2、创设情境 实验探究

要研究随机事件的概率,抛掷硬币的试验既典型又方便,但如果教师简单直叙说要抛掷硬币,难免让学生觉得被老师牵着走,兴趣不大。在这里,我借助于学生具有的课外知识--对世界杯的了解,让学生先看到世界杯的冠军奖杯,自然想到今年德国世界杯足球比赛,再给一幅图,让学生猜想到这是在由抛掷硬币决定哪个队先开球。然后,顺势提问:这种决定方法对比赛双方公平吗?为什么?

这个问题,问到了学生的心坎上,直觉判断:公平。可是,为什么呢?学生暂时答不上来。怎么办?能否用试验来验证?学生颇感怀疑。

无独有偶,历史上有几位著名的数学家都做过这样的试验,我们今天抛掷的结果会与他们一致吗?

第一步:分组试验

将全班分十组,要求每组掷一枚硬币60次,并把试验数据记录在表格中。

分析试验结果:

提问①:各小组正面朝上的频率一样吗?是否为0.5?

提问②:如果把全班十组结果进行累计,正面朝上的频率会有什么规律?

设计意图:

通过提问1:引导学生认识到随机事件的发生具有偶然性。

通过提问2:引导学生发现在次数逐渐增大的情况下,频率数值渐趋稳定。

第二步:比较试验

试验者
抛掷次数(n)
正面向上的
次数(频数m)
频率()
棣莫弗
2048
1061
0.5181
布丰
4040
2048
0.5069
费勒
10000
4979
0.4979
皮尔逊
12000
6019
0.5016
皮尔逊
24000
12012
0.5005

这个表让学生既了解到一些数学家的故事、感受到他们为追求真理而不惜时间的精神(比如:皮尔逊投了24000次,可想而知需要大量时间),又惊喜的看到:几位数学家的试验结果跟我们今天的试验结果大致相同----大量试验次数下频率数值稳定于0.5。学生很有成就感,老师趁此鼓励:今天,你们就可以做出数学家做的事,那么明天,你们就是未来的数学家。

第三步:模拟试验

输入次数,电脑很快地抛掷硬币,得到正面朝上的频数和频率,并同时画出了频率随试验次数增大的曲线图。

学生一方面惊叹于信息技术为数学研究带来的方便(像这样的抛掷硬币,省时省力、直观形象),另一方面认识到:尽管是随机试验,尽管每一次事件的发生具有偶然性,但随着试验次数的增加,正面朝上的频率曲线越来越平稳:即稳定于0.5。

以上分三步实施的试验说明:“正面向上”的频率稳定于0.5,“反面向上”的频率也稳定于0.5。由两个频率稳定到的常数相等说明两者发生的可能性相等,从而验证了猜想,判断公平的直觉是对的。

到这时,学生已经看到,大量重复试验下,任意抛掷硬币“正面朝上”这个随机事件发生的频率逐渐稳定到的常数刻画了随机事件发生的可能性的大小。

 0  208057  208065  208071  208075  208081  208083  208087  208093  208095  208101  208107  208111  208113  208117  208123  208125  208131  208135  208137  208141  208143  208147  208149  208151  208152  208153  208155  208156  208157  208159  208161  208165  208167  208171  208173  208177  208183  208185  208191  208195  208197  208201  208207  208213  208215  208221  208225  208227  208233  208237  208243  208251  447090 

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