内容正文:
课题
5.3.2事件之间的关系与运算
学科
数学
教材
人教B版(2019)必修第二册
章节
第五章第三部分第二小节
课程类型
新授
课时安排
1课时
年级
高一
教学目标及教学重点、难点
教学目标:
· 1.了解事件间的包含关系和相等关系.
· 2.理解互斥事件与对立事件的概念与关系.(难点)
· 3.会用互斥事件与对立事件的概率公式求概率.(重点)
· 4.了解并事件与交事件的概念,会进行事件的运算.
核心素养
· 1.通过互斥事件与对立事件关系的判定,培养逻辑推理的核心素养.
· 2.通过互斥与对立事件的概率计算,培养数据分析与数学运算的核心素养.
教学方法和手段
教学方法:启发式教学,讲授法、讨论法和练习法
教学手段:教科书、多媒体辅助教学
教学过程(表格描述)
教学
环节
主要教学活动
设置意图
新课引入
【情境展示】
某班数学建模课分成 5 个小组 (编号为1,2,3,4,5) 采用合作学习的方式进行,课堂上教师会随机选择一个小组的成果进行展示.
不难看出,这一试验的样本空间可记为 Ω = {1,2,3,4,5}.
记事件 E = {1},F = {1,2},G = {1,3},H = {1,2,3},I = {4,5},说出每一事件的实际意义,并尝试理解上述各事件之间的关系.
(学生以小组为单位积极讨论,之后展示成果)
通过生活情境引出本节课题。
新课讲解
知识点 1:事件的包含与相等
知识点 2:事件的和 (并) 与事件的积 (交)
知识点 3:事件的互斥与对立
知识点 4:事件的混合运算
预设答案:事件 E:老师选择第 1 小组的成果进行展示;
事件 F:老师选择第 1 小组或第 2 小组的成果进行展示;
综上可知,如果事件 E 发生,那么事件 F 一定发生;即如果教师选择了第 1 组,那么“选择了第 1 组或者第 2 组”也就一定发生了.
教师在学生回答的基础上示范讲解事件的包含与相等:
一般地,若事件 A 发生时,事件 B 一定发生,则称“A 包含于 B”(或“B 包含 A”),记作 A ⊆ B (或 B ⊇ A). 维恩图表示如下:
若 A ⊆ B,则有,
(1)A 发生是 B 发生的充分条件,B 发生是 A 发生的必要条件;
(2)事件 A 发生的可能性不比事件 B 发生的可能性大,即 P(A) ≤ P(B).
教师引导:对于上面关于事件的包含关系的讲解,我们可以从五个角度去理解,从事件发生的角度看,A ⊆ B意味着如果事件 A 发生,则事件B一定发生;从包含的样本点来看,A ⊆ B意味着A的每一个样本点都是B的样本点;
从逻辑角度看,A ⊆ B意味着A 发生是 B 发生的充分条件,B 发生是 A 发生的必要条件;从维恩图来看,A ⊆ B意味着表示A的图形在表示B的图形的内部;从发生的概率大小角度来看,A ⊆ B意味着P(A) ≤ P(B).这些性质都需要我们理解和掌握。
此外,若事件 A 发生时,事件 B 一定发生;且事件 B 发生时,事件 A 也一定发生,则称“A 与 B 相等”,记作 A = B. 维恩图表示如下:
不难看出,A = B ⇔ A ⊆ B 且 B ⊆ A;
若 A = B,则有,
(1) A 发生是 B 发生的充要条件;
(2)事件 A 发生的可能性等于事件 B 发生的可能性,即 P(A) = P(B).
教师讲解:给定事件A,B,所有A中样本点与B中样本点组成的事件称为A与B的和(或并),记作A+B(或A∪B).
教师布置任务:请大家按照事件包含关系的分析思路,想一想A+B在不同的角度分别意味着什么?可以小组之间交流讨论,之后我们一起总结。
师生总结:A+B如下图阴影部分所示:
由定义可知,事件A+B发生时,当且仅当事件A与事件B中至少有一个发生.
不难看出,
①A⊆(A+B)且B⊆(A+B),
②P(A)≤P(A+B)且P(B)≤P(A+B);
③P(A+B)≤P(A)+P(B).
教师讲解:
给定事件A,B,由A与B中的公共样本点组成的事件称为A与B的积(或交),记作AB(或A∩B),如下图阴影部分所示:
由定义可知,事件AB发生时,当且仅当事件A与事件B发生.
教师提问:类比前面的情况,你能得出P(AB)与P(A)的大小关系,以及P(AB)与P(B)的大小关系吗?
