高中数学人教新课标B版必修3--《3.2.1 古典概型》教学设计

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名称 高中数学人教新课标B版必修3--《3.2.1 古典概型》教学设计
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文件大小 135.2KB
资源类型 教案
版本资源 人教新课标B版
科目 数学
更新时间 2022-07-25 13:36:12

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文档简介

必修3《3.2.1 古典概型》教学设计
一 、教学内容分析
本节课是高中数学3(必修)第三章概率的第二节古典概型的第一课时,是在随机事件的概率之后,几何概型之前,尚未学习排列组合的情况下教学的。古典概型是一种特殊的数学模型,也是一种最基本的概率模型,在概率论中占有相当重要的地位。
学好古典概型可以为其它概率的学习奠定基础,同时有利于理解概率的概念,有利于计算一些事件的概率,有利于解释生活中的一些问题。
二、学情分析
认知分析:学生已经了解了概率的意义,掌握了概率的基本性质,知道了互斥事件和对立事件的概率加法公式,这三者形成了学生思维的“最近发展区”.
能力分析:学生已经具备了一定的归纳、猜想能力,但在数学的应用意识与应用能力方面尚需进一步培养.
情感分析:多数学生对数学学习有一定的兴趣,能够积极参与研究,但在合作交流意识方面,发展不够均衡,有待加强.
三、教学目标:
1、知识与技能:理解古典概型及其概率计算公式;
2、过程与方法:会用列举法计算一些随机事件所含的基本事件数及事件发生的概率。
根据本节课的内容和学生的实际水平,通过模拟试验让学生理解古典概型的特征:试验结果的有限性和每一个试验结果出现的等可能性,观察类比各个试验,归纳总结出古典概型的概率计算公式,体现了化归的重要思想,掌握列举法,学会运用数形结合、分类讨论的思想解决概率的计算问题。
3、情感态度与价值观: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,加强与实际生活的联系,以科学的态度评价身边的一些随机现象。适当地增加学生合作学习交流的机会,尽量地让学生自己举出生活和学习中与古典概型有关的实例。使得学生在体会概率意义的同时,感受与他人合作的重要性以及初步形成实事求是地科学态度和锲而不舍的求学精神。
四、重难点分析
教学重点:理解古典概型的概念及利用古典概型求解随机事件的概率。
教学难点:如何判断一个试验是否是古典概型,分清在一个古典概型中某随机事件包含的基本事件的个数和试验中基本事件的总数。
五、教法学法分析
1、教法分析:根据本节课的特点,采用引导发现和归纳概括相结合的教学方法,通过提出问题、思考问题、解决问题等教学过程,观察对比、概括归纳古典概型的概念及其概率公式,再通过具体问题的提出和解决,来激发学生的学习兴趣,调动学生的主体能动性,让每一个学生充分地参与到学习活动中来。
2、学法分析:学生在教师创设的问题情景中,通过观察、类比、思考、探究、概括、归纳和动手尝试相结合,体现了学生的主体地位,培养了学生由具体到抽象,由特殊到一般的数学思维能力,形成了实事求是的科学态度,增强了锲而不舍的求学精神。
六、教学过程:
1、提出问题引入新课
一般地,如果随机事件A在n次试验中发生了m次,当试验的次数n很大时,我们可以将事件A发生的频率 作为事件A发生的概率的近似值,即 (其中P(A)为事件A发生的概率)
不足之处:大量重复试验的工作量大,且试验数据不稳定,且有些时候试验带有破坏性。
引出问题:对于随机事件,是否只能通过大量重复的试验才能求其概率呢?有没有其它方法呢?
试验一:掷一枚质地均匀的硬币一次,观察出现哪几种结果?
试验二:掷一枚质地均匀的骰子一次,观察出现的点数有哪几种结果?
提出问题:根据以前的学习,上述两个模拟试验的每个结果之间都有什么特点?
