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概率曲線 科技館科教互動數學展品定制 學校園社區科普館器材

發布時間:2020-11-07 16:13:29 人氣:255

1、內容

展項主要展示了概率學中的正態分布學原理。在展臺上設置一個支架,支架上設計有一塊可旋轉的有機玻璃框架,框架內有上下成軸對稱的槽,上下槽中間留一個僅容一個陶瓷珠通過的連接口。在框架的一面槽內放入多個陶瓷珠,框架可在垂直面內旋轉使得內部的陶瓷珠下落,此時通過觀察陶瓷珠的下落過程及最終呈現的分布狀態,認識概率及其隨機現象。

通過互動和觀察,我們可以發現,陶瓷珠最終呈現正態分布,從而了解到,如果一個量是由許多相互獨立的隨機因素的影響所形成,而各因素的作用相對均勻,且每一個別因素在總影響中所起的作用不是很大,那么它就服從(或近似的服從)正態分布。

2、原理

正態分布,也稱“常態分布”,又名高斯分布(Gaussian distribution),最早由A.棣莫弗在求二項分布的漸近公式中得到。C.F.高斯在研究測量誤差時從另一個角度導出了它。正態分布是連續隨機變量概率分布的一種,自然界、人類社會、心理和教育中大量現象均按正態形式分布,例如能力的高低,學生成績的好壞等都屬于正態分布。它隨隨機變量的平均數、標準差的大小與單位不同而有不同的分布形態。標準正態分布是正態分布的一種,其平均數和標準差都是固定的,平均數為0,標準差為1。正態分布是一個在數學、物理及工程等領域都非常重要的概率分布,在統計學的許多方面有著重大的影響力。

關于μ對稱,并在μ處取最大值,在正(負)無窮遠處取值為0,在μ±σ處有拐點,形狀呈現中間高兩邊低,正態分布的概率密度函數曲線呈鐘形,因此人們又經常稱之為鐘形曲線。

3、目的

展項通過機械互動的方式,讓觀眾在互動體驗的過程中,了解概率的知識,同時聯系實際生活了解概率的應用。

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