古典概型的教學(xué)設(shè)計(jì)
古典概型在高中概率的學(xué)習(xí)中起著承上啟下的作用，在學(xué)生自主學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)上,設(shè)計(jì)拋擲一顆骰子、計(jì)算機(jī)模擬等數(shù)學(xué)試驗(yàn),讓學(xué)生在試驗(yàn)中動手實(shí)踐，分享了古典概型的教學(xué)設(shè)計(jì)方案，一起來參考一下吧！
一、教材分析
1、 教材地位、作用
本節(jié)課的內(nèi)容選自《普通高中課程標(biāo)準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)教科書數(shù)學(xué)必修3（A）版》第三章中的第3.2.1節(jié)古典概型。它安排在隨機(jī)事件的概率之后，幾何概型之前，學(xué)生還未學(xué)習(xí)排列組合的情況下教學(xué)的。古典概型是一種特殊的數(shù)學(xué)模型，也是一種最基本的概率模型，在概率論中占有相當(dāng)重要的地位,是學(xué)習(xí)概率必不可少的內(nèi)容，同時有利于理解概率的概念，有利于計(jì)算一些事件的概率，能解釋生活中的一些問題。因此本節(jié)課的教學(xué)重點(diǎn)是理解古典概型的概念及利用古典概型求解隨機(jī)事件的概率。
2、學(xué)情分析
學(xué)生基礎(chǔ)一般，但師生之間，學(xué)生之間情感融洽，上課互動氛圍良好。他們具備一定的觀察，類比，分析，歸納能力，但對知識的理解和方法的掌握在一些細(xì)節(jié)上不完備，反映在解題中就是思維不慎密，過程不完整。
二、教學(xué)目標(biāo)
1、知識與技能目標(biāo)
�、爬斫獾瓤赡苁录母拍罴案怕视�(jì)算公式；⑵能夠準(zhǔn)確計(jì)算等可能事件的概率。
2、過程與方法
根據(jù)本節(jié)課的知識特點(diǎn)和學(xué)生的認(rèn)知水平，教學(xué)中采用探究式和啟發(fā)式教學(xué)法，通過生活中常見的實(shí)際問題引入課題，層層設(shè)問，經(jīng)過思考交流、概括歸納，得到等可能性事件的概念及其概率公式，使學(xué)生對問題的理解從感性認(rèn)識上升到理性認(rèn)識。
3、情感態(tài)度與價值觀
概率問題與實(shí)際生活聯(lián)系緊密，學(xué)生通過概率知識的學(xué)習(xí)，可以更好的理解隨機(jī)現(xiàn)象的本質(zhì)，掌握隨機(jī)現(xiàn)象的規(guī)律，科學(xué)地分析、解釋生活中的一些現(xiàn)象，初步形成實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度和鍥而不舍的求學(xué)精神。
三、重點(diǎn)、難點(diǎn)
重點(diǎn)：理解古典概型的概念及利用古典概型求解隨機(jī)事件的概率。
難點(diǎn)：如何判斷一個試驗(yàn)是否是古典概型，分清在一個古典概型中某隨機(jī)事件包含的基本事件的個數(shù)和試驗(yàn)中基本事件的總數(shù)。
四、教學(xué)過程
1、創(chuàng)設(shè)情境 提出問題
師：在考試中遇到不會做的選擇題同學(xué)們會怎么辦？在你不會做的前提下，蒙對單選題容易還是蒙對不定項(xiàng)選擇題容易？這是為什么？
【設(shè)計(jì)意圖】通過這個同學(xué)們經(jīng)常會遇到的問題，引導(dǎo)學(xué)生合作探索新知識，符合“學(xué)生為主體，老師為主導(dǎo)”的現(xiàn)代教育觀點(diǎn)，也符合學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律。隨著新問題的提出，激發(fā)了學(xué)生的求知欲望，使課堂的有效思維增加。
2、抽象思維 形成概念
師：考察試驗(yàn)一“拋擲一枚質(zhì)地均勻的骰子”，有幾種不同的結(jié)果，結(jié)果分別有哪些？
生：在試驗(yàn)中隨機(jī)事件有六個，即“1點(diǎn)”、“2點(diǎn)”、“3點(diǎn)”、“4點(diǎn)”、“5點(diǎn)”和“6點(diǎn)”。
