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《用列举法求概率(树状图)》教学实录与评析

2021-08-16张宝丹刘小红

广西教育·D版 2021年7期
关键词:图法树状乘积

张宝丹 刘小红

用列举法求概率(树状图)是人教版数学九年级上册第25章第2节第3课时内容.学生学习这一内容之前已经了解随机事件、概率等概念,知道用列表法求概率.本节课学习用树状图法求概率,教学伊始从学生熟悉的情景切入,然后引导学生自主探究、合作交流,让学生掌握用树状图求概率的方法,解决实际问题,培养学生分析问题和解决较复杂问题的能力.

一、创设情境,激发兴趣

师:请同学们观看小视频.(播放动画视频:小丁和哥哥去上学,过马路遇到红绿灯,能够做到遵守交通规则)看完视频,你发现了什么?

生1:小丁和哥哥看见红灯就停下,看见绿灯就向前走.

生2:小丁和哥哥遵守交通规则.

生3:小丁和哥哥上学要经过两个十字路口,每个路口遇到红灯和绿灯的机会相同,求小丁和哥哥上学时经过每个路口都是绿灯的概率.

师:同学们观察得真仔细!那么,概率是多少呢?

生:[1/4].

师:你是怎么知道的?

生:用列表法计算.

师:你是怎么想到用列表法计算的呢?

生:当一次试验涉及两个因素,并且可能出现的结果数目较多时,为了不重不漏地列出所有可能的结果,通常采用列表法.

师:说得好!你还想到求概率的其他方法吗?

生:用树状图法.

师:对。这节课我们学习用树状图法求概率.

【评析】教师播放动画视频,激发了学生的探究兴趣,同时引导学生回顾和梳理所学知识,为学习新知奠定基础.

二、合作探究,发现新知

师:请同学们看导学案中的“探究一”.

课件演示:小丁上学要经过三个十字路口,每个路口遇到红灯和绿灯的机会都相同,求小丁上学时经过每个十字路口都是绿灯的概率,能用列表法解决吗?如果不能,你还有什么方法?

生分小组进行交流.

生:由题目可知,小丁上学要经过三个十字路口,经过每个十字路口都会遇到红灯、绿灯这两种情况,所以,共有八种情况,而每个十字路口遇到红灯和绿灯的机会都相同,由图1可知,他经过每个路口都是绿灯的情况占八种情况当中的一种,因此,概率是[1/8].

师:其余同学有补充吗?

生:(补充)书写格式不规范,首先要写“解:依题意可知”,最后要写“共有8种可能的结果”.

师:这名同学的建议非常好!解题格式要规范.这个小组先进行分类,然后通过图形把所有可能的结果都表示出来,体现了数形结合的数学思想.仔细观察图形,你觉得它像什么?

生:像一棵倒着长的树.

师:是的.这种解题的方法我们把它叫作树状图法.那么,什么时候用树状图法计算概率呢?

生:当一次实验涉及三个或三个以上因素时,用列表法就不方便了,为了不重不漏地列出所有可能的结果,通常采用树状图法.

师:想一想,我们怎样画出树状图?

生:实验中涉及三个因素,第一个因素中有两种可能的情况,第二个因素中各有两种可能的情况,第三个因素中各有两种可能的情况,这样就可以画出一棵倒着长的树.

【评析】教师通过变式,把实验中的两个因素变为三个因素,学生发现用列表法难以解决这个问题,从而引发思考,在小组合作学习中寻找新的解决方法——树状图法.

三、学以致用,深入理解

师:请同学们看导学案中的“探究二”.

课件演示:甲、乙、丙三个盒子中分别装有大小、形状相同的卡片若干.甲盒中装有两张卡片,分别写有字母A、B;乙盒中装有三张卡片,分别写有字母C、D、E;丙盒中装有两张卡片,分别写有字母H、I.要从三个盒子中各随机取出一张卡片,求:(1)取出的三张卡片中恰好有一个,两个,三个写有元音字母的概率各是多少?(2)取出的三张卡片全是辅音字母的概率是多少?

生思考交流,师巡堂指导.

师:下面请小组来展示你们的学习成果.

生:二十六个英文字母中,元音字母有a、e、i、o、u,其余都是辅音字母.由题目可知,有甲、乙、丙三个盒子,也就是三个因素,可以用树状图解决问题.甲盒中的两张卡片分别写着字母A、B,乙盒中的三张卡片分别写着C、D、E,那么就有六种情况;丙盒中有两张卡片,有可能抽到H,也有可能抽到I,加起来共有12种可能的结果.其中带有一个元音字母的有ACH,ADH,BCI,BDI,BEH,所以,取出带有一个元音字母的概率是[5/12];依此类推,带有两个元音字母的概率是[4/12],化简后是[1/3];取出的卡片中有三个元音字母的概率是[1/12](如图2).

生:(补充)三张卡片上全是辅音字母的有BCH、BDH两种,全是輔音字母的概率是[2/12],化简后是[1/6].

师:这个小组在展示说明时思路清晰,语言流畅.同学们想一想,列表法和树状图法的优点分别是什么?

生:用树状图法或列表法计算概率,可以清晰地表示出某个事件发生的所有可能出现的结果,能够比较方便地求出事件发生的概率,这是最直观最常用的计算方法.

师:它们的区别又是什么呢?

生:当实验包含两个因素时,两种方法都可以用,当实验中涉及三个或三个以上因素时,用树状图法比较方便.

