機會與可能性

小學數學各區域大小相同的公平轉盤:某種顏色出現的機率等於該顏色區域數占總區域數的比例

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關於此實驗

轉盤會停在紅色區域嗎?如果所有區域都是紅色,指針一定會停在紅色區域;如果完全沒有紅色區域,就不可能停在紅色區域。介於兩者之間時,紅色區域越多,指針停在紅色區域的可能性就越大。製作自己的轉盤,把每種顏色放在從「不可能」到「必然」的可能性線上,然後反覆旋轉,看看結果是否符合預期。

學習目標

  • 使用「不可能」、「不太可能」、「機會均等」、「很可能」和「必然」來描述事件
  • 將事件放在從「不可能」到「必然」的可能性線上
  • 說明某種顏色的區域越多,指針停在該顏色區域的可能性就越大
  • 用某種顏色的區域數占總區域數的比例描述機率,例如4個區域中有1個
  • 注意到旋轉幾次的結果可能令人意外,但旋轉很多次後,結果會更接近預期

使用方法

  1. 1選擇「全是紅色」。紅色在可能性線上對應哪裡?轉動轉盤來確認。
  2. 2選擇「沒有紅色」。轉盤有可能停在紅色上嗎?
  3. 3選擇「一半是紅色」。用哪個詞來描述停在紅色上的可能性?轉動10次。剛好有5次停在紅色上嗎?
  4. 4現在轉動100次。紅色長條是否更接近虛線了?
  5. 5製作一個藍色很有可能出現、但並非必然出現的轉盤。請夥伴檢查一下。
  6. 6製作一個四種顏色出現機率都相同的轉盤。每種顏色需要幾個區域?

模型

對於各區域大小相同的公平轉盤
0表示不可能,1表示必然

假設

  • 所有區域大小相同,轉盤也是公平的,因此停在任何位置的機率都相同。
  • 每次轉動都遵循固定的隨機序列,因此按下「重設」後,全班看到的結果都相同。
  • 「機率相同」只用於剛好一半的情況。少於一半是「不太可能」,多於一半是「很有可能」。

在課堂上試試這個實驗

  1. Q1一個轉盤有3個紅色區域和1個藍色區域。停在什麼顏色上的機率較高?請解釋原因。
  2. Q2請描述一件明天一定會發生的事,以及一件絕不可能發生的事。
  3. Q3山姆轉動一個紅色區域佔一半的轉盤4次,每次都轉到紅色。這個轉盤不公平嗎?為什麼會發生這種情況?
  4. Q4怎樣製作一個轉到黃色的可能性很低、但並非不可能的轉盤?
  5. Q5為什麼只轉幾次,很難判斷轉盤是否公平?

常見問題

為什麼轉10次的結果不會和我們的預期完全一致?

每次轉動的結果都是隨機的,所以轉幾次很容易出現不均勻的結果。轉100次或1000次時,各種顏色出現的比例通常會更接近各自的機率,但仍很少會完全一致。

機會均等是什麼意思?

這表示某件事發生和不發生的可能性一樣大,例如擲硬幣時落在正面。在轉盤上,該顏色佔據一半的區域。

我可以如何在課堂上使用這個?

讓學生在每次轉動前先預測結果,用表示可能性的詞語描述每個轉盤,並設計符合描述的轉盤。用紙、鉛筆和迴紋針製作紙轉盤,也是很好的搭配活動。