高中数学3.1.1随机现象教案新人教B版必修3讲义
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高中数学人教B版必修三第三章《3.1.1随机现象》优质课公
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高中数学人教B版必修三第三章《3.1.1 随机现象》优质课公开课教案教师资格证面试试讲教案
1教学目标
1.了解必然现象和随机现象,了解不可能事件、必然事件及随机事件;
2.理解事件与基本事件的定义,会求试验中的基本事件空间以及事件A包含的基本事件的个数.
2重点难点
教学重点:事件的分类;
教学难点: 用概率的知识解释现实生活中的具体问题.
3学情分析
本节课共设计了6个教学活动,难易程度由浅入深、层层递进,通过游戏的形式,学生在动手操作、观察分析、类比归纳中,通过自主探究、合作交流,在教师的启发指导下,学生在轻松愉快的环境中探求新知。
充分体现了“数学教学主要是数学活动教学”这一思想,体现了师生互动、生生互动的教学理念。
利用多媒体形象生动的特点,增加了课堂的趣味性和直观性,激发学生的学习兴趣和求知欲望,激活学生思维能力,增大了教学容量,对解决重点、突破难点起到辅助作用。
4教学过程
4.1第一学时
4.1.1教学活动
活动1【导入】(一)创设情景、复习引入
判断下列这些事件是随机事件、必然事件还是不可能事件?
1.明天会下雨
2.天上掉馅饼
3.买彩票中奖
4.一分钟等于六十秒
5.老马失蹄
问题1 从分别标有1,2,3,4,5的5根签中随机地抽取一根,抽到的号是5.这个事件是随机。
四川省古蔺县中学高中数学必修三:3.1.1 随机事件的概率 ☆学习目标: 1. 了解随机事件、必然事件、不可能事件的概念;2. 正确理解事件A 出现的频率的意义;3. 正确理解概率的概念,明确事件A 发生的频率f n (A)与事件A 发生的概率P(A)的区别与联系;.☻问题情境:日常生活中,有些问题是很难给予准确的回答的, 例如,①抛一枚硬币,它将正面朝上还是反面朝上? ②购买本期福利彩票是否能中奖?③7:20在某公共汽车站候车的人有多少?④你购买本期体育彩票是否能中奖?等等。
但当我们把某些事件放在一起时, 会表现出令人惊奇的规律性. 这其中蕴涵什么?☻知识生成:(5)频数与频率:对于给定的随机事件A, 在相同的条件S 下重复n 次试验,观察事件A 是否出现,称n 次试验中事件A 出现的次数n A 为事件A 出现的 ; 称事件A 出现的比例f n (A)=n n A 为事件A 出现的 ;对于给定的随机事件A ,如果随着试验次数的增加,事件A 发生的频率f n (A) 稳定在某个常数上,把这个常数记作P(A),称为事件A 的 。
(6)频率与概率的区别与联系:随机事件的频率,是指此事件发生的次数n A 与试验总次数n 的比值n n A,它具有一定的稳定性,总在某个常数附近摆动,且随着试验次数的不断增多,这种摆动幅度越来越小。
我们把这个常数叫做随机事件的概率,概率从数量上反映了随机事件发生的 可能性的大小。
频率在大量重复试验的前提下可以近似地作为这个事件的概率 ☆ 案例探究:例1. 判断下列事件哪些是必然事件,哪些是不可能事件,哪些是随机事件?(1)“抛一石块,下落”. (2)“在标准大气压下且温度低于0℃时,冰融化”;(3)“某人射击一次,中靶”; (4)“如果实数a >b ,那么a -b >0”;(5)“掷一枚硬币,出现正面”;(6)如果,a b 都是实数,a b b a +=+;(7)“导体通电后,发热”; (8) “在常温下,焊锡熔化”.(9)“从分别标有号数1,2,3,4,5的5张标签中任取一张,得到4号签”;(10) “某电话机在1分钟内收到2次呼叫”;(11) “没有水份,种子能发芽”;答:根据定义,事件 是必然事件;事件 是不可能事件;事件 是随机事件.例2. 射击次数n10 20 50 100 200 500 击中靶心次数m 8 19 44 92 178 455击中靶心的频率n m(1)填写表中击中靶心的频率;(2)这个射手射击一次,击中靶心的概率约是什么?分析:事件A 出现的频数n A 与试验次数n 的比值即为事件A 的频率,当事件A 发生的频率f n (A)稳定在某个常数上时,这个常数即为事件A 的概率。
