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序論:在您撰寫概率統計學習指導時,參考他人的優秀作品可以開闊視野,小編為您整理的7篇范文,希望這些建議能夠激發您的創作熱情,引導您走向新的創作高度。
教材是教師教學和學生學習的主要依據,是體現教學內容和教學要求的知識載體,貫穿整個教學過程。國內現有《生物統計學》及相關教材有20余種,每本教材都有自己的特點和針對領域,有的還附有相關統計軟件知識的介紹和應用[2~4]。河南師范大學生命科學學院是較早開設生物統計學課程的高校之一。開設之初是選修課,沒有固定的教材,教師將主要講授內容以講義的形式發給學生,重點介紹常用的統計學原理和生物統計學的方法,所選案例亦是生物學試驗中常見的。隨著培養方案的完善和專業設置的調整,1997年該課程調整為全院必修課。目前,是我院生物科學專業的專業必修課,是生物技術專業和水產養殖專業的專業限選課。在多年的教學過程中,隨著生物學的發展和統計軟件的應用,該課程的教材也從講義到科學出版社四版《生物統計學》及其配套的《生物統計學學習指導》[1,5~8]。筆者就四版教材建設中的體會與實踐進行分析。
1《生物統計學》(第一版)
統計學是以概率論為基礎的,因而生物統計學必然與抽象復雜的數學知識相聯系。生物統計學的理論性和實踐性均較強,而且涉及的內容、公式和抽象概念較多,需要一定的數學基礎和較強的邏輯推理能力,但由于生物學科的特點,生物統計學相對應于概率論與數理統計是“拿來主義”,一般不過多討論其數學原理,而是在簡單介紹統計原理的基礎上重點介紹具體分析方法的應用。教學組在多年教學實踐工作的基礎上,1997年在科學出版社出版的《生物統計學》[5]就充分體現了這個特點。書中內容主要側重于各種統計方法的應用,在統計原理方面,一般只作概念上的介紹和公式的簡單推導,對有些較復雜的統計公式則只給出公式,其目的主要是為讓讀者不但對統計學原理有較全面的了解,更重要的是結合實例了解和掌握各種常用統計方法。在內容的編排上,全書共分十二章,概括起來主要有五個方面:第一章至第三章介紹統計和概率的基礎知識,包括生物統計學的概念和內容、數據的搜集與整理、平均數和變異數的計算、概率和概率分布等;第四章、第五章介紹統計推斷,包括樣本平均數的檢驗、樣本頻數的檢驗、方差同質性檢驗、非參數檢驗和檢驗;第六章至第九章介紹統計分析方法,主要內容有方差分析、直線回歸與相關分析、可直線化的曲線回歸分析、多元回歸與相關分析、逐步回歸分析、多項式回歸、協方差分析;第十章、第十一章介紹抽樣與試驗設計,主要包括抽樣誤差估計、抽樣方法、抽樣方案制訂及常見的試驗設計如對比設計、隨機區組設計、正交設計及其相應的統計分析方法;第十二章對多元統計分析進行了簡單介紹。每章都附有一定數量的思考練習題,供讀者參考。
2《生物統計學》(第二版)
根據教學安排和生物統計學應用的需要,在教材使用反饋意見的基礎上《生物統計學》(第二版)[6]于2000年在科學出版社出版。與第一版相比,各章節做了大幅度調整,將全書分為十四章,補充了拉丁方設計和裂區設計兩種試驗設計方法,將抽樣原理和方法、常用試驗設計及其統計分析放在了可直線化的非線性回歸分析之后進行介紹,使章節編排體系更符合讀者學習的要求。第一章至第三章分是基礎理論,包括概論、試驗資料的整理與特征數的計算及概率與概率分布。第四章至第六章介紹了具體的統計分析方法,分別是統計推斷、檢驗和方差分析。第七章、第八章主要介紹試驗設計的相關內容,包括抽樣原理與方法、常用試驗設計及統計分析。前面所涉及的統計分析內容主要是針對一個變量而言,之后的章節則主要介紹兩個及多個變量的分析方法,第九章、第十章是關于一元回歸和相關的內容,分別是直線回歸與相關分析、可直線化的非線性回歸分析。第十一章至第十四章介紹了協方差分析、多元回歸與多元相關分析、多項式回歸分析和多元統計分析簡介。書中增加了對全文關鍵詞匯和術語的索引,并在書后附上了各章部分思考練習題的答案。在例題上進行了重新編排,以使所選例題更能反映本章的內容且便于讀者的學習和理解。
3《生物統計學》(第三版)
為適應21世紀生命科學發展和生物學人才培養的要示,在第一版、第二版的基礎上,對教材內容重新進行了編排、審核并增加了部分內容,于2005年在科學出版社出版《生物統計學》(第三版)[7],并被列為21世紀高等院校生物科學系列教材。與之前相比,此版教材突出了以下3個特點:(1)內容豐富:增加了平衡不完全區組設計、倒數函數曲線、通徑分析等內容;(2)編排科學:全書分解為十六章,各章節的安排更加注重了內容的循序漸進,并在每章之首增加了本章提要,總結該章節的主要內容,并列出了難點和重點;(3)針對性強:內容突出了本教材主要作為生物學專業教材這個重點,所選例題均為均為生物學試驗中的案例。另外,隨著計算機統計軟件的發展和應用,統計軟件是在統計學研究中必不可少的應用工具。目前的統計學軟件,相關的統計分析方法及術語多以英文形式給出,只有掌握了相關術語的英文表達,才能更好地應用軟件,否則只會導致統計分析的誤用。在此版的修訂中,對主要概念和術語增加了英文標注,并重新編排了中英文對照索引,以便于學習和檢索。此版還對統計分析中學生易引起歧義的內容進行了修訂,例如,方差分析是統計學常用的分析方法之一,對方差分析基本原理的理解是正確運用方差分析的前提。在教學中,要求學生正確理解方差分析中的處理數和組內重復數的含義和統計學意義。原來的教材中,例題中的處理數k和每處理下的重復數n的數量值是一樣的,這樣學生學習起來容易產生混淆,在這次修訂中對例題進行了更換,以使學生很容易掌握n、k的含義及特征。
