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1、
省2008年高中數(shù)學優(yōu)質課大賽教案
11.1 隨機事件的概率(1)
隨機事件的概率(1)
教材:人教版全日制普通高級中學教科書(必修)數(shù)學第二冊(下B)第十一章
一、教學目標
1.知識與技能
(1)了解必然事件、不可能事件、隨機事件的概念;
(2)理解頻率的穩(wěn)定性及概率的統(tǒng)計定義.
2.過程與方法
發(fā)現(xiàn)法教學,通過學生在拋硬幣的試驗中獲取數(shù)據(jù),歸納總結試驗結果,發(fā)現(xiàn)規(guī)律,真正做到在探索中學習,在探索中提高. 理解在大量
2、重復試驗的情況下,隨機事件的發(fā)生呈現(xiàn)規(guī)律性,進而理解概率和頻率的關系. 從而培養(yǎng)學生從試驗中歸納出一般規(guī)律的能力以及學生動手能力與解決實際問題的能力.
3.情感態(tài)度價值觀
(1)在探究過程中,鼓勵學生大膽嘗試,培養(yǎng)學生勇于創(chuàng)新、敢于實踐等良好的個性品質;
(2)通過對概率的學習,滲透偶然寓于必然、事物之間既對立又統(tǒng)一的辯證唯物主義
思想;增強學生的科學素養(yǎng).
二、教學重點、難點
重點:理解頻率的穩(wěn)定性及概率的統(tǒng)計定義;
難點:頻率與概率的區(qū)別和聯(lián)系.
三、教學方法與手段
方法:試驗、觀察、探究、歸納和總結;
手段:采用實物試驗,多媒體計算機輔助教學.
四、教學過程
1.
3、新課導入
在現(xiàn)實生活中,我們常聽到“概率”這個詞. 比如說:買彩票時,總關心中獎的概率有多大;正規(guī)的足球比賽,為了體現(xiàn)比賽的公平性,比賽前,主裁判往往以拋硬幣的方式,根據(jù)是正面還是反面來確定比賽場地,這些都和概率有關. 那么什么是概率呢?怎么獲得概率的大小呢?知道概率的大小又有何意義呢?
今天我們就開始學習概率的有關知識:第十一章 概率.
我們先來學習第一節(jié):隨機事件的概率(1)(板書課題).
2.事件的分類
首先,請同學們看這樣一些事件,分析它們的發(fā)生與否,各有什么特點?
(1)“導體通電時,發(fā)熱”;
(2)“拋一石塊,下落”;
(3)“在標準大氣壓下且溫度低于0℃
4、時,冰融化”;
(4)“在常溫下,焊錫熔化”;
(5)“某人射擊一次,中靶”;
(6)“擲一枚硬幣,出現(xiàn)正面”.
通過學生討論,指出事件(1)、(2)是必然要發(fā)生的,(3)、(4)是不可能發(fā)生的,而(5)、(6)是可能發(fā)生、也可能不發(fā)生的.
進而引出三類事件的概念:
在一定的條件下必然要發(fā)生的事件,叫做必然事件;
在一定的條件下不可能發(fā)生的事件,叫做不可能事件;
在一定的條件下可能發(fā)生,也可能不發(fā)生的事件,叫做隨機事件.
向學生指出:
(1)它們是按照事件的發(fā)生與否這個標準,來進行分類的;
(2)這三類事件是相對于一定條件來說的,條件改變了,事件的性質有時也會改變. 例如
5、:事件(3)是不可能事件,若將其改為“在標準大氣壓下且溫度高于0℃時,冰融化”,這就是一個必然事件.
例1.指出下列事件是必然事件,不可能事件,還是隨機事件:
(1)“某電話機在一分鐘之內,收到三次呼叫”;
(2)“當是實數(shù)時,”;
(3)“沒有水分,種子發(fā)芽”;
(4)“打開電視機,正在播放新聞”.
答案:(1)隨機事件;(2)必然事件;(3)不可能事件;(4)隨機事件.
根據(jù)三類事件的概念,讓學生舉出現(xiàn)實生活中有關這三類事件的一些例子.
