用。但在实际教学过程中,存在一些问题,本文结合教学实际作些探讨。
一、初中学生在学习“统计与概率”过程中出现的问题
1 生活经验和直觉的误区对学习的干扰
受生活经验和直觉误区的影响,学生对随机现象问题经常反应迟钝甚至误解,教学上需要澄清一些日常生活经验和直觉的错误认识,例如,某彩票每周开奖一次,每次提供万分之一的中奖机会,若你每周买一张彩票,连续坚持十年获奖的可能性有多大?按题设,每次中奖的可能性是1/104,于是每次不中奖的可能性是1-1/104,十年(每年以52周计)中共买彩票520次,每次开奖都是相互独立的,由此得十年中你从未中奖的可能性是P(A)。=(1-1/104)*520=0.9493,这个概率表明十年中你少有中奖是很正常的,与人们的直觉有很大的差异,概率规律反映的是客观存在的必然性规律,或许这个规律与我们日常生活经验或直觉相反,但是经过长期实践与认识,思维结构达到质的飞跃时就会上升为对概率思维规律的把握,学生的随机思维能力也得到相应的提高,
2 受确定性数学的干扰
误认概率是一个似近似值,由于中学介绍的概率统计内容只是初步的知识基础,再加之受到传统确定性数学思维的影响,所以很多问题在道理上是难以说清的,容易产生一些误解,中学数学是采用概率的统计定义和古典定义引进概率概念的,以抛硬币出现“正面”朝上的概率为例,按照统计定义,随着抛硬币次数的增加,出现“正面”朝上的频率越来越稳定于1/2附近(但总不能稳定地等于1/2),教材上也说“抛100次硬币,差不多50次正面朝上,50次反面朝上”,于是就误以为1/2是“正面”出现频率的近似值,是通过四舍五人得来的,按照古典定义,每次抛硬币时,各面出现的可能性假定是相等的,由于所出现的情况只有两种,所以“正面”出现的概率是1/2,但由于硬币两面质量形状不可能完全均匀对称,所以各面出现的可能性也不可能是绝对相等的,因此这个1/2也易被误认为是近似值,事实上,受确定性数学思维习惯和经验的影响,以及原有认知基础的限制,中学生学习时要完全把握概率概念的本质,需要一个较长的认识过程,教学中应明确概率是一个客观存在的定值(准确值),而不是个近似值,
3 缺乏与日常生活、自然、社会等领域的联系
数学教育家弗赖登塔尔认为:“数学是现实的,学生从现实生活中学习数学,再把学到的数学应用到现实中去,”数学来源于生产生活实际,反过来又应用于解决生产生活实际中的问题,从学生身边的现实例子说起,掷一石块,石块下落;路口的红绿灯等是学生亲身经历、感受过的,而学生往往不能把这些现实生活中的素材跟“统计与概率”联系起来,这些素材来源于现实,且经过提炼,体现了一定的教育价值,任意抛掷一枚均匀的硬币、转动能自由转动的转盘、抛掷一枚均匀的骰子等无一不是学生所熟悉和感兴趣的,由此教师在教学过程中,可由这些学生熟悉的、感兴趣的素材引入新知识,使引入的新知识让学生更有兴趣去学习,由此也培养了学生理论联系实际的意识,
二、“统计与概率”的学习对策
统计与概率所解决的是实际生活中的“活”问题,只有在用的过程中才能达到对定义、公式、法则、原理的真正理解,从而才能反过来有效地解决那些生活中的“活”的问题,
1 引进多媒体教学,使用信息技术,灵活处理数据
多媒体是一个新兴的、先进的教学手段,多媒体作为教学中的一种辅助手段,它能使目标教学如虎添翼,更能使目标教学显示其优越性,统计与概率,有些概念比较抽象,学生学起来有一定困难,且每个学生的思维能力、思维方式不同,接受知识的能力也不同,而利用计算机的交互功能,教师可根据学生的不同情况调整教学,学生也能与教师进行信息交流,从而实现因材施教,使问题简单化、趣味化,另外,利用多媒体的动画演示,可对统计与概率中的一些随机现象进行模拟,再者,制作多媒体软件,可以克服由概率统计例题字数较多而产生抄题时间上的浪费,从而增加课堂信息量,
在数据收集、整理、分析等过程中,工作量一般比较繁重,只要有条件都应该使用计算器和计算机,我们可以通过网络收集数据,利用计算机软件制作统计表,绘制各种统计图,利用这些统计工具的另一好处就是,计算准确,使用计算机和计算器可节省大量时间,我们可以把精力放在体验统计思想和统计活动中去,从而对统计和概率加深理解,
2 借助游戏或者实验活动,体会“统计与概率”抽象的概念,