4《生物統計學》(第四版)
為適應21世紀生命科學發展和生物學人才培養對生物統計學教材的要求,在本書前三版的基礎上,按照“強化基礎、突出重點、注重應用、通俗易懂”的原則對全書內容重新進行了精簡和編排,于2008年出版《生物統計學》(第四版)[1],并被教育部列為普通高等教育“十一五”國家級規劃教材。與前三版相比,本書具有以下特點:(1)突出以本科教學為重點,注重與多數高校生物類專業目前生物統計教學要求的適應,精簡了多元統計分析等部分較深的內容和平衡不完全區組設計、拉丁方設計、非參數檢驗等不常用的內容,將全書縮編為十四章。教材內容更側重于各種統計方法的應用,而對復雜的統計原理只做概念上的介紹和公式的簡單推導,目的是讓讀者在全面了解統計學原理的基礎上,結合實例了解和掌握各種常用統計方法。(2)根據生命科學研究的發展和要求不斷進行補充和調整教材內容,在內容結構安排方面,對全書各章節進行了部分調整,將直線回歸與相關分析、可直線性的非線性回歸分析放在抽樣原理與方法和試驗設計的前面,以使本書更加系統,便于本課程基本內容的教學。生物統計學分為統計分析和試驗設計兩大部分內容。此版教材在介紹統計學的基本理論之后,全面介紹各種常用的統計分析方法,然后是試驗設計的內容。各章節安排循序漸進,具有一定的深度和廣度。(3)更換和調整了部分例題和習題,對部分表達不甚清晰的部分進行了修訂。在選用例題時,選擇生物學各個分支典型例子,并著重突出生物專業及相關專業教材的重點。同時在各章后附上重新編排思考練習題,教材最后附上中英對照索引,以便于學習和檢索。(4)為了進一步幫助讀者理解和學習此版教材的內容,提高學生自學能力,配合本書編寫了《生物統計學學習指導》一書,以利于學生加強課后實踐練習,實現《生物統計學》教材的立體化。
5《生物統計學學習指導》
生物統計學是一門實用性很強的工具性課程。學習生物統計學需要舉一反三,既要對生物統計學的基本概念、基本內容有較熟悉的理解和掌握,也要通過例題學習了解不同統計問題的解題思路和解題方法,更要通過習題練習來熟練掌握這些方法。因此,編寫一本與《生物統計學》教材配套的學習指導書就顯得十分必要。由于課時的限制,課堂講授僅限于基本的統計問題和部分擴展性知識,用于介紹和解析各種統計方法的例題也只能選擇少部分經典例,這就不可避免地會使一些問題得不到細致分析,部分內容的敘述和公式推導也不夠深入。此外,前版教材雖然在書后附有各章習題的答案,但也僅是簡單的參考答案,而沒有詳細的解題分析和解題過程。
【關鍵詞】高校;概率統計課;教學方法
概率論與數理統計是研究隨機現象及其統計規律的一門科學,也屬于高校非數學專業中的一門重要數學基礎課程。作為一門實用工具,概率統計被廣泛應用于多個領域,如醫學、生物學、經濟學、金融學、氣象預報、人工智能、工農業等領域。很多大學生數學基礎比較薄弱,并且不同生源的學生數理基礎更是參差不齊。因此,概率統計這門課成為不少學生學習中的攔路虎。在此背景下,應該如何培養學生學習這門課的興趣呢?筆者結合多年的從教經驗,簡要談一談自己的教學心得,以供參考。
一、重視備課環節,做好教學準備
備課是教學工作中的第一步,也是每個教師的必備功課。對于概率統計教學來說也是一樣的,教師在授課前必須做好備課工作。首先,要對相關知識進行消化、歸納,探索,讓這些空洞的知識變得更加直觀,以便于學生的理解。要特別重視實例的選擇,為了讓學生理解一個知識點,就應構造出一個與之對應的實例,再根據實例來推演過程與結果,最終得出相關的結論。這樣學生更容易理解,教學效果也會更好。比如,在教學數學期望概念時,可將例子改為彩票或證券投資的平均收益,這是很多學生都關心的問題,學生也能認識到這一概念在實際生活中的重要性,從而學習興趣大增。當然,備課也并非一勞永逸的,教師要根據專業特點、學生認知水平來合理選擇教學實例,才能起到事半功倍的效果。
二、開展趣味性教學,激發學習興趣
與其它應用性極強的學科相比,概率統計學這門課程具有高度的抽象性與嚴密的邏輯性。因此,教師很難用形象生動的語言來激發學生的學習興趣。但是我們可以在教學過程中穿插關于該學科的發展史、歷史人物故事及有關典故,以增加教學的趣味性,達到激發學生學習積極性的目的。在上第一堂課時,可介紹概率論的起源,以調動學生的好奇心。此外,還可介紹現代統計學的相關奠基人,包括我國統計學家許寶碌,在斯坦福大學統計系的走廊上可以看到許寶碌與其他著名的統計學家的照片。在教學中可穿插一些有趣的例子來調動學生的學習興趣。比如,對于《靜靜地頓河》的作者是否是肖霍羅夫存在不少爭議,可以通過概率論中的頻率來解決這一問題。首先,我們收集肖霍羅夫的書信以及其他著作,從中分析其寫作風格與用詞習慣,計算出頻率,然后與《靜靜地頓河》中的寫作風格、用詞進行一一對比,便可得出結論。
