论文部分内容阅读
[摘要]将数学史引入课堂、在教学中广泛应用案例、积极开展随机试验以及引导学生主动探索等,有助于改进概率论教学方法,解决教学实践问题,提高教学质量。
[关键词]高中 概率论 教学探究
1.将数学史融入教学课堂在概率论教学过程当中,介绍相关的数学史可以帮助学生更好地认识到概率论不仅是“阳春白雪”,而且还是一门应用背景很强的学科。这一概念:设Ω为样本空间,若Ω 的一些子集所组成的集合? 满足下列条件:(1)Ω∈?;(2)若A∈?,则A∈?;(3)若∈nA?,n=1,2,??,则∈∞=nnA∪1?,则我们称?为Ω的一个σ代数。为了使学生更好的理解这一概念,我们可以引入几何概型的一点历史来介绍为什么要建立概率的公理化定义,为什么需要σ代数。几何概型是19世纪末新发展起来的一种概率的计算方法,是在古典概型基础上进一步的发展,是等可能事件的概念从有限向无限的延伸。1899年,法国学者贝特朗提出了所谓“贝特朗悖论”[3],矛头直指几何概率概念本身。这个悖论是:给定一个半径为1 的圆,随机取它的一条弦,问:
弦长不小于3的概率为多大?对于这个问题,如果我们假定端点在圆周上均匀分布,所求概率等于1/3;若假定弦的中点在直径上均匀分布,所求概率为1/2;又若假定弦的中点在圆内均匀分布,则所求概率又等于1/4。同一个问题竟然会有3种不同的答案,原因在于取弦时采用了不同的等可能性假定!这3种答案针对的是3种不同的随机试验,对于各自的随机试验而言,它们都是正确的。因此在使用“随机”、“等可能”、“均匀分布”等术语时,应明确指明其含义,而这又因试验而异。也就是说我们在假定端点在圆周上均匀分布时,就不能考虑弦的中点在直径上均匀分布或弦的中点在圆内均匀分布所对应的事件。换句话讲,我们在假定端点在圆周上均匀分布时,只把端点在圆周上均匀分布所对应的元素看成为事件。现在再来理解σ-代数的概念:对同一个样本空间Ω,?1={?,Ω}为它的一个σ代数;设A为Ω的一子集,则?2 ={?, A, A, Ω}也为Ω的一个σ代数;设B为Ω中不同于A的另一子集,则?3={?,A,B,A,B,AB,AB,BA,AB,Ω}也为Ω的一个σ代数;Ω的所有子集所组成的集合同样能构成Ω的一个σ代数。当我们考虑?2时,就只把元素?2的元素?,A,A,Ω当作事件,而B或AB就不在考虑范围之内。由此σ代数的定义就较易理解了。
2.广泛运用案例教学法案例与一般例题不同,它有产生问题的实际背景,并能够为学生所理解。案例教学法是将案例作为一种教学工具,把学生引导到实际问题中去,通过分析和讨论,提出解决问题的基本方法和途径的一种教学方法。我们可以从直观性、趣味性和易于理解的角度把概率论基础知识加以介绍。
概率论不仅可以为上述问题提供解决方法,还可以对一些随机现象做出理论上的解释,正因为这样,概率论就成为我们认识客观世界的有效工具。如何用概率论的知识解释说明这个问题呢?设某试验中事件A出现的概率为ε,0<ε<1,不管ε 如何小,如果把这试验不断独立重复做任意多次,那么A 迟早会出现1次,从而也必然会出现任意多次。这是因为,第一次试验A不出现的概率为(1?ε)n,前n次A都不出现的概率为1?(1?ε)n,当n趋于无穷大时,此概率趋于1,这表示A迟早出现1 次的概率为1。出现A以后,把下次试验当作第一次,重复上述推理,可见A必然再出现,如此继续,可知A必然出现任意多次。因此,一个人成为伟人的概率固然非常小,但是千百万人中至少有一个伟人就几乎是必然的了。积极开展随机试验随机试验是指具有下面3个特点的试验:
(1)可以在相同的条件下重复进行;(2)每次试验的可能结果不止一个,并且能事先明确试验的所有可能结果;(3)进行一次试验之前不能确定哪一个结果会出现。
3.结束语
通过实践我们发现,将数学史引入课堂既能让学生深入了解随机数学的形成与发展过程,又切实感受到随机数学的思想方法;另外,要以人才培养为本,实现以教师为主导,学生为主体的主客体结合的教学思想,将培养学生实践能力、创新意识与创新能力的思想落到实处,以期达到学生受益最大化的目标,为学生将来从事经济、金融、管理、教育、心理、通信等学科的研究打下良好的基础。