2、思考交流形成概念
在试验一中随机事件只有两个,即“正面朝上”和“反面朝上”,并且他们都是互斥的,由于硬币质地是均匀的,因此出现两种随机事件的可能性相等,即它们的概率都是;
在试验二中随机事件有六个,即“1点”、“2点”、“3点”、“4点”、“5点”和“6点”,并且他们都是互斥的,由于骰子质地是均匀的,因此出现六种随机事件的可能性相等,即它们的概率都是。
我们把上述试验中的随机事件称为基本事件,它是试验的每一个可能结果。
基本事件有如下的两个特点:
(1)任何两个基本事件是互斥的;
(2)任何事件(除不可能事件)都可以表示成基本事件的和。
特点(2)的理解:在试验一中,必然事件由基本事件“正面朝上”和“反面朝上”组成;在试验二中,随机事件“出现偶数点”可以由基本事件“2点”、“4点”和“6点”共同组成。
例1 从字母中任意取出两个不同字母的试验中,有哪些基本事件?
分析:为了解基本事件,我们可以按照字典排序的顺序,把所有可能的结果都列出来。利用树状图可以将它们之间的关系列出来。
我们一般用列举法列出所有基本事件的结果,画树状图是列举法的基本方法,一般分布完成的结果(两步以上)可以用树状图进行列举。
(树状图)
解:所求的基本事件共有6个:
,,,
,,
观察对比,发现两个模拟试验和例1的共同特点:
试验一中所有可能出现的基本事件有“正面朝上”和“反面朝上”2个,并且每个基本事件出现的可能性相等,都是;
试验二中所有可能出现的基本事件有“1点”、“2点”、“3点”、“4点”、“5点”和“6点”6个,并且每个基本事件出现的可能性相等,都是;
例1中所有可能出现的基本事件有“A”、“B”、“C”、“D”、“E”和“F”6个,并且每个基本事件出现的可能性相等,都是;
经概括总结后得到:
(1)试验中所有可能出现的基本事件只有有限个;(有限性)
(2)每个基本事件出现的可能性相等。(等可能性)
我们将具有这两个特点的概率模型称为古典概率概型,简称古典概型。
思考交流:
(1)向一个圆面内随机地投射一个点,如果该点落在圆内任意一点都是等可能的,你认为这是古典概型吗 为什么?
答:不是古典概型,因为试验的所有可能结果是圆面内所有的点,试验的所有可能结果数是无限的,虽然每一个试验结果出现的“可能性相同”,但这个试验不满足古典概型的第一个条件。
(2)如图,某同学随机地向一靶心进行射击,这一试验的结果只有有限个:命中10环、命中9环……命中5环和不中环。你认为这是古典概型吗?为什么?
答:不是古典概型,因为试验的所有可能结果只有7个,而命中10环、命中9环……命中5环和不中环的出现不是等可能的,即不满足古典概型的第二个条件。
3、观察分析方法探究
问题思考:在古典概型下,基本事件出现的概率是多少?随机事件出现的概率如何计算?
分析:
实验一中,出现正面朝上的概率与反面朝上的概率相等,即
P(“正面朝上”)=P(“反面朝上”)
由概率的加法公式,得
P(“正面朝上”)+P(“反面朝上”)=P(必然事件)=1
因此 P(“正面朝上”)=P(“反面朝上”)=
试验二中,出现各个点的概率相等,即
P(“1点”)=P(“2点”)=P(“3点”)=P(“4点”)=P(“5点”)=P(“6点”)
反复利用概率的加法公式,我们有
P(“1点”)+P(“2点”)+P(“3点”)+P(“4点”)+P(“5点”)+P(“6点”)
=P(必然事件)=1
所以P(“1点”)=P(“2点”)=P(“3点”)=P(“4点”)=P(“5点”)=P(“6点”)=
进一步地,利用加法公式还可以计算这个试验中任何一个事件的概率,例如,
P(“出现偶数点”)=P(“2点”)+P(“4点”)+P(“6点”)=++==

根据上述两则模拟试验,可以概括总结出,古典概型计算任何事件的概率计算公式为:
提问:
(1)在例1的实验中,出现字母“d”的概率是多少?
出现字母“d”的概率为:
提问:
(2)在使用古典概型的概率公式时,应该注意什么
归纳:
在使用古典概型的概率公式时,应该注意:
(1)要判断该概率模型是不是古典概型;
(2)要找出随机事件A包含的基本事件的个数和试验中基本事件的总数。
4、例题分析推广应用
例2 单选题是标准化考试中常用的题型,一般是从A,B,C,D四个选项中选择一个正确答案。如果考生掌握了考差的内容,他可以选择唯一正确的答案。假设考生不会做,他随机的选择一个答案,问他答对的概率是多少?
