Методика преподавания теории вероятностей и математической статистики в средней школе

Например, выполнение штрафного броска в баскетболе есть испытание, а попадание в кольцо – исход. Другой пример исхода – это выпадение определенного числа очков при бросании игральной кости. В отличии от других событий исходы еще называют элементарными событиями, желая подчеркнуть, что эти события состоят только из одного исхода и не делимы на более мелкие.

Далее следует сказать, что в теории вероятностей события обозначаются прописными (заглавными) латинскими буквами: A, B, C, D…

После введения трех важных понятий: случайный эксперимент, случайное событие, исход, модно переходить к определению вероятности.

Первым должно быть рассмотрено статистическое понятие вероятности.

Рассмотрим некоторое количество испытаний, в результате которых появилось событие А. Пусть было произведено N испытаний, в результате которых событие А появилось ровно n раз. Тогда отношение называют относительной частотой (частость).

При большом количестве повторений испытания частость событий мало изменяется и стабилизируется около определенного значения, а при небольшом количестве повторений она может принимать различные значения. Поэтому интуитивно ясно, что при большом количестве повторений испытания частость события будет стремиться к определенному числовому значению. Такое значение принято называть вероятностью события А и обозначают Р(А).

Таким образом, вероятностью случайного события А называется число Р(А), к которому приближается относительная частота этого события при большом повторении числа экспериментов.

В математике неограниченное число повторений принято записывать в виде предела при N стремящегося к бесконечности: .

Данное определение называют статистическим определением вероятности. Далее следует объяснить, что найти вероятность с помощью этого определения нельзя, так как нет гарантий, что относительная частота будет к чему-то приближаться; также нельзя сказать, насколько много повторений эксперимента нужно сделать, чтобы полученная частота достаточно хорошо приближала вероятность.

Исходя из этого определения, учащиеся могут установить, что вероятность заключена в интервале: . Так как n всегда больше либо равно N.

Следует предложить задания на проведение серии экспериментов с целью оценить вероятности возможных исходов эксперимента. При этом можно использовать групповую форму работы и в конце объединить результаты всех групп для получения выводов об относительной частоте событий. Примером такого задания может служить подбрасывание монеты. Это является простым и наглядным испытанием. Практика человека говорит о том, что при большом числе бросаний примерно в 50% испытаний выпадет «орёл», а в 50% – «решка».

После этого следует перейти к изучению классической вероятности. Введение другого определения можно обосновать тем, что не в каждом случае можно провести длинную серию экспериментов. В некоторых случаях вероятности событий могут быть легко определены исходя из условий испытаний. Здесь необходимо вспомнить понятия элементарного исхода.

Пусть испытание имеет n возможных исходов, то есть событий, которые могут появиться в результате данного испытания. При каждом повторении возможно появление только одного из данных исходов (то есть все n исходов несовместны). Кроме того, по условиям испытания нельзя сказать какие исходы появляются чаще других, то есть все исходы являются равновозможными. Допустим теперь что при n равновозможных исходах интерес представляет событие А, которое появляется только при m исходах и не появляется при остальных исходах. Принято говорить, что в данном испытании имеется n случаев, из которых m благоприятствуют появлению события А.

Информация по теме:

Перечень учебно-производственных работ
Будущая работа учащихся на производстве по специальности всегда связана огромным разнообразием работ (изделий), которое не может быть учтено заранее. В программе определяется только общее содержание и объем учебного материала по теме, следовательно, мастер должен запланировать, на каких работах буд ...

Содержание, методы, приемы формирования отношения к семье как биосоциальной структуре общества у младших дошкольников
Анализ образовательных программ по обучению и воспитанию дошкольников позволил определить задачи формирования отношения к семье как биосоциальной структуре общества у младших дошкольников, а также выявить уровни сформированности любви как общечеловеческой ценности. Для формирования отношения к семь ...

Механизм творческого воображения
Научное исследование стадий творческого процесса было начато в ХХ веке английским ученым Г.Уоллесом (1926 г.). Он выделил четыре стадии процесса творчества: подготовку, созревание, озарение и проверку. Эта схема претерпела впоследствии лишь незначительные изменения. Гилфорд понимает под креативност ...