(作者单位:辽宁省宽甸满族自治县职业教育中心)
[关键词]高中 概率论 教学探究
1.将数学史融入教学课堂在概率论教学过程当中,介绍相关的数学史可以帮助学生更好地认识到概率论不仅是“阳春白雪”,而且还是一门应用背景很强的学科。这一概念:设Ω为样本空间,若Ω 的一些子集所组成的集合? 满足下列条件:(1)Ω∈?;(2)若A∈?,则A∈?;(3)若∈nA?,n=1,2,??,则∈∞=nnA∪1?,则我们称?为Ω的一个σ代数。为了使学生更好的理解这一概念,我们可以引入几何概型的一点历史来介绍为什么要建立概率的公理化定义,为什么需要σ代数。几何概型是19世纪末新发展起来的一种概率的计算方法,是在古典概型基础上进一步的发展,是等可能事件的概念从有限向无限的延伸。1899年,法国学者贝特朗提出了所谓“贝特朗悖论”[3],矛头直指几何概率概念本身。这个悖论是:给定一个半径为1 的圆,随机取它的一条弦,问:
弦长不小于3的概率为多大?对于这个问题,如果我们假定端点在圆周上均匀分布,所求概率等于1/3;若假定弦的中点在直径上均匀分布,所求概率为1/2;又若假定弦的中点在圆内均匀分布,则所求概率又等于1/4。同一个问题竟然会有3种不同的答案,原因在于取弦时采用了不同的等可能性假定!这3种答案针对的是3种不同的随机试验,对于各自的随机试验而言,它们都是正确的。因此在使用“随机”、“等可能”、“均匀分布”等术语时,应明确指明其含义,而这又因试验而异。也就是说我们在假定端点在圆周上均匀分布时,就不能考虑弦的中点在直径上均匀分布或弦的中点在圆内均匀分布所对应的事件。换句话讲,我们在假定端点在圆周上均匀分布时,只把端点在圆周上均匀分布所对应的元素看成为事件。现在再来理解σ-代数的概念:对同一个样本空间Ω,?1={?,Ω}为它的一个σ代数;设A为Ω的一子集,则?2 ={?, A, A, Ω}也为Ω的一个σ代数;设B为Ω中不同于A的另一子集,则?3={?,A,B,A,B,AB,AB,BA,AB,Ω}也为Ω的一个σ代数;Ω的所有子集所组成的集合同样能构成Ω的一个σ代数。当我们考虑?2时,就只把元素?2的元素?,A,A,Ω当作事件,而B或AB就不在考虑范围之内。由此σ代数的定义就较易理解了。
2.广泛运用案例教学法案例与一般例题不同,它有产生问题的实际背景,并能够为学生所理解。案例教学法是将案例作为一种教学工具,把学生引导到实际问题中去,通过分析和讨论,提出解决问题的基本方法和途径的一种教学方法。我们可以从直观性、趣味性和易于理解的角度把概率论基础知识加以介绍。
概率论不仅可以为上述问题提供解决方法,还可以对一些随机现象做出理论上的解释,正因为这样,概率论就成为我们认识客观世界的有效工具。如何用概率论的知识解释说明这个问题呢?设某试验中事件A出现的概率为ε,0<ε<1,不管ε 如何小,如果把这试验不断独立重复做任意多次,那么A 迟早会出现1次,从而也必然会出现任意多次。这是因为,第一次试验A不出现的概率为(1?ε)n,前n次A都不出现的概率为1?(1?ε)n,当n趋于无穷大时,此概率趋于1,这表示A迟早出现1 次的概率为1。出现A以后,把下次试验当作第一次,重复上述推理,可见A必然再出现,如此继续,可知A必然出现任意多次。因此,一个人成为伟人的概率固然非常小,但是千百万人中至少有一个伟人就几乎是必然的了。积极开展随机试验随机试验是指具有下面3个特点的试验:
(1)可以在相同的条件下重复进行;(2)每次试验的可能结果不止一个,并且能事先明确试验的所有可能结果;(3)进行一次试验之前不能确定哪一个结果会出现。
3.结束语
通过实践我们发现,将数学史引入课堂既能让学生深入了解随机数学的形成与发展过程,又切实感受到随机数学的思想方法;另外,要以人才培养为本,实现以教师为主导,学生为主体的主客体结合的教学思想,将培养学生实践能力、创新意识与创新能力的思想落到实处,以期达到学生受益最大化的目标,为学生将来从事经济、金融、管理、教育、心理、通信等学科的研究打下良好的基础。
(作者单位:辽宁省宽甸满族自治县职业教育中心)