【评析】抽卡片是学生熟悉的游戏,教师引导学生用树状图法解决问题,能够帮助学生更好地理解和掌握用树状图求概率的方法.教师适时的追问,有利于学生明确这两种求概率方法的优劣,在解决实际问题时选择合适的方法.

四、巩固提升,解决问题

师:学校要举行元旦晚会.为了活跃气氛,组织者设计了一个转盘游戏,游戏中的两个圆盘分别被等分成三个扇形和四个扇形(如图3).小明和小亮玩转盘游戏,他们同时转动两个圆盘,指针停止后指向区域得到两个数字.若两个数的乘积为奇数,则小明胜;若两个数的乘积为偶数,则小亮胜.你认为这个游戏公平吗?请说明理由.

生1:这个游戏不公平。第一个转盘有三个因素,第二个圆盘有四个因素,可以求出共有12种可能的结果,计算它们的乘积,两数乘积为奇数一共有1,3,3,9四种可能,概率是[4/12],化简后是[1/3],而两数乘积为偶数一共有八种可能,概率是[8/12],化简后是[2/3],所以,小亮获胜的概率大于小明(如图4).

生2:我用列表法计算。根据题意,先把第一个转盘的三个因素写成一列1,2,3,第二个转盘的四个因素写成一行1,2,3,4,然后罗列出12种可能的结果(如图5).后面的做法和前面的同学一样,小亮获胜的概率大于小明.

师:这个小组做到了一题多解.游戏是否公平,关键要看什么?

生:看概率是否相等,如果概率相等,游戏是公平的,反之则不公平.

【评析】通过分析转盘游戏公平与否的问题,学生想到了一题多解,无形中巩固了列表法和树状图法的知识,明确游戏是否公平与概率有关.

师:既然这个游戏不公平,你能为他们设计一款公平的游戏吗?

生独立思考后交流.

生1:若两数之和为奇数,则小明胜;若两数之和为偶数,则小亮胜.我用列表法展示给大家看.第一行分别是2,3,4,5,第二行分别是3,4,5,6,第三行分别是4,5,6,7,这些结果每一种出现的可能性都相等,所有的可能结果一共有12种,两数之和为奇数的情况共有6种,所以,两数之和为奇数的概率是[1/2].同理,两数之和为偶数的概率也是[1/2],二者的概率相等.因此,这样设计游戏是公平的.

生2:若两数乘积大于4,则小亮胜;若两数乘积小于4,则小明胜.我用树状图法解决这个问题(如图6).先求出每一种结果的两数乘积,可以看出乘积大于4的有5种情况,概率为[5/12],乘积小于4的概率也是[5/12],所以,两数乘积大于4和小于4的概率相等,因此,游戏是公平的.

生3:我还有一个方案,把第一个圆盘的数字看成十位数,把第二个圆盘上的数字看成个位数,由此组成两位数,如果是奇数,则小明胜;如果是偶数,则小亮胜.把这些所有的可能列在一个表格当中,这些数分别是11,21,31,12,22,32,13,23,33,14,24,34,共有12种可能的结果.组成的两位数为奇数的概率为[6/12],即[1/2],组成的两位数为偶数的概率为[6/12],化简后是[1/2],二者的概率相等,按照规则,游戏是公平的.

师:同学们设计了多种不同的方案,想法非常好!老师发现还有同学设计了不同的方案,因为时间有限,所以不能逐一展示,课后同学们可以相互交流你们的方案.

【评析】请学生设计游戏方案,为学生提供问题解决的平台,这是教学的亮点.教师这样做,有利于学生巩固所学知识,开阔思路,体现了课堂教学的深度与广度.

五、梳理反思,感悟收获

师:我们来小结本节课学习的内容,说一说你有什么收获?你会提出什么建议?你还有哪些困惑?

生1:列表法、树状图法都适用于涉及两个因素的试验,但是实验中涉及三个或三个以上因素时,用列表法不太方便,为了不重不漏地列出所有可能的结果,通常采用树状图法.

生2:我学会了分类和数形结合的方法.

生3:我知道如何判断游戏是否公平.

生4:如果实验中的因素再多几个,还能用树状图法计算概率吗?有没有其他方法求概率?

师:求概率的方法有很多,上了高中还要学习,同学们有兴趣的话继续探究.

【评析】教师引導学生回顾和梳理学习内容,谈收获,有利于学生巩固所学知识,掌握学习方法,将课内学习延伸至课外.

【总评】这是一节有梯度、有深度、有宽度的课,体现在三个方面:首先,教师从学生熟悉的红绿灯、摸卡片、玩转盘等情景切入教学,使学生积极投入学习活动当中,并在轻松愉悦的氛围中畅所欲言,培养了学生学习的主动性和创造性.其次,学生自主探究、合作交流,大胆展示学习成果,分享自己的想法和感悟,教师及时反馈回应,适当引导,适时鼓励,为学生顺利完成探究任务注入了“润滑剂”,课堂教学高潮迭起,精彩纷呈.最后,学生经历了探究、发现、创造的过程,体现了知识的产生、发展和应用的过程,触及数学知识的本质,体会到了数学中所蕴含的思想方法,是一节指向学科素养发展的课.

(本文所用课例获2019年贺州市“一师一优课,一课一名师”活动优课一等奖)

(责编 欧孔群)

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