師：我們把上述試驗(yàn)中的隨機(jī)事件稱為基本事件，它是試驗(yàn)的每一個可能結(jié)果。
師：考察試驗(yàn)二“拋擲一枚質(zhì)地均勻的硬幣”有哪些基本事件？
生：在試驗(yàn)中基本事件有兩個，即“正面朝上”和“反面朝上”。
師：那基本事件有什么特點(diǎn)呢？
問題：（1）在“拋擲一枚質(zhì)地均勻的骰子”試驗(yàn)中，會同時出現(xiàn)“1點(diǎn)”和“2點(diǎn)”這兩個基本事件嗎？
�。�2）事件“出現(xiàn)偶數(shù)點(diǎn)”包含了哪幾個基本事件？
由如上問題，分別得到基本事件如下的兩個特點(diǎn)：
（1）任何兩個基本事件是互斥的；
（2）任何事件（除不可能事件）都可以表示成基本事件的和。（讓學(xué)生交流討論，教師再加以總結(jié)、概括）
【設(shè)計(jì)意圖】讓學(xué)生歸納與總結(jié)，鼓勵學(xué)生用自己的語言表述，從而提高學(xué)生的表達(dá)能力與數(shù)學(xué)語言的組織能力
例1 從字母中任意取出兩個不同字母的試驗(yàn)中，有哪些基本事件？
師：為了得到基本事件，我們可以按照某種順序，把所有可能的結(jié)果寫出來，本小題我們可以按照字母排序的順序，用列舉法列出所有基本事件的結(jié)果。
解：所求的基本事件共有6個：
【設(shè)計(jì)意圖】由于學(xué)生沒有學(xué)習(xí)排列組合知識，因此用列舉法列舉基本事件的個數(shù)，不僅能讓學(xué)生直觀的感受到對象的總數(shù)，而且還能使學(xué)生在列舉的時候作到不重不漏，解決了求古典概型中基本事件總數(shù)這一難點(diǎn)，同時滲透了數(shù)形結(jié)合及分類討論的數(shù)學(xué)思想。
師：你能發(fā)現(xiàn)前面兩個數(shù)學(xué)試驗(yàn)和例1有哪些共同特點(diǎn)嗎？（先讓學(xué)生交流討論，然后教師抽學(xué)生回答，并在學(xué)生回答的基礎(chǔ)上再進(jìn)行補(bǔ)充）
試驗(yàn)一中所有可能出現(xiàn)的基本事件有“1點(diǎn)”、“2點(diǎn)”、“3點(diǎn)”、“4點(diǎn)”、“5點(diǎn)”和“6點(diǎn)”6個，并且每個基本事件出現(xiàn)的可能性相等，都是；
試驗(yàn)二中所有可能出現(xiàn)的基本事件有“正面朝上”和“反面朝上”2個，并且每個基本事件出現(xiàn)的可能性相等，都是；
例1中所有可能出現(xiàn)的基本事件有“A”、“B”、“C”、“D”、“E”和“F”6個，并且每個基本事件出現(xiàn)的可能性相等，都是；
經(jīng)概括總結(jié)后得到：
�、僭囼�(yàn)中所有可能出現(xiàn)的基本事件只有有限個；②每個基本事件出現(xiàn)的可能性相等。
我們將具有這兩個特點(diǎn)的概率模型稱為古典概率模型，簡稱古典概型。
【設(shè)計(jì)意圖】學(xué)生在合作交流的探究氛圍中思考、質(zhì)疑、傾聽、表述，體驗(yàn)到成功的喜悅，學(xué)會學(xué)習(xí)、學(xué)會合作，充分體現(xiàn)了數(shù)學(xué)的化歸思想。啟發(fā)誘導(dǎo)的同時，訓(xùn)練了學(xué)生觀察和概括歸納問題的能力。
3、概念深化，加深理解
試驗(yàn)“向一個圓面內(nèi)隨機(jī)地投射一個點(diǎn)，如果該點(diǎn)落在圓內(nèi)任意一點(diǎn)都是等可能的”。你認(rèn)為這是古典概型嗎?為什么？
生：不是古典概型，因?yàn)樵囼?yàn)的所有可能結(jié)果是圓面內(nèi)所有的點(diǎn)，試驗(yàn)的所有可能結(jié)果數(shù)是無限的，雖然每一個試驗(yàn)結(jié)果出現(xiàn)的“可能性相同”，但這個試驗(yàn)不滿足古典概型的第一個條件。
試驗(yàn)“某同學(xué)隨機(jī)地向一靶心進(jìn)行射擊，這一試驗(yàn)的結(jié)果只有有限個：命中10環(huán)、命中9環(huán)……命中5環(huán)和不中環(huán)’。你認(rèn)為這是古典概型嗎？為什么？
