将数学文化融入概率统计课程教学的案例研究与设计

第一篇：将数学文化融入概率统计课程教学的案例研究与设计

将数学文化融入《概率论与数理统计》课程教学的案例研究与设计

一、将数学文化融入《概率论与数理统计》课程教学的重要性

在《概率论与数理统计》的教学中，融入数学文化具有重要的意义。首先，数学文化作为文化的一种表现形式，将数学文化融入《概率论与数理统计》教学过程中去，使得数学研究和学习的范围更加广泛，领域更加多样，这不仅仅丰富了数学知识，还实现了概率统计教学的结构调整和优化。其次，数学文化融入《概率论与数理统计》教学过程中，将有利于实现数学文化修养的塑造，极好地规避了大学数学传统教学理论的教学方式，使得学生能够对于概率统计教学知识有更加全面的理解和判断，为学生创造力的发展打下基础。最后，将数学文化融入《概率论与数理统计》教学过程中去，将有利于树立大学生正确的数学观念，养成良好的数学素养，能够以数学严谨的态度去探析问题，解决问题。

二、教学案例研究与设计

（一）概率论基本概念教学

在概率统计课堂教学中，给数学多一点儿人文色彩，激发学生灵感，将数学背景资料，如概率统计发展中的若干重要事件，重要人物或重要成果等融入教学内容中，帮助学生认识概率统计概念、思想方法发展过程，让学生对整门课程有一个清晰、连贯的认识，这也是体现数学文化价值的一种有效途径。

例如，在进行概率论的基础概念教学时，首先通过历史故事作为切入点，吸引学生的注意力。概率论起源于有关赌博问题的研究，在17世纪中期的法国，贵族梅累曾经发现一个十分有趣的 “分赌注”现象，同时与数学兼物理学学者帕斯卡进行分享。这个著名的“分赌注”问题是这样的：梅累喜爱赌博，曾经与赌友比赛掷骰子，而每人的赌注为32枚金币，同时制定规则，梅累首先掷出三次六点或者赌友先掷三次四点，则判定为赢，赌局结束。而在赌局开始没多久，梅累就已经完成了两次掷出六点，而赌友仅仅完成一次掷出四点，而这时梅累突然接到国王召见，所以赌局只能被迫停止，那么问题是两人对于共计64枚金币的分配问题产生了分歧，问如何划分才是科学的？而帕斯卡对于这个奇妙现象也是百思不得其解，通过长达三年的研究，直到165年，才有了点眉目，发现了其中的规律，于是他写信给他的好友费马，和他进行探讨，两人讨论并取得了一致的意见。虽然表明看来，这就是相当于是现代的普通的棋盘游戏，但是其中风险的理念却推动了概率论的出现。“分赌本”问题经历了长达一百多年的探究，才得到了正确的解决，在解决的过程中又孕育了一些概率论的基本概念。

当完成概率论产生史的介绍后，组织学生进行探讨，同时根据自身的思想和所学的知识去解答赌注的分配问题，而学生也会因为故事的趣味性进而开展自主思考，激发了探索随机世界的兴趣，最终深刻了解概率的思想理念。

（二）贝叶斯公式

贝叶斯公式是概率论中的一个极为有用的公式，在教学时可以通过引入有关贝叶斯公式的历史背景知识，同时结合生活中的实际素材，将数学文化融入课堂教学过程中，促进有效教学的进行。

18世纪英国业余数学家托马斯·贝叶斯提出过一种看上去似乎显而易见的观点：“用客观的新信息更新我们最初关于某个事物的信念后，我们就会得到一个新的、改进了的信念。” 这个研究成果，因为简单而显得平淡无奇，直到他死后的两年才于1763年由他的朋友理查德·普莱斯帮助发表。它的数学原理很容易理解，简单说就是，如果你看到一个人总是做一些好事，则会推断那个人多半会是一个好人。这就是说，当你不能准确知悉一个事物的本质时，你可以依靠与事物特定本质相关的事件出现的多少去判断其本质属性的概率。用数学语言表达就是：支持某项属性的事件发生得愈多，则该属性成立的可能性就愈大。与其他统计学方法不同，贝叶斯方法建立在主观判断的基础上，你可以先估计一个值，然后根据客观事实不断修正。

1774年，法国数学家皮埃尔-西蒙·拉普拉斯独立地再次发现了贝叶斯公式。拉普拉斯关心的问题是：当存在着大量数据，但数据又可能有各种各样的错误和遗漏的时候，我们如何才能从中找到真实的规律。拉普拉斯研究了男孩和女孩的生育比例。有人观察到，似乎男孩的出生数量比女孩更高。这一假说到底成立不成立呢？拉普拉斯不断地搜集新增的出生记录，并用之推断原有的概率是否准确。每一个新的记录都减少了不确定性的范围。拉普拉斯给出了我们现在所用的贝叶斯公式的表达：

P(B|A)P(B)P(A|B)

P(A)该公式表示在A事件发生的条件下B事件发生的条件概率，等于B事件发生条件下A事件发生的条件概率乘以B事件的概率，再除以A事件发生的概率。公式中，P(B）也叫做先验概率，P(B|A)叫做后验概率。

在讲解贝叶斯公式这节内容之前，学生们已经具备了有关条件概率、全概率公式的相关知识，条件概率的公式为：

P(AB)P(A)P(B|A)P(B)P(A|B)；

即事件A和事件B同时发生的概率等于在发生A的条件下B发生的概率乘以A的概率。由此也可以推导出贝叶斯公式:

P(B|A)P(B)P(A|B)，P(A)即已知P(A|B),P(A)和P（B）可以计算出P(B|A)。

我们给出贝叶斯公式的定理形式：若B1，B2，为一列互不相容的事件，且

Bi1i

P(Bi)0,i1,2,

则对任一事件A，有

P(Bi|A），i1,2，

P(Bj)P(A|Bj）j1P(Bi）P(A|B)概率统计来源于生活，日常生活中随处可见它的身影，反过来，概率统计也应用于生产、生活、及科学技术的各个领域。因此，概率统计的教学要注重紧密联系实际，从实际生活中多寻找素材，展示概率统计的活力与魅力，切不可脱离实际，仅仅教给学生理论知识。下面通过一个典型的医学普查的例子，加深学生们对贝叶斯公式的理解和应用：

用甲胎蛋白法普查肝癌。令

C={被检验者患肝癌}；A={甲胎蛋白检验结果为阳性} 则 C={被检验者患肝癌}；A={甲胎蛋白检验结果为阳性} 由过去的资料已知 P(A|C)0.95

P(A|C)0.90

又已知某地居民的肝癌发病率为P(C)0.0004。在普查中查出一批甲胎蛋白检验结果为阳性的人，求这批人中真正患有肝癌的概率P(C|A)。

解：由贝叶斯公式可得 P(C|A)P(C)P(A|C)0.00040.950.0038

P(C)P(A|C)P(C)P(A|C)0.00040.950.99960.1由此可知，经甲胎蛋白法检验为阳性的人群中，其中真正患有肝癌的人还是很少的（只占0.38%）。把P(C|A)0.0038和已知的P(A|C)0.95及P(A|C)0.90对比一下是很有意思的。当已知病人患肝癌或为患肝癌时，甲胎蛋白检验的准确性应该说是比较高的，这从P(A|C)0.95和P(A|C)0.90可以肯定这一点。但如果未知病人是否患肝癌，而要从甲胎蛋白检验结果为阳性这一事实出发，来判断病人是否患肝癌，那么它的准确性还是很低的，因为P(C|A)只有0.0038。这个事实看来似乎有点矛盾，一种检验方法“准确性”很高，在实际使用时准确性却又很低，到底是怎么一回事呢？这从上述计算中用到的贝叶斯公式可以得到解释。

已知P(A|C)0.1是不大的（这时被检验者为患肝癌，但甲胎蛋白检验结果为阳性，即检验结果是错误的），但是患肝癌的人毕竟很少（在本例中为P(C)0.0004），于是为患肝癌的人占了绝大多数（P(C)0.9996）,这就使得检验结果是错误的部分P(C)P(A|C)相对很大。从而造成P(C|A)很小。那么，上述结果是不是说明甲胎蛋白检验法不能用了呢？完全不是。通常医生总是先采取一些其他简单易行的辅助方法进行检查，当他怀疑某个对象有可能患有肝癌时，才建议使用甲胎蛋白法检验。这时，在被怀疑的对象中，肝癌的发病率已经显著地增加了。比方说，在被怀疑的对象中P(C)0.5，这时按上述方法计算可以得到P(C|A)0.90，这就有相当高的准确性了。

在贝叶斯公式的教学过程中，首先教给学生公式，在很好地阐述它的思想的基础上，再配合现实生活中生动有趣的例子，学生会很好的领会贝叶斯公式的内涵，能够大大地提高教学效果。

（三）数学美

概率统计课程学习不仅有利于学生逻辑思维能力发展，与其他数学课程一样也有利于学生创造性才能包括审美直觉的发展。例如：

1.对称美：比如正态分布图象展现的就是一副对称的美丽图案；条件概率公式与乘法公式的“对称性”，连续型随机变量的分布函数与密度函数的表达式“对称性”，学生在解决概率问题时可以充分运用这个对称特征，提升解题效率。2.简洁美：追求简洁美不仅能激发学生学习兴趣，往往还可以促进学生独辟蹊径，找到优美而简洁的解法。如正态分布、分布可加性表达式结构简单、整齐。

从概率统计知识讲述过程中，让学生体会到其中的美，体会到数学也是赏心悦目的，让追求其中的美成为学生的学习动力，利用美陶冶情操，实现数学文化的教育功能，真正将数学文化融入《概率论与数理统计》的教学中。

三、总结

数学不仅仅是一种“工具”或者解决问题的“方法”，也是一种“思维方式”；数学不仅仅是一门科学，更是一种文化；学习数学也是在培养一种数学素质。尽管数学是一门具有抽象性和应用性的学科，但是并不影响其教学的多样性，特别是在概率统计教学中渗透数学文化，往往会让数学的人文性和思想价值充分体现，同时能够对学生形成积极的引导，进而提升其数学文化素养以及逻辑思维能力。

对教师来说，应当从根本上转变传统的教学观念，从学科基本概念、定理和解题中跳出来，走向数学文化，转变这门课程在学生心目中的印象，让学生更贴近数学，更加了解概率论与数理统计课程。概率统计课堂也应当是数学文化传承的地方，教师在概率统计知识与技能的教学中，适时介绍概率统计知识产生的背景；在过程与方法的教学中，有意提炼数学的思想方法；在情感态度价值观的教学中，让学生意会数学中的美，感受数学文化的良好氛围。这样，学生就可以在获得概率统计较为系统的基础理论知识与方法的同时，培养良好思维方式，提升数学文化素养。

第二篇：统计与概率 教学设计 教案

教学准备

1.教学目标

知识与技能：掌握整理数据、编制统计表、绘制统计图。过程与方法：比较不同统计图的特点及不同统计图的画法。情感态度与价值观：通过对统计知识的整理和复习，提高统计意识。

2.教学重点/难点

教学重点：运用统计图解决实际生活中的问题。教学难点：能根据实际情况选择合适的统计图。

3.教学用具

课件

4.标签

教学过程

（一）、引入新课：

统计在我们的生活中有着广泛的应用，例如，公司要了解一种产品的销售情况，就需要了解顾客群体，需求状况等数据，统计就是帮助人们整理和分析数据的知识方法。这节课我们就一起来复习统计的初步知识。