初中学生尚缺乏抽象的思维能力,对于统计与概率的概念,以及随机性和随机现象的规律性较难理解,教师应注重使学生在具体情境中体会概率的意义,同时,加强统计与概率之间的联系,避免单纯的数字运算,借助游戏或者实验活动,帮助学生理解掌握有关知识,
第一,通过概率试验,帮助学生体会随机现象的特点,
第二,通过概率试验,可以估计一些随机事件的概率,
第三,通过概率试验,有利于学生澄清一些错误认识,
例如,教师可以借助如下游戏使学生领会统计与概率的内涵,现有电影票一张,小王与小张决定采取“抛掷硬币”的办法决定谁可以得到这张电影票,即每人各有相等的机会抛掷硬币,直至抛掷的结果为一正一反时为止,这时可规定硬币正面朝上者得电影票,为了说明抛掷硬币出现正面朝上的可能性是1/2这一事实,可以让全班同学进行抛掷试验:要求同桌的两位同学为一组,每人准备好一枚硬币,然后每位同学各抛掷硬币若干次,分别求出正面朝上的频率,
通过数据的收集、計算整理、过程分析,使学生在不经意间学习并运用了数学知识,同时,激发了学生学习数学的兴趣,培养了学生的实践能力、交流能力和合作精神,
3 通过学生自身的实践活动,引发统计思考;强调活动,淡化概念
通过活动体验统计的思想,建立统计的观念,统计与生活实际是密切联系的,在收集数据、处理数据以及利用数据进行预测、推断和决策的过程中,包含着大量的活动,完成这些活动需要正确的统计思想观念的指导,统计的学习要强调让学生从事简单的数据收集、整理、描述、分析,以及根据统计结果进行判断和预测等活动,以便渗透统计的思想,建立统计的观念,通过收集数据的活动,学习收集数据的方法,感受收集数据结果的不确定性和多样性;通过整理和描述数据的活动,学习表示数据的方法,体会统计图表在统计工作中的作用;通过分析数据并根据统计结果进行判断和预测的活动,学习分析数据的方法,感受用统计量分析数据的合理性与可行性。
美英澳三国在“统计与概率”学习方面,都特别强调学生的实际动手能力,这方面跟国内形成了很大的反差,因此必须通过学生自身的实践,从事统计全过程的活动,让学生认识统计在社会生活和科学领域中的应用,才能感受自然界和社会中大量的随机性以及随机性中存在规律f生的统计学最基本的思想,建立统计的观念,
(责任编辑 易志毅)
一、初中学生在学习“统计与概率”过程中出现的问题
1 生活经验和直觉的误区对学习的干扰
受生活经验和直觉误区的影响,学生对随机现象问题经常反应迟钝甚至误解,教学上需要澄清一些日常生活经验和直觉的错误认识,例如,某彩票每周开奖一次,每次提供万分之一的中奖机会,若你每周买一张彩票,连续坚持十年获奖的可能性有多大?按题设,每次中奖的可能性是1/104,于是每次不中奖的可能性是1-1/104,十年(每年以52周计)中共买彩票520次,每次开奖都是相互独立的,由此得十年中你从未中奖的可能性是P(A)。=(1-1/104)*520=0.9493,这个概率表明十年中你少有中奖是很正常的,与人们的直觉有很大的差异,概率规律反映的是客观存在的必然性规律,或许这个规律与我们日常生活经验或直觉相反,但是经过长期实践与认识,思维结构达到质的飞跃时就会上升为对概率思维规律的把握,学生的随机思维能力也得到相应的提高,
2 受确定性数学的干扰
误认概率是一个似近似值,由于中学介绍的概率统计内容只是初步的知识基础,再加之受到传统确定性数学思维的影响,所以很多问题在道理上是难以说清的,容易产生一些误解,中学数学是采用概率的统计定义和古典定义引进概率概念的,以抛硬币出现“正面”朝上的概率为例,按照统计定义,随着抛硬币次数的增加,出现“正面”朝上的频率越来越稳定于1/2附近(但总不能稳定地等于1/2),教材上也说“抛100次硬币,差不多50次正面朝上,50次反面朝上”,于是就误以为1/2是“正面”出现频率的近似值,是通过四舍五人得来的,按照古典定义,每次抛硬币时,各面出现的可能性假定是相等的,由于所出现的情况只有两种,所以“正面”出现的概率是1/2,但由于硬币两面质量形状不可能完全均匀对称,所以各面出现的可能性也不可能是绝对相等的,因此这个1/2也易被误认为是近似值,事实上,受确定性数学思维习惯和经验的影响,以及原有认知基础的限制,中学生学习时要完全把握概率概念的本质,需要一个较长的认识过程,教学中应明确概率是一个客观存在的定值(准确值),而不是个近似值,
3 缺乏与日常生活、自然、社会等领域的联系