3.1.1—3.1.2随机现象事件与基本事件空间教学设计一、教材分析本节课是高中数学必修三第三章第一节《随机现象事件与基本事件空间》.随机现象在现实世界中是广泛存在的,概率是研究随机现象规律的科学,它为人们认识客观世界提供了理论基础,而且概率论的基础知识已经成为一个未来公民的必备知识.本节课是概率的起始课,主要了解自然界中的一些随机现象及随机结果的判断,理解必然事件、不可能事件、随机事件这三种事件的分类,重点是要理解随机事件的结果在一次试验中是否发生是不确定的以及基本事件空间的写法,通过本节课让学生了解自然界中现象的随机性,能根据题意准确写出事件的基本事件空间,为学习概率打好基础.二、学情分析高一的学生对概率其实并不完全陌生,小学、初中阶段都有初步涉猎,到了高中阶段,我们要进一步剖析其本质特征,这是学生的最近发展区,可以采用探究法,做抛硬币和投掷骰子的试验,让学生在大量随机试验的基础上自己总结出随机现象的本质.基本事件空间的写法是学生的易错点,虽然看似简单,但有一些简便方法能确保列举结果不重不漏,这时,可以采用小组合作,集合大家的智慧,总结出树状图法、表格法、点阵法等,在此基础上进行技能拓展训练,提升学生的数学抽象、逻辑推理、数学建模、直观想象、数学运算、数据分析、数据处理能力,这也是数学学科的核心素养.三、教学目标知识与技能:了解概率论的发展史,了解随机现象,理解事件和基本事件空间的概念,能准确地写出一个试验的基本事件空间.过程与方法:通过学习随机现象和写试验的基本事件空间,培养学习观察、动手和总结的能力。
情感态度价值观:培养学生合作的团队精神以及理论与实践相结合的品质,通过新鲜的案例提高学生们对数学学习的热情和对未知事物的探究,继续深造学习.四、重难点重点:理解事件与事件基本空间的概念,会写出试验的事件及基本事件空间.难点:对基本事件空间的理解.五、教法与学法教法:研讨式教学,结合多媒体和小组和活动实验等多种方法相结合.学法:探究性学习,小组合作学习.六、教学设计(一)小组课前展示请第7组同学在课堂前2分钟讲述概率论的起源与发展.设计意图:本学期开学初在我所教的高一17班试行“小组课前展示”环节,要求小组成员商讨课前展示内容,评价标准:与本节课或者本章已学的的知识内容相关性大,思维清晰,表达准确,声音洪亮。
《随机现象》【知识与能力目标】(1)结合实际问题情景,了解随机现象的必要性和重要性;(2)学会用简单的随机现象分析问题,解决问题。
【过程与方法能力目标】通过实际生活中的问题导入数学思想。
【情感态度价值观目标】随机现象在客观世界中是极为普遍的,通过合作学习,养成倾听别人意见和建议的良好品质。
【教学重点】了解随机现象。
【教学难点】把实际问题转化为数学问题,建立相应的数学模型;运用随机现象解决生活中的问题。
一、新课导入背景链连接飞镖的命中点、摇奖机摇出的号码都是随机的。
概率论就是研究随机现象规律的科学,现已被广泛应用于科学和工农业生产等诸多领域。
例如,天气预报、台风预报等都离不开概率。
生活连接1名数学家=10个师在第二次世界大战中,美国曾经宣布:一名优秀数学家的作用超过10个师的兵力。
这句话有一个非同寻常的来历。
1943年以前,在大西洋上英美运输船队常常受到德国潜艇的袭击,当时,英美两国限于实力,无力增派更多的护航舰,一时间,德军的“潜艇战”搞得盟军焦头烂额。
为此,有位美国海军将领专门去请教了几位数学家,数学家们运用概率论分析后得出,舰队与敌潜艇相遇是一个随机事件,从数学角度来看这一问题,它具有一定的规律性。
一定数量的船(为100艘)编队规模越小,编次就越多(为每次20艘,就要有5个编次),编次越多,与敌人相遇的概率就越大。