1.总体回顾。

师：我们以前都学过哪些统计的知识?（1）组织学生独立回答.（2）教师做适当评价和补充。

学生可能的回答有：我们学过简单的统计表，还有统计图。统计表里分为单式统计表和复式统计表。统计图里分为条形统计图、折线统计图和扇形统计图，引导学生说一说上述统计图表的优缺点。

2.学生自主整理。师：同学们说的很全面，我们以前学习了这么多关于统计的知识，现在就请同学们用你们喜欢的方法，把这些知识进行系统的整理下。

（1）独立整理

（2）组内交流。（教师巡视指导，参与小组活动）

（3）交流汇报。（师多找几个小组汇报，在对比中引导学生完善知识结构，优化整理方法，并完善板书。）

3.师：谁知道统计知识有什么用处？（1）找不同学生独立回答.（1）教师做适当评价和补充。

在日常生活、生产和科学研究中，经常需要用到统计知识。例如，为了了解学生的身体发育情况，经常要测量学生的身高和体重，把测量得到的数据进行收集和整理，再制成统计表或统计图进行分析。又如，工厂要了解每天、每周、每月、或者每年的生产进度或产量，就需要进行统计；要了解本单位的工作效率，产品的质量，计算产品的合格率等，也需要进行统计。”(教师还可以帮助学生结合本地区的实际，再举出一些例子，说明统计知识的用处。)

（二）、重点复习，强化提高。1.出示例1中的各统计图表：

（1）师：同学们，下面是对六（1）班同学进行调配所搜集的几项数据，分别用统计表和统计图表示。第一幅是六（1）班男、女生人数统计表，第二幅是什么统计图？你能从中得到什么信息？

①组织学生认真读题分析。.②教师做相应的补充和评价。师：扇形统计图有什么优缺点？ 学生回答，教师总结完善。

扇形统计图可以直观地反映各部分占总体的百分比，但不能反映部分的具体数量。（2）第三幅图是什么统计图？你能得到什么信息？ ①组织学生认真读题分析。.②教师做相应的补充和评价 师：条形统计图有什么优缺点？ 学生回答，教师总结完善。

条形统计图可以直观反映各部分的数量，也可直观比较各部分的多少，但不能看出各部分总体的百分比。

（3）第四幅图是一个折线统计图，折线统计图有什么优点？ 学生回答，教师总结完善。

折线统计图最大的优点是能反映事物发展变化的趋势。（4）从第四幅图中你能得到哪些信息？

观察折线统计图，独立思考，交流自己发现的信息，汇报。师：条形统计图有什么优缺点？ 学生回答，教师总结完善。

折线统计图能直观地表示出数据的变化情况。

（5）师：除了问卷调查收集数据外，还可以通过什么手段收集数据？ ①小组交流讨论。.②组织学生以小组为单位汇报。学生回答，教师总结完善。

除了问卷调查收集数据外，还可以通过实地调查，在各种媒体收集现成的数据，在各种统计公报中收集现成的统计图表等。

（6）师：同学们想一想，我们做一项调查统计工作的主要步骤是什么？ ①小组交流讨论。.②组织学生以小组为单位汇报。学生回答，教师总结完善。

① 确定调查的主题及需要调查的数据。

② 根据调查的主题和数据设计调查表（用于问卷调查）或统计表（用于收集现成数据）。

③ 确定调查的方法。是实地调查、测量，还是问卷调查，或是收集各种媒 体上的信息。

④ 进行调查，确定数据记录的方法。明确把数据记录在调查表上还是记录在统计表上。⑤ 整理和描述数据，对数据进行分类，选择适当的统计图表表示数据。⑥ 根据统计图表分析数据，做出判断和决策。

（三）、复习知识点

1、统计表

（1）统计表的意义：

把统计数据写在一定格式的表格内，用来反映情况、说明问题，这样的表格叫统计表。（2）统计表的特点：

把相关联的数量，分门别类，依次排列，这样就可以把数量间的关系及变化情况表示出来，便于分析比较。

（3）统计表的结构：

表外部分包括总标题、单位说明和制表日期；表内部分包括表头、横标目、纵标目和数据四个方面。

（4）统计表的种类：

分单式统计表、复式统计表和百分数统计表。（5）统计表的制作步骤： 1）收集整理数据，确定标题； 2）根据统计的目的和内容设计表格格式及横目、纵目的各个项目，横栏、纵栏各需几格，每格的 长度等；

3）把核对过的数据填入表格中的相应栏目； 4）检查，写上日期、填表人等。

把收集到的数据经过分类、整理后，填在一定格式的表格内，用来反映情况，说明问题，这种表格叫做统计表。统计表一般分为单式统计表和复式统计表。

2、统计图

（1）条形统计图（2）条形统计图特征：

用一个长度单位表示一定的数量，根据数量多少画出长短不同的线条，然后把这些线条按一定的顺序排列起来。

（3）条形统计图优点： 很容易看出各种数量的多少。（4）条形统计图的注意事项：

画条形统计图时，直条的宽窄必须相同；取一个单位长度表示数量的多少要根据具体情况而确定；复式条形统计图中表示不同项目的直条，要用不同的线条或颜色区别开，并在制图日期下面注明图例。