数学教育家弗赖登塔尔认为:“数学是现实的,学生从现实生活中学习数学,再把学到的数学应用到现实中去,”数学来源于生产生活实际,反过来又应用于解决生产生活实际中的问题,从学生身边的现实例子说起,掷一石块,石块下落;路口的红绿灯等是学生亲身经历、感受过的,而学生往往不能把这些现实生活中的素材跟“统计与概率”联系起来,这些素材来源于现实,且经过提炼,体现了一定的教育价值,任意抛掷一枚均匀的硬币、转动能自由转动的转盘、抛掷一枚均匀的骰子等无一不是学生所熟悉和感兴趣的,由此教师在教学过程中,可由这些学生熟悉的、感兴趣的素材引入新知识,使引入的新知识让学生更有兴趣去学习,由此也培养了学生理论联系实际的意识,
二、“统计与概率”的学习对策
统计与概率所解决的是实际生活中的“活”问题,只有在用的过程中才能达到对定义、公式、法则、原理的真正理解,从而才能反过来有效地解决那些生活中的“活”的问题,
1 引进多媒体教学,使用信息技术,灵活处理数据
多媒体是一个新兴的、先进的教学手段,多媒体作为教学中的一种辅助手段,它能使目标教学如虎添翼,更能使目标教学显示其优越性,统计与概率,有些概念比较抽象,学生学起来有一定困难,且每个学生的思维能力、思维方式不同,接受知识的能力也不同,而利用计算机的交互功能,教师可根据学生的不同情况调整教学,学生也能与教师进行信息交流,从而实现因材施教,使问题简单化、趣味化,另外,利用多媒体的动画演示,可对统计与概率中的一些随机现象进行模拟,再者,制作多媒体软件,可以克服由概率统计例题字数较多而产生抄题时间上的浪费,从而增加课堂信息量,
在数据收集、整理、分析等过程中,工作量一般比较繁重,只要有条件都应该使用计算器和计算机,我们可以通过网络收集数据,利用计算机软件制作统计表,绘制各种统计图,利用这些统计工具的另一好处就是,计算准确,使用计算机和计算器可节省大量时间,我们可以把精力放在体验统计思想和统计活动中去,从而对统计和概率加深理解,
2 借助游戏或者实验活动,体会“统计与概率”抽象的概念,
初中学生尚缺乏抽象的思维能力,对于统计与概率的概念,以及随机性和随机现象的规律性较难理解,教师应注重使学生在具体情境中体会概率的意义,同时,加强统计与概率之间的联系,避免单纯的数字运算,借助游戏或者实验活动,帮助学生理解掌握有关知识,
第一,通过概率试验,帮助学生体会随机现象的特点,
第二,通过概率试验,可以估计一些随机事件的概率,
第三,通过概率试验,有利于学生澄清一些错误认识,
例如,教师可以借助如下游戏使学生领会统计与概率的内涵,现有电影票一张,小王与小张决定采取“抛掷硬币”的办法决定谁可以得到这张电影票,即每人各有相等的机会抛掷硬币,直至抛掷的结果为一正一反时为止,这时可规定硬币正面朝上者得电影票,为了说明抛掷硬币出现正面朝上的可能性是1/2这一事实,可以让全班同学进行抛掷试验:要求同桌的两位同学为一组,每人准备好一枚硬币,然后每位同学各抛掷硬币若干次,分别求出正面朝上的频率,
通过数据的收集、計算整理、过程分析,使学生在不经意间学习并运用了数学知识,同时,激发了学生学习数学的兴趣,培养了学生的实践能力、交流能力和合作精神,
3 通过学生自身的实践活动,引发统计思考;强调活动,淡化概念
通过活动体验统计的思想,建立统计的观念,统计与生活实际是密切联系的,在收集数据、处理数据以及利用数据进行预测、推断和决策的过程中,包含着大量的活动,完成这些活动需要正确的统计思想观念的指导,统计的学习要强调让学生从事简单的数据收集、整理、描述、分析,以及根据统计结果进行判断和预测等活动,以便渗透统计的思想,建立统计的观念,通过收集数据的活动,学习收集数据的方法,感受收集数据结果的不确定性和多样性;通过整理和描述数据的活动,学习表示数据的方法,体会统计图表在统计工作中的作用;通过分析数据并根据统计结果进行判断和预测的活动,学习分析数据的方法,感受用统计量分析数据的合理性与可行性。
美英澳三国在“统计与概率”学习方面,都特别强调学生的实际动手能力,这方面跟国内形成了很大的反差,因此必须通过学生自身的实践,从事统计全过程的活动,让学生认识统计在社会生活和科学领域中的应用,才能感受自然界和社会中大量的随机性以及随机性中存在规律f生的统计学最基本的思想,建立统计的观念,
(责任编辑 易志毅)