美国海军接受了数学家的建议,命令舰在指定海域集合,再集体通过危险海域,然后各自驶向预定港口.结果奇迹出现了:盟军舰队遭袭被击沉的概率由原来的25%降为1%,大大减少了损失,保证了物资的及时供应。
二、探究新知1. 随机现象在自然界和实际生活中,我们会遇到各种各样的现象。
如果从结果能否预知的角度来看,可以分为两大类:一类现象的结果总是确定的,即在一定的条件下,它所出现的结果是可以预知的,这类现象称为确定性现象;另一类现象的结果是无法预知的,即在一定的条件下,出现那种结果是无法预先确定的,这类现象称为随机现象。
人教版高中必修3(B版)3.1.1随机现象教学设计教学目标1.理解概率的基础概念,并学会用文字、符号和数值的形式来表述概率;2.了解随机现象及其特征;3.掌握事件、样本空间和概率的基本概念,以及它们之间的关系;4.学会使用计数法和排列组合法来求解简单的概率问题;5.培养学生运用数学语言和思想进行分析和探究的能力。
教学内容1.随机现象及其概率;2.事件的概念;3.样本空间及其性质;4.概率的基本概念;5.计数法;6.排列和组合;7.典型问题。
教学重点和难点教学重点1.随机现象及其概率;2.事件的概念;3.样本空间及其性质。
教学难点1.学生对于概率的认识和理解较为困难;2.计数法和排列组合法在实际问题中的应用较为抽象。
教学方法1.讲授法:通过讲解和示范,让学生了解概率的基本概念和随机现象的特征;2.实验法:通过实验的方式,让学生了解概率的概念及其计算方法;3.讨论法:通过讨论,让学生理解事件、样本空间和概率的概念,并能够应用到实际问题中进行计算。
教学过程第一步引入(10分钟)在引入环节,可以通过概率的实际应用来引起学生们的兴趣,例如掷色子、抛硬币等。
第二步导入(15分钟)通过讲解随机现象、事件、样本空间和概率的基本概念,让学生对概率有一个初步的了解。
第三步实验(30分钟)学生可以通过掷色子、抛硬币等实验的方式,了解概率的计算方法,并通过实验结果来验证计算是否正确。
第四步计数法(20分钟)通过教师讲授和举例,让学生了解计数法的应用,如排列、组合等。
第五步解决实际问题(30分钟)通过讲解典型问题,并结合计数法和概率的基本概念,让学生能够应用所学知识来解决实际问题。
第六步总结(10分钟)在总结环节,让学生对所学内容进行总结,并提出学习中的疑问和困惑。
教学评估1.实验成绩;2.课堂练习成绩;3.期末考试成绩。
高中数学 3.1.1 随机现象教案 新人教B版必修3教学分析
本小节首先通过自然界和人类社会中的大量的实际问题引出了必然现象和随机现象的概念,给学生一个形象直观的认识.如:购买彩票、降雨概率、抛掷硬币、投篮、交通信号灯的颜色和抽取产品检验等实际问题.目的是让学生了解随机现象在我们身边是大量存在的,有关概率问题的学习就是要解决这样的问题.从而增加学生学习概率的兴趣,了解数学在解决实际问题中的广泛作用,提高学生应用数学分析问题和解决问题的能力.
值得注意的是:在教学中应充分调动学生的学习积极性,在引用教材实例的同时,可以采取小组合作学习的方式,让同学们相互讨论,相互启发,集思广益,举出身边熟悉的必然现象和随机现象的例子,为进一步的深入学习研究随机事件的概率积累素材,引燃学生的思维火花.三维目标
1.了解随机现象的意义.
2.正确理解随机现象发生的不确定性,让学生体验生活中的随机现象.
3.加强与现实生活的联系,以科学的态度评价身边的一些随机现象.
重点难点
教学重点:随机现象的概念.
教学难点:启发学生联系自身的生活和学习经历举出随机现象的例子.
课时安排
1课时
导入新课
思路1.在自然界和现实生活中,一些事物都是相互联系和不断发展的.在它们彼此间的联系和发展中,根据它们是否有必然的因果联系,可以分成截然不同的两大类:一类是确定性的现象,一类是不确定性的现象.教师点出课题.
思路2.同一个工人在同一台机床上加工同一种零件若干个,它们的尺寸总会有一点差异.在同样条件下,进行小麦品种的人工催芽试验,各粒种子的发芽情况也不尽相同,有强弱和早晚的分别等等.教师点出课题.
推进新课
阅读教材并回答下列问题.
1.什么叫必然现象?
2.什么叫随机现象?
3.什么叫试验?
