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摘 要：概率统计带给人类的一方面是工具,更重要的是改变了人类认识事物的方式,人类离不开概率统计.数学需要实验,数学教学也需要实验.计算机中的字数统计、查找、图表、动画等功能为概率统计的数学实验提供了有效的工具,使实验变得十分简单、易行,在课堂上也能够完成上述的实验.通过做实验增加了感性认识,使学生确信概率统计思想的提出是有客观依据的,这对学生的概率统计思想的建立有极大的帮助.
关 键 词：高中；概率教学；多媒体
中图分类号：G431文献标识码：B文章编号：1002-7661（2013）30-160-01
一、PowerPoint在概率教学中的应用
我们可以利用PowerPoint验证频率稳定性的著名实验是“高尔顿板”,如图1-1所示,自上端放入一个小球,任其自由下落,在下落过程中当小球碰到钉子时,从左边落下与从右边落下的机会相等,碰到下一排钉子时又是如此,最后落入底板中的某一个格子里.因此,任意放入一球,则此球落入哪一个格子,预先难以确定,但是,实验证明如放入大量小球,则其最后所呈现的曲线,几乎总是一样的,也就是说,小球落入各个格子的频率十分稳定.做高尔顿板实验需要专门的实验装置,一般学校难以做到,但现在可以做高尔顿板的模拟实验.应用PowerPoint绘制高尔顿板的图形,并为绘制的大量小球图形预设动画中的“自上飞入”,“自上飞入”效果是在放映幻灯片时,使大量小球一个接一个从顶部落下,就如同“自由下落”一般,最后大量小球堆积成所呈现的曲线,像正态曲线.利用计算机的动画功能设计出高尔顿板模拟实验,使平时难以做到的数学实验得以实现,为学生提供了形象、生动的直观材料,使得枯燥难懂的正态曲线变得更容易让学生理解,使同学们觉得学习概率统计的知识是一件有趣的事情,激发学生对概率统计的学习兴趣.
二、VisualBasic在概率统计教学中的应用
教师可以针对概率统计的教学需要,编写简单的VisualBasic应用程序,模拟、再现抛掷硬币试验.然后加以说明与分析,充分展示这个试验在概率定义的教学中的优越性,以及在培养随机性数学意识中的重要性.运行该程序后出现可视化窗体,它是VisualBasic应用程序的基本构造模块,是运行应用程序时,与用户交互操作的实际窗口.试验程序以10000为默认的试验次数,按“开始”按钮,则在正面、反面文本框内显示试验结果.若改变试验次数,在“请输入试验次数”文本框内输入自然数,然后按“开始”按钮,则在正面、反面文本框内就可以看到试验结果.
一般来说,学生进入新的教学领域时,常常会因为认识上的不迁移从而导致错误的发生.抛掷一枚硬币出现“正面向上”的概率是1/2,显然是正确的,但认为“随机抛掷10000次硬币正好出现5000次正面”的概率为1/2,却是错误的观念.通过抛掷硬币的模拟试验,学生可以切身体会到：大量重复进行抛掷硬币,出现正面的频率总是接近于1/2,并在它附近摆动.
三、MicrosoftExcel在概率统计教学中的应用
Excel是信息技术课程中的基本内容,其基本操作简单易学,作为Office的组件之一,在学校的计算机中基本上都有安装.此外,作为电子表格软件,在目前的很多领域都得到应用,如行政、财务、统计等等.
1.模拟抛一颗骰子的随机事件
问题：抛一颗骰子,观察朝上一面的点数,出现各种情况的可能性各是多大?模拟过程：
（1）启动Excel,在A1单元格输入“等于int（rand（）*6）+1”,可产生一个大于或等于1且小于或等于6的自然数；（2）将单元格A1复制到A2-A10000；（3）分别统计A1-A10000中数字1、2、3、4、5、6的个数,将结果分别存入C1、D1、E1、F1、G1、H1中,比如统计1的个数,在C1单元格中输入“等于COUNTIF（A1：A10000,1）”；（4）分别计算数字1、2、3、4、5、6出现的频率.
2.在Excel中计算方差的方法
随机变量的方差是指各变量与其算术平均值的绝对差值的平均值.在Excel中计算方差的方法：（1）在“插入”菜单中选择“函数”命令项,然后出现“粘贴函数”对话框；（2）在“粘贴函数”对话框左侧的“函数分类”中选择“统计”；（3）在“粘贴函数”对话框右侧的“函数名”中选择EDEV函数；（4）在“Number1”对应的文本框里键入后,按“Enter”键,在单元格中出现方差.这样便可以得到方差,计算快速准确节省大量的教学时间.总的来说,Excel还有很多的功能可以在概率统计教学中应用,作为一种统计分析工具,它所提供的统计分析功能与专业的统计软件相比还是有些不足.
概率统计教学进入高中教学的时间并不是很长,特别是将多媒体教学应用到概率统计的教学中研究的时间更是很短的.根据目前高中概率统计教学的现状以及概率统计教学的特点与要求,它们不仅可以满足我们在概率统计教学中的需要,而且从信息技术工具的角度来说还具有自己独特的优势,它容易被学生了解掌握,可以很好地融入到数学课程的教学环节中去,成为学生学习数学的一种工具,这也是新课程标准的体现：“鼓励学生使用现代技术手段处理繁杂的计算、解决实际问题,以取得更多的时间和精力去探索和发现数学的规律”.