三、善于利用多媒體教學,使教學更加生動形象
相對于傳統的板書教學,多媒體教學利用圖片、音頻、視頻等工具能讓教學內容更加直觀形象,也便于學生理解。概率統計學本身知識晦澀難懂,我們教師要善于利用多媒體技術,精心準備課件,將知識難點生動化、形象化。概率統計學中涉及到很多相似的知識點,一般需要通過類比、歸納的方式進行總結,以幫助學生把握知識的實質與區別。比如,在學習“區間估計”與“假設檢驗”相關內容時,可制作多媒體課件,通過鏈接比較的方式,動態顯示區間估計、假設檢驗所用統計量的異同點。同時,也可通過例子讓學生觀察區間估計中的估計區間與假設檢驗中的否定域的異同點。另外,在多媒體教學中還應充分利用常用的統計軟件,如Excel、SPSS、Eview、Maple等。通過多媒體展示,讓學生學會如何計算樣本均值與樣本方差。同時,還可用各種圖形進行表示,從而使概率統計更加直觀。這樣能使有限的課堂時間得到充分的利用,并能節約運算量與時間。這樣也能培養學生的軟件應用能力以及分析問題與解決問題的能力。
四、加強教學互動,構建和諧師生關系
教學是師生間的雙邊互動過程,雙方要共同參與,相互配合。因此,師生間要經常交流,教師才能明白教學環節中的不足之處,同時,也才能激發學生的學習興趣,拉近師生間的距離。這樣才能使教學相長,相得益彰。討論課是由師生共同完成教學任務的一種教學形式。不同于傳統的以教師為主體的教學模式,更強調學生的主體地位,營造出更平等、自由的學習氛圍。師生間可圍繞某個問題互相探討,也可讓學生走上講臺發表個人意見。比如,在學習區間估計方法時,筆者就單雙邊估計問題組織了一次討論課,學生可各抒己見,自由討論。通過問答與辯駁,促使學生主動思考,積極探索,極大調動了他們學習的積極性與科研興趣。同時,也培養了他們的口頭表達能力與綜合分析能力。另外,除了在課堂上注意師生互動外,教師還可利用網絡平臺、郵件等方式與學生進行交流,了解學生的學習態度以及學習中的困難,再給以相應的指導。
總之,概率統計學與我們的日常生活聯系緊密,在很多領域正發揮著重要的作用。伴隨著信息時代的到來,數學教師要著重培養大學生綜合運用數學知識解決實際問題的能力,為他們的后續學習與今后的工作打好必要的數學基礎。對于概率統計學,教師要充分結合課程特點與學生學習情況,積極探索有效的教學手段,改進教學方式方法,將理論與實踐相結合,培養大學生的統計思想與統計能力,使其能靈活運用統計方法解決實際問題。
參考文獻:
[1]湯宇.淺談大學概率統計的教學思考[J].中國電子商務,2014,26(1):128-128.
【關鍵詞】 數形結合;高職;概率統計;妙用
一、數形結合思想在高職概率統計學習中的重要作用
在現代高職院校的教學中,數學課程是學習其他所有課程的基礎. 在數學課程教學的過程中,教師應根據學生的認知能力和接收能力進行教學. 但是由于數學課程中,多數是公式和概念,特別是對于概率統計問題的學習,學生學習起來比較困難,且枯燥乏味,而將數形結合思想在學習中的應用后,學生的思維邏輯得到了培養. 數形結合思想作為高職學院中一種重要的學習方式. 其能將抽象的數學形式和數量關系與具體的圖像結合在一起,將形象思維和抽象思維結合運用,通過“形”來表明數量的關系,通過“數”對形的本質進行描述. 運用這種思想不僅可以讓概率統計課程由復雜變得簡單,由抽象變得具體. 數形結合思想不僅使代數的優勢得到充分的發揮,而且使圖形的直觀性得到充分的利用,從不同的角度進行深入的分析,對學生的思維方式的養成有很大的幫助.
二、數形結合思想在高職概率統計學習中的妙用
(一)文氏圖在高職概率統計學習中的妙用
在概率論中,隨機事件可使用集合的方式表示,同時因事件間的運算和關系與集合間的運算和關系較為相似,所以可以運行文氏圖的方式對事件關系進行理解,能夠讓事件關系清晰明了,有利于問題的分析,將概率事件更加簡單化,利用文氏圖的方式對事件的概率進行計算比推導公式計算的方式更簡單和直觀,并且不容易出現錯誤.
例1 在某高校宿舍住著若干名同學,其中一人是杭州人,一人是遼寧人,兩人的北方人,其中兩人主修社會心理學,三人主修政治法律學,假如在該宿舍中涉及了以上介紹的所有同學,那么該宿舍最多可能有幾個人?最少可能有幾個人?
(三)概率密度曲線的妙用
隨機變量的連續型概率密度函數是對這個隨機變量的輸出值在某一個確定的取值點范圍內的可能性函數進行描述. 而隨機變量的某范圍內取值概率即是該密度函數在此范圍內的積分. 因此,利用隨機變量的概率密度函數圖像,能夠知曉隨機變量取值特點及規律. 在隨機變量連續型概率問題解決過程中,利用其概率密度函數曲線,并運用數形結合思想,則能將抽象的問題形象化. 如:在概率分布中,正態分布是其中的重點內容,多數概率問題都能夠通過正態分布方式進行解決,在隨機變量值正態分布中,多利用分析概率密度函數圖像的方式進行計算.
