Katedra matematiky - Katolícka univerzita v Ružomberku

Katedra matematiky - Katolícka univerzita v Ružomberku Katedra matematiky - Katolícka univerzita v Ružomberku

12.07.2015 Views

54 Mária Kolková3. Vzťah medzi schopnosťou konštruovať pravdepodobnostnýpriestor a porozumením pravdepodobnostiPýtali sme sa, či riešenie označované ako Skratka nie je šikovnejšie akoriešenie z kategórie Cez konštrukciu pravdepodobnostného priestoru.Osožné v súvislosti s položenou otázkou je všimnúť si klasifikácie odpovedívo výskume Watson & Kelly [2]. Odpovede žiakov viacerých ročníkov (3.- 13.) zaradili do jednej zo šiestich kategórií podľa stupňa porozumeniapravdepodobnostnému priestoru založeného na troch hodoch kockou.Watson & Kelly použili vo svojom výskume nasledujúcu úlohu. Prostredníctvomnej ukážeme, aké odpovede zodpovedali jednotlivým kategóriam.Úloha 2Predstav si pravidelnú kocku, ktorá má štyri steny čierne a dve biele.Touto kockou sa hodí trikrát. Čo je viac pravdepodobné:a) V dvoch hodoch padne čierna stena, v jednom hode padne biela stena.b) Vo všetkých troch hodoch padne čierna stena.c) Obe možnosti (a) a (b) sú rovnako pravdepodobné?Ďalej uvádzame názvy kategórii s charakteristickou odpoveďou.• Nezapadajúce: Nedá sa povedať... neviem.• Zohľadňujúce neurčitosť: Obe (a) aj (b) sú rovnako pravdepodobné,pretože nevieme, čo sa môže stať.• Založené na pozorovaní jedného hodu kockou: Viac pravdepodobné je(a), pretože čiernych stien je viac. Ale môže padnúť aj biela.• Založené na intuitívnych pomeroch: Pomer čiernych stien ku bielymje 4:2. To je to isté ako 2:1. V troch hodoch by mali padnúť dve čiernesteny a jedna biela. Viac pravdepodobné je (a).• Čiastočne systematické: Viac pravdepodobné je (b). Je šanca 2:3, žepadne čierna stena. To je viac ako 1:3, že padne biela. Šanca, že vtroch hodoch padne čierna stena je 8:27. To je viac ako 4:27.• Úplne systematické: Viac pravdepodobné je (a), pretože môže padnúťbiela, čierna, čierna alebo čierna, biela, čierna alebo čierna,čierna,biela. Teda šanca pre (a) je 3 · 23 · 23 · 13 = 1227. V prípade (b) je lenjedna možnosť: čierna, čierna, čierna, teda šanca 2 3 · 23 · 23 = 827 .Porovnali sme kategórie odpovedí zo štúdie Watson & Kelly s riešeniaminašej úlohy. Sprehľadňuje to Tabuľka 2.

