蒲建國(guó)
在人教版數(shù)學(xué)六年級(jí)下冊(cè)教材里看到了這樣一道習(xí)題:
一種樹苗的成活率是98%,為了保證成活380棵樹苗,至少要栽多少棵樹苗?
這道題出現(xiàn)在"式與方程"部分總復(fù)習(xí)練習(xí)中,編者意圖顯然是要讓學(xué)生根據(jù)題目數(shù)量關(guān)系,列出如下方程解決:
設(shè):至少要栽x棵,依題意得方程:98%x=380,得到要栽388棵樹苗的結(jié)論。老師們也是如此講的。
這樣解決問題顯然忽略了一個(gè)簡(jiǎn)單事實(shí):樹苗成活率是98%并不意味著栽100棵樹苗,就一定會(huì)成活98棵,可能是成活97棵,也有可能是成活100棵,這不是什么高深的道理,是生活經(jīng)驗(yàn)!
那么,98%到底意味著什么?
概率論告訴我們,98%是人們?cè)讵?dú)立重復(fù)試驗(yàn)(貝努里試驗(yàn))的基礎(chǔ)上得出的一般性結(jié)論,即對(duì)于一棵獨(dú)立的樹苗來說,其生長(zhǎng)結(jié)果有兩種情況,成活或死亡,成活個(gè)幾率是98%,死亡的幾率是2%。
接下來,讓我們用科學(xué)的方法去驗(yàn)證上面用方程得到的結(jié)果是否正確。
假設(shè)栽了388棵樹苗,有可能全部成活,其概率要低一些,等于0.98的388次方,大約是0.000394;那么,成活380棵的概率又是多少呢?根據(jù)n次獨(dú)立試驗(yàn)中某事件恰好發(fā)生k次的概率計(jì)算公式 得出其概率約為0.1405。
同樣的道理,我們可以分別計(jì)算出恰好成活381棵到恰好成活387棵的概率,它們依次約是: 0.1445,0.1298,0.0996,0.0635,0.0324,0.0123,0.0031。
所以,至少成活380棵的概率理論值約為:
0.1405+0.1445+0.1298+0.0996+0.0635+0.0324+0.0123+0.0031+0.0004=0.6261。
這個(gè)結(jié)果的意義是:栽388棵樹苗,至少成活380棵的概率是0.6261,也就是說,栽388棵樹苗不能保證一定會(huì)成活至少380棵,有0.3839的可能性成活數(shù)在380棵以下。
最后,我們?cè)倥e一個(gè)簡(jiǎn)單的例子來說明這個(gè)問題,眾所周知,拋一枚硬幣,其正面朝上的概率是0.5,但絕不意味著拋兩次就一定會(huì)出現(xiàn)正面朝上的結(jié)果。
那么,對(duì)這個(gè)問題到底如何解決呢?首先,這道習(xí)題的措辭"保證"就是一個(gè)錯(cuò)誤,這是個(gè)無法保證的問題,因?yàn)閷?duì)于隨機(jī)性的問題,我們只能判斷某種事件發(fā)生的可能性,即概率大還是小,只要概率不等于1,就不能下絕對(duì)結(jié)論。
對(duì)于小學(xué)六年級(jí)學(xué)生來說,我們不可能講這么深?yuàn)W的道理,本文的目的是從生活經(jīng)驗(yàn)和理論兩個(gè)方面說明這是一道有問題的題目,會(huì)誤導(dǎo)學(xué)生對(duì)概率問題產(chǎn)生不正確的理解。建議在小學(xué)階段刪去成活率、發(fā)芽率等有關(guān)隨機(jī)性的教學(xué)內(nèi)容及習(xí)題。
作者郵箱: tdchq_love@153.com