张奠宙小学数学-教材中概率统计内容概述.doc

张奠宙：小学数学教材中概率统计内容述评 21世纪的数学课程改革，把概率统计作为一个单独的领域进入小学数学课程，这是一个重大的举措，具有里程碑意义。现在，各地的小学数学教材已经编写了统计和概率内容，并且付诸教学实践，取得了许多有益的经验。但是，前进的道路上，总会有一些问题。“摸着石头过河”，一步一个脚印，以求逐步得到完善。 一、小学数学中为什么要列入“统计与概率”？ 从《数学课程标准（实验稿）》的规定来看，其内容是“研究现实生活中的数据和客观世界中的随机现象，通过对数据收集、整理、描述和分析，以及对事件发生可能性的刻画，来帮助人们作出合理的推断和预测。” 具体内容包括以下六项： 1、描述统计。包括整理数据、列表、直方图、扇形图等。 2、数据的代表数。平均数、中位数、众数。 3、可能性。包括等可能事件的概率、几何概率。 4、频率和概率、样本和总体 5、加权平均、方差 6、树状图计算概率 前三项是小学阶段的学习内容，后三项是初中阶段的内容。这意味着： 1、小学以统计为主、概率为辅。统计的主要内容是数据处理。 2、数据处理有两类：描述统计和数理统计。小学阶段主要是描述统计，还很少用概率手段来处理数据；但要有随机的意识，适度沟通统计和概率。 3、用概率推断和预测需要随机变量分布知识。小学里无法用概率方法进行推测和预测，只能是一些猜想，属于没有证明的合情推理。 这样一来，小学里把统计和概率放在一个学习领域，只是提供一般的素养，为中学打基础，小学的概率还不能和统计发生有机联系。小学数学里“统计”和“概率”两张皮的现象难以避免。不过，我们可以适当进行渗透。 此外，由于小学数学的教学内容还不能进行概率计算，所以老是停留在可能性的认识上，各个年级的差别很小，几乎在原地踏步。因此，修改中的课程标准有意将小学阶段的概率统计内容有所消减。 二、九年义务教育阶段中概率和统计怎样结合 画统计图、求平均数，是小学里学习统计的主要内容，这些至少原本小学里就有，只是不和概率挂钩。那么统计内容怎样和概率联系起来呢？具体途径是： a)从频率到概率 b)从平均数到“数学期望” c)从普查到抽样 d)从样本的参数估计总体 这四项都是中学甚至大学的内容，但是，小学也会有所涉及，需要注意把握、适当渗透。 ●小学里，设计随机事件（摸球）发生的频率，就是将频率当概率看。不过，这要基于大数定理，我们要区分理论概率和经验概率（频率） ●小学里学过百分比以后，大量接触某事件发生的频率，如次品率、交通事故率、出生率等。可以用这些频率当作概率推测。 ●某项抽奖活动，中奖机会万分之一，奖金一万元，那么期望值是一元，根据期望值决策。 ●去掉一个最高（低）分的作用是删除一些随机因素。 ●用小范围调查估计总体，涉及抽样调查和回归分析。 这些地方多少涉及一些随机因素，但在数据中都没有仔细处理，需要改造。 三、一些基本的概率思想——麻将为什么不能产生概率论？ 仅仅知道“可能性”，甚至能够算一点概率，并不能自发产生概率论，那些打麻将很精的人，一定知道随机现象，知道“可能性”有大小，而且能够大体估算。例如，知道怎样做麻将牌容易“和”，怎样做则不容易。他们也知道所谓一付牌“番数”高，就是难“和”的缘故。但是，这些不会产生概率论。 实际上，这些关于“可能性”有大小的概率思考，不上学，老师不教也能懂。但是，现在小学里教的往往还是这些“不教就懂”的东西。所以，我认为，目前小学数学中的概率教学，在思想深度上是不够的。 小学里概率论的基础思想是以下几点： 1、大数定理 大数定理是指在随机试验中，每次出现的结果不同，但是大量重复试验出现的结果的平均值却几乎总是接近于某个确定的值。其原因是，在大量的观察试验中，个别的、偶然的因素影响而产生的差异将会互相抵消，从而使现象的必然规律性显示出来。例如，观察个别或少数家庭的婴儿出示情况，发现有的生男，有的生女，没有一定的规律性，但是通过大量的观察就会发现，男婴和女婴占婴儿总数的比重均会趋于50%。 该定律是切贝雪夫大数定律的特例，其含义是，当n足够大时，事件A出现的频率将几乎接近于其发生的概率，即频率的稳定性。 小学数学应该在一定的情况下渗透大数定理的思想。课堂里区区每人抛20次硬币，50个人合起来不过抛1000次硬币，太少了。要抛多少次才能判断“硬币国徽朝上”接近二分之一，可以到科技馆里观察操作，也可以用计算机软件处理。 2、数学期望 数学期望是随机变量最基本的数学特征之一。它反映随机变量平均取值的大小，又称期望或均值。它是简单算术平均的一种推广。例如某城市有10万个家庭，没有孩子的家庭有1000个，有一个孩子的家庭有9万个，有两个孩子的家庭有6000个，有3个孩子的家庭有3000个，则此城市中任一个家庭中孩子的数目是一个随机变量，它可以取值0、1、2、3，其中取0的概率