677902 РС(Я), п. Жатай, ул. Северная, 50, тел. 42-64-38, факс 42-65-36
Иванова Любовь Ивановна
учитель математики
МБОУ СОШ № 1 ГО»Жатай»
Республика Саха (Якутия)
Авторская программа по теме:
«Теория вероятности и статистика для 7-9 классов»
Программа строится на календарно – тематическом планировании, в расчете 1 час в неделю. Уроки строятся на принципах системно – деятельностного обучения, включая практическую работу, самостоятельную работу с использованием различных форм проверки.
Предполагаемые результаты:
Хорошая подготовка к сдаче экзаменов выпускников основной и общеобразовательной школы.
Цели программы :
Расширить программу основной школы по изучению теории вероятности и элементов статистики
При обсуждении реальных статистических данных хорошо иллюстрировать случайную изменчивость окружающего нас мира.
Готовить наглядную концептуальную базу для понятий «случайный эксперимент» и « вероятность исхода» этого эксперимента.
Связывать жизненные ситуации со статистическим материалом, формализовывать и описывать данные.
Повторять и закреплять ряд тем школьного курса математики на неформальных примерах.
Оборудование:
Магнитная доска.
Различные виды карточек.
Проектор и мультимедийное сопровождение.
Пояснительная записка.
В содержание среднего образования России вносятся существенные изменения, в частности, в программу по математике основной школы включаются теория вероятностей и элементы статистики. Теория вероятностей — это математическая наука о случайном и закономерностях случайного. В школьном курсе математики и других естественных наук господствовала только одна идея — о существовании жестких связей между явлениями и событиями. Эти связи представлены в форме законов физики, химии, математики; даже в курсе
истории нет места случайности: он построен так, что складывается впечатление, что все события предопределены и закономерны.
Но окружающий нас мир полон случайностей. Это землетрясения, ураганы, подъемы и спады экономического развития, войны, болезни, случайные встречи и так далее. Впрочем, мысль о том, что в окружающем мире много случайного, останется очевидной, но бесплодной, если не научиться измерять случайность числом, вычислять шансы различных событий. Теория вероятностей в средней школе — это признание обществом необходимости формирования современного мировоззрения, для которого одинаково важны представления и о жестких связях, и о случайном. Без знания понятий и методов теории вероятностей и статистики невозможна организация эффективного конкурентоспособного производства, внедрение новых лекарств и методов лечения в медицине, обеспечение страховой защиты граждан от непредвиденных обстоятельств, проведение обоснованной социальной политики.
Теория вероятностей как наука начала складываться в XVII веке. Источником задач для нее служили азартные игры. В частности, игра в кости, которая тогда была очень распространена в Западной Европе. В этих задачах главное — выбор равновозможных элементарных событий и правильный подсчет комбинаций этих элементарных событий. До сих пор, как анахронизм, во многих начальных курсах теории вероятностей сохраняется «родимое пятно» — преобладание комбинаторных задач, связанных с азартными играми. Такие задачи есть и в нашем курсе теории вероятностей, но они даны, в основном, для упражнений и иллюстраций.
Одновременно с развитием теории вероятностей стала развиваться статистика. К XVII веку относятся и первые научные применения статистики в демографии и страховании, идеи о случайных ошибках в измерениях.
Теория вероятностей и статистика долгое время развивались как естественные науки, хотя и с большой математической составляющей. В отрасль математики теория вероятностей превратилась только в ХХ веке. На аксиоматическую основу ее поставил наш великий соотечественник А. Н. Колмогоров. До него некоторые сложные понятия теории вероятностей не были полностью изучены. Впрочем, на «нижних этажах» этой науки, которые в первую очередь и нужны для приложений, все было ясно и ранее. В нашем курсе мы не касаемся аксиоматики Колмогорова, но пользуемся введенными им и общепринятыми сейчас понятиями: случайный эксперимент, элементарное событие и так далее.
В этой программе теория вероятностей и статистика представлены как естественные науки, в которых наибольшую ценность представляет сложившаяся система взглядов, выработанные основные понятия и их связи с реальностью. При таком подходе математические доказательства отступают на второй план, а математические методы играют ту же роль, что и в физике или механике. Эта книга существенно отличается от учебника математики тем, что многие вопросы и упражнения не подразумевают однозначных ответов. Эти вопросы
предназначены в большей степени для обсуждения. Учащиеся могут иметь разные мнения по тем или иным вопросам и стараться их обосновать.
Изложение теории вероятностей начинается со статистики. Обсуждается представление данных в виде таблиц и диаграмм; объясняется, как с помощью немногих числовых характеристик можно описать массивы данных. Изучая совокупности чисел, мы естественно приходим к понятию случайной изменчивости, подготавливая переход к изучению случайности, то есть к теории вероятностей.
Статистическая часть курса отнесена к изучению в седьмом классе. Восьмой и девятый класс отведены для изучения теории вероятностей. В восьмом классе вводятся понятия случайного эксперимента, элементарных событий, событий и их вероятностей, объединения и пересечения событий, формулы сложения и умножения вероятностей, понятие о независимости экспериментов и событий. В эту часть курса включена и небольшая глава о комбинаторике.
