教学设计完整版：一种新的研究方法

一种新的研究方法教学设计【教学目标】知识与技能： 1.了解降水中概率问题。2.了解抛硬币实验中的的统计规律。3.了解统计规律的三个特点。过程与方法：通过课堂展示演示实验，以及有关资料，师生共同总结出有关结论。情感、态度与价值观：通过对统计方法的了解，学会用统计方法解决生活中的有关问题。【教学重点】1.了解用统计方法分析生活中降水问题和硬币出现正反面问题。2.知道统计规律的三大特点特别是统计规律的普遍性。3．懂得找出生活中的有关现象的统计规律。【教学地位】本节内容是对统计规律的初步认识，有利于解决生活中许多概率性问题有重要意义，同时为接下来的进一步认识物理学中的气体分子统计规律对奠定基础。【新课导入建议】教师组织学生完成“抛硬币实验”，记录出现正、反面的次数，然后在全班进行交流和评价，让学生亲身经历“统计规律”的发现过程。【教学过程】一、生活中的降水概率[问题导思]1.气象台的天气预报中所说的“降水概率”表示什么意思？2.概率反应的是什么？3.概率在生活中有哪些应用？[提示]1．“降水概率”是气象的专业用语，它是指下雨可能性的大小。如果在气象台以往的气象记录中，有100天的天气变化情况跟今天的相似，而且通过计算机运算，又发现这100天中有70天的次日会下雨，于是气象台预报说：“明天的降水概率是70%。”这意味着明天有七成可能会下雨。2.概率反映的不是一种必然结果，它是在大量资料的基础上，对不确定事件做出的一种估计，资料越丰富，越全面，估计就越可靠。3.生活中常见的概率问题（1）在存款、利息、投资、保险、成本、利润、彩票等，我们常遇见一些概率问题。（2）人的性别问题，打扑克出牌问题等。这些事件的发生存在着可能性，偶然性，但大量的偶然事件却会表现出一定的规律——统计规律。二、实验演示投掷硬币1．观看投影，或者自己动手实验。将硬币一次接着一次向上抛。2.记录抛一次和十次硬币出现真反面的次数。3.分析记录数据。老师：从这个实验中你们得出什么结论？同学根据记录的数据，总结得出：1）抛的次数少时，即一次时：硬币出现正反面是随机的。2）抛的次数越多：硬币出现正反面的概率越接近50%。老师和同学共同讨论得出结论：大量偶然事件的背后，隐藏着一种规律。这种规律要通过搜集大量资料并加以整理分析后才能显示来，这种规律就是统计规律。二、统计规律的特点（投影）1.整体性：它是在大量偶然随机事件的集合中起作用的规律，揭示的是大量事件在整体上的性质以及必然联系。2.大量性：统计规律的可靠性跟统计规律的事件的数量有关，事件的数量越多，统计规律越明显。3．可涨落性：实测的概率与用统计理论得出的值总会有一定的偏差，这个偏差叫做“涨落”。一般说来，被统计的事件数量越多，涨落的现象越不明显。特点实例：1）前面所做的抛硬币实验。结果究竟是国徽朝上还是数字朝上，这完全是偶然的，但是如果投掷上千万次(越多越好)，或者一次同时掷成千上万个（也是越多越好）相同面值的硬币，那么对所得结果进行统计就会发现，国徽和数字出现的次数大约各占一半。重复做此实验，结果发现尽管各次国徽朝上的数目有所不同，但基本上是占总数的一半，这就是一种统计规律。2）我们还可以用伽耳顿板来演示一种统计规律的现象，如右图所示，在一块竖木板的上部规则地顶上很多铁钉，木板的下部用竖直隔板隔成许多等宽的狭槽板前盖一块玻璃。另外，配备一盒小玻璃球（比绿豆还小）作为这套仪器的附件。实验时，先每次投入一个小球，我们看到，小球进过与钉子的多次碰撞，最后落进哪一个槽中完全是偶然的。然后每次投入少量小球，则小球在各个槽中的分布情况也是无规律的。但是，当把大量小球倒进伽耳顿板时，则小球在各槽中的分布就出现如右图中的情况，即在中央槽内的小球最多，而在离中央槽越远的槽中球越少。反复做几次实验，尽管在某一槽中各次出现的小球数有些出入，但总的说来分布情况仍然如图所示，这一实验事实说明，尽管单个小球落到哪一个槽中这一个别现象是偶然的，但大量小球倒进来后在各个槽中的分布这一总体现象却出现了一种必然性的结果，这也是一种统计规律性。三、现实生活中统计规律的应用1.利用水文气象的变化规律和统计学方法，选用海河流域中南部地区的岳城水库为典型，进行了汛期的分段划分和控制运用的研究，把原来的主污期再分出一个初汛期，这样更有利于水库的优化调度和水库经济效益的发挥。2.对中国股市中的股票指数和成交量进行统计分析。基于股票指数波动率我们定义了系统风险参数和股票指数波动“等待时间”的概念，基于股票指数成交量的波动率，我们定义了五级成交量波动水平和成交量波动“等待时间”的概念，并讨论了在不同成交量波动水平下收益率的统计规律。同时，我们还将中国证券市场和美国证券市场波动性的统计特征进行了对比。3.通过对邮件统计数据的分析，揭示了邮件流量流向的客观规律，比较两种不同网路体制，用数据说明中心局体制更符合当前我国邮件流量流向规律，从而解决了中心局体制认识上的一些问题。统计规律普遍存在我们的生活，同时具有广泛的应用，课本8