3.試驗、觀察和歸納
在三類事件中,必然事件和不可能事件,它的發(fā)生與否是很容易確定的,事先就知道它發(fā)生或者不發(fā)生;而隨機事件的發(fā)生具有不
6、確定性,可能發(fā)生,也可能不發(fā)生. 那么,它發(fā)生的可能性有多大呢?對于隨機事件,知道它發(fā)生的可能性大小是非常重要的,能為我們的決策提供關鍵性的依據(jù). 那么,如何才能獲得隨機事件發(fā)生的可能性大小呢?最直接的方法就是試驗(觀察).
一次試驗,就是將事件的條件實現(xiàn)一次.例如:“拋擲一枚硬幣,正面向上”這個事件來說,做一次試驗,就是將硬幣拋擲一次.
隨機事件在一次試驗中是否發(fā)生是不能事先確定的,那么在大量重復試驗的情況下,它的發(fā)生是否會有規(guī)律性呢?
下面我們通過做一個拋擲硬幣的試驗,來了解“拋擲一枚硬幣,正面向上”這個隨機事件發(fā)生的可能性大小.
(一)先將學生進行分組,指定組長.
(二)試驗
7、要求及規(guī)則
每人做 10次拋擲硬幣試驗,記錄正面向上的次數(shù),并計算正面向上的頻率,將試驗結果填入表中:
姓 名
拋擲次數(shù)()
正面向上次數(shù)()
頻率()
10
拋硬幣的規(guī)則:
(1)硬幣統(tǒng)一(1角硬幣);(2)垂直下拋;(3)離桌面高度大約為一尺.
(這樣的話,我們基本上在相同的條件下做試驗)
(三)試驗做完后,讓學生比較他們的試驗結果是否相同,并請組長統(tǒng)計本組的結果
教師問:試驗結果與其他同學比較,你的結果和他們相同嗎?為什么?
因為“拋擲一枚硬幣,正面向上”這個事件是一個隨機事件,在每一次試驗中,它的結果是隨機的,所以10次的試驗結果也是隨機的,可能會
8、不同.
(四)教師將組長統(tǒng)計的數(shù)據(jù)及歷史上科學家得到的大量試驗的數(shù)據(jù)輸入電腦,借助Excel統(tǒng)計功能把頻率圖畫出來.
(1)拋擲硬幣試驗結果表
拋擲次數(shù)
2048
4040
12000
24000
30000
72088
正面向上次數(shù)
1061
2048
6019
12012
14984
36124
正面向上的頻率
0.5181
0.5069
0.5016
0.5005
0.4995
0.5011
引導學生來觀察這個頻率圖,看一看由個人到小組、全班再到大量試驗頻率的變化,有什么規(guī)律?
(同學們相互討論,請同學來回答,如果不完善,請其他同
9、學補充,最后教師總結)
規(guī)律:“擲一枚硬幣,正面向上”在一次試驗中是否發(fā)生不能確定,但隨著試驗次數(shù)的增加,正面向上的頻率逐漸地接近于0.5.
(五)教師用計算機來演示大量拋擲硬幣的模擬試驗,讓學生進一步來體會這樣一個規(guī)律.
(六)再讓學生看另外兩組試驗結果,觀察分析頻率的變化規(guī)律.
(2)某批乒乓球質量檢查結果表
抽取球數(shù)
50
100
200
500
1000
2000
優(yōu)等品數(shù)
45
92
194
470
954
1902
優(yōu)等品頻率
0.9
0.92
0.97
0.94
0.954
0.951
可以看到,當抽查的球數(shù)很多時,抽到優(yōu)
10、等品的頻率接近于常數(shù)0.95,在它附近擺動.
(3)某種油菜籽在相同條件下的發(fā)芽試驗結果表
每批粒數(shù)
2
5
10
70
130
310
700
1500
2000
3000
發(fā)芽粒數(shù)
2
4
9
60
116
282
639
1339
1806
2715
發(fā)芽的頻率
1
0.8
0.9
0.857
0.892
0.910
0.913
0.893
0.903
0.905
可以看到,當試驗的油菜籽的粒數(shù)很多時,油菜籽發(fā)芽的頻率接近于常數(shù)0.9.
(七)教師問:通過觀察以上試驗結果及頻率圖,它們的規(guī)律有什么共性呢?
