2 用频率估计概率教学设计及课堂实录

课题

3.2 用频率估计概率

课时

1课时

1、知识与技能:经历收集数据、进行试验、统计结果、合作交流的过程，估计一些复杂的随机事件发生的概率. 2、过程与方法:经历试验、统计等活动过程，在活动中进一步发展学生合作教学目标

交流的意识和能力. 3、情感、态度、价值观:通过对贴近学生生活的有趣的生日问题的试验、统计，提高学生学习数学的兴趣，且有助于破除迷信，培养学生严谨的科学态度和辩证唯物主义世界观. 教学重点

教学难点

的概率。

学生的知识技能基础：学生通过以前的学习，对用试验方法估计随机事件发生的概率有了初步的认识，知道了“当试验次数较大，实验频率稳定于理论概率，并可据此估计某一事件发生的概率”. 学情分析

学生的活动经验基础：经历了试验、统计过程，获得了用试验方法估计事件发生的概率的体验，并且在以前的数学学习活动中已经历了很多合作学习的过程，具有了一定的合作学习经验，具备了一定的合作与交流的能力. 教学过程：

一：情境引入

内容：《红楼梦》第62回中有这样的情节：

当下又值宝玉生日已到，原来宝琴也是这日，二人相同。……

袭人笑道：“这是他来给你拜寿.今儿也是他的生日，你也该给他拜寿.”宝玉听了，喜的忙作下揖去，说：原来今儿也是姐姐的芳诞.”平儿还福不迭。……

探春忙问：“原来邢妹妹也是今儿，我怎么就忘了。”

……

探春笑道：“倒有些意思，一年十二个月，月月有几人生日。人多了，便这等巧了，也有三个一日，两个一日的。……

目的：以小说情节开篇，引人入胜，直接引入与生日有关的话题，激发学生的学习掌握试验的方法估计复杂的随机事件发生的概率。

试验估计随机事件发生的概率；关键是通过试验、统计活动，体会随机事件

兴趣. 实际效果：学生置身于情境之中，并陷入思考：为什么“便这等巧？”

二：探索新知

经历试验、统计等活动过程，估计复杂随机事件（生日相同）的概率。

内容：

教师提出问题串

（1）400位同学中，一定有2人的生日相同（可以不同年）吗？有什么依据呢？

（2）300位同学中，一定有2人的生日相同（可以不同年）吗？

（3）教师提出一个论断：“我认为咱们班50个同学中很可能就有2个同学的生日相同”你相信吗？

对于问题（1），学生能给予肯定的回答“一定”，对于能力比较强的学生可以用“抽屉原理”加以解释。例如，有的学生会给出如下的解释：“一年最多366天，400个同学中一定会出现至少2人出生在同月同日，相当于400个物品放到366个抽屉里，一定至少有2个物品放在同一抽屉里—抽屉原理：把m个物品任意放进几个空抽屉里（m＞n），那么一定有一个抽屉中放进了至少2个物品”。

对于问题（2），学生会给出“不一定”的答案。

对于问题（3），学生会表示怀疑，不太相信。

于是，在班级课堂里展开现场的调查。得到数据后请学生反思：

如果50个同学中有2人生日相同，能否说明50人中有2人生日相同的概率是1？

如果50人中没有2人生日相同，就说明50人中2 人生日相同的概率为0？

学生能根据以往的知识进行反思，并能举一些类似的问题作为例子。例如：

随意抛掷一枚硬币，若国徽面朝上，说它的确概率为1，国徽面朝下的概率为0.显然是错误的，我们知道它们的概率均为0.5. 随意抛掷一枚骰子，“6朝上”时我们说“6朝上”的概率为1，6朝下的概率为0，显然也是错误的，我们知道它们的概率为1/6. 活动一，每个同学课外调查10人的生日，从全班的调查结果中随机选择50人，看有没有2人生日相同，设计方案估计50人中有2人生日有相同的概率. 活动设计目的：通过具体收据数据、实验、统计结果过程，丰富学生的数学活动经验，对本节课有更直观的感知，经历用实验估计理论概率的过程，初步感受到生日相同

的概率较大. 设计方案：学生自主设计. 附学生设计的方案：

方案一：将每个同学调查的生日随机排列成一方阵，然后按某一规则从中选取50个数据进行实验（如25×20），从某行某列开始，自左而右，自上而下，，选出50个数）. 方案二：把全班每个同学所调查的数据写在纸条上，放在箱子里随机抽取. 方案三：从50个同学手里随机抽取一个调查数据，组成50个数据. 方案四：全班分成10个小组，把每个小组调查数据放在一起，打乱次序，随机抽取5个，然后10个小组的结果放在一组成50个数据. 活动过程指导：

（1）节约时间，生日表示方式简化成四位数.如“0217”

（2）人人参与，大胆发言、交流、讨论从大量的重复试验活动中感受生日相同的概率较大.