（5）条形统计图的制作：

1）画好横轴和纵轴（横轴等距离安排条形的位置，画纵轴时先一个合适的单位长度表示一定的数量）；

2）画直条，直条的宽度，长短按数量大小确定； 3）在直条上端分别注明数据；

4）写好统计图的名称，注明单位、图例及制图日期。

3、折线统计图（1）折线统计图特征：

用一个长度单位表示一定的数量，根据数量多少画出长短不同的线条，然后把这些线条按一定的顺序排列起来。

（2）折线统计图的优点：

不仅可表示数量的多少，而且能清楚地表示出数量增减变化的情况。（3）折线统计图的注意事项：

折线统计图的横轴表示不同的年份、月份等时间时，不同时间之间的距离要根据年份或月份的间隔来确定。

（4）折线统计图的制作：

1）画好横轴和纵轴（横轴等距离安排条形的位置，画纵轴时先一个合适的单位长度表示一定的数量）；

2）画直条，直条的宽度，长短按数量大小确定； 3）在直条上端分别注明数据；

4）写好统计图的名称，注明单位、图例及制图日期。

4、扇形统计图（1）扇形统计图特征：

用整个圆表示总数（单位“1”），用圆内各个扇形的大小表示各部分量占总量的百分之几，扇形统计图中各部分的百分比之和是单位“1”。

（2）扇形统计图优点：

可以很清楚地表示出部分数量与总数之间的关系。（3）扇形统计图的注意事项： 各部分的百分比之和是“1”。（4）扇形统计图的制作：

1）求出各部分量占总量的百分比；

2）用360度乘以相应百分比，得出扇形统计图中各部分所对扇形的圆心角度数； 3）画一个半径适当的圆，根据圆心角度数画出对应扇形，分别在各个扇形中标出对应部分的名称和百分比；

4）写好统计图的名称及制图日期。

5、统计特征量（1）平均数

是指在一组数据中所有数据之和再除以数据的个数。平均数是表示一组数据集中趋势的量数，它是反映数据集中趋势的一项指标。

（2）中位数

指将一组数据按大小顺序排列起来，以排在正中间位置上的那一个数叫这组数的中位数，用Me表示。当一组数据的个数为奇数时，取正中间的一个为中位数，当一组数据的个数为偶数时，取正中间的两个数的平均数为中位数。

（3）众 数

一组数据中出现次数最多的数值，叫众数，有时众数在一组数中有好几个。用M表示。代表数据的一般水平（众数可以不存在或多于一个）。

（4）统计特征量知识点小结：

平均数较稳定可靠，波动性比中位数小，但计算较繁，受极端数据影响较大；中位数可靠性较小，但不受极端数据影响，计算简便；众数作代表数的可靠性也较小，但计算简便，不受极端数据影响，在需找出频繁出现的数时，常用众数。

（5）分析数据

在统计中，用（平均数）作为一组数据的代表比较稳定可靠，它与这组数据中的每一个数都有关系，对这组数据所包含的信息的反映也是充分，但容易受极端数据的影响。用（中位数）或（众数）作为一组数据的代表，可靠性比较差，但它们通常不受极端数据的影响，并且算法简便。当一组数据中个别数据变动较大时，适合选择（中位数）或（众数）来表示这组数据的集中趋势。

（四）、拓展应用

1、下图是某汽车公司去年汽车生产量和销售量的情况。（图见课件）

（1）该公司去年全年总体经营情况很好，产量和销量不断增长，第四季度增长幅度较快，而且出现了销量大于产量的良好势头。

（2）该公司在未来的一段时间内将有良好的发展。

2、六（2）班同学血型情况（图见课件）（1）从图中你能得到哪些信息？（2）该班有50人，各种各有多少人？（1）从图中可以看出该班AB型人数只有4人

28%＝14（人）B型：50×24%＝12（人）（2）A型：50× AB型：50×8%＝4（人）O型：50×40%＝20（人）3.六（1）班同学身高、体重情况统计表

（1）在上面两组数据中，平均数、中位数和众数各是什么？ 身高：

3+1.46×5+1.49×10+1.52×12+1.55×6+1.58×3)÷40平均数：(1.4+1.43×=60.17 ÷40 ≈1.50(m)

中位数：就是第20、21名之间的身高。所以中位数是1.52。众数：1.52。体重：

2+33×4+36×5+39×12+42×10+45×4+48×3)÷40平均数：(30×=1584 ÷40 =39.6(kg)中位数：就是第20、21名之间的体重。所以中位数是39。众数：39。

（五）、课堂检测

1.学校举办英语百词听写竞赛，五（1）班和五（2）班参赛选手的成绩如下： 五（1）班：88 87 88 87 85 96 98 90 87 91 93 99 87 95 88 92 94 88 87 88 五（2）班：82 96 87 89 94 95 83 99 92 84 93 97 85 98 99 88 91 90 81 80 这组数据的众数各是多少？你发现了什么？ 五（1）班：87和88，五（2）班没有

我注意到了：在一组数据中，众数可能不止一个，也可能没有众数。

2、六（1）班同学身高、体重情况如图表。

（1）在上面两组数据中，平均数、中位数和众数各是多少？

（2）不用计算，你能发现上面两组数据的平均数、中位数和众数之间的大小关系吗？（3）用什么统计量表示上面两组数据的一般水平比较合适？

（2）答：平均数有时比众数大。有时比众数小。（3）答：用平均数表示比较合适。因为它与这组数据中的每个数据都有关系。

3、在某市举行的青年歌手大奖赛中，11位评委给一位歌手的打分如下。9.8 9.7 9.7 9.6 9.6 9.6 9.6 9.5 9.4 9.4 9.1（1）这组数据的平均数、中位数和众数各是多少？

（2）如果按照“去掉一个最高分，去掉一个最低分，再计算平均分”的评分方法来计算，平均分的多少？你认为这样做是否有道理？为什么？

（3）因为平均数它与一组数据中的每个数据都有关系，它易受极端数据的影响，所以为了减少这种影响，在评分时就采取去掉一个最高分和一个最低分，再计算平均数，这样做是合理的。

课堂小结

今天我们集中学习了小学阶段统计与概率的知识，主要有统计表、条形统计图、折线统计图和扇形统计图，平均数、中位数和众数等等。通过统计与概率的学习，帮助了我们认识人、自然和社会；在面对大量数据和不确定情境中制定较为合理的决策，形成数学分析的意识，提高解决问题的能力。