(
11、引導學生歸納)
結論:隨機事件A在每次試驗中是否發(fā)生是不能事先確定的,但是在進行大量重復試驗后,隨著試驗次數(shù)的增加,事件A發(fā)生的頻率總是接近于某個常數(shù).
這個常數(shù),我們給它起個名稱,叫做概率.
4.概率的定義
一般地,在大量重復進行同一試驗時,事件A發(fā)生的頻率總是接近于某個常數(shù),在它附近擺動,這時就把這個常數(shù)叫做事件A的概率,記作P(A).
這里的P是英文Probability(概率)的第一個字母.
說明:
(1) 概率從數(shù)量上反映了一個事件發(fā)生的可能性的大小;
(概率越大,表明事件A發(fā)生的頻率越大,它發(fā)生的可能性越大;概率越小,它發(fā)生的可能性也越?。?
例如:
拋一枚硬幣出
12、現(xiàn)“正面向上”的概率是0.5,
是指:“正面向上”可能性為50%.
任取一個乒乓球得到優(yōu)等品的概率是0.95,
是指:得到優(yōu)等品的可能性為95%.
(2)概率是頻率的穩(wěn)定值,頻率是概率的近似值;
上面有關概率的定義,實際上也是求一個事件的概率的基本方法:進行大量的重復試驗,用這個事件發(fā)生的頻率近似地作為它的概率.
頻率是否等同于概率呢?
(可以提示:頻率是不是不變的?概率是不是不變的?)
頻率本身是隨機的,在試驗前不能確定,做同樣次數(shù)或不同次數(shù)的重復試驗得到的事件的頻率都有可能不同. 而概率是一個確定數(shù),是客觀存在的,與每次試驗無關.
(3)隨機事件A的概率范圍.
記隨機
13、事件A在次試驗中發(fā)生了次,
那么有 , ,于是
由概率的統(tǒng)計定義,可以得到:必然事件的概率1,不可能事件的概率是0.
從這個意義上,必然事件與不可能事件可以看作隨機事件的兩種極端情況.
可見,雖然它們是兩類不同的事件,但在一定的情況下又可以統(tǒng)一起來,這也正反映了事物間既對立又統(tǒng)一的辨證關系.
5.課堂練習
某射手在同一條件下進行射擊,結果如下表所示:
射擊次數(shù)n
10
20
50
100
200
500
擊中靶心次數(shù)m
8
19
44
92
178
455
擊中靶心頻率m/n
0.8
0.95
0.88
0.92
0.89
0.91
(
14、1) 計算表中擊中靶心的各個頻率;
(2) 這個射手射擊一次,擊中靶心的概率約是多少? 0.9
◆這個射手擊中靶心的概率是0.9,那么他射擊10次,一定能擊中靶心9次嗎?
答:不一定. 射擊10次,相當于做了10次試驗,每次試驗的結果都是隨機的,所以射擊10次的結果也是隨機的;但隨著射擊次數(shù)的增加,射擊次數(shù)很多時,擊中靶心的可能性為90%.
6.課堂小結
(1)事件的分類:必然事件、不可能事件和隨機事件;
(2)隨機事件概率的定義;
(3)統(tǒng)計的思想方法.
(讓學生回顧獲得概率定義的過程:試驗、觀察、探究、歸納和總結,進一步體會統(tǒng)計的思想方法 )
通過對概率知識的學習,我們
15、知道一個隨機事件的發(fā)生既有隨機性(對單次試驗來說),又存在著統(tǒng)計規(guī)律性(對大量重復試驗來說),這里面也滲透了偶然寓于必然,事物之間既對立又統(tǒng)一的辨證唯物主義思想.
7.布置作業(yè)
(1)課本138頁,練習 3.
(2)思考題:
隨機事件的概率,一般可以通過大量的重復試驗求得其近似值.那么,對于某些隨機事件,比如:“拋擲一枚硬幣,正面向上”,能否不通過重復試驗,只從理論上的分析得出隨機事件的概率呢?
五、板書設計
11.1 隨機事件的概率(1)
一、事件的分類 概率的范圍
二、概率的定義
進行了次試驗,
發(fā)生了次,
,
,
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