В девятом классе изучаются случайные величины, их распределения и числовые характеристики - математическое ожидание и дисперсия. В этом же классе изучаются испытания Бернулли - одна из базовых схем теории вероятностей. Испытания Бернулли одновременно являются примером независимых испытаний, примером сложного случайного эксперимента и примером важной случайной величины — «числа успехов». Вычисление математического ожидания и дисперсии для «числа успехов» дают нам возможность сформулировать один из основных законов теории вероятностей — закон больших чисел. Испытания Бернулли позволяют объяснить, как с помощью случайного выбора можно экспериментально изучать свойства больших совокупностей — выборочный метод исследования, а также объяснить статистическую основу социологических опросов и какая при этом достигается точность выводов. Изложенный материал по теории вероятностей позволяет обсудить и некоторые другие социальные явления, например, страхование и лотереи.
Содержание программы избыточно по сравнению с отводимым на изучение теории вероятностей учебным временем, зато изложение получилось достаточно цельным и законченным. Курс завершается законом больших чисел, который показывает одну из связей случайного с закономерным, одно из проявлений закономерности в случайном.
Календарно-тематическое планирование
7 класс
№ п/п
Главы
Темы
1
Таблицы ( 8 часов) Проверочные работы – 2 часа
1.Статисические данные в таблицах
2.Поиск информации в таблицах
3.Вычисления в таблицах
4.Крупнейшие города России
5.Таблицы с результатами подсчетов
6.Таблицы с результатами измерений
2
Диаграммы ( 5 часов ) Практическая работа - 2 часа
7.Столбиковая диаграмма
8.Круговая диаграмма
9.Диаграмма рассеивания
3
Описательная статистика
(8 часов)
Проверочные работы -2 часа
10.Среднее значение
11.Медиана
12.Наибольшее и наименьшее значение. Размах
13.Отклонения
14.Дисперсия
15*.Обозначения и формулы
16*.Свойства среднего арифметического и дисперсии
4
Случайная изменчивость (5 часов)
Проверочные работы - 2 часа
17.Примеры случайной изменчивости
18.Рост человека
19.Точность измерений
8 класс
1
Случайные события и вероятность
(6 часов)
Проверочная работа - 1 час
1.Случайные события
2.Вероятности и частоты
3.Монета и игральная кость в теории вероятностей
4.Как узнать вероятность события?
5.Зачем нужно знать вероятность события?
2
Математическое описание случайных явлений (6 часов)
Практическая работа – 1 час
Проверочная работа – 1 час
6.Случайные опыты
7.Элементарные события
8.Разновозможные элементарные события
9.Вероятности элементарных событий
10.Благоприятствующие элементарные события
11.Вероятности событий
12.Опыты с разновозможными элементарными событиями
3
Вероятности случайных событий. Сложение и умножение вероятностей (8 часов)
Проверочная работы – 2 часа
13.Противоположное событие. Диаграммы Эйлера
14.Объединение событий
15.Пересечение событий
16.Несовместные события. Правило сложения вероятностей
17.Формула сложения вероятностей
18.Случайный выбор
19.Независимые события. Умножение вероятностей
4
Элементы комбинаторики
(7 часов)
Проверочная работа – 2 часа
20.Правило умножения
21.Перестановки. Факториал
22.Правило умножения и перестановки в задачах на 23числение вероятностей
24.Сочетания
25.Сечтания в задачах на вычисление вероятностей
9 класс
1
Геометрическая вероятность
(4 часа)
Практическая работа – 1 час
1.Выбор точки из фигуры на плоскости
2.Выбор точки из отрезка и дуги окружности
3.Выбор точки из числового отрезка
2
Испытания Бернулли (5 часа)
Практическая работа – 1 час
4.Успех и неудача
5.Число успехов в испытаниях Бернулли
6.Вероятности событий в испытаниях Бернулли
3
Случайные величины (6 часов)
Проверочная работа – 1 час
7.Примеры случайных величин
8.Распределение вероятностей случайной величины
9.Биномиальное распределение
4
Числовые характеристики случайных величин (8 часов)
Проверочные работы – 2 часа
10.Математическое ожидание случайной величины
11.Свойства математического ожидания
12.Рассеивание значений. Задача про испытание дозирующих автоматов
13.Дисперсия и стандартное отклонение
14.Свойства дисперсии
15.Математическое ожидание числа успехов в серии испытаний Бернулли
16.Дисперсия числа успехов
5
Случайные величины в статистике (5 часов)
Проверочная работа – 1 час
17.Измерения вероятностей
18.Точность приближения
19.Социологические обследования
20.Закон больших чисел
Рекомендуется прохождение данной программы с использованием учебного пособия « Теория вероятностей и статистика» под редакцией Ю. Н. Тюрина, А. А. Макарова, И. Р. Высоцкого, И. В. Ященко.