课后习题

P98：练习二十一

板书

单式统计表、统 计 表 复式统计表

百分数统计表。条形统计图 统 计 图 折线统计图

扇形统计图 平均数 统计特征量 中位数

众 数

第三篇：《初中数学“统计与概率”的教学研究与案例评析》

通过课程《初中数学“统计与概率”的教学研究与案例评析》的学习，谈谈你印象最深刻的是什么？印象深刻的原因是什么？

通过本课的学习，我印象最深的是：人们要对大量复杂的信息作出恰当的选择和判断。这样更加地证明学习“统计与概率”的价值和必要。在不确定事件中，有很多种可能出现的结果，虽然每种结果都是随机出现的，但出现的次数在统计上存在一定的规律性，这也决定了概率与统计是不可分的。因为“它不仅仅是一种技术，更是一种思想与方法”，所以更加说明随机现象发生的可能性的重要性。原因是：中学数学统计与概率的教学，必须注重学生的日常经验，必须从学生的实际生活出发，让他们在活动中去体验，去认识，去建构。因此，不能将这部分知识的学习，单纯当作统计量的计算、统计图表的制作以及概念识记等活动来组织。

所以让我我意识到在当今社会里，数据是一种重要的信息，统计概率所提供的“运用数据进行推断”的思考方法已成为现代社会一种普遍使用的思维方式。在我们教学的过程中要注意培养学生：

1、统计意识，就是在现实生活中，应用统计的方法解决实际问题的一种行为，统计意识是统计活动的起点，是统计教学的最为核心的内容。

2、统计技能，就是完成统计活动所必须的各种能力和技能。它是统计活动得以顺利完成的保障。

3、在最终的统计过程中，学生应该具备对他人所提供的数据或结果的评判能力，因为统计的目的在于应用。

4、理解确定事件和不确定事件的基本概念，能够辨别一个事件是否是确定事件。

5、粗略地感知某一事件发生的可能性。在定性地知道了某一事件有时发生、有时不发生的情况下，学生自然希望知道到底这一事件发生的可能性大还是不发生的可能性大，例如转动如图1所示的转盘，停止转动时指针落在红色区域和落在蓝色区域的可能性哪个大，而用如图2的转盘呢？再如现在经常听到某人购买某种彩票获得巨额奖金的报道，那是否购买彩票就能获奖呢，获得巨奖的可能性有多大呢？应该说明的是，人人梦想一夜暴富的心理是不健康的，也是不现实的，我们的学生应对这些事件发生的可能性有个直觉的估计。用数量具体刻画具体某一事件发生的可能性。

第四篇：在概率统计教学中融入数学实验内容的探索

在概率统计教学中融入数学实验内容的探索

《神州民俗·当代教育教学研究》 2009年第4期 字数：2178 字体： 【大 中 小】

【摘 要】 在概率统计教学中融入数学实验内容的必要性，介绍了一些在概率统计教学实践中融入数学实验内容的一些做法和认识，并探讨了在实践中应把握的一些问题。

【关键词】 数学实验 数学软件

概率统计是研究随机现象客观规律性的数学学科，是理工科教学计划中的重要基础课。为了培养学生应用概率统计思想与方法分析和解决实际问题的能力和创新能力，我们将传统的概率统计教学内容与现在流行的数学实验紧密结合，来促进概率统计教学质量的提高。

１ 在概率统计教学中融入数学实验内容的必要性

数学实验是面向21世纪大学数学改革的产物，它将数学知识、数学实验和计算机有机地融为一体，通过计算机解决实际问题的过程来学习数学与应用数学，让学生自己动手通过实验来解决具体问题。它一改传统概率统计教学中以老师为主体的观念，体现了以学生为本的科学理念。它把传统的传输型教育模式变为师生自觉积极主动合作的过程，通过动脑动手提高学生的学习兴趣，激发了学生自己解决问题的愿望，促进了学生创新意识和综合应用能力的提高，真正体现了数学的科学性和实践性。数学实验课程的开设，为学生提供了一种主动探究式的学习方法，促进了大学数学教学深层次的改革。

现阶段，数学实验课程发展迅速，很多高校都把数学实验列为选修课和一些数学专业的必修课，并且取得了很好的教学效果。越来越多的重点高校或者一般院校正在准备或者正在尝试数学实验的开设。但不论是高层次改革，还是低起点改革，在概率统计中融入数学实验内容，已经成为概率统计教学发展的必然趋势。

２ 在概率统计教学中融入数学实验的实践与内容

2.1 介绍SPSS统计软件，在绘制图形方面引入数学实验内容，奠定直观教学基础。要求学生掌握散点图，P-P图，Q-Q图，交互式统计图以及其他统计图。这样有利于激发学生的学习兴趣，逐步培养学生的自学能力，也为学生对数据趋势的观察，数据拟合，数据相关性等内容的学习提供了有益的帮助。

2.2 学习假设检验、方差分析、回归分析的SPSS程序以及SPSS程序运行的结果分析。引导学生利于计算机处理和分析数据，解决实际问题。在教学过程中，注意将概率统计理论和方法直接应用于实际领域的例子，注重培养学生的创新精神与解决实际问题的能力，给他们留下足够的思维空间和知识空间。

2.3 采取小组合作学习的方式进行课后实验训练。比如对单因素方差分析，一元线性回归分析以及一元非线性回归分析等。学生利用课外时间在机房进行统计模拟、数据处理来解决具体问题。实验题目可以选择参考实验，比如产品市场价格波动规律、销售业绩分析方法、气候变化分析方法等。实验题目学生也可以自行设计。学生自选一个项目，利用课余时间在实验项目老师的指导下，在规定的时间内完成项目研究，并撰写研究报告。

３ 在概率统计中融入数学实验内容应把握的问题

3.1 要正确对待数学基础理论教学与数学软件教学的关系。数学实验课不是计算机课，只是以计算机为载体去学习数学的概念、思想和方法。因此数学实验内容的安排必须为概率统计教学内容服务。在概率统计教学中融入数学实验的目的是：进一步加强对概率统计基本概念、基本思想、基本运算方法的学习。所以，在教学过程中不要过分注重计算机程序的编写，更不能过分依赖数学软件的强大计算能力，而忽视或降低数学理论和数学计算教学的重要性。只有将理论和实验有机地结合起来，相辅相成，才能把概率统计学好。