例5 假設相互獨立存在的兩個隨機變量分別為x,y,且,x∈N(0,1),y∈N(0,1)試求p(x + y ≤ 1).
分析 因隨機變量x,y相互獨立,且x,y均呈正態分布,因此,x + y亦呈正態分布,即x + y∈(μ,σ2),但用積分計算p(x + y) ≤ 1則更煩瑣. 而運用概率密度曲線的正態分布及歸一性的軸對性性質,該問題的解決將變得較為簡單.
三、數形結合思想在高職概率統計學習中直覺思維影響
人的直覺思維可以對突然出現在腦中的事物、問題、現象、關系等迅速的反映,進而對其本質進行整體的判斷,直覺思維經常被運用到日常的生活、工作、學習中,其具備直接性、迅捷性、本能性等特征. 而數形結合的思想就充分運用此種思維,使學生的邏輯思維與直覺思維被充分的調動. 學生在審題后,能夠按照題中的已知條件大致判斷問題所涉及的相關知識結構和要點,第一時間就可以判斷出能夠運用數形結合的思想進行解題. 在我國的高職院校教育中,其教學理念就較為重視培養學生的邏輯思維,還包括培養學生對數學概念的清晰度,以及嚴密的邏輯推理,而對于培養學生直覺思維方面重視不足. 所以,在數形結合思想中,直覺思維的應用程度受到影響. 通常來講,越是活躍的直覺思維在掌握和運用數形結合思想方面越靈活.
在數學知識的學習中,數形結合思想是較為常用的,但是很多學生對此思想存在一定的誤解,將數形結合思想認為是抽象和枯燥的學習方式. 因此,學生在學習數學的過程中,通常學生都會把數和形區分開來,只是死記公式,對公式的推導過程不能理解,存在嚴重的數形脫節的情況. 所以,在數形結合思想應用于概率統計學習中時,學生會產生反感的心理. 而實際上,數形結合思想既有教學方式的作用,又有美育的效果. 教師在應用數形結合思想教授學生概率統計知識的過程中,應從其本質出發,變革教學方法,選取其中含有典型的數學美特征的問題進行教學,并從學生最為熟知的知識內容開始,進行多方面的結合,使學生對數形結合思想教學的美感體驗進一步增強,在教學的過程中,教師應注意教學時機和教學環境的選擇,應在適宜的情況下逐漸滲透數形結合思想.
結 語
在高職院校中,數形結合思想在概率統計學習的應用收到良好的效果. 數形結合思想方式作為一種學習的工具,在幾何概型、概率密度曲線等數學問題中,相比于以往的幾何方式,該思想在解決其較難的問題時收到奇效. 因為利用數形結合思想能夠跨越數學中的障礙,使看似復雜的數學知識變得簡單,學生易于接收. 但是,在數形結合思想的運用過程中,應注意結合具體的事例,從中領會不同的解決辦法,使學生積極主動的投身于新型的思維模式中,以培養學生的邏輯思維能力.
【參考文獻】
在初中階段如何處理統計與概率的內容?怎樣發揮統計與概率在提高學生數學素養方面的功能?下面就這些問題,談幾點粗淺的看法。
一、統計與概率改革的意義
統計與概率內容的改革,對促進初中數學教學內容的現代化、結構的合理化,推動教育技術手段的現代化,改進教師的教學方式和學生的學習方式等都有積極的作用。
1.使初中數學內容結構更加合理
現行初中數學教學內容主要包括代數、幾何,統計含在代數之中。初中三年總課時大約500左右,代數約占258課時,統計約占14課時,幾何約 占228課時。從課時分配上可以看出,代數和幾何占有相當的份量,約占總課時的95%,統計僅占4%。代數、幾何屬于“確定性” 數學,學習時主要依賴邏輯思維和演繹的方法,它們在培養學生的計算能力、邏輯思維能力和空間觀念方面發揮著重要作用。而統計與概率屬于“不確定性”數學,要尋找隨機性中的規律性,學習時主要依靠辨證思維和歸納的方法,它在培養學生的實踐能力和合作精神等方面更直接、更有效。統計、概率與現實生活密切聯系,學生可以通過實踐活動來學習數據處理的方法。
2.有效地改變教師的教學方式和學生的學習方式
轉變方式是學習統計與概率的內在要求。由于統計與概率中存在著大量的活動,學生需要通過親自參與活動來學習統計與概率的內容,掌握數據處理的方法。這些活動以有效地導致教師與學生地位的根本改變,促進教師教學方法的改進和學生學習方式的改變。教師由知識的傳授者成為活動的組織者、引導者、合作者,學生由被動接受知識的容器轉變為活動學習的設計者、主持者、參與者;傳統的傳授式教學已不能滿足教學的需要,學生的學習方式由被動接受變為主動探究。
二、處理統計與概率的基本原則
1.突出過程,以統計過程為線索處理統計與概率的內容統計學的主要任務是,研究如何以有效的方式收集和處理受隨機性影響的數據,通過分析數據對所考察的問題作出推斷和預測,從而為決策和行動提供依據和建議。統計是一個包括數據的收集、整理、描述和分析(包括概率)的完整過程。根據統計的這個特點,初中階段的統計內容應該反映這個完整的過程,以過程為線索設計整個初中的統計內容。首先是數據的收集,然后是對收集到的數據進行整理和描述,最后對數據進行分析。在具體內容的處理上也應突出統計的基本過程,讓學生經歷收集數據,整理數據、描述數據和分析數據得出結論,利用結論進行合理預測和判斷的統計過程。
2.強調活動,通過活動體驗統計的思想,建立統計的觀念
