The Frequentist Approach of Probability, from Random Experiment to Sampling Fluctuation

Abstract

This article deals with an introduction of probability at school through sensory modalities. This approach is based on sampling fluctuation with empirical observations of frequencies. Initially, we analyze how students from high school work on such a task by using dice, pencil, and paper. We then identify the use of schemas and data visualization by students. Considering schemas as a primitive form of algorithmic approaches, we observe interaction with mathematics. In class, students know how to use notion of frequency, but linking frequencies with probability appears to be a difficult issue. This absence of a statistical link leads us to identify entry points for probability teaching. We then decide to analyze primary school students when they have to explore a random experiment by using statistics.

Résumé

Cet article traite de l’introduction à l’école de la probabilité par des modalités sensorielles. Cette approche est fondée sur la fluctuation de l’échantillonnage appuyée par des observations empiriques de fréquences. Nous avons d’abord analysé comment les élèves du secondaire abordent ce genre de tâche en utilisant le dé, le crayon et le papier. Nous déterminons ensuite quelles sont les stratégies et la visualisation de données employées par les élèves. En considérant les stratégies comme étant une forme primitive d’approches algorithmiques, nous constatons l’existence d’interaction avec les mathématiques. En classe, les élèves savent comment travailler avec le concept de fréquence, mais il leur apparait difficile d’établir des liens entre les fréquences et la probabilité. Cette absence de corrélation de nature statistique nous amène à déterminer des points d’entrée propices à l’enseignement de la probabilité. Nous choisissons ensuite d’analyser comment les élèves du primaire abordent une expérience aléatoire en utilisant les statistiques.