普通高中数学课程标准 · 必修课程 · 原书第 30 页

主题四 概率与统计

建议 20 课时2 个单元15 条内容要求

概率的研究对象是随机现象,为人们从不确定性的角度认识客观世界提供重要的思维模式和解决问题的方法。统计的研究对象是数据,核心是数据分析。概率为统计的发展提供理论基础。

1概率

本单元的学习,可以帮助学生结合具体实例,理解样本点、有限样本空间、随机事件,会计算古典概型中简单随机事件的概率,加深对随机现象的认识和理解。

  • (1)随机事件与概率
  • 结合具体实例,理解样本点和有限样本空间的含义,理解随机事件与样本点的关系(参见案例 12)。了解随机事件的并、交与互斥的含义,能结合实例进行随机事件的并、交运算。

    掌握#
  • 结合具体实例,理解古典概型,能计算古典概型中简单随机事件的概率。

    掌握#
  • 通过实例,理解概率的性质,掌握随机事件概率的运算法则。

    掌握#
  • 结合实例,会用频率估计概率。

    掌握#
  • (2)随机事件的独立性
  • 结合有限样本空间,了解两个随机事件独立性的含义。结合古典概型,能利用独立性计算概率。

    掌握#

2统计

本单元的学习,可以帮助学生进一步学习数据收集和整理的方法、数据直观图表的表示方法、数据统计特征的刻画方法;通过具体实例,感悟在实际生活中进行科学决策的必要性和可能性;体会统计思维与确定性思维的差异、归纳推断与演绎证明的差异;通过实际操作、计算机模拟等活动,积累数据分析的经验。

  • (1)获取数据的基本途径及相关概念
  • 知道获取数据的基本途径,包括:统计报表和年鉴、社会调查、试验设计、普查和抽样、互联网等。

    运用#
  • 了解总体、样本、样本量的概念,了解数据的随机性。

    了解#
  • (2)抽样
  • 通过实例,了解简单随机抽样的含义及其解决问题的过程,掌握两种简单随机抽样方法:抽签法和随机数法。会计算样本均值和样本方差,了解样本与总体的关系。

    运用#
  • 通过实例,了解分层随机抽样的特点和适用范围,了解分层随机抽样的必要性,掌握各层样本量比例分配的方法。结合具体实例,掌握分层随机抽样的样本均值和样本方差(参见案例 13)。

    掌握#
  • 在简单的实际情境中,能根据实际问题的特点,设计恰当的抽样方法解决问题。

    运用#
  • (3)统计图表
  • 能根据实际问题的特点,选择恰当的统计图表(如频数分布直方图、频率分布直方图、散点图等)对数据进行可视化描述,体会合理使用统计图表的重要性。

    掌握#
  • (4)用样本估计总体
  • 结合实例,能用样本估计总体的集中趋势参数(平均数、中位数、众数),理解集中趋势参数的统计含义。

    掌握#
  • 结合实例,能用样本估计总体的离散程度参数(标准差、方差、极差),理解离散程度参数的统计含义。

    掌握#
  • 结合实例,能用样本估计总体的取值规律。

    掌握#
  • 结合实例,能用样本估计百分位数,理解百分位数的统计含义(参见案例 14)。

    掌握#
教学提示(原文)

在概率的教学中,应引导学生通过日常生活中的实例了解随机事件与概率的意义。在随机事件和样本空间的教学中,应引导学生通过古典概型,认识样本空间,理解随机事件发生的含义;理解古典概型的特征:试验结果的有限性和每一个试验结果出现的等可能性,知道只有在这种特征下,才能定义出古典概型中随机事件发生的概率。教学中要适当介绍基本计数方法 (如树状图、列表等),计算古典概型中随机事件发生的概率。在统计的教学中,应引导学生根据实际问题的需求,选择不同的抽样方法获取数据,理解数据蕴含的信息;根据数据分析的需求,选择适当的统计图表描述和表达数据,并从样本数据中提取需要的数字特征,估计总体的统计规律,解决相应的实际问题。对统计中的基本概念 (如总体、样本、样本量等),应结合具体问题进行描述性说明,在此基础上适当引入严格的定义,并利用数字特征 (如平均值、方差等)和数据直观图表 (如频数分布直方图、频率分布直方图、散点图等)进行数据分析。统计的教学活动应通过典型案例进行。教学中应通过对一些典型案例的处理,使学生经历较为系统的数据处理全过程,在此过程中学习数据分析的方法,理解数据分析的思路,运用所学知识和方法解决实际 问题。可以鼓励学生尽可能利用计算器、计算机进行模拟活动,处理数据,更好地体会概率的意义和统计思想。例如,利用计算器产生随机数来模拟掷硬币试验等,利用计算机来计算样本量较大的数据的样本均值、样本方差等。

学业要求(原文)

能够掌握古典概型的基本特征,根据实际问题构建概率模型,解决简单的实际问题。能够借助古典概型初步认识有限样本空间、随机事件,以及随机事件的概率。能够根据实际问题的需求,选择恰当的抽样方法获取样本数据,并从中提取需要的数字特征推断总体。能够正确运用数据分析的方法解决简单的实际问题。具有运用随机思想进行数据分析的意识。能够区别统计思维与确定性思维的差异、归纳推断与演绎证明的差异。能够结合具体问题,理解统计推断结果的或然性,正确运用统计结果解释实际问题。重点提升数据分析、数学建模、逻辑推理和数学运算素养。

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