Objavovanie štruktúry pravdepodobnostných úloh u žiakov 55Len jednoduchý pokusIntuitívneSkratkaPostupné losovanieCez konštrukciu chybnéhopravdepodobnostného priestoruCez konštrukciupravdepodobnostného priestoruInéZohľadňujúce neurčitosťZaložené na pozorovanízákladnej kockyZaložené na intuitívnych pomerochČiastočne systematickéa Úplne systematickéNezapadajúceTabuľka 2 – Porovnanie dvoch klasifikáciíZhoda medzi dvomi klasifikáciami je zaujímavá. Riešenia z kategórieSkratka sme prirovnali k riešeniam založeným na intuitívnych pomeroch.Myslíme si, že prirovnanie je primerané, pretože zdôvodnenie v týchto úloháchnaozaj chýbalo. Klasifikácia Watson & Kelly posudzuje odpovede žiakovz pohľadu ich porozumenia pravdepodobnostnému priestoru. Z tohtopohľadu sú riešenia Cez pravdepodobnostný priestor prirodzene na vyššejúrovni ako riešenia Skratka. Rozdiel medzi týmito dvomi typmi riešení jevšak aj v miere podloženia svojej odpovede matematickým zdôvodnením.Hoci riešitelia z kategórie Skratka mali správnu intuíciu, myslíme si, žeby svoju odpoveď mali problém matematicky obhájiť. Toto stavia riešenieCez pravdepodobnostný priestor pred riešenie Skratka.V súvislosti s hľadaním odpovede na položenú otázku prináša náš malývýskum jedno zaujímavé zistenie. Trinásti žiaci mali v zadaní úlohy ajpomocné otázky (v písomnej forme):1. Aké sú možné prípady otočenia jednej karty na stole A? Aké sú pravdepodobnostitýchto prípadov?2. Aké sú možné prípady otočenia dvoch kariet na stole B? Aké súpravdepodobnosti týchto prípadov?Zaujímavé sú riešenia troch žiakov, ktorí vďaka pomocným otázkamskutočne prvky pravdepodobnostného priestoru vypísali, ale tento výpis pririešení ďalej nepoužili. Na Obrázku 5 je znázornené jedno z nich.Riešenia mali pripravenú pôdu pre riešenie Cez pravdepodobnostný priestor,ale nakoniec využili riešenie Skratka alebo Len jednoduchý pokus. Tietoriešenia ukazujú, že ak žiak nepoužije pravdepodobnostný priestor, nemusíto byť v dôsledku toho, že by ho nevedel skonštruovať. Pravdepodobnezatiaľ ešte nerozumie jeho významu. Môže to svedčiť v prospech toho,

Objavovanie štruktúry pravdepodobnostných úloh u žiakov 55Len jednoduchý pokusIntuitívneSkratkaPostupné losovanieCez konštrukciu chybnéhopravdepodobnostného priestoruCez konštrukciupravdepodobnostného priestoruInéZohľadňujúce neurčitosťZaložené na pozorovanízákladnej kockyZaložené na intuitívnych pomerochČiastočne systematickéa Úplne systematickéNezapadajúceTabuľka 2 – Porovnanie dvoch klasifikáciíZhoda medzi dvomi klasifikáciami je zaujímavá. Riešenia z kategórieSkratka sme prirovnali k riešeniam založeným na intuitívnych pomeroch.Myslíme si, že prirovnanie je primerané, pretože zdôvodnenie v týchto úloháchnaozaj chýbalo. Klasifikácia Watson & Kelly posudzuje odpovede žiakovz pohľadu ich porozumenia pravdepodobnostnému priestoru. Z tohtopohľadu sú riešenia Cez pravdepodobnostný priestor prirodzene na vyššejúrovni ako riešenia Skratka. Rozdiel medzi týmito dvomi typmi riešení jevšak aj v miere podloženia svojej odpovede matematickým zdôvodnením.Hoci riešitelia z kategórie Skratka mali správnu intuíciu, myslíme si, žeby svoju odpoveď mali problém matematicky obhájiť. Toto stavia riešenieCez pravdepodobnostný priestor pred riešenie Skratka.V súvislosti s hľadaním odpovede na položenú otázku prináša náš malývýskum jedno zaujímavé zistenie. Trinásti žiaci mali v zadaní úlohy ajpomocné otázky (v písomnej forme):1. Aké sú možné prípady otočenia jednej karty na stole A? Aké sú pravdepodobnostitýchto prípadov?2. Aké sú možné prípady otočenia dvoch kariet na stole B? Aké súpravdepodobnosti týchto prípadov?Zaujímavé sú riešenia troch žiakov, ktorí vďaka pomocným otázkamskutočne prvky pravdepodobnostného priestoru vypísali, ale tento výpis pririešení ďalej nepoužili. Na Obrázku 5 je znázornené jedno z nich.Riešenia mali pripravenú pôdu pre riešenie Cez pravdepodobnostný priestor,ale nakoniec využili riešenie Skratka alebo Len jednoduchý pokus. Tietoriešenia ukazujú, že ak žiak nepoužije pravdepodobnostný priestor, nemusíto byť v dôsledku toho, že by ho nevedel skonštruovať. Pravdepodobnezatiaľ ešte nerozumie jeho významu. Môže to svedčiť v prospech toho,

Hooray! Your file is uploaded and ready to be published.

Saved successfully!

Ooh no, something went wrong!