概率進入初中課堂較晚,有關它的各種教育理論研究明顯滯后,這就造成了目前初中課堂教學中的兩難現象:學生難學,教師難教,因此,研究統計與概率的學習策略是很有現實意義的,在當今社會,人們每天面對著大量的數據,因此,掌握基本的數據統計知識是每個社會成員的必備素質,在初中數學中增加統計、概率的內容,是初中新課程的一大特點,此外,統計與概率的內容增加到初中課程中,對促進初中數學教學內容的現代化、結構的合理化有積極的作用。但在實際教學過程中,存在一些問題,本文結合教學實際作些探討。
一、初中學生在學習“統計與概率”過程中出現的問題
1 生活經驗和直覺的誤區對學習的干擾
受生活經驗和直覺誤區的影響,學生對隨機現象問題經常反應遲鈍甚至誤解,教學上需要澄清一些日常生活經驗和直覺的錯誤認識,例如,某彩票每周開獎一次,每次提供萬分之一的中獎機會,若你每周買一張彩票,連續堅持十年獲獎的可能性有多大?按題設,每次中獎的可能性是1/104,于是每次不中獎的可能性是1-1/104,十年(每年以52周計)中共買彩票520次,每次開獎都是相互獨立的,由此得十年中你從未中獎的可能性是P(A)。=(1-1/104)*520=0.9493,這個概率表明十年中你少有中獎是很正常的,與人們的直覺有很大的差異,概率規律反映的是客觀存在的必然性規律,或許這個規律與我們日常生活經驗或直覺相反,但是經過長期實踐與認識,思維結構達到質的飛躍時就會上升為對概率思維規律的把握,學生的隨機思維能力也得到相應的提高,
2 受確定性數學的干擾
誤認概率是一個似近似值,由于中學介紹的概率統計內容只是初步的知識基礎,再加之受到傳統確定性數學思維的影響,所以很多問題在道理上是難以說清的,容易產生一些誤解,中學數學是采用概率的統計定義和古典定義引進概率概念的,以拋硬幣出現“正面”朝上的概率為例,按照統計定義,隨著拋硬幣次數的增加,出現“正面”朝上的頻率越來越穩定于1/2附近(但總不能穩定地等于1/2),教材上也說“拋100次硬幣,差不多50次正面朝上,50次反面朝上”,于是就誤以為1/2是“正面”出現頻率的近似值,是通過四舍五人得來的,按照古典定義,每次拋硬幣時,各面出現的可能性假定是相等的,由于所出現的情況只有兩種,所以“正面”出現的概率是1/2,但由于硬幣兩面質量形狀不可能完全均勻對稱,所以各面出現的可能性也不可能是絕對相等的,因此這個1/2也易被誤認為是近似值,事實上,受確定性數學思維習慣和經驗的影響,以及原有認知基礎的限制,中學生學習時要完全把握概率概念的本質,需要一個較長的認識過程,教學中應明確概率是一個客觀存在的定值(準確值),而不是個近似值,
3 缺乏與日常生活、自然、社會等領域的聯系
數學教育家弗賴登塔爾認為:“數學是現實的,學生從現實生活中學習數學,再把學到的數學應用到現實中去,”數學來源于生產生活實際,反過來又應用于解決生產生活實際中的問題,從學生身邊的現實例子說起,擲一石塊,石塊下落;路口的紅綠燈等是學生親身經歷、感受過的,而學生往往不能把這些現實生活中的素材跟“統計與概率”聯系起來,這些素材來源于現實,且經過提煉,體現了一定的教育價值,任意拋擲一枚均勻的硬幣、轉動能自由轉動的轉盤、拋擲一枚均勻的骰子等無一不是學生所熟悉和感興趣的,由此教師在教學過程中,可由這些學生熟悉的、感興趣的素材引入新知識,使引入的新知識讓學生更有興趣去學習,由此也培養了學生理論聯系實際的意識,
二、“統計與概率”的學習對策