讨论结果:
1.把一石块抛向空中,它会掉到地面上来;我们生活的地球,每天都在绕太阳转动;一个人随着岁月的消逝,一定会衰老、死亡……这类现象称为必然现象.必然现象是在一定条件下必然发生某种结果的现象.
2.在一定条件下可能发生也可能不发生某种结果的现象称为随机现象.
其特点:当在相同的条件下多次观察同一现象,每次观察到的结果不一定相同,事先很难预料哪一种结果会出现.
3.为了探索随机现象的规律性,需要对随机现象进行观察,我们把观察随机现象或为了某种目的而进行的实验统称为试验,把观察结果或实验结果称为试验的结果.为了讨论问题方便,在本章中我们赋
予“试验”这一词较广泛的含义.
思路1
例1我们通常把硬币上刻有国徽的一面称为正面,现在任意掷一枚质地均匀的硬币,正面朝上,这一现象是随机现象吗?
解:可能出现“正面朝上”,也可能出现“反面朝上”,究竟得到哪一种结果,不可能事先确定,这是一种随机现象.
点评:判断随机现象的关键是明确某种现象的发生具有不确定性.
变式训练
一名中学生在篮球场的罚球线练习投篮,投进篮这一现象是随机现象吗?
解:对于每次投篮,他可能投进,也可能投不进.即使他打篮球的技术很好,我们最多只能说,他投进的可能性很大,并不能保证每投必进,所以这是一种随机现象.
例2在城市中,当我们走到装有交通信号灯的十字路口时,看到交通信号灯的颜色是绿色,这一现象是随机现象吗?
解:可能遇到绿灯,这时可以快速穿过马路,也可能遇到红灯或黄灯,这时就应该停下.一般来说,行人在十字路口看到的交通信号灯颜色,可以认为是一种随机现象.
点评:判断随机现象常借助于生活经验.
变式训练
在10个同类产品中,有8个正品、2个次品.从中任意抽出3个检验,其结果是随机现象吗?
解:“抽到3个正品”“抽到2个次品”“抽到1个次品”三种结果都有可能出现,至于出现哪一种结果,由于是任意抽取,抽取前无法预料,这当然是一种随机现象.
思路2
例 下列是必然现象的是________.
①如果x,y∈R,那么a+b=b+a;
②a、b、c是三条直线,如果a∥b,b∥c,那么a∥c;
③当x>0,y>0时,x+y<0;
④如果x∈R,那么x2>0.
解析:很明显①②是必然现象;③是不可能现象;④是随机现象.答案:①②
点评:解决本题的关键是借助于相关的数学知识.
变式训练
下列是必然现象的是________.
①A={1,2,3},B={3,4,5},则A∩B={3};
②a>b,b>c,则a>c;
③如果a>b,那么ac2>bc2;
④关于x的方程2x+b=0无实根.
答案:①②
1.以下现象是随机现象的是( )
A.标准大气压下,水加热到100 ℃,必会沸腾
B.走到十字路口,遇到红灯
C.长和宽分别为a,b的矩形,其面积为ab
D.当Δ≥0时,一元二次方程ax2+bx+c=0(a,b,c为常数,a≠0)有实根
解析:很明显A、C、D为必然现象,B是随机现象.
答案:B
2.有下面的试验:
①如果a,b∈R,那么ab=ba;
②某人买彩票中奖;
③3+5>10;
④在地球上,苹果不抓住必然往下掉.
其中是必然现象的有( )
A.① B.④ C.①③ D.①④
解析:③是不可能现象;②是随机现象;①④是必然现象.
答案:D
3.有下面的试验:
①连续两次掷一枚硬币,两次都出现反面朝上;
②异性电荷,互相吸引;
③在标准大气压下,水在-2 ℃结冰.
其中是随机现象的有( )
A.① B.② C.③ D.①③
解析:②是必然现象;③是必然现象;①是随机现象.
答案:A
下列是随机现象的是________.
①新生婴儿是男孩或女孩
②某人射击一次,没中靶
③从一副牌中抽到红桃A
④种下一粒种子发芽
⑤从含有1件次品的100件产品中抽出3件全部是正品
答案:②③④⑤
本节课学习了随机现象.
本节练习A.
本节教学设计利用了大量的生活实例,贴近学生的生活和实际,使用后教学效果非常好.