生：不是古典概型，因?yàn)樵囼?yàn)的所有可能結(jié)果只有7個，而命中10環(huán)、命中9環(huán)……命中5環(huán)和不中環(huán)的出現(xiàn)不是等可能的，即不滿足古典概型的第二個條件。
【設(shè)計(jì)意圖】這兩個問題的設(shè)計(jì)是為了讓學(xué)生更加準(zhǔn)確的把握古典概型的兩個特點(diǎn)，突破了如何判斷一個試驗(yàn)是否是古典概型這一教學(xué)難點(diǎn)，培養(yǎng)學(xué)生思維的深刻性與批判性。
4、觀察比較 推導(dǎo)公式
師：在古典概型下，隨機(jī)事件出現(xiàn)的概率如何計(jì)算？（讓學(xué)生討論、思考交流）
生：試驗(yàn)二中，出現(xiàn)各個點(diǎn)的概率相等，即
P（“1點(diǎn)”）＝P（“2點(diǎn)”）＝P（“3點(diǎn)”）＝P（“4點(diǎn)”）＝P（“5點(diǎn)”）＝P（“6點(diǎn)”）
由概率的加法公式，得
P（“1點(diǎn)”）＋P（“2點(diǎn)”）＋P（“3點(diǎn)”）＋P（“4點(diǎn)”）＋P（“5點(diǎn)”）＋P（“6點(diǎn)”）＝P（必然事件）＝1
因此P（“1點(diǎn)”）＝P（“2點(diǎn)”）＝P（“3點(diǎn)”）＝P（“4點(diǎn)”）＝P（“5點(diǎn)”）＝P（“6點(diǎn)”）＝
進(jìn)一步地，利用加法公式還可以計(jì)算這個試驗(yàn)中任何一個事件的概率，例如，
P（“出現(xiàn)偶數(shù)點(diǎn)”）＝P（“2點(diǎn)”）＋P（“4點(diǎn)”）＋P（“6點(diǎn)”）＝＋＋＝＝
P（“出現(xiàn)偶數(shù)點(diǎn)”）＝ ＝
師：根據(jù)上述試驗(yàn)，你能概括總結(jié)出，古典概型計(jì)算任何事件的概率計(jì)算公式嗎？
生：
【設(shè)計(jì)意圖】學(xué)生通過運(yùn)用觀察、比較方法得出古典概型的概率計(jì)算公式，體驗(yàn)數(shù)學(xué)知識形成的發(fā)生與發(fā)展的過程，體現(xiàn)具體到抽象、從特殊到一般的數(shù)學(xué)思想，同時讓學(xué)生感受數(shù)學(xué)化歸思想的優(yōu)越性和這一做法的合理性。
師：我們在使用古典概型的概率公式時，應(yīng)該還要注意些什么呢?（先讓學(xué)生自由說，教師再加以歸納）在使用古典概型的概率公式時，應(yīng)該注意：
�、僖袛嘣摳怕誓Ｐ褪遣皇枪诺涓判停�
�、谝页鲭S機(jī)事件A包含的基本事件的個數(shù)和試驗(yàn)中基本事件的總數(shù)。
【設(shè)計(jì)意圖】深化對古典概型的概率計(jì)算公式的理解，也抓住了解決古典概型的概率計(jì)算的關(guān)鍵。
5、應(yīng)用與提高
例2 單選題是標(biāo)準(zhǔn)化考試中常用的題型，一般是從A，B，C，D四個選項(xiàng)中選擇一個正確答案。如果考生掌握了考查的`內(nèi)容，他可以選擇惟一正確的答案。假設(shè)考生不會做，他隨機(jī)的選擇一個答案，問他答對的概率是多少？
解：這是一個古典概型，因?yàn)樵囼?yàn)的可能結(jié)果只有4個：選擇A、選擇B、選擇C、選擇D，從而由古典概型的概率計(jì)算公式得：
探究：在標(biāo)準(zhǔn)化考試中既有單選題又有不定項(xiàng)選擇題，不定項(xiàng)選擇題是從A，B，C，D四個選項(xiàng)中選出所有正確的答案，同學(xué)們可能有一種感覺，如果不知道正確答案，多選題更難猜對，這是為什么？
解：這是一個古典概型，因?yàn)樵囼?yàn)的可能結(jié)果只有15個：選擇A、選擇B、選擇C、選擇D，選擇AB、選擇AC、選擇AD、選擇BC、選擇BD、選擇CD、選擇ABC、選擇ABD、選擇ACD、選擇BCD、選擇ABCD，從而由古典概型的概率計(jì)算公式得：
P（“答對”）＝1/15
【設(shè)計(jì)意圖】解決了課前提出的思考題，讓學(xué)生明確解決概率的計(jì)算問題的關(guān)鍵是：先要判斷該概率模型是不是古典概型，再要找出隨機(jī)事件A包含的基本事件的個數(shù)和試驗(yàn)中基本事件的總數(shù)。
