相互独立事件同时发生的概率(第一课时)
一、教材分析
1.教材的地位和作用
概率论是研究和揭示随机现象规律性的数学分支.它的理论和方法渗透到现实世界的
各个领域,应用极为广泛.相互独立事件同时发生的概率与前面学习的等可能性事件、互
斥事件有一个发生的概率,是三类典型的概率模型.将复杂问题分解为这三种基本形式,
是处理概率问题的基本方法.因此,本节内容的学习,既是对前面所学知识的深化与拓展,
又是提高学生解决现实问题能力的一种途径,更是加强学生应用意识的良好素材.
2.课时安排和说明
参照课本与教学大纲,10.7 节“相互独立事件同时发生的概率”准备安排三个课时.
第一课时主要通过探索得出相互独立事件的概念及其概率乘法公式,并能应用公式解决问
题.第二课时主要研究
n
次独立重复试验发生
k
次的概率.第三课时为习题课,目的是巩固
和深化本节知识,提高实践应用能力.本次说课内容为第一课时.
3.教学重点和难点
教学重点:相互独立事件的意义和相互独立事件同时发生的概率公式.
为了防止互斥事件对相互独立事件的负迁移作用,避免学生盲目地套用公式,本节课
准备突破的教学难点是:对事件独立性的判定,以及能正确地将复杂的概率问题分解转化
为几类基本的概率模型.
二、学情分析
认知分析:学生已经了解了概率的意义,掌握了等可能性事件以及互斥事件有一个发生
的概率计算方法,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.
基于以上分析,在学法上,引导学生采用自主探索与互相协作相结合的学习方式.让
每一个学生都能参与研究,并最终学会学习.
三、教学目标
根据教材分析和学生的认知特点,本节课设置的教学目标为:
知识目标:了解相互独立事件的意义,会用相互独立事件的概率乘法公式计算一些事件
的概率.
能力目标:进一步发展学生类比、归纳、猜想等合情推理能力;通过对各种不同的实际
情况的分析、判断、探索,培养学生的应用能力.
情感目标:通过各种有趣的,贴近学生生活的素材,激发学生学习数学的热情和兴趣,
并从中领会对立统一的辨证思想;结合问题的现实意义,培养学生的合作精
神与爱国热情.
四、教学方法
根据建构主义的教学理论和美国著名心理学家、教育家杜威的“思维五步法”,从发
展学生认识问题、探索问题、研究问题的能力角度考虑,本节课准备采用“问题教学法”
的思想进行教学设计.即由教师作为“顾问、参谋、设计者”组织教学,学生在问题解决的
过程中,体验成功与失败,从而逐步建立完善的认知结构.
它由五个基本环节组成: 创设情境,提出问题 —— 合作交流,感知问题 ——
类比联想,探索问题 —— 实践应用,解决问题 —— 总结反思,深化拓展.
五、教学过程
1. 创设情境,提出问题:
(1)创设情境:(动画)画面背景:擂台.横幅:解题大赛 奖品丰厚.
比赛双方:诸葛亮 VS 臭皮匠团队
比赛规则:各位参赛选手必须独立解题.团队中有一人解出即为团队获胜.
人物:诸葛亮,臭皮匠老大,臭皮匠老二,臭皮匠老三.
诸葛亮(手摇羽扇):依我以往的经验,我解出的把握有 80%.
臭皮匠老二(垂头丧气):老大,你的把握有 50%,我只有 45%,看来这奖品与咱
是无缘了.
臭皮匠老大:别急,常言道:三个臭皮匠臭死诸葛亮.咱去把老三叫来,我就不信
合咱三人之力,攻不下这个擂台!
问题:假如臭皮匠老三解出的把握只有 40%,那么这三个臭皮匠中有一人解出的把握
真能抵得过诸葛亮吗?
创设趣味性的问题情境,增强学生的有意注意,调动学生学习的主动性和积极性.
根据不同的认知基础和对问题的不同看法,学生们会作出各自不同的判断.
(2)提出问题
此时不急于加以评判,先拿出歪歪的观点:
歪歪:当然啦!
设事件 A:老大解出问题;事件 B:老二解出问题;事件 C:老三解出问题;
事件 D:诸葛亮解出问题.
那么三人中有一人解出的可能性即
P A B C P A P B P C ( ) ( ) ( ) ( )
=0.5+0.45+0.4=1.35>0.8=
P D( )
所以,合三个臭皮匠之力,把握就大过诸葛亮了.
乖乖:好象挺有道理的哦?
问题:那么,你认为歪歪说得对吗?
在歪歪的说法中有两点是与学生的原有认知矛盾的:1)概率不可能大于 1.2)公式
P A B C ( ) P A( ) P B P C ( ) ( )
运用的前提是:互斥事件有一个发生.而此问题中
“团队中有一人解出”,实质是至少有一人解出,事件 A、B、C 可以同时发生,公式应用
有误.从而引发学生提出问题 ....:事件 A、B、C 不互斥,那又是什么关系呢?