統計與概率所解決的是實際生活中的“活”問題,只有在用的過程中才能達到對定義、公式、法則、原理的真正理解,從而才能反過來有效地解決那些生活中的“活”的問題,
1 引進多媒體教學,使用信息技術,靈活處理數據
多媒體是一個新興的、先進的教學手段,多媒體作為教學中的一種輔助手段,它能使目標教學如虎添翼,更能使目標教學顯示其優越性,統計與概率,有些概念比較抽象,學生學起來有一定困難,且每個學生的思維能力、思維方式不同,接受知識的能力也不同,而利用計算機的交互功能,教師可根據學生的不同情況調整教學,學生也能與教師進行信息交流,從而實現因材施教,使問題簡單化、趣味化,另外,利用多媒體的動畫演示,可對統計與概率中的一些隨機現象進行模擬,再者,制作多媒體軟件,可以克服由概率統計例題字數較多而產生抄題時間上的浪費,從而增加課堂信息量,
在數據收集、整理、分析等過程中,工作量一般比較繁重,只要有條件都應該使用計算器和計算機,我們可以通過網絡收集數據,利用計算機軟件制作統計表,繪制各種統計圖,利用這些統計工具的另一好處就是,計算準確,使用計算機和計算器可節省大量時間,我們可以把精力放在體驗統計思想和統計活動中去,從而對統計和概率加深理解,
2 借助游戲或者實驗活動,體會“統計與概率”抽象的概念,
初中學生尚缺乏抽象的思維能力,對于統計與概率的概念,以及隨機性和隨機現象的規律性較難理解,教師應注重使學生在具體情境中體會概率的意義,同時,加強統計與概率之間的聯系,避免單純的數字運算,借助游戲或者實驗活動,幫助學生理解掌握有關知識,
第一,通過概率試驗,幫助學生體會隨機現象的特點,
第二,通過概率試驗,可以估計一些隨機事件的概率,
第三,通過概率試驗,有利于學生澄清一些錯誤認識,
例如,教師可以借助如下游戲使學生領會統計與概率的內涵,現有電影票一張,小王與小張決定采取“拋擲硬幣”的辦法決定誰可以得到這張電影票,即每人各有相等的機會拋擲硬幣,直至拋擲的結果為一正一反時為止,這時可規定硬幣正面朝上者得電影票,為了說明拋擲硬幣出現正面朝上的可能性是1/2這一事實,可以讓全班同學進行拋擲試驗:要求同桌的兩位同學為一組,每人準備好一枚硬幣,然后每位同學各拋擲硬幣若干次,分別求出正面朝上的頻率,
通過數據的收集、計算整理、過程分析,使學生在不經意間學習并運用了數學知識,同時,激發了學生學習數學的興趣,培養了學生的實踐能力、交流能力和合作精神,
3 通過學生自身的實踐活動,引發統計思考;強調活動,淡化概念
通過活動體驗統計的思想,建立統計的觀念,統計與生活實際是密切聯系的,在收集數據、處理數據以及利用數據進行預測、推斷和決策的過程中,包含著大量的活動,完成這些活動需要正確的統計思想觀念的指導,統計的學習要強調讓學生從事簡單的數據收集、整理、描述、分析,以及根據統計結果進行判斷和預測等活動,以便滲透統計的思想,建立統計的觀念,通過收集數據的活動,學習收集數據的方法,感受收集數據結果的不確定性和多樣性;通過整理和描述數據的活動,學習表示數據的方法,體會統計圖表在統計工作中的作用;通過分析數據并根據統計結果進行判斷和預測的活動,學習分析數據的方法,感受用統計量分析數據的合理性與可行性。
美英澳三國在“統計與概率”學習方面,都特別強調學生的實際動手能力,這方面跟國內形成了很大的反差,因此必須通過學生自身的實踐,從事統計全過程的活動,讓學生認識統計在社會生活和科學領域中的應用,才能感受自然界和社會中大量的隨機性以及隨機性中存在規律f生的統計學最基本的思想,建立統計的觀念,
(責任編輯 易志毅)