（3）激励学生提出更好的活动方案，如：产生1～365之间某一自然数随机数的方法；分工制作1～365自然数卡片，放入纸箱随机抽取一张，记下号码，放回去，再随机抽取，直至抽出50张，多次重复试验，并估计出50人中有2人生日相同的概率，此为模拟试验. 活动评价指导：

（1）学生的参与程度，活动过程中的思维方式，与同学合作交流情况. （2）鼓励思维多样性. （3）关注学生能否用实验方法估计一些较复杂随机事件发生的概率. （4）关注学生对概率的理解是否全面. （5）关注实验次数. 实际效果：通过以上探索活动，经历了大量重复试验，能估算出50人中有2人生日相同的概率是多少.约0.9704，很大. 结果可解释《红楼梦》生日相同“遇的巧”的问题. 这个结果出人意料之处就在于其结果违反了人们的直觉：人们往往觉得两人生日相同是一种可能性不大的事情，计算结果却是：如果人数不少于是23人，这种可能性就达50%.看下表是“几个人中至少有2人生日相同”的概率大小表：

n

20

21

22

23

24

25

26

27

28

p

n

p

0.6810

0.7105

0.7305

0.7533

0.7750

0.7953

0.8144

0.8322

0.8487

n

38

39

40

41

42

43

44

45

46

p

0.8641

0.8781

0.8912

0.9032

0.9140

0.9239

0.9329

0.9410

0.9483

n

47

48

49

50

51

52

53

54

55

p

0.9548

0.9606

0.9658

0.9704

0.9744

0.9780

0.9811

0.9839

0.9836

n

56

57

58

59

60

p

0.9883

0.9901

0.9917

0.9930

0.9941

0.4114

29

0.4437

30

0.4757

31

0.5073

32

0.5383

33

0.5687

34

0.5982

35

0.6269

36

0.6545

37

三：练习提高

内容：课本P70随堂练习

课外调查的10个人的生肖分别是什么？他们中有2人的生肖相同吗？6个人中呢？利用全班的调查数据设计一个方案，估计6个人中有2个人生肖相同的概率. 目的：本问题与前面生日问题类似，借助于课外调查的数据再次进行有关问题的概率估算，丰富数学活动经验，直观感受较复杂事件的概率问题. 设计方案：模仿生日问题，学生自主设计，以上方案仅供参考. 方案一：全班分6人一小组试验（多出人员可一人当2人，3人），每人随机写下自己调查的一个生肖，小组长汇总收集数据，统计结果，课代表收集全班数据，估算6人中有2人生肖相同的概率. 方案二：将全班调查好所有结果写在纸条上，放进箱子里随机抽取6张. 方案三：生肖结果用数字代替排成方阵. 活动过程指导：

（1）简化过程，把生肖按顺序用1-12个数据代替. （2）鼓励学生积极大胆发表自己的见解. （3）在讨论、交流过程中使学生进一步感受大量重复试验中频率稳定于概率的意义. （4）激励学生探索该问题的模拟试验. 活动评价指导：

（1）主要是积极评价，鼓励学生思维的多样性. （2）看学生能否用试验的方法估计一些复杂随机事件的概率. （3）关注学生对概率意义的理解是否全面. （4）此问题的理论概率约0.78，在此不要求学生把结果精确到那一位. 四：课时小结

内容：师生共同总结本节内容

目的：回顾本节教学目标

学生先自我总结，然后师生共析：

本节课经历了调查、收集数据、整理数据、进行试验、统计结果，合作交流的过程，知道了用大量的实验频率来估计，一些复杂的随机事件的概率，当试验次数赵多时，实验频率稳定于理论概率，还知道了“直觉并不可靠”，本节“生日相同的概率”50人中有2人生日相同的概率竟高达0.97，这有违我们的“常识”。实际上，生活中有很多类似巧合，实则平凡且极为平凡的现象，如果我们从科学的角度通过实验估计随机事件发生的概率，用知识来武装我们的头脑，我们就会“透过现象看本质”，也不会受别有用心的人的欺骗，从而破除迷信，树立正确的唯物主义世界观. 3.2 用频率估计概率

一、情境引入

板书二、探究新知

设计

三、练习巩固

四、课时小结

A类：习题3.4第1题

分层作业

B类：习题3.4第1、2题

课后反思