浅议高中生概率学习的常见错误及对策
2015-11-30甄荣
甄荣
摘 要:《普通高中数学课程标准》对概率部分的重视程度是空前的,被强调为“一个未来公民的必备常识”。然而,学生在学习过程中常会出现认知偏差。梳理分析了高中生在概率学习中常见的认知错误,提出了一些教学策略,以期为概率教学提供理论与实践的
指导。
关键词:高中生;概率学习;认知错误;教学策略
概率知识从20世纪30年代开始在高中数学课程中几进几出,最终于2003年正式成为必修内容,使学生对确定性和随机性的两种现象都能从数学上进行理解,深刻地改变学生的数学观念,是一个未来公民的必备常识。然而,在概率的学习中,学生经常会出现一些认知错误,影响了其对随机性的理解。笔者总结了常见的认知错误,分析了成因,进而提出了一些教学策略。
一、高中生在概率学习中常见的认知错误
1.古典概型等可能性泛化产生的错误
高中必修三“古典概型”的学习过程中,学生常对等可能性产生泛化错误,将原本概率不同的事件误认为等可能。如,同时抛掷两枚相同的骰子,部分学生会认为事件“一个出现2一个出现4”和事件“两个都出现3”的概率相等。这是因为,学生觉得每个骰子是相互独立的,对一个骰子而言,出现某个点数的机会是均等的。学生却忽略了“一个出现2一个出现4”是由两个基本事件组成的。
2.受确定性数学思维影响产生的错误
受到确定性数学思维的影响,学生往往会认为概率是一个近似值。高中数学从统计定义的角度引出概率概念。以抛硬币出现“正面”朝上的概率为例。随着抛硬币次数的增加,出现“正面”朝上的频率越来越稳定于0.5附近。于是,学生就误认为概率0.5是“正面”出现频率的近似值,是通过四舍五入得来的。
3.受生活经验和直觉的影响产生的错误
学生概率的学习深受其直觉影响。其实,在小学正式接触概率知识之前,学生就已经有了对概率的直觉,有可能是对的,也有可能是错误的。比如,有很多学生认为后抽签比先抽签吃亏。再如,学生会认为抛掷一颗骰子1000次,出现小于4的点数的次数差不多就是500次。受生活经验和直觉的影响,学生对随机现象问题经常反应迟钝甚至误解。
4.对几何概型的认知错误
在几何概型的学习中,学生会觉得比较简单,这是因为之前已经大量体会了等可能性和随机性。但是,对于几何度量的选择和把握,学生常有“线段就选长度,平面图形就选面积”等错误想法。如,已知等腰Rt△ABC中,∠C=90°。(1)在线段BC上任取一点M,求使∠CAM<30°的概率;(2)在∠CAB内任作射线AM,交BC于M,求使∠CAM<30°的概率。两问中的几何度量明显不同,一个是长度,一个是角度,很多学生会误认为二者相同。
二、高中概率的教学策略
1.通过试验引导学生认识随机现象,加深对概率意义的理解
概率教学的核心问题是让学生了解随机现象与概率的意义。要使学生建立随机概念,必须让他们亲临原始的随机环境,亲自试验和收集随机数据,使他们在活动中逐步丰富对概率的认识,积累大量的活动经验,体会随机现象的特点。比如在古典概型的教学中,应该让学生亲手实践,完成“抛硬币”“掷骰子”等大量模拟实验,真正体会随机性,并借此机会澄清学生大脑中的一些模糊概念和错误观点。
2.细解相近概念,把握基本概念的实质
高中概率学习中会出现很多相近概念,比如总体和个体、样本和样本容量、概率和频率。教师要多创设问题情境,引导学生结合实际问题去对比区分,学生互相解读辨析,把握概念的实质。
3.注重信息技术,使用计算机辅助教学
多媒体技术辅助高中概率教学,能使学生更好地理解概率的相关内容。概率教学会涉及大量的数值计算,而有些数值计算并不是教学的重点。我们可以借助计算机提高教学的效率。另一方面,我们可以利用Excel等软件,进行模拟实验。这样既节省了时间,又增强了课堂教学的趣味性,还能让学生感受到科学技术的先
进性。
4.关注反面案例以错纠错
教师在概率教学中要合理地运用“试误”学习理论,恰当地运用学生出现的错误来纠正错误。当学生陷入误区时,教师要抓好生成,通过问题串不断激发学生的认知冲突,充分暴露学生的错误认知,然后给予学生恰当的指点与引导,帮助学生准确理解相关概念。拨云见日,走出认知误区。
5.加强社会实践,培养应用意识和创新意识
“实践活动”是新课标中的一大特点,由于概率与现实生活存在着非常密切的联系,教师应积极引导学生开展与概率相关的微课题研究。比如,从概率角度看賭博与彩票的异同点、高中生的消费特点、圆周率的计算等等。一方面培养了学生的应用意识和科学素养;另一方面,也为学生提供了小组合作交流的平台,让学生进一步感受数学的价值。
概率教学一直是中国数学教学的一个薄弱点,因此高中概率教学成了教育界十分关注的话题。本文只是对学生在概率学习中的常见错误及对策的初步研究,在高中新课程概率教学中还有很多方面亟待研究。
参考文献:
[1]李士锜,吴颖康,数学教学心理学[M].华东师范大学出版社,2011.
[2]杨健.中学概率题解题错误盘点[J].中学生数理化:学研版,2012(05).
编辑 薛直艳