統計與生活實際是密切聯系的,在收集數據、處理數據以及利用數據進行預測、推斷和決策的過程中包含著大量的活動,完成這些活動需要正確的統計思想觀念的指導。統計的學習要強調讓學生從事簡單的數據收集、整理、描述、分析,以及根據統計結果進行判斷和預測等活動,以便滲透統計的思想,建立統計的觀念。
3.循序漸進、螺旋上升式安排內容
統計是一個包括數據的收集、整理、描述和分析的完整過程,這個過程中的每一步都包含著多種方法。例如,收集數據可以利用抽樣調查,也可以進行全面調查;在描述數據中,可以用象形圖、條形圖、扇形圖、直方圖、折線圖等各種統計圖描述數據。對統計過程中的任意一步,教材不可能在一個統計過程中全面介紹,因此教材可以采用循序漸進、螺旋上升的方式處理內容,在重復統計活動的過程中,逐步安排收集數據和處理數據內容。這樣安排內容不僅符合統計的特點,也符合學生的認知規律。學生對統計的過程是陌生的,這樣螺旋上升式安排內容,可以使學生在重復統計活動的過程中,不斷完善對統計的認識,逐步掌握統計分析的各種方法。
三、處理統計與概率時值得注意的幾個問題
1.統計與概率宜分別相對集中安排
概率是刻畫事件發生可能性大小的量,統計是通過處理數據,利用分析數據的結果進行預測或決策的過程。從統計學內在的知識體系看,概率是統計學的有機組成部分,在數據的分析階段,可以利用概率進行統計分析,從數據中得出結論,根據結論進行預測或判斷。因此,在初中階段,可以把概率看成是統計過程的一個階段。
2.使用信息技術,突出統計量的統計意義
信息技術的發展,使收集數據和處理數據變得更方便、更快捷。我們可以通過計算機網絡收集數據,利用計算機軟件制作統計表,繪制各種統計圖以及進行概率實驗,這是統計與概率在各行各業得到廣泛應用的一個重要原因。在教材編寫和實際教學中,應當提供使用計算機處理一些內容的方案,作為彈性處理,供有條件使用計算機的學校或學生選用。
3.淡化處理概念
雖然概率與統計的概念不多,但有些概念給出定義是困難的,教材不必追求嚴格定義,應將重點放在理解概念的意義上來。例如概率的概念,在中學階段給出嚴格的定義是不可能的,也是沒有必要的,因此在編寫時,可以通過大量的例子來說明,讓學生感受到概率是對隨機現象中規律性的一種刻畫,是對事情發生可能性大小的一種估計就可以了。
4.選材廣泛,文字敘述通俗、簡潔
統計(包括概率)的現實生活素材是非常豐富的,編寫教材時應當充分挖掘,盡量從學生的生活實際出發來引出和呈現內容,通過豐富的素材處理內容。選材可以是學生感興趣的生活實際問題、社會問題或人與自然的問題 等,突出現實性與時代感。
統計與概率的內容雖然有大量的圖表,但也需要一定的文字語言解釋說明。為不影響學生的閱讀興趣、分散學生的注意力,要避免大段的文字敘述。
一、統計與概率改革的意義
統計與概率內容的改革,對促進初中數學教學內容的現代化、結構的合理化,推動教育技術手段的現代化,改進教師的教學方式和學生的學習方式等都有積極的作用。
1.使初中數學內容結構更加合理
現行初中數學教學內容主要包括代數、幾何,統計含在代數之中。初中三年總課時大約500左右,代數約占258課時,統計約占14課時,幾何約 占228課時。從課時分配上可以看出,代數和幾何占有相當的份量,約占總課時的95%,統計僅占4%。代數、幾何屬于“確定性” 數學,學習時主要依賴邏輯思維和演繹的方法,它們在培養學生的計算能力、邏輯思維能力和空間觀念方面發揮著重要作用。而統計與概率屬于“不確定性”數學,要尋找隨機性中的規律性,學習時主要依靠辨證思維和歸納的方法,它在培養學生的實踐能力和合作精神等方面更直接、更有效。統計、概率與現實生活密切聯系,學生可以通過實踐活動來學習數據處理的方法。
2.有效地改變教師的教學方式和學生的學習方式
轉變方式是學習統計與概率的內在要求。由于統計與概率中存在著大量的活動,學生需要通過親自參與活動來學習統計與概率的內容,掌握數據處理的方法。這些活動以有效地導致教師與學生地位的根本改變,促進教師教學方法的改進和學生學習方式的改變。教師由知識的傳授者成為活動的組織者、引導者、合作者,學生由被動接受知識的容器轉變為活動學習的設計者、主持者、參與者;傳統的傳授式教學已不能滿足教學的需要,學生的學習方式由被動接受變為主動探究。
二、處理統計與概率的基本原則
1.突出過程,以統計過程為線索處理統計與概率的內容統計學的主要任務是,研究如何以有效的方式收集和處理受隨機性影響的數據,通過分析數據對所考察的問題作出推斷和預測,從而為決策和行動提供依據和建議。統計是一個包括數據的收集、整理、描述和分析(包括概率)的完整過程。根據統計的這個特點,初中階段的統計內容應該反映這個完整的過程,以過程為線索設計整個初中的統計內容。首先是數據的收集,然后是對收集到的數據進行整理和描述,最后對數據進行分析。在具體內容的處理上也應突出統計的基本過程,讓學生經歷收集數據,整理數據、描述數據和分析數據得出結論,利用結論進行合理預測和判斷的統計過程。
2.強調活動,通過活動體驗統計的思想,建立統計的觀念