(3)启发建构:
提问:在此问题中,对三个臭皮匠各自解决问题有什么限制条件?(必须独立解决).
追问:如何理解“独立”?
结论:相互独立事件的定义——事件 A(或 B)的发生对事件 B(或 A)发生的概率没有
影响,则称事件 A 与 B 是相互独立事件.
揭示课题:今天这节课,我们就要来研究相互独立事件同时发生的概率.
2.合作交流,感知问题:
研究主题一:相互独立事件
(1)启发引导:结合你所感兴趣的问题,举例说明什么叫做两个事件相互独立.
学习方式:先由四人小组讨论,然后拿出你们认为最典型的问题(可以是正确的,也
可以是一些似是而非的问题)全班交流.
教师在这个过程中,要参与到学生的讨论中去.从中发现学生中存在的问题,及时
加以引导.
这里通过合作交流,广泛举例,让学生充分感知相互独立事件的意义,体验到生活中
存在着大量的相互独立事件,认识到研究的必要性.
(2)判断:下列事件哪些是相互独立的:
① 篮球比赛的“罚球两次”中,
事件 A:第一次罚球,球进了.
事件 B:第二次罚球,球进了.
② 篮球比赛的“一加一罚球”中,
事件 A:第一次罚球,球进了.
事件 B:第二次罚球,球进了.
③ 袋中有三个红球,两个白球,采取不放回的取球.
事件 A:从中任取一个球是白球.
事件 B:第二次从中任取一个球是白球.
④ 袋中有三个红球,两个白球,采取有放回的取球.
事件 A:从中任取一个球是白球.
事件 B:第二次从中任取一个球是白球.
⑤ 上题中事件
A B 与 , A B 与 , A B 与
是否相互独立?
这里①②与③④是两组具有对比性的问题.目的是让学生在生疑、质疑的过程中,自
觉的运用相互独立事件的意义加以判断,加深对问题的理解.
同时通过问题⑤发现相互独立事件的一组性质:若事件A与B相互独立,则事件
A B 与 ,
A B 与 , A B 与
也相互独立.
3.类比联想,探索问题:
研究主题二:相互独立事件同时发生的概率.
符号表示:相互独立事件 A 与 B 同时发生,记作
A B
(1)公式猜想:互斥事件有一个发生的概率公式为:
P A B P A P B ( ) ( ) ( ) .能否猜想
相互独立事件 A 与 B 同时发生的概率公式?
(2)个例验证:能否结合上面的判断题④,验证一下你的发现?
略解:
2 2 2 2 4
( ) , ( ) , ( )
5 5 5 5 2 5
P A P B P A B
P A B P A P B ( ) ( ) ( )
(3)补充说明:公式
P A B P A P B ( ) ( ) ( )
是正确的.但通过个例验证的正确性,并不能
说明一般情况也成立.只是由于受所学知识的局限,对公式的证明不作要求.
研究结果一:相互独立事件 A 与 B 同时发生的概率公式:
P A B P A P B ( ) ( ) ( )
(4)问题引申:你能依此推广到多少个事件的情形呢?
研究结果二:如果事件
1 2 , , ,
n
A A A
相互独立,那么这些事件同时发生的概率,等于
每个事件发生的概率的积,即
1 2 1 2 ( ) ( ) ( ) ( )
n n
P A A A P A P A P A .
通过教师的层层引导,把学生的探索逐步引向最近发展区,启发学生运用类比、归纳、
猜想等思维方法探求所得结果,体验了知识的形成过程和发现的快乐,继而转化为进一步
探索的内趋力.
4. 实践应用,解决问题:
(回顾中国女排圆梦一刻的精彩画面)
解说:中国女排经过不懈的努力,终于夺回了阔别十七年的冠军奖杯,这是女排姑娘的骄
傲,也是全中国人民的骄傲.现在男排世界杯也正在日本举行,虽然形势不太乐观,但是
男排小伙子所表现出来的拼搏精神是有目共睹的.
例题 假如经过多年的努力,男排实力明显提高,到 2008 年北京奥运会时,凭借着天时、
地利、人和的优势,男排夺冠的概率有 0.7;女排继续保持现有水平,夺冠的概率
有 0.9.那么,男女排双双夺冠的概率有多大?
解:设事件 A:女排夺冠,事件 B:男排夺冠
则男女排双双夺冠的概率为
P A B P A P B ( ) ( ) ( ) 0 .9 0 .7 0 .6 3
答: 男女排双双夺冠的概率为 0.63.
借助热点新闻设计应用问题,可以加强学生的数学应用意识,同时又能激发学生的爱
国热情.并通过例题的示范作用,让学生对公式的应用有了初步的认识.
变式一:只有女排夺冠的概率有多大?
