肖慧梅
問(wèn)題:若實(shí)數(shù)k隨機(jī)取自區(qū)間[-,],點(diǎn)M,N為直線y=kx+3與圓(x-2)2+(y-3)2=4的兩個(gè)交點(diǎn),則MN≥2的概率為 。
一、解法探究
二、解法辨析
本題設(shè)置實(shí)數(shù)k的取值區(qū)間,指明了“等可能的探究角度”,題中所給直線y=kx+3恒過(guò)定點(diǎn)(0,3),當(dāng)弦長(zhǎng)MN變化時(shí),直線只能繞定點(diǎn)(0,3)旋轉(zhuǎn)變化,所對(duì)應(yīng)的直線斜率取值是均勻分布的,由幾何概型知道,其所求的概率是實(shí)數(shù)k取值區(qū)間的長(zhǎng)度比,故解法1是符合題意的。
在解法2中,把實(shí)數(shù)k的取值轉(zhuǎn)化為弦長(zhǎng)MN的取值,學(xué)生認(rèn)為弦長(zhǎng)MN的取值與實(shí)數(shù)k的取值之間有對(duì)應(yīng)關(guān)系,用弦長(zhǎng)MN作為測(cè)度進(jìn)行概率計(jì)算是合題意的。事實(shí)不然,我們可以想象,移動(dòng)圓的位置,弦長(zhǎng)MN取值范圍隨著變化,所求得的概率值也發(fā)生改變。因此,解法2的錯(cuò)誤在于變換研究對(duì)象,導(dǎo)致測(cè)度區(qū)間長(zhǎng)度不等價(jià),解法3、解法4具有類(lèi)似錯(cuò)誤。
在解法5中,平面區(qū)域內(nèi)的點(diǎn)是均勻分布的,但當(dāng)k取不同值時(shí),直線變化與區(qū)域內(nèi)點(diǎn)變化并無(wú)關(guān)聯(lián),故以區(qū)域的面積作為測(cè)度,改變題目原意,所求得概率不合題意。
上述例題的解法與思路辨析進(jìn)一步說(shuō)明,解答幾何概型問(wèn)題時(shí)一定要關(guān)注“等可能的探究角度”,一定要嚴(yán)格按照題目指定的研究角度進(jìn)行作答,即使進(jìn)行等價(jià)轉(zhuǎn)換也要做到測(cè)度區(qū)間長(zhǎng)度不改變,否則,就會(huì)錯(cuò)誤解答。
三、啟示探究
1.重視知識(shí)與能力要求,準(zhǔn)確把握教材教學(xué)要求
對(duì)于授課者而言,照本宣科——重視幾何概型概念和幾何概型概率公式的理解和記憶是不可取的,應(yīng)重視下列學(xué)生學(xué)習(xí)難點(diǎn)的突破:(1)如何理解并確定“等可能事件”;(2)如何通過(guò)閱讀題目正確選擇“等可能的探究角度”;(3)如何正確選擇計(jì)算相應(yīng)的幾何度量(長(zhǎng)度、面積、體積等)。
縱觀諸多教學(xué)設(shè)計(jì),比較普遍的問(wèn)題是:例題講解取代教學(xué)概念,大量解題訓(xùn)練取代能力培養(yǎng),學(xué)生對(duì)知識(shí)學(xué)習(xí)停留在課本,缺乏深度認(rèn)識(shí),教師往往質(zhì)疑學(xué)生的數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)能力,卻不反思自己教法的有效性、教學(xué)手段的科學(xué)性,這就是產(chǎn)生學(xué)生數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)“懂而不會(huì)”的根源所在。
隨著新課程的實(shí)施和高考命題改革的發(fā)展,高考試題模式發(fā)生變化,中學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)顯然有一個(gè)適應(yīng)過(guò)程,教師選取偏題、怪題作為高考復(fù)習(xí)例題有擴(kuò)大趨勢(shì),違背了《高考考試說(shuō)明》的要求。就本文問(wèn)題而言,學(xué)生專(zhuān)注于對(duì)原始條件進(jìn)行等價(jià)轉(zhuǎn)換得到不同答案產(chǎn)生困惑,而教師往往只講授正確解答,對(duì)學(xué)生思維中的合理成分視而不見(jiàn),影響學(xué)生思維能力的提高。
2.科學(xué)構(gòu)題,提高考試試題的可信度
對(duì)于命題者而言,不同類(lèi)型的考試有不同的命題要求。如本文所列各種解法,都有合理成分,但正確答案只有一個(gè),無(wú)法準(zhǔn)確區(qū)分各類(lèi)學(xué)生數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)能力。若在高三模擬試題中選用一些偏題,就可能產(chǎn)生一些負(fù)面的導(dǎo)向作用,浪費(fèi)師生的時(shí)間和精力,難于取得良好的復(fù)習(xí)效果。事實(shí)上,高考命題專(zhuān)家命制高考試題,就非常關(guān)注試題的有效性和選拔性,這不能不引起廣大中學(xué)教師的注意。下面就幾何概型題略舉幾例,以資借鑒。
例1:在區(qū)間[-2,3]上隨機(jī)選取一個(gè)數(shù)x,則x≤1的概率為:
(2014年湖南省高考試題文科第5題)
例2:由不等式組x≤0y≥0y-x-2≤0確定的平面區(qū)域記為?贅1
不等式組x+y≤1x+y≥-2確定的平面區(qū)域記為?贅2,在?贅1中隨機(jī)取一點(diǎn),則該點(diǎn)恰好落在?贅2內(nèi)的概率為:
(2014年湖北省高考試題理科第7題)
例3.如圖,點(diǎn)A的坐標(biāo)為(1,0),點(diǎn)C的坐標(biāo)為(2,4),函數(shù)f(x)=x2,若在矩形ABCD內(nèi)隨機(jī)取一點(diǎn),則此點(diǎn)取自陰影部分的概率等于 .(2015年福建省高考試題理科第13題)
3.多視角探究,促進(jìn)深度認(rèn)知意識(shí)的生成
對(duì)于學(xué)生學(xué)習(xí)而言,從不同角度去探究同一問(wèn)題,可能會(huì)得到不同的解題思路,得到正確答案是我們的解題目的,但對(duì)于學(xué)生中存在的不太完美的解法,也同樣值得關(guān)注,學(xué)生只有充分呈現(xiàn)自己思維,才可能暴露學(xué)習(xí)思維過(guò)程和方法中的缺陷,通過(guò)糾錯(cuò),可以不斷增強(qiáng)對(duì)錯(cuò)誤的“抵抗力”。錯(cuò)解也是一種寶貴的教學(xué)資源,通過(guò)錯(cuò)解的講評(píng)、辨析和反思,教師也可審視自己的教學(xué)行為,以期不斷地改進(jìn)教法,有效提高教學(xué)質(zhì)量。
參考文獻(xiàn):
高麗娟.高中生“幾何概型”學(xué)習(xí)困難及對(duì)第研究[D].山東師范大學(xué),2015.
編輯 李琴芳