概率论
probability theory
概率论是研究随机现象数量规律的数学分支.随机现象是相对于决定性现象而言的.在一定条件下必然发生某一结果的现象称为决定性现象.例如在标准大气压下,纯水加热到100 ℃时水必然会沸腾等.随机现象则是指在基本条件不变的情况下,一系列试验或观察会得到不同结果的现象.每一次试验或观察前,不能肯定会出现哪种结果,呈现出偶然性.例如,掷一硬币,可能出现正面或反面,在同一工艺条件下生产出的灯泡,其寿命长短参差不齐等等.随机现象的实现和对它的观察称为随机试验.随机试验的每一可能结果称为一个基本事件,一个或一组基本事件统称随机事件,或简称事件.事件的概率则是衡量该事件发生的可能性的量度.虽然在一次随机试验中某个事件的发生是带有偶然性的,但那些可在相同条件下大量重复的随机试验却往往呈现出明显的数量规律.例如,连续多次掷一均匀的硬币,出现正面的频率随着投掷次数的增加逐渐趋向于1/2.又如,多次测量一物体的长度,其测量结果的平均值随着测量次数的增加,逐渐稳定于一常数,并且诸测量值大
都落在此常数的附近,其分布状况呈现中间多,两头少及某程度的对称性.大数定律及中心极限定理就是描述和论证这些规律的.在实际生活中,人们往往还需要研究某一特定随机现象的演变情况随机过程.例如,微小粒子在液体中受周围分子的随机碰撞而形成不规则的运动(即布朗运动),这就是随机过程.随机过程的统计特性、计算与随机过程有关的某些事件的概率,特别是研究与随机过程样本轨道(即过程的一次实现)有关的问题,是现代概率论的主要课题.
概率论的起源与赌博问题有关.16世纪,意大利的数学家卡尔丹(1501~1576)开始研究掷骰子等赌博中的一些简单问题.17世纪中叶,有人对博弈中的一些问题发生争论,其中的一个问题是“赌金分配问题”,他们决定请教法国数学家帕斯卡和费马.帕斯卡和费马基于排列组合方法,研究了一些较复杂的赌博问题,他们解决了分赌注问题、赌徒输光问题.他们对这个问题进行了认真的讨论,花费了3年的时间来思考,并最终解决了这个问题,这个问题的解决直接推动了概率论的产生.随着18 、19世纪科学的发展,人们注意到在某些生物、物理和社会现象与机会游戏之间有某种相似性,从而由机会游戏起源的概率论被应用到这些领域中;同时这也大大推动了概率论本身的发展.使概率论成为数学的一个分支的奠基人是瑞士数学家伯努利,他建立了概率论中第一个极限定理,即伯努利大数定律,阐明了事件的频率稳定于它的概率.随后棣莫弗和拉普拉斯又导出了第二个基本极限定理(中心极限定理)的原始形式.拉普拉斯在系统总结前人工作的基础上写出了《分析概率理论》,明确给出了概率的古典定义,并在概率论中引入了更有力的分析工具,将概率论推向一个新的发展阶段.19世纪末,俄国数学家切比雪夫、马尔可夫、李亚普诺夫等人用分析方法建立了大数定律及中心极限定理的一般形式,科学地解释了为什么实际中遇到的许多随机变量近似服从正态分布.20世纪初受物理学的刺激,人们开始研究随机过程.这方面柯尔莫哥洛夫、维纳、马尔可夫、辛钦、莱维及费勒等人作了杰出的贡献.
如何定义概率,如何把概率论建立在严格的逻辑基础上,是概率理论发展的困难所在,对这一问题的探索一直持续了3个世纪 .20世纪初完成的勒贝格测度与积分理论及随后发展的抽象测度和积分理论,为概率公理体系的建立奠定了基础.在这种背景下,俄罗斯数学家科尔莫戈罗夫1933年在他的《概率论基础》一书中第一次给出了概率的测度论的定义和一套严密的公理体系.他的公理化方法成为现代概率论的基础,使概率论成为严谨的数学分支,对概率论的迅速发展起了积极的作用.概率与统计的一些概念和简单的方法,早期主要用于赌博和人口统计模型.随着人类的社会实践,人们需要了解各种不确定现象中隐含的
必然规律性,并用数学方法研究各种结果出现的可能性大小,从而产生了概率论,并使之逐步发展成一门严谨的学科.现在,概率与统计的方法日益渗透到各个领域,并广泛应用于自然科学、经济学、医学、金融保险甚至人文科学中.。