新课标下高中概率和统计内容的教学与思考

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  在现代信息社会中,统计与概率在日常生活、社会经济及各学科中应用日益广泛,使学生具备基本的统计与概率的思想、方法和知识,能自觉地运用信息技术手段解决有关问题,无疑是高中阶段统计和概率学习的主要目标。课改一年来,结合自己的教学经验和在教学过程中的思考,在此谈谈我对新教材这部分内容的几点认识。
  
  一、“新课标”与以往教学大纲在概率统计方面的对比分析
  
  
  表中内容的变化及本人的认识:
  (1) 对统计内容更加重视,并且增加了统计案例。统计变为必修内容,并且安排在概率之前。这应从两方面理解:一方面是统计与概率学科发展的历史是先有统计,为了检验统计结论的可靠性,才使概率得到了发展。这是人类认识事物规律的必然顺序。第二方面是从学生的认知规律考虑,统计在前,并增加了大量的统计案例,使学习中的实践动手机会大量增加,让学生经历提出问题、收集数据、整理分析数据,做出推断与决策的全过程,容易帮助学生理解问题和方法的实质。这种思维模式和解决问题的方法是学习概率模型的重要基础。
  (2) 把“计数原理”“排列与组合”安排在概率之后,并开设了“风险与决策”等专题。美国统计学教授大卫·S·莫尔曾说:“学习组合学并不使我们增进对机遇概念的理解,也不比其他学科更能发展使用概率建模的能力。在大多数情况下,应该避免组合问题,除非是最简单的计数问题。”排列与组合并不是学习古典概型的基础,也并不能促进学生对随机现象的理解。初学概率者,不应把重点放在“如何计数”上,而应是对随机现象与概率意义的本质理解。再者,“排列组合”放在后面,也使概率的某些计算要求在初始阶段有所降低,避免大量计算,使学生在计算中得以解放,从而有更多的时间应用数学知识分析、观察、理解实际生活中的问题,更好体会概率在生活中的意义。第三点好处,“排列与组合”又安排在选修2的离散性随机变量及分布列、期望、方差、二项式分布等内容之前,这是一种往返循环的“螺旋上升”的过程,螺旋的每一次循环,都使学生的认识能力发生了一次又一次的飞跃。以至到专题部分“风险与评估”等内容的出现,已使知识、能力与实践应用达到了和谐的统一。
  (3) 现代信息技术手段的大量使用。统计中的上网收集数据,独立性检验及回归分析中的计算器的使用,概率中的计算机随机模拟试验等,都具有强烈的信息社会的时代特征。这可以提高学生学习数学的兴趣,给学生自主学习带来方便,促进学生积极参与数学活动,以加深对随机现象的理解,让他们在自主探索、互相启迪中磨练意志,提高他们创新思维能力和良好的个性品质。
  
  二、人教B版教材统计与概率内容的特色
  
  (1) 突出情境引入。例如:在统计一章的开篇,讲了二战时期盟军根据德军的坦克编号,采用统计学的方法,较准确地估计出德军坦克的实际总量(见B版必修3第49页)。这一情境既揭示了统计概率内容的趣味性和应用性,又极大地激发出学生学习的兴趣和热情,是B版教材的一大亮点。
  (2)重视随机观念的培养。概率教学的核心问题是培养学生的随机观念。为了探索随机现象的规律性,需要对随机现象进行实验观察。我们不能在试验之前预知试验的确切结果,只能知道每个结果的概率,从而使我们认识到:概率的思维方式和确定性思维方式的差异,这就是随机观念。新教材鼓励学生动手试验,正确理解随机事件发生的不确定性及其频率的稳定性,体会运用概率思考问题的特点,使学生初步形成用随机现象观察和分析问题的意识。
  (3) 重视各种概率模型的构建,体会概率模型的作用。古典概型的教学应让学生通过实例理解古典概型的特征:⑴实验结果的有限性,⑵取每一个实验结果的等可能性。教师一定分析清楚,“有限性”和“等可能性”的含义
  在教学过程中应通过举出大量的有关古典概型的实例,调动学生学习的积极性,让学生自主互动,合作交流,充分地参与到学习活动中来,从而自主建构古典概型的知识和解题方法。
  几何概型的教学重点应放在概念的理解及应用上。
  
  三、人教B版中统计概率的教学
  
  (1) 采用情境探索的教学方法,准确定位学生的认知起点。学生认知起点的准确与否,直接决定着课堂教学中学生自主思考的空间。情境及素材可从教材中、网络中、课外书中来提取。例如统计案例内容的教学,生活素材俯拾皆是,创设情境容易,起点应落在要求学生了解几种统计方法的基本思想及初步应用,不应对其理论基础作要求,避免学生单纯记忆和机械套用公式进行计算。
  (2) 加强合作性学习与自主性学习。课堂上教师总是要教给学生一些知识和方法的,关键的问题是这种给予是强制性的塞给学生,还是艺术性的引导学生采用合作、自主的方法来得到。统计概率内容十分适宜学生采用合作性学习与自主性学习。例如:学生可以在网络上收集姚明在本赛季的成绩、得分、篮板、犯规、抢断等数据,计算平均值、方差、画频率分布表,写出相应的评价报告。
  (3) 重视对概率模型、概率分布及典型统计案例的教学。B版教材为我们准备了十分丰富的案例,具体的案例可以很好地帮助学生理解问题和方法的实质。
  (4) 使用信息技术手段进行教学,增加上机时间。本人在教学中,利用学校的计算机房,进行了多节课的上机教学。益处有:网络收集数字信息快速、容易,计算机进行模拟试验可以短时间内多次重复。而概率恰好是随机事件频率的稳定值,十分直观地说明了概率的实质。计算机软件对于图表的支持功能十分便于统计工作的进行等等。
  (5) 转变教育理念及教学设计。教师应由过去的“经验型”向“教研型”转变,以适应“新课标”、“新教材”的要求。理念应转变,教学上的设计也应随之而变。教学设计应体现情境引入理念、设计上的创造性理念、展示知识探索的过程理念、学法的主动合作性理念等等。
  
  参考文献:
  [1]普通高中课程标准试验教科书数学(B版). 人民教育出版社.
  [2]张饴慈等.概率论与数理统计.科学出版社.
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