隨著信息技術的發展,數字化時代的到來,人們每天面對著大量的數據問題,從國家大事到民間瑣事,從天文到地理,從國民經濟總產值到物體的基本組成單位(分子和原子),天氣預報到人口預測等。數據處理也因此變得更加重要,具有統計和概率的基本知識已成為每個現代公民必備的基本素質。
在初中數學中,統計與概率已成為教學內容的重要組成部分,教材的各個年級都有統計與概率的內容,但過去大綱與現在新課標在概率統計的內容和要求上不同,大綱注重概念教學和計算能力培養,新課標注重從數據處理過程中對事件作出合理判斷;注重從具體情境中體會統計和概率;削弱了統計中的單純的計算教學,對概念、有關的術語的準確描述。
教學中,我們應該注意加強所學內容與日常生活、自然、社會和科學技術的聯系;統計與人們的生產和生活聯系緊密,概率在日常生活和科學技術方面有著廣泛的應用,對人們優化和決策方案起著非常重要的作用,并且它們也成為中考命題的熱點。應該注意所學知識從事數據處理的過程,從具體情境中體會,使學生掌握統計與概率的思想和方法,突出其應用性,培養學生應用數學知識解決實際問題的意識和能力。通過重復操作、實驗與現代信息技術的結合得出統計與概率,有效地改變教師與學生課堂地位,促進教師教學方法的改進和學生學習方式的改變,體現數學來源于生活,又服務于生活。
統計與概率教學時值得注意的幾個問題:
1.學生前面所學代數和幾何所涉及的問題一般都是唯一性、確切性,肯定與否明確,教學時主要培養學生的邏輯思維能力、演繹推理能力、計算能力和空間觀念。而統計與概率屬于“不確定性”數學,要尋找隨機性中的規律,學習時主要依靠辯證思維和歸納的方法,培養學生的實踐能力和合作精神。因此,學生在分析和解決概率統計這類數學問題就有局限性,受唯一答案的思想所束縛。初中階段增加統計與概率的內容,能夠使初中數學的內容結構在培養學生的能力方面更加合理,有利于信息技術的整合在數學教學中的普遍應用。
2.教學時要注意引導學生學習抽樣的方法。我們初中數學中常用的抽樣方法有:隨機抽樣、分層抽樣和系統抽樣。在統計與概率這部分內容中,有普查與抽樣調查這兩種數據的收集方式,在對某件事進行調查時,無法收集到所有的數據,通常我們利用抽樣去獲得數據,是實際生活中一種重要的方式。
3.淡化概念教學,通過大量的例子來說明,概率是刻畫事件發生可能性大小的量,統計是通過處理數據,利用分析數據的結果進行預測或決策的問題。因此,在初中階段,要培養學生以隨機的觀點來理解世界,讓學生熟悉統計與概率的基本思想方法,逐步形成統計觀念,形成尊重事實、用數據說話的態度。如對總體、樣本、樣本容量教學,學生找不準研究的對象、對總體和個體的概念理解不透。如了解某某地區初三學生體質健康狀況,抽查600名學生等,學生就不知是研究學生還是學生體質。在教學中學生說總體某某地區初三學生、個體600名學生、我就補充成績嗎?身高嗎?體重嗎?使感悟到自己的不準確,對考察對象認識不清而對總體和個體判斷失誤,考察對象應該是人或物的某種屬性而不是具體的人或物。即考察的是“學生的體質”而不是學生。在眾數、中位數、平均數教學中,眾數、平均數都不需要排序,而確定中位數確分兩種情況還要排序,學生易混淆。可用體育委員集合、排隊方式加深印象。如:廣告公司的工資問題,學生只看到平均工資越高就感覺到職工工資高的表面現象上等,我在教學中對一個例子先示范性地找問題,然后類似資料讓學生找信息。我同時出示幾個公司的廣告統計表讓學生選擇,看出要去掉特殊值的可信性。
4.概率不是頻率,可能性不等同于確定性。頻率是實踐操作得出的不定數據,必須經過多次試驗、操作得出的頻率才能估計概率,概率是一個理論數據。試驗頻率與理論概率存在偏差,而且偏差的存在是正常的、經常的。雖然多次試驗的頻率漸趨穩定于其理論概率,但也不排斥無論做多少次試驗,試驗概率仍然是理論概率的一個近似值,而不能等同于理論概率。例如,“隨意拋擲一枚硬幣,落地后國徽朝上”發生的概率為2/1,但試驗50次,并不能保證恰好25次國徽朝上,25次國徽朝下。只有學生認識到這一點,才算對某一事件發生的概率有較為全面的理解,初步形成隨機觀念。
5.在教學中逐步形成全面考慮,利用列表、樹狀圖直觀形象地系統分析,用列舉法求概率時不注意區分放回實驗與不放回實驗。例如,有四張背面相同的紙牌A、B、C、D,其正面分別畫有四個不同的幾何圖形:正三角形、圓、平行四邊形、正無邊形。小華將這四種片背面向上洗勻后從中隨意抽取兩張,求抽出的兩張牌面圖形都是中心對稱圖形的概率。學生求得概率為P=4/1錯誤原因是審題不細心,沒有注意到本題是不放回實驗,抽第一張牌時有四種可能,但再抽第二張時,就只有三種可能了。
總之,本章教學中,重點應是對隨機現象與概率意義的本質理解,不要放在“如何計數”上,讓更多的時間應用數學知識分析、觀察、理解實際生活中的問題,以更好地體會概率在生活中的意義。盡量設計貼近學生生活的情境,使他們經歷收集數據、整理數據和分析數據的過程,逐步形成統計的意識,培養學生的統計觀念和隨機觀念。
(作者單位:貴州省印江縣新寨農業中學)