例3 同時擲兩個骰子，計(jì)算：
�。�1）一共有多少種不同的結(jié)果？
�。�2）其中向上的點(diǎn)數(shù)之和是5的結(jié)果有多少種？
�。�3）向上的點(diǎn)數(shù)之和是5的概率是多少？
�。ń處熛茸寣W(xué)生獨(dú)立完成，再抽兩位不同答案的學(xué)生回答）
學(xué)生1：①所有可能的結(jié)果是：
�。�1，1）（1，2）（1，3）（1，4）（1，5）（1，6）（2，2）（2，3）（2，4）（2，5）（2，6）（3，3）（3，4）（3，5）（3，6）（4，4）（4，5）（4，6）（5，5）（5，6）（6，6）共有21種。
�、谙蛏系狞c(diǎn)數(shù)之和為5的結(jié)果有2個，它們是（1，4）（2，3）。
�、巯蛏宵c(diǎn)數(shù)之和為5的結(jié)果（記為事件A）有2種，因此，由古典概型的概率計(jì)算公式可得
學(xué)生2：①擲一個骰子的結(jié)果有6種，我們把兩個骰子標(biāo)上記號1，2以便區(qū)分，由于1號骰子的每一個結(jié)果都可與2號骰子的任意一個結(jié)果配對，組成同時擲兩個骰子的一個結(jié)果，我們可以用列表法得到（如圖），其中第一個數(shù)表示1號骰子的結(jié)果，第二個數(shù)表示2號骰子的結(jié)果。
由表中可知同時擲兩個骰子的結(jié)果共有36種。
�、谠谏厦娴乃薪Y(jié)果中，向上的點(diǎn)數(shù)之和為5的結(jié)果有4種：（1，4），（2，3），（3，2），（4，1）。
�、塾捎谒�36種結(jié)果是等可能的，其中向上點(diǎn)數(shù)之和為5的結(jié)果（記為事件A）有4種，因此，由古典概型的概率計(jì)算公式可得
師：上面同一個問題為什么會有兩種不同的答案呢？（先讓學(xué)生交流討論，教師再抽學(xué)生回答）
生：答案1是錯的，原因是其中構(gòu)造的21個基本事件不是等可能發(fā)生的，因此就不能用古典概型的概率公式求解。
師：我們今后用古典概型的概率公式求解時，特別要驗(yàn)證“每個基本事件出現(xiàn)是等可能的”這個條件，否則計(jì)算出的概率將是錯誤的。
【設(shè)計(jì)意圖】本題通過學(xué)生的觀察比較，發(fā)現(xiàn)兩種結(jié)果不同的根本原因是——研究的問題是否滿足古典概型，從而再次突出了古典概型這一教學(xué)重點(diǎn)，體現(xiàn)了學(xué)生的主體地位，逐漸使學(xué)生養(yǎng)成自主探究能力。同時培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用數(shù)形結(jié)合的思想，提高發(fā)現(xiàn)問題、分析問題、解決問題的能力，增強(qiáng)學(xué)生數(shù)學(xué)思維情趣。
6、知識梳理 課堂小結(jié)
1、本節(jié)課你學(xué)習(xí)到了哪些知識？
2、本節(jié)課滲透了哪些數(shù)學(xué)思想方法？
7、作業(yè)布置
1、閱讀本節(jié)教材內(nèi)容
2、必做題課本130頁練習(xí)第1，2題，課本134頁習(xí)題3.2A組第4題
3、選做題課本134頁習(xí)題B組第1題
五、教學(xué)反思
本節(jié)課的教學(xué)設(shè)計(jì)以“問題串”的方式呈現(xiàn)為主，教學(xué)過程中師生共同合作，體驗(yàn)古典概型的特點(diǎn)，公式的生成、發(fā)現(xiàn)，把“數(shù)學(xué)發(fā)現(xiàn)”的權(quán)力還給學(xué)生，讓學(xué)生感受知識形成的過程，獲得數(shù)學(xué)發(fā)現(xiàn)的體驗(yàn)。將學(xué)習(xí)的主動權(quán)較完整地交還給學(xué)生。本節(jié)課始終本著在教師的引導(dǎo)下，學(xué)生通過討論、歸納、探究等方式自主獲取知識，從而達(dá)到滿意的教學(xué)效果。構(gòu)建利于學(xué)生學(xué)習(xí)的有效教學(xué)情境，較好地拓展師生的活動空間，符合新課程的理念。
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