統計與生活實際是密切聯系的,在收集數據、處理數據以及利用數據進行預測、推斷和決策的過程中包含著大量的活動,完成這些活動需要正確的統計思想觀念的指導。統計的學習要強調讓學生從事簡單的數據收集、整理、描述、分析,以及根據統計結果進行判斷和預測等活動,以便滲透統計的思想,建立統計的觀念。
3.循序漸進、螺旋上升式安排內容
統計是一個包括數據的收集、整理、描述和分析的完整過程,這個過程中的每一步都包含著多種方法。例如,收集數據可以利用抽樣調查,也可以進行全面調查;在描述數據中,可以用象形圖、條形圖、扇形圖、直方圖、折線圖等各種統計圖描述數據。對統計過程中的任意一步,教材不可能在一個統計過程中全面介紹,因此教材可以采用循序漸進、螺旋上升的方式處理內容,在重復統計活動的過程中,逐步安排收集數據和處理數據內容。這樣安排內容不僅符合統計的特點,也符合學生的認知規律。學生對統計的過程是陌生的,這樣螺旋上升式安排內容,可以使學生在重復統計活動的過程中,不斷完善對統計的認識,逐步掌握統計分析的各種方法。
三、處理統計與概率時值得注意的幾個問題
1.統計與概率宜分別相對集中安排
概率是刻畫事件發生可能性大小的量,統計是通過處理數據,利用分析數據的結果進行預測或決策的過程。從統計學內在的知識體系看,概率是統計學的有機組成部分,在數據的分析階段,可以利用概率進行統計分析,從數據中得出結論,根據結論進行預測或判斷。因此,在初中階段,可以把概率看成是統計過程的一個階段。
2.使用信息技術,突出統計量的統計意義
信息技術的發展,使收集數據和處理數據變得更方便、更快捷。我們可以通過計算機網絡收集數據,利用計算機軟件制作統計表,繪制各種統計圖以及進行概率實驗,這是統計與概率在各行各業得到廣泛應用的一個重要原因。在教材編寫和實際教學中,應當提供使用計算機處理一些內容的方案,作為彈性處理,供有條件使用計算機的學?;驅W生選用。
3.淡化處理概念
雖然概率與統計的概念不多,但有些概念給出定義是困難的,教材不必追求嚴格定義,應將重點放在理解概念的意義上來。例如概率的概念,在中學階段給出嚴格的定義是不可能的,也是沒有必要的,因此在編寫時,可以通過大量的例子來說明,讓學生感受到概率是對隨機現象中規律性的一種刻畫,是對事情發生可能性大小的一種估計就可以了。
4.選材廣泛,文字敘述通俗、簡潔
統計(包括概率)的現實生活素材是非常豐富的,編寫教材時應當充分挖掘,盡量從學生的生活實際出發來引出和呈現內容,通過豐富的素材處理內容。選材可以是學生感興趣的生活實際問題、社會問題或人與自然的問題 等,突出現實性與時代感。
統計與概率的內容雖然有大量的圖表,但也需要一定的文字語言解釋說明。為不影響學生的閱讀興趣、分散學生的注意力,要避免大段的文字敘述。
關鍵詞: 《社會統計學》 課程定位 教學理念 教學目的
一、導言
《社會統計學》是社會學專業的分支學科,也是社會學的基礎課程之一,是用統計學的方法來研究社會現象和社會問題,即用“統計學”為“社會學”服務的一門應用性課程?!渡鐣y計學》可以為社會學專業學生的課題調查和研究提供基礎和有效的手段和工具,可以為學生學好SPSS等統計軟件提供理論依據,同時也可以為社會上的許多行業培養合格的統計人才,擴大社會學專業學生的就業范圍??傊?,在當今社會,社會統計教育的重要性正在不斷凸顯。但是,在我國,作為社會學方法課程的《社會統計學》起步較晚,發展尚不成熟,課程體系也不甚完善,因此,《社會統計學》教學改革還有很長的路要走。教學改革是一項“系統工程”,是一個整體性的改革,但作為其理論基礎,教學實施的主導思想尤為重要,只有將主導思想進一步明確,才能夠以此為基礎,指導教學內容、手段等具體方面的改革。我通過對本課程的教學實踐與經驗總結,以及在此基礎上的調查、研究,嘗試性地完成這項研究,以期為我國的《社會統計學》教學改革提供一些有益的啟迪。
二、當今《社會統計學》教育存在的問題
我國當前的《社會統計學》教育存在著一些普遍性的問題,其中比較重要的就是理論內容“大而全”,不論是各高校的課程大綱還是教材都顯示出:《社會統計學》的理論內容普遍偏多、偏難、主次不分。文科專業的學生數學基礎薄弱,若要求他們在有限的課時內,學大量龐雜、深奧的統計原理,學習會過于吃力,從而影響到學習興趣和學習質量。有學生說:作為文科生,潛意識中沒有“理科自信心”,在學習上,稍微碰上一點難度較高的統計知識,積極性馬上就沒了,這門課的目標也成了“考試混及格就成”。翻翻幾本常用的社會統計學教材也會發現,內容非常全面,無論是社會學學生能用到的還是不能用到的內容都有涉及,一些基礎性的數學理論如微積分、概率的運算、公式的推導過程等占了一定的比重。教材的針對性還不甚清晰,這在我國的統計教育中還是一個很大的問題。而國外已經比較重視這一問題,北大袁衛教授曾經在論文中說過,“我們翻譯的15本國外優秀著作和教材中,絕大多數是為統計學專業本科生和研究生而編的。而剛剛影印的7本英文原版教材中,也都注明了教材的使用對象。為不同的對象編好不同的教材,是我們教材編寫中需要認真對待的問題”[1]。
