
两颗普通六面骰子的点数相加,只会得到2到12,一共11种总和。这是否意味着每个总和的机会都是十一分之一?拿出一红一蓝两颗骰子,不急着宣布答案,先看“总和”与“组成这个总和的方法”有什么不同。
这是一项可以在家一起做的数学活动:先留下少量真实记录,再用表格找全可能,最后比较两种证据。以下概率计算都假设骰子公平、每面机会相同,而且两颗骰子的结果彼此独立;实际投掷只是观察,不是对家中骰子公平性的专业检测。
先准备,不把活动做成答题比赛
准备两颗颜色不同、每面为1到6点的骰子,一只浅托盘、纸和笔。可以两人轮流,一人掷、一人读点数,也可以增加一位记录者;角色随时换,不必让算得最快的人一直报答案。
家里有可能把小物件放入口中的幼儿或宠物时,不用小骰子。可以只看下面的图,逐行讨论组合,不做投掷部分。参与者觉得无聊或累了也可以停;没有掷满某个次数,不影响下一次接着看。
如果想留一个大致时间框架,可以先安排5分钟猜想、8分钟投掷记录、8分钟填组合表、4分钟讨论,共25分钟。这只是可缩短或延长的安排,不是完成学习的规定时长。
第一轮:只记录发生了什么
先各自猜一猜:总和2、7、12,哪个更容易出现?可以说理由,也可以先不表态。随后最多做24次投掷,每次都记录红骰点数、蓝骰点数和总和。掷出托盘或骰子斜靠边缘时,按事先约定重新掷,不等看到结果后才改变规则。
别只记“今天7出了几次”。保留“红3、蓝4”这样的记录,后面才能看清组成方式。投完后,将2到12各出现的次数加起来;如果做了24次有效投掷,各栏次数之和就应是24。这个核对检查的是有没有漏记,不是检验哪种总和应该获胜。
不要为了让结果好看,删掉连续重复的点数,也不用继续掷到7成为最多才结束。今天实际出现什么,就保留什么。
第二轮:不靠运气,逐行找全可能
把红骰固定想成1点,蓝骰依次取1到6点,总和就是2、3、4、5、6、7。再让红骰为2点,蓝骰仍依次取1到6点,得到下一行。这样逐行走到红骰6点,就不会只凭印象漏掉组合。
红骰有6种可能,每种都配上蓝骰的6种可能,所以是6×6=36个有序组合。这里的“有序”,不是说谁先落地,而是始终区分哪颗是红骰、哪颗是蓝骰。
红1蓝6与红6蓝1都得到7,却是两个不同结果;红1蓝1只能算一个。颜色的作用,就是让这件事看得见。剑桥大学NRICH的Two Dice活动也从寻找全部总和出发;其Fair’s Fair页面展示了普通两骰的组合表及相应概率。

为什么7的机会是六分之一
观察高亮格子:1+6、2+5、3+4、4+3、5+2、6+1,共六个组合得到7。36格中有6格,因此概率为6/36=1/6,约16.7%。
总和2只有1+1,总和12只有6+6,各占1/36,约2.8%。所以7的概率分别是2或12的六倍。这里比较的是“7”与“2”,或者“7”与“12”;如果把“2或12”合在一起,就有两格,7的概率是这个合并事件的三倍。
这也解释了为什么不能用11种总和直接平均分配机会:虽然2到12都能出现,通向各个总和的组合数量并不相同。等可能的是36个格子,不是11个总和标签。
今天7没有最多,表格就错了吗
不会。概率描述的是机会,不要求每一小组投掷都按固定比例出现。24次中,7的期望出现次数是24×1/6=4次;“期望”不是保证这次恰好出现4次,更不意味着每掷6次必须出现一次7。
把今天的记录放在组合表旁边,可以问:“我们是在描述已经发生的24次,还是在列出每次可能发生的结果?”前者是观察到的次数,后者是在假设条件下计算的概率,不能相互替代。
如果下一次投掷仍与前面独立,前面连续没出现7,不会让下一次“欠你一个7”;下一次得到7的概率仍是1/6。反过来,刚刚出现7,也不表示下一次不能再出现。无需通过延长活动逼迫结果“恢复正常”。
还有兴趣,再换一个问题
可以不加新的器材,只把问题换成“总和是奇数还是偶数”。在36格里,奇数与偶数各18格,因此在相同假设下各有一半机会。让一个人按行数,另一个人用“奇+偶、偶+奇”的方法检查,看两种数法是否一致。
刚开始学习加法的参与者,可以只负责数点数、找能组成7的两颗骰子;已经熟悉加法的人,再解释为什么1+6和6+1要分开。大家不需要在同一次活动里做到同一层。
结束时,留下一句自己现在能解释的话就够了,例如:“我原来只数总和,现在会数每个总和有几种组成方法。”不必评谁最会数学,也不需要给猜对的人安排奖品。两颗骰子的价值,在于让家人一起看见:同样叫“可能”,背后可能藏着不同数量的路径。

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