分析:
解决这个问题的关键,即讨论这个问题什么情况下可以看成古典概型。如果考生掌握或者掌握了部分考察内容,这都不满足古典概型的第2个条件——等可能性,因此,只有在假定考生不会做,随机地选择了一个答案的情况下,才可以化为古典概型。
解:这是一个古典概型,因为试验的可能结果只有4个:选择A、选择B、选择C、选择D,即基本事件共有4个,考生随机地选择一个答案是选择A,B,C,D的可能性是相等的。从而由古典概型的概率计算公式得:
思考与探究:
(1)在标准化考试中既有单选题又有不定项选题,不定项选题是从A,B,C,D四个选项中选出所有正确的答案,同学们可能有一种感觉,如果不知道正确答案,不定项选题更难猜对,这是为什么?
(2)假设有20道单选题,如果有一个考生答对了17道题,他是随机选择的可能性大,还是他掌握了一定知识的可能性大?
例3 同时掷两个骰子,计算:
(1)一共有多少种不同的结果?
(2)其中向上的点数之和是5的结果有多少种?
(3)向上的点数之和是5的概率是多少?
解:(1)掷一个骰子的结果有6种,我们把两个骰子标上记号1,2以便区分,由于1号骰子的结果都可以与2号骰子的任意一个结果配对,我们用一个“有序实数对”来表示组成同时掷两个骰子的一个结果(如表),其中第一个数表示1号骰子的结果,第二个数表示2号骰子的结果。(可由列表法得到)
由表中可知同时掷两个骰子的结果共有36种。
(2)在上面的结果中,向上的点数之和为5的结果有4种,分别为:
(1,4),(2,3),(3,2),(4,1)
(3)由于所有36种结果是等可能的,其中向上点数之和为5的结果(记为事件A)有4种,因此,由古典概型的概率计算公式可得
5、探究思考巩固深化
问题思考:为什么要把两个骰子标上记号?如果不标记号会出现什么情况?你能解释其中的原因吗?
如果不标上记号,类似于(1,2)和(2,1)的结果将没有区别。这时,所有可能的结果将是:
(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种,和是5的结果有2个,它们是(1,4)(2,3),所求的概率为
这就需要我们考察两种解法是否满足古典概型的要求了。
可以通过展示两个不同的骰子所抛掷出来的点,感受第二种方法构造的基本事件不是等可能事件,另外还可以利用Excel展示第二种方法中构造的21个基本事件不是等可能事件。从而加深印象,巩固知识。
巩固练习:
1、一副去掉大王、小王共52张的扑克牌,从中任意抽取一张。
(1)抽到梅花牌的概率是多少?
(2)抽到红色牌的概率是多少?
(3)抽到7的概率是多少?
2、甲、乙两人做猜拳游戏(锤子、剪刀、布), 求:
(1)平局的概率是多少?
(2)甲赢的概率是多少?
(3)乙赢的概率是多少?
6、总结概括加深理解
1.基本事件的两个特点:
(1)任何两个基本事件是互斥的;
(2)任何事件(除不可能事件)都可以表示成基本事件的和。
2.古典概型两个特点:
(1)试验中所有可能出现的基本事件只有有限个;(有限性)
(2)每个基本事件出现的可能性相等。(等可能性)
3.古典概型计算任何事件的概率计算公式
4.求某个随机事件A包含的基本事件的个数和实验中基本事件的总数的常用方法是列举法(画树状图和列表),应做到不重不漏。
7、布置作业
P130 练习1、2 题
七、评价分析
本节课的教学通过提出问题,引导学生发现问题,经历思考交流概括归纳后得出古典概型的概念,由两个问题的提出进一步加深对古典概型的两个特点的理解;再通过学生观察类比推导出古典概型的概率计算公式。这一过程能够培养学生发现问题、分析问题、解决问题的能力。
在解决概率的计算上,教师鼓励学生尝试列表和画出树状图,让学生感受求基本事件个数的一般方法,从而化解由于没有学习排列组合而学习概率这一教学困惑。因此,整个教学设计可以在教师的期盼中实施。
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