三、課程定位與教學理念的探討
不論是授課內容的選擇,還是案例教學的實施和實踐的開展,其偏離社會及學生自身都需要的一個根本原因在于:許多學校和教師沒有真正認清《社會統計學》這門課程的性質,其學科定位、理念、目的是什么?只有弄明白這一基礎性的問題,課程實施具體環節的難題才能迎刃而解。以下我主要將主導思想分解為學科定位、教學理念與教學目三個理論方面來具體分析。
1.學科定位
學科定位即其所屬的上級學科及與其它學科的關系,它決定了本課程是屬于什么專業、為什么專業范圍服務及學科的傾向性如何。從《社會統計學》課程來看,它是社會學的一門分支學科,是用統計學的方法研究社會現象?!坝媒y計學的方法”即以統計作為工具、手段或者輔方法,而目的是“研究社會現象”,即社會學范疇內的問題。歸根到底,這門課程是為社會學服務的,其主要授課對象是社會學專業學生,其學習目的是社會學研究,因此,課程應定位于社會學范圍內。我們選擇教授內容應本著“能為社會學研究服務的統計方法我們納入課程體系;與社會學研究毫無關聯,或者基本不會用到的統計學內容則予以剔除”。這就區分了《社會統計學》與《統計學》、《經濟統計學》等其他統計相關課程的不同。與其說《社會統計學》是統計學的下屬課程,不如說它是社會學的分支學科,這才符合它的學科定位、適用對象及開設目的。因此,我們對這門課程內容與方法的安排、設計都要根植于社會學的需要。教學改革的方向也要強調其對“社會學”的服務性和課程本身的“實用性”,以培養學生的操作能力為目標,以“簡明實用”為其根本原則。此外,《社會統計學》是一門應用性課程,這決定了我們應千方百計體現其應用性,尤其重視學生的操作能力,使教學更好地發揮其應用性作用。
2.教學目的
我將《社會統計學》的教學目的分為長遠目的與直接目的。從長遠看,《社會統計學》是為了培養學生處理、分析數據的能力及用統計學原理與方法解決社會問題的能力,為將來從事社會調查和統計工作打下基礎,成為社會需要的專門人才,擴大就業范圍和就業選擇,增強擇業優勢。具體目的為《社會統計學》可作為即將要學習的SPSS、STATA等統計軟件的理論基礎。當今時代,做統計分析幾乎都用SPSS等統計軟件,使用計算機軟件可以節省大量筆算的程序和計算,只要操作正確,可使數據的整理和分析變得更加快速、簡便、準確,是人算所無法比擬的。用軟件進行統計分析是統計學發展的必然趨勢,學習各種統計學的人必須掌握至少一種統計軟件的操作方法,因此,我們都要開設統計軟件使用的課程,讓學生適應學科的發展趨勢。但是,單純的軟件操作只能傳授我們如何操作和如何輸入、輸出數據,而對于目標變量的性質、意義,操作方法的比較和選擇,數據分析的原理,輸出結果的解釋,以及如何用其解釋社會問題等,如果沒有統計學的理論基礎,計算機是不會告訴我們的。如果不知道以上這些內容,即使輸出結果,也是無意義的,甚至會使操作失去方向和目的性。而這些內容都是《社會統計學》的原理部分,是需要從《社會統計學》課程中學到的,只有在扎實的理論指導下,統計軟件的操作才能發揮強大的作用,才能創造實際價值。因此,《社會統計學》最直接的目的即作為統計軟件的理論基礎,并在此基礎上指導軟件的使用。
3.教學理念
“教學改革,理念先行”,教學理念是教學開展的指導思想,也是課程設置的基本價值體現,它決定了課程開展的方向和具體實施。只有樹立正確科學的理念,教學活動才能真正地為教育服務、為學生服務、為社會服務。
專業學習分為應用導向型學習和知識導向型學習,前者重在應用并解決現實問題,在此類課程的開展中要偏重應用部分,理論為應用服務;而后者則強調理論思辨和思考能力,目的是豐富相關方面的理論,解決理論問題,在此類課程的教學中應偏重理論思維和邏輯推理能力的訓練。對于統計學,姬海麗指出:“非統計專業的統計學習為應用導向型學習;統計專業的統計學習為知識導向型學習?!保?]社會統計學是非統計專業的學習,因此它應向應用導向型發展。“社會學為體,統計學為用”,這就是《社會統計學》的教學理念。我們開展《社會統計學》要遵求“簡明實用”的原則,內容簡化,重點突出,以實用性知識為主,充分發揮統計學的工具作用和輔助作用。這一教學理念不但要讓教師銘記于心,而且要讓學生深刻認識到,這樣才能使學生在這一理念的指導下有目的地學習,有的放矢地安排時間與側重點,知道為什么學、怎么學、什么需要了解、什么需要記住,只有教師和學生都深知教學理念,互相配合,才能達到良好的教學效果。
如何將“簡明實用”的教學理念具體應用于《社會統計學》課程教學,即解決《社會統計學》課程內容中理論與實踐孰輕孰重的問題?!渡鐣y計學》應按照“理論夠用、適度,強化技能,重在應用”[3]這一原則進行安排和整合。統計學教學側重理論知識的學習和解題能力,而忽視學生分析問題、解決問題的能力?!啊渡鐣y計學》作為一門應用統計課程,不應過于數學化,也無需搞題海戰術”,不能將它當作“思維體操”來學。誠然,《社會統計學》是理論與實踐的結合,但理論須控制在社會學范圍所需要的界限內,能足夠指導社會學實踐就足矣。因此,對于《社會統計學》這類非統計專業的統計類課程要特別強調統計思想、應用和案例教學,著重于數據分析能力的培養。