3.2 要正确处理好实际教学的可行性与所选取的数学实验内容的关系。要求选取的实验内容应是学生学习能力可以承受的部分，也就是刚开始只能从简单的实验内容入手，逐步提高，再到编制程序，并要求在规定的时间内完成数学实验的内容。

3.3 在数学实验过程中要求师生互相配合。数学实验教学偏重学生的主体意识。教师的重点在于指导、启发和帮助学生进行实验，而不在于讲解。另外，要求学生在实验中集中精力，大胆尝试，创新思维并做好课后的总结复习工作。

通过将数学实内容融入概率统计教学的实践中，极大地增强了学生的学习兴趣和自学能力，学生运用概率统计思想和方法解决实际问题的能力及分析处理数据的能力都有显著的提高。随着这种教学模式的推广，也使我们认识到数学实验在概率统计教学中必将发挥重要的作用。

参考文献

１ 李尚志等.数学实验.课程建设的认识与实践[J].数学的实践与认识，2001；31(6)

２ 乐经良.数学教学中的实验[C].大学数学课程报告论坛.上海，2005：109～113

３ 杨宏林等.关于高等数学课程教学改革的几点思考[J].数学教育学报，2004；13(2):74～76

４ 李大潜.将数学建模思想融入数学类主干课程[C].大学教学课程报告论坛组委会、大学数学课程报告论坛论文集2005[A].北京：高等教育出版社，2006

［基金项目：北方民族大学教学研究项目（2008TR10-ZD）］

第五篇：新理念下小学数学统计与概率教学

新理念下小学数学统计与概率教学

小学数学统计与概率的教学，必须注重儿童的日常经验，必须从儿童的生活出发，在儿童充分活动的基础上，在一个具体情境中的活动中去体验，去认识，去建构。因此，不能将这部分知识的学习，单纯当作统计量的计算、统计图表的制作以及概念识记等活动来组织。

一、统计知识的教学

按新的课程标准要求，小学阶段的儿童学习统计知识，从数学活动看，主要应经历如下一些学习：对数据的统计活动有初步的体验；解读和制作简单的统计图表；在活动中获得对一些简单的统计量（如平均数、众数、中数等）的意义理解；等等。

（一）注重儿童的生活经验

内容的组织与呈现要充分考虑到儿童已有的日常经验与他们的现实生活，使儿童在现实的和经验的活动中去获得初步的体验。

例如，分类、排列和比较是统计的基础活动，但对初期接触数学学习的儿童来说，他们参与这类活动的对象不宜是些抽象的数据，而是一些具有现实意义的实物。因此，在组织教学的时候，应较多地考虑选择什么样的合适的情境，能更好地激发儿童投入到分类、排列和比较等这样的数学活动中去？一些比较有效的做法是，向儿童呈现一堆杂乱的物品，让他们去尝试进行分类，在分类活动的过程中，他们逐渐学会了如何将这些物品按一定的规则标准进行排列，并逐渐理解了按不同的规则标准就会有不同的分类结果，为今后对数据整理与分析的学习打下基础。

又如，儿童对统计全过程的理解可能是有困难的，因为他们习惯的是面对已经给定的甚至是已经被处理过的一些数据进行思考和判断。因此，可以根据儿童的日常经验和兴趣，去设计并呈现一些特定情境下的现实问题，让他们通过自己的多次尝试去不断体验。一些比较好的方式是设计诸如“班级要组织„六一‟联欢会，买些什么样的水果更好呢？”等情境，开始时，儿童们可能会依照自己的喜好随意判断，但是，多次的交流后就会体验到这样是不行的，因为联欢会是大家一起参加的活动。于是，他们就会尝试着先调查每一个人的口味和喜好。可是，面对一大堆杂乱的数据怎么办呢？这时已经构建的分类与排列思想就会提供帮助，他们可能就会将调查得来的那些数据（甚至可能是代表具体实物的图片）贴在教室的黑板上，于是就构成了一幅象形统计图。接下来，学生们可能就会进一步讨论，喜欢哪一种水果的同学多些？同学们比较喜欢的集中在哪几种水果？喜欢哪一种（和几种）水果的同学最少？于是，不仅帮助学生对“购买水果”的行为选择提供了帮助，而且对统计与统计量的意义也提供了理解上的帮助。

再如，在统计量中，描述数据集中趋势的特征的一个重要的概念就是“平均数”，如何来组织这个内容帮助儿童理解它的意义就显得非常重要。一些比较好的方式是，向学生呈现诸如“小明身高是1.4米，他根本还会游泳。那么，他到一个平均水深1.2米的游泳池中，会不会有生命危险？”“小强所在的班级平均身高是1.5米，而小明所在的班级平均身高是1.4米。能不能判断小强和小明谁更高些？”。等具有现实意义的实际问题，让学生通过多次辨识来真正理解平均数的意义。

（二）强化数学活动

课程所组织的教学要有利于学生的动手操作，使他们在经历一个数学活动的过程中去体验和理解知识的内在意义。因此在教学组织的过程中，不要将一些统计知识简单地当作对那些表示概念的词汇的识记，或者将它简单地当作一种程序性的技能来反复操练，而要尽可能地用一些活动来组织，以增加学生在学习过程中的体验。

例如，统计图表的制作不只是一个简单的技能问题，而是有制作过程中体验和理解统计图表意义的问题。即不是一个简单的数据堆砌的过程，而是一个对数据理解的过程。当向学生呈现“调查一下自己出生时到六个月后，每个月体重变化的情况”这样一个问题时，对儿童来说，就不是一个简单的数据获得的问题，更重要的是如何处理这些数据的问题。一个最简单的方法，就是将这些数据列成一张统计表（表9-2）

