Основные принципы построения методики изучения стохастической линии в курсе математики основной школы

Приступая к обучению школьников стохастике, учитель должен ясно представлять себе, чем обусловлена необходимость введения в школу новой содержательно-методической линии. Осознание учителем целей обучения стохастике в школе, видение их соотношений с общими целями обучения математике и места стохастике в ряду других тем, знание итоговых требований с стохастической подготовке учащихся составляют в

ажнейший общезначимый компонент методической готовности учителя математики к реализации новой линии.

Еще одна статья этого автора «О формировании первоначальных стохастических представлений» посвящена проблемам развития вероятностно-статистического мышления на первых этапах обучения. Селютин В. Д. рассматривает трудности изучения и восприятия учащимися этого материала и ставит вопрос о том, как, с помощью каких средств можно организовать формирование первоначальных стохастических представлений у школьников. Автор предлагает стохастические игры, эксперименты со случайными исходами, статистические исследования, мысленные статистические эксперименты и моделирование и рассматривает примеры их использования.

Пример. Учащиеся проводят в классе исследование на тему «Самый популярный певец». Для чего каждый ученик класса записывает на листочке бумаги фамилию эстрадного певца (певицы), который больше ему нравится, а кто-либо один собирает все эти листочки. Листочки раскладываются по группам, и подсчитывается их количество в каждой группе. Полученные сведения оформляются в виде таблицы. А по ней естественно задать учащимся вопрос: «Можно ли судить по таблице, кто самый популярный певец?» Возможно, учащиеся ответят, что в разных странах свои популярные певцы. Тогда возникает другой вопрос: «Можно ли по этой таблице судить, кто самый популярный певец в нашей стране?» Выясняется, что и об этом по данной выборке бесспорного ответа дать нельзя. Таким образом, в сознание учащихся внедряется идея о том, что вывод, сделанный на основе опыта, должен соответствовать выборке.

В статье Бунимовича Е. А. «Вероятностно-статистическая линия в базовом курсе математики» обоснована необходимость внедрения этой линии в школьный курс математики, ее значимость и важность для современного образования. Автор пишет о результатах проведенной экспериментальной работы по изучению вероятностных представлений школьников, на основании которых можно сделать вывод о том, что даже хорошее знание и понимание других разделов математики само по себе не обеспечивает развития вероятностного мышления и не избавляет даже от тривиальных вероятностных заблуждений и предрассудков. Поэтому нужен особый подход при изучении этой темы, который, в первую очередь, будет направлен на формирование жизненно необходимых представлений о вероятности и статистике.

Федосеев В. Н. в статье «Элементы теории вероятностей для 7-8 классов средней школы» излагает фрагменты курса «Элементы теории вероятностей», в котором рассматриваются наиболее простые примеры дискретных пространств элементарных событий. В начале курса вводятся следующие понятия: испытание, единичное испытание, исходы испытаний, случайные исходы испытаний, множество исходов испытания. Примеры и задачи, используемые в курсе, касаются испытаний с небольшим числом случайных исходов. Множества исходов таких испытаний можно определить простым перебором или построить с помощью таблиц и деревьев исходов. Автор статьи соглашается с мнением известного американского математика В. Феллера о том, что изучение дискретных пространств элементарных событий позволяет без использования сложного математического аппарата ввести ученика в круг основных идей теории вероятностей и её приложений, и на этой основе пытается построить изучение курса.

Гольдфаин И. И. в статье «Элементы теории вероятностей в современном школьном курсе биологии » пишет о противоречии между задачами школьного курса теории вероятностей, решать которые научить школьников нетрудно, и вероятностными представлениями, сформировать которые у тех же школьников весьма непросто. Это противоречие обусловлено в значительной степени тем,, что изучение основ теории вероятностей начинают, как правило, с ее простейшего классического варианта, основанного на понятии равновозможных исходов. В этом и заключается принципиальный недостаток классической вероятности – определение нового понятия «вероятность» через неопределенное понятие «равновозможный исход опыта». Если ученик уже приобрел соответствующие интуитивные представления, то такое определение вполне приемлемо. Но если нужных интуитивных представлений нет, то такое определение вероятности повисает в воздухе. По существу, именно с этим связано предложение начинать изучение теории вероятностей со значительно более сложного статистического определения. Поэтому, автор считает, что учителю математики следует обратить пристальное внимание на современную школьную программу по биологии, которая содержит элементы генетики. А некоторые механизмы передачи наследственной информации, которые изучает эта наука, полностью укладываются в схему классической вероятности. Поэтому изучение биологии будет способствовать развитию и укреплению вероятностных представлений у учащихся, более глубокому и осознанному восприятию этого довольно непростого материала.

В статье Булычева В. А. «Вероятность вокруг нас и в школьном учебнике математики» рассмотрены задачи последнего раздела «Вероятность вокруг нас» учебника «Математика – 6» под редакцией Г. В. Дорофеева и И. Ф. Шарыгина. Главная особенность этих задач – их проблемность. Это не задачи-упражнения, а задачи-проблемы. Именно поэтому многие их них имеют не совсем «математические» формулировки, оставляя ученику возможность самостоятельно сделать постановку, точно описать условие и сформулировать вопрос.

Таким образом, авторы всей вышеперечисленной методической литературы признают сложность и новизну этого материала и сходятся во мнении, что процесс обучения стохастике должен быть организован таким образом, чтобы изучаемые явления и закономерности не просто усваивались и запоминались учащимися, но и способствовали формированию правильных стохастических представлений, пониманию тесных взаимосвязей между вероятностно-статистической линией и деятельностью любого человека, развитию умений применять полученные знания в повседневной жизни .

Анализ учебников и учебных пособий.

Согласно требованиям государственного стандарта по математике содержание материала, обязательного изучаемого по данной теме в курсе основной школы, должно включать:

Понятие и примеры случайных событий;

Понятия частоты события и вероятности;

Равновозможные события и подсчет их вероятности;

Представление о геометрической вероятности;

Представление данных в виде таблиц, диаграмм, графиков;

Средние результаты измерений;

Понятие о статистическом выводе на основе выборки.

Согласно требованиям стандарта по математике после изучения данной темы учащиеся должны уметь:

Находить вероятности случайных событий в простейших случаях;

Находить частоту событий, используя собственные наблюдения и готовые статистические данные;