略解: 只有女排夺冠的概率为
P A B P A P B ( ) ( ) ( ) 0 .9 0 .3 0 .2 7
对这一问题,会有部分学生认为概率就是 0.9.让学生充分发表自己的意见,让他们在
思维冲突的过程中,形成对问题的正确认识:“只有女排夺冠”的本质是相互独立事件女
排夺冠而男排未夺冠同时发生.从而使学生意识到分清事件类型是正确解题的关键.
追问:只有男排夺冠的概率有多大?男女排都不夺冠呢?
这两个问题的提出既是对已有认知的巩固,又可以引导学生发现这四个事件合起来就
是一个必然事件,从而为后面的进一步探究作好铺垫.
变式二:只有一队夺冠的概率有多大?
略解:只有一队夺冠的概率为
P A B A B ( ) P A P B P A P B ( ) ( ) ( ) ( ) 0 .3 4
学生根据生活经验,分析“只有一队夺冠”是指只有女队夺冠或只有男队夺冠并不困
难.教师引导的关键是只有女队夺冠与只有男队夺冠是一对互斥事件.因此,问题的关键是
将所求的事件分解转化为基本的互斥事件与相互独立事件.
变式三:至少有一队夺冠的概率多大?
教师引导学生反思得出问题的两种解法:
解 1:(正向思考)至少有一队夺冠的概率为
P A B A B A B ( )
P A P B P A P B P A P B ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) 0.97 .
解 2:(逆向思考)至少有一队夺冠的的概率为
1 ( ) 1 ( ) ( ) P A B P A P B 1 (1 ( ))(1 ( )) 1 0 .3 0 .1 0 .9 7 P A P B .
从不同角度、多种方法求解,可以拓宽学生的思路.并且通过比较,优胜劣汰,优化
学生的思维方式.
这一环节,由浅入深设置问题链,使学生的思维分层递进,目的是突出本节课的重点;
并且通过正反对比,一题多解,不断制造认知冲突,分散、突破教学难点.
练习:用数学符号语言表示下列关系:1)A、B、C 同时发生:
2)A、B、C 都不发生:
3)A、B、C 中恰有一个发生:
4)A、B、C 中至少有一个发生:
5)A、B、C 中至多一个发生:
这是由变式二、三延伸出一组相关问题,目的是将几类典型模式抽象出来,有利于学
生从“变”的现象中发现“不变”的本质,为问题的深入研究埋下伏笔.
引例的解决(让学生用数学化的语言表述问题)已知诸葛亮解出问题的概率为 0.8,臭皮匠
老大解出问题的概率为 0.5,老二为 0.45,老三为 0.4,且每个人必须独立解题,
问三个臭皮匠中至少有一人解出的概率与诸葛亮解出的概率比较,谁大?
略解: 三个臭皮匠中至少有一人解出的概率为
1 ( ) 1 0 .5 0 .5 5 0 .6 P A B C
=0.835
由于前面已将问题的难点进行了分解突破,问题的解决已经水到渠成.并且这个问题
的解决,为俗语“三个臭皮匠顶个诸葛亮”给出了一种数学解释,实现了生活问题的数学
化.同时,也使学生意识到:在力量对比不是十分悬殊的情况下,团队的力量还是大于个
人的力量.可以结合问题,对学生进行团队精神的培养.
5. 总结反思,深化认识:
教师采用谈话法与学生小结交流.
(1)列表对比
互斥事件 相互独立事件
定义
概率公式
(2)解决概率问题的关键:(1)分清事件类型(2)分解复杂问题为基本的互斥事件与相
互独立事件.
6. 作业:(1)巩固型作业:课本 137 页第 4 题,第 6 题,第 7 题;
相互独立事件同时发生的概率(1)
1. 定义:………… 练习:…………… 变式二:……………
2. 性质:………… …………… ……………
3. 概率公式:…… …………… 变式三:……………
4. 例1: ………… …………… ……………
………… …………… 例题: ……………
变式一:……… …………… ……………
投影屏幕
(2)思维拓展型作业:假设事件 A,事件 B 是等可能性事件,且相互独立事件,
证明公式
P A B P A P B ( ) ( ) ( ) .
设计意图:巩固本节知识,为下节课的学习作好铺垫;通过等可能性事件对公式加以
证明,培养学生思维的严谨性.
六、设计说明
1. 板书设计:
2. 时间安排:
课题引入约 5 分钟,定义的理解约 7 分钟,公式的探索约 3 分钟,实践练习约 22 分
钟,小结与作业约 3 分钟.(注:一节课 40 分钟)
3. 教学特色:
1) 以问题作为教学的主线.在趣味性情境中发现问题,在猜想、对比性问题中展
开探索,在实践应用性问题中感悟数学的思维与方法.
2) 以课堂作为教学的辐射源.通过教师、学生、多媒体多点辐射,带动和提高所 有
学生的学习积极性与主动性.
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