表9-2

出生六个月的婴儿体重统计表 年龄0（出（月）生）体重3（kg）

然而，这些数据被这样罗列后，只是反映一事实，却还不能反映出某种具有规律性的趋势。于是，学生可能就会去进一步尝试将这些数据用条形统计图的方式呈现出来。可是，这样的图虽然直观地反映了在不同月份的体重的不同，但还是不能反映某种变化的规律性趋势。因而，学生可能就会再进行尝试，将这些数据用另外一种方式呈现出来。就这样，在一定的时间段内，自己体重的变化情况被用更合适的方式呈现了出来（折线统计图）。因为折线统计图能够明显反映出从出生到1月，以及从5月到6月，是两个体重增长最快的时段。

（三）将知识运用于现实情境

儿童对统计知识的学习，重点并不是能记住几个概念，能计算几个习题，能制作几个统计图表，关键是要能学会一些初步的和简单的统计思想和统计方法，能将知识运用于现实情境。因为，一些普通的数学规则（知识）和特殊情境之间是有区别的，通常在特殊的情境中往往并不明确显示那些数学的规则性的成分。所以，在现实情境中发展儿童的数学素养是一个重要的途径。儿童可以在这些问题解决的过程中，有效地获取知识和技能，增进理解；运用数学知识发现和解决一系列现实生活问题；处理由课程其他领域或其他学科提出的问题；对数学内部的规律和原理进行探索研究等。

例如，小明和小东进行投篮筐比赛，他们约定比赛六次，每次都是投掷10次，投进一次记1分，没有投进记0分。由于种种原因，小东比小明少投了一次。他们投掷的结果如下（表9-3）。你将如何比较他们投篮的成绩？能不能解释一下你的依据？

表9-3 第一次第二次第三次第四次第五次第六次

（分）

（分）

（分）

（分）

（分）

（分）小明 小东 4 6 5 4 5 5

如果按总分算，当然小明成绩要好些，因为他投中的总数是29次，而小东却只是25次。但是，显然这样比较不合理，因为小东少投掷了一次。如果按平均每次投中率来算，两个平均成绩，一个是5分，一个是4.8分，几乎相等。但是，从比赛的角度看，小明成绩的离散程度很大，而小东的成绩主要都分布在5分左右，按这样的趋势算，如果小东第六次也投了，很有可能就会比小明的成绩高些。同样的，如果比赛不是投掷6次，而是投掷10次，那么，小东的成绩可能就会更好些。

又如，学生应当了解收集与分析信息的价值，懂得如何去收集信息，如何去解读这些信息，是这部分内容学习的一项任务。因此，可以设计一些实地调查的任务，譬如调查每天上午7：30到8：00这30分钟内，经过学校门口的机动车辆的情况。学生就需要分析，为什么要选择早上的这段时间去调查？将这些机动车辆如何进行分类更能说明问题？要调查多少天才比较合理？得到的数据应如何来整理？从这些调查获得的数据中，可以获得什么样的解释？等等。概率知识的教学

按《数学课程标准》要求，小学阶段的儿童学习概率知识，从数学活动看，主要应经历如下一些学习：对不确定现象有初步的体验；知道事件发生的可能性有大小，并能体验事件发生的等可能性和游戏规则的公平性；能在活动中计算一些简单事件发生的可能性；等等。在这些学习内容的教学组织中，一般的看，有如下一些策略可以重点予以关注。

（一）活动的体验性

儿童对现实世界的不确定现象是通过大量符合日常生活经验的和有趣的活动来获得体验的。在开始学习这部分内容前，经验已经支持了学生对一些诸如“肯定”、“经常”、“偶尔”、“不可能”等词汇的理解与运用，一个比较好的教学组织策略就是，设计一些有趣的日常生活情境，让学生通过活动去进一步体验这些不确定事件的存在以及一些事件发生的可能性的大小。

例如，组织一些让学生去尝试判断事件发生的可能性活动，诸如“下周一本地气温下降”、“小明外语朗诵成绩全班第一”、“从装满红球的袋子里摸出的都是红颜色的球”、“天阴沉沉的，马上要下雨了”、“小明有自己的父母”等来让学生体验有些事件的发生是确定的，而有些事件的发生是不确定的。需要指出的是，在组织这类活动的时候，要注意儿童的经验和已有的知识基础在里面起到了很大的作用，因此，像对“水加热到100摄氏度时就会沸腾”的判断，对一个低年级的儿童来说，可能就缺乏经验与知识的支持。

又如，让儿童去反复抛掷一个三面写有数字4，其他三面分别写有数字1、2、3的正方体骰子，他可能就会体验到，每一次抛掷骰子后，正面朝上的数字是不确定的，但是，正面朝上的数字是4的可能性要大些。

再如，让学生通过收集一些“民谚故事”，来了解为什么有“燕子低飞蛇过道，大雨马上要来到”这样的民谚，知道通过多次反复的观察，总结出一些带有规律性结果，则有些事件发生的可能性是可以预测的。例如，前面所说的小明和小东投篮比赛的事件便是如此。还可以设计一些“调查一下两支球队以往多次比赛胜负的情况，预测下一次比赛谁可能会获胜”的活动，来增加学生的体验。

（二）游戏的引导性

大量的实践表明，利用游戏来引导儿童体验事件发生的可能性以及等可能性是一个非常有效的策略。喜欢游戏是儿童的天性，很多时候，儿童是在游戏中体验与建构数学知识的。因为游戏不仅能激发儿童的思维，还能促进儿童策略性知识的形成。