学生思考后回答:P(AB)≤P(A), P(AB)≤P(B).
教师讲解:给定事件 A,B,若 A 与 B 不能同时发生,则称 A 与 B 互斥;
记作:AB = ∅ (或 A∩B = ∅).
维恩图表示如下:
不难看出,任意两个基本事件都是互斥的,∅ 与任意事件互斥.
直观上可以看出,当 A 与 B 互斥 (即 A∩B = ∅) 时,
P(A + B) = P(A) + P(B),
这称为互斥事件的概率加法公式.
一般地,如果 A1,A2,···,An 是两两互斥事件,则
P(A1 + A2 + ··· + An) = P(A1) + P(A2) + ··· + P(An).
教师提问:对于情境展示中的问题,互斥事件有哪些呢?
学生思考后回答:E与I,F与I,G与I,H与I.
教师讲解:
给定样本空间 Ω 与事件 A,则由 Ω 中所有不属于 A 的样本点组成是事件称为 A 的对立事件,记作,用集合的观点看,是 A 在 Ω 中的补集.
维恩图表示如下:
如果,则称 A 与 B 相互对立.
由定义可知,每次随机试验,在事件A与中,有一个发生,且只有一个发生;
由必然事件的概率为 1,可得.
教师提问:不难看出,互斥和对立是有区别的,试着自己组织语言,总结它们之间的关系并举例说明。
(学生交流讨论,梳理表达,展示答案,教师补充并总结)
教师总结:如果 A 与 B 相互对立,则 A 与 B 互斥,但反之不成立;即“A 与 B 相互对立”是“ A 与 B 互斥”的充分不必要条件.
例如:掷一个骰子时,“出现1点”和“出现偶数点”为互斥事件,“出现1点”和“不出现1点”为对立事件.
教师讲解:前面实际上我们给出了事件的三种运算:求两个事件的和,求两个事件的积,求一个事件的对立事件,因为事件运算的结果仍是事件,所以可以进行事件的混合运算,例如(A)+(B),这表示的是(A)与(B)的和,实际意义是:A发生且B不发生,或者A不发生且B发生,换句话说就是A与B中恰有一个发生。
同数的加、减、乘、除混合运算一样,事件的混合运算也有优先级,我们规定:求积运算的优先级高于求和运算,因此(A)+(B)可简写为A + B.
从多个角度去理解事件的包含关系,了解如何用概率来描述事件之间的关系,通过实例加深理解。
通过让学生自行讨论,培养学生的类比思想,提升数学归纳能力。
让学生举例,培养学生发现生活中数学知识的能力,提升数学学科素养。
当堂
练习
PPT展示练习题,学生回答,教师讲解
通过练习巩固本节所学知识,通过学生解决问题,发展学生的数学运算、逻辑推理、直观想象、数学建模的核心素养。
课堂
总结
回顾本节知识,总结概括
通过总结,让学生进一步巩固本节所学内容,提高概括能力。
板书设计:
一、引入
利用“抽取扑克牌”引出事件之间的关系
二、知识精讲
知识点 1:事件的包含与相等
1. 事件的包含
2. 事件的相等
知识点 2:事件的和 (并) 与事件的积 (交)
1. 事件的和(并)
2. 事件的积(交)
知识点 3:事件的互斥与对立
1. 事件的互斥
2. 对立事件
知识点 4:事件的混合运算
三、例题点拨-通过例题进行讲解,便于理解
四、知识拓展-增强学生解题技巧
五、当堂训练
六、课堂小结
教学设计反思
在本节课的教学中教学目标的设定清晰明确,具有针对性,在讲解过程中突出重难点,对重难点进行了详细且透彻的讲解,使学生能够了解事件的包含与相等、事件的和 (并) 与事件的积 (交)、事件的互斥与对立、事件的混合运算,达到本节课的教学目的.
通过本节课的教学,我认为在以下几个方面做得比较好:
成功创设了情境,激发了学生的学习兴趣;
通过小组合作和自主探究,培养了学生的合作意识和探究能力;
板书设计清晰明了,有助于学生理解和记忆知识。
同时,也发现了一些需要改进的地方:
在引导学生理解事件的混合运算中,部分学生的逻辑思维能力还有待加强;
在练习环节,部分题目的难度设置不够合理,需要进一步优化;
在总结归纳环节,可以更加深入地拓展相关知识,帮助学生形成更完整的知识体系。
针对以上问题,我将在今后的教学中加强对学生逻辑思维能力的培养,优化练习题目的设置,并注重知识的拓展和延伸,以提高学生的数学素养和综合能力。
学科网(北京)股份有限公司
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