概率实验室:检验真实试验是否符合你的预测

概率实验室游戏封面插画

投掷硬币、掷骰子、从袋中摸出彩色球,每次结果都实时记入计数与柱状图。随着试验次数增加,你会看到实验频率一点点向你算出的理论概率靠拢。

公平的硬币也能连出六次正面:为什么小样本会骗人

学生先学会硬币正面概率是 1/2,可一旦十次里出现七次正面,就怀疑硬币坏了,或觉得反面该出来了。实验室把这道坎变得可见:每点一次就往计数和柱状图里加一次试验,几十次时曲线上下剧烈跳动,累积到几百次后逐渐平滑。从装有 3 红 1 蓝的袋子里摸球也是同样的道理——10 次时红蓝比忽高忽低,到 200 次才稳定在接近 3:1。亲眼看着频率曲线收敛,而不是被直接告知规律,才让学生分清是理论错了还是我的样本太小。

衔接 5 到 7 年级:数清结果迈向随机性推理

这个实验室把五年级的分数认识(用 1/2、1/6 表示单一结果的概率)衔接到七年级的概率标准:比较理论概率与实验概率,并用长期频率估计可能性(对应 7.SP.C.5、7.SP.C.6、7.SP.C.7)。它以系统计数列出样本空间为基础,并为后续的复合事件概率与模拟设计(7.SP.C.8)做准备。

核心知识点

  • 数据收集
  • 图表表示
  • 集中趋势
  • 理论与实验概率

操作步骤与完成条件

  1. 选择硬币或骰子事件,先说明理论概率为什么是 1/2。
  2. 点击 +1 或 +10,观察实验频率如何随样本改变。
  3. 累计至少 20 次后结束,或继续模拟再比较;切换实验会清空记录。

教学建议

请学生比较两次相同样本量的实验;频率不同不表示骰子的理论概率变了。