例如，设计一个“摸豆”游戏：预先在布袋中放入有色小豆（如三红七蓝），让两组儿童来做这种摸豆的游戏。每组在地上划一条长10米的线，等分成10格，上面分别标上1到10。每组分别让一个儿童站在5上面。规则是两个组的参赛学生依次去摸一粒豆，并猜豆子的颜色，猜对的，所在组的那个儿童就朝数字大的方向走一格，猜错的，所在组的那个儿童就朝数字小的方向走一格，看哪一组先到10。此外，让每一个组将每一次摸的颜色记录下来，到游戏结束后，再让各组猜袋子里各色豆子的数目，猜对的再得奖。这是概率和数据相结合的游戏，它贯穿课改的精神，让儿童体验和了解“可能事件”、“必然事件”、“机遇”等观念。

（三）方案的尝试设计

所谓方案设计，实际上就是将知识运用于现实情境的一种策略。儿童可以通过这种将知识运用于现实情境的活动，进一步体验知识的内在涵义，并进一步体验知识对现实生活的价值。

例如，小明和小光玩跳棋游戏，他们决定用掷骰子的方法来确定谁先走。规则是，两人各掷骰子一次，哪一个骰子朝上面的数字大，谁就先走。小光的骰子上面有1、6、8各点，每点两个面。而小明的骰子上面有3、5、7各点，也是每点两个面。你认为他们用这样的骰子来决定谁先走合理吗？如果你认为不合理，可以做怎样的改进？ 又如，运动鞋厂在元旦的时候想进行一次产品促销活动，他们设想，每一位顾客在购鞋时，每购得一双鞋，都可以参加一次摸彩。又考虑到产品的成本以及销售的利润，因此，希望顾客在每10次的摸彩中，最多只能有3个人中奖。请你为他们设计一个方案（包括摸彩的用具和方法，如：相同质地但颜色不同的小纸卡；每种不同用具的个数；不同的转盘等）。

典型课例介绍—— “统计”教学片段

师：小朋友们好!小朋友们，我们先来听个故事好吗?

生：好!

(伴随着轻柔的音乐声和计算机演示，教师讲起了孩子们最爱听的故事——小猫钓鱼。)

师：这一天是星期日。瞧!太阳公公早早地就起床了!快看!池塘边来了三位小客人，他们是谁呀?

生：是小花猫、小白猫知小黑猫

师：对!原来他们要比赛钓鱼。预备——开始!滴答、滴答、……时间过得可真快呀!不知不觉中比赛就要结束了。小朋友们，你们想知道比赛结果吗?

生：想!

师：那就让我们先来猜一猜三只小猫各钓了几条鱼，好吗?

生：好!

师：谁先来猜?

生：小花猫钓了1条鱼，小白猫钓了8条鱼，小黑猫钓了4条鱼。

生：小白猫钓了10条鱼，小花猫钓了6条鱼，小黑猫钓了5条鱼。

生：小黑猫钓了2条鱼，小白猫钓了5条鱼，小花猫没有钓到鱼。

师：为什么小花猫没有钓到鱼?

生：因为小花猫一会儿捉蝴蝶，一会儿捉蜻蜓，三心二意地，所以一条鱼也没有钓到!

师：那这说明了什么?

生：这说明做事情要一心一意!

师．你说得很对！

师：现在，请大家想一想：为了记住三只小猫各钓了几条鱼，我们该怎么办? 生：要认真看!生：要坐好!不乱说话!生：要把结果记在脑子里!师：那万一忘记了，怎么办? 生：把结果写在纸上!

师：对!为了记住三只小猫各钓了几条鱼，我们要认真记录，记录的过程就叫“统计”。

(板书课题并领读：统计)

师：下面就请每一位小朋友准备笔和纸!好了吗?

生：好了!

师：请大家仔细观察、认真统计!

(计算机逐次演示三只小猫钓鱼的条数)

师：谁来说说三只小猫各钓了几条鱼?

生：我知道小白猫钓了5条鱼，小黑猫钓了4条鱼，小花猫钓了2条鱼。

师：对吗?

生：对!

师：大家统计得非常准确!接下来，请大家用一块积木表示一条鱼在桌面上搭一搭，谁钓了几条鱼就在谁的上面搭几块积木!比一比看谁搭的又好又快!

(学生动手操作，教师巡视，请一名学生上台演示，并说明自己是怎么搭的，然后进行集体订正。)

师：刚才，我们用一块积木表示一条鱼，那老师想用一个方格表示一条鱼，行吗?

生：行!

师：那好!请看：像这样用来记录统计数据的图就叫“统计图”。

(计算机出示“小猫钓鱼条数统计图”)

师：图上有一条直线(闪动)，直线上面是“小猫钓鱼的条数”(闪动)。请注意：这里表示鱼的条数的小方格要同样大小!

(随教师讲解，表示每只小猫钓鱼条数的小方格横向、纵向逐次闪动。)

师：请仔细观察这张漂亮的统计图。谁能说说从这张统计图中，你都知道些什么?

生：我知道小白猫钓的鱼最多，小花猫钓的鱼最少。

生：我知道小白猫比小花猫和小黑猫一起钓的鱼少一条。

生：我知道小黑猫给小花猫1条鱼，它俩钓的鱼就同样多了。

生：我能把三只小猫钓鱼的条数按顺序排列：就是5条、4条、2条。

生：我也能把三只小猫钓鱼的条数按顺序排列：就是2条、4条、5条。我是按照从少到多的顺序排列的。……

评析：以上教学片段中，教师注重结合一年级儿童的心理特征和年龄特点创设了丰富多彩的教学情境，注重关注孩子们的兴趣态度与合作交流；关注孩子们的数学情感与情绪体验，最大限度地激发孩子们的学习热情和参与情绪；唤起他们的主体意识，引导他们自主探究、学习搜集和整理数据的简单方法；认识了最简单的统计图，经历用统计方法解决问题的过程。整节课上孩子们学得相当主动、积极、兴趣盎然、思维活跃。在这样充满活动的数学学习中，孩子们真正体验到了发现的喜悦和探索的快乐，进一步激发了他们强烈的求知欲！