四、結論
《社會統計學》應強調其對“社會學”的服務性和課程本身的“實用性”;以培養學生的操作能力為目標;以“簡明實用”為根本原則。高度重視統計思想的培養,統計思想為學生指出一個清晰的學習方向和思路,沿著正確的學習思路可以節省學習時間、提高學習效率。建議任課老師在具體授課前就將總的統計思想介紹給學生,包括學習《社會統計學》的目的、意義、重點、難點,強調其為社會研究服務的本質,提醒學生不要以學數學類課程的方式接受這門課程,不要鉆牛角尖,不要搞題海戰術,要特別注重其應用性,有針對性、有重點地進入學習,并使他們知道在學習結束時應達到什么樣的水平。其次,教師應在講解每章具體內容之前,詳細說明本章內容所貫穿的統計思想。例如,在教授假設檢驗時,首先告知學生只有在概率分布上有顯著的偏離,才能否定原假設,而在概率上不是顯著小的,即使樣本統計值與假設值表面上區別很大,也不能否定假設。假設檢驗是以概率為基礎的粗略估計,不同于數學上的精確計算,如某均值的假設值為400,而用于檢驗假設的樣本值為350,如果顯著度上不明顯,不屬于小概率事件,我們仍認為原假設是正確的,即證實了原假設的命題。類似這類情況都要先做一定的解釋,以免學生感到困惑和迷茫。
參考文獻:
[1]袁衛,劉暢,張云.我國統計教材建設的歷史回顧與現實思考.統計研究,2004,6:55.
[2]羅曉娟.從社會統計需求看非統計專業統計教學改革.統計與咨詢,2008,4:56-57.
摘要:本文根據講授統計學課程中所總結出的經驗,針對非統計學專業統計學課程存在的問題提出了統計學教學改革的幾點建議,以期能夠提高統計學課程的教學質量。
關鍵詞 :統計學;實驗教學;案例教學;多媒體教學
一、前言
在不列顛百科全書中,統計學的定義是一門關于社會經濟活動數量表現和數量關系的方法論科學,是收集、分析、表述、解釋數據的科學。它通過匯總的大量數據來探索規律,提高我們對事物的認識。統計學是教育部規定的財經類專業學生必修的專業核心課之一,統計學成為培養學生掌握經濟學基本理論和方法,夯實數學與經濟學基礎,熟練地運用計算機分析、處理統計數據,提高學生綜合素質的一門重要課程。在現實生活中,統計學應用相當廣泛,以致于我們可以將統計學的范圍擴展為能夠用數據表示的現象。但是目前在非統計學專業的《統計學》教學中出現了很多問題,本文根據統計學課程在非統計學專業中的教學現狀進行了分析,針對出現的問題給出相應的解決方法,希望能夠給《統計學》課程教學質量的提高提供一些建議。
二、教學中存在的問題
1.課程安排不合理
根據全國的非統計學專業的《統計學》課程設計的調查中發現,某些高校,在課程安排結構上存在不合理現象。例如某些高校,《概率論》與《統計學》安排在統一學期,或者《統計學》安排在《概率論》之前,還有些高校將《西方經濟學》安排在《統計學》之后。而《概率論》課程中的內容是學習《統計學》的基礎內容,《西方經濟學》課程的內容是理解《統計學》課程的前提。
2.課程教學模式不合理,學生難以理解
《統計學》課程本身就有很多抽象的概念及數學公式,這些概念及公式是統計學知識的基礎內容。但是,對于大多數非統計學專業的學生來講,數學功底較差,學習統計學就有著很大難度。另外教師在講授課程中,由于不注重教學方法,使得本身數學不好的同學對統計學的學習產生恐懼和厭煩感。另外,盡管統計學的應用可以說貫穿各行各業、方方面面,與我們的生活息息相關。但是老師在課堂教學并沒有讓同學們感受到這一點,所舉示例都遠離學生們的學習工作生活,學生們自然對這個數學要求高、抽象思維強的課程毫無興趣,結果就是不想學習,最終結局導致統計學課程沒有學好,更談不上分析實際問題。
三、針對非統計學專業統計學課程中存在問題的建議
1.合理安排課程
根據各個學校的自身情況及《統計學》課程的教學特點,合理安排與《統計學》相關課程的先后順序,例如《概率論》安排在《統計學》之前,《西方經濟學》安排在《統計學》之前等。
2.多媒體教學在《統計學》教學中的合理使用
根據對我校學生的調查發現,學生對多媒體教學信息資源豐富性的滿意程度,結果顯示58.0%的學生對本校多媒體教學信息資源豐富性現狀滿意,說明大多數學生認為多媒體內容、形式、學習資源,整體效果的信息豐富性方面比較好,所以在《統計學》的教學中可以合理的使用多媒體教學。
3.開展案例教學與實驗教學相結合的教學方式
統計學是理論與實踐相結合的課程,而學生們在學習了統計學中的很多理論之后,卻不知道自己學習的理論在什么情況下使用、怎么樣使用才能夠解決實際問題,因此開展案例教學與實驗教學相結合的教學方式非常有必要。
統計學教師在傳授統計學課程的過程當中,應當先注意將案例與教學目標進行有機的結合,唯有理論與實際相結合才能夠更好的激發學生們的學習積極性,從而加強學生們對于統計學公式的理解能力,促進統計學課程的教學質量與教學效率。統計學的案例教學可以根據教學內容來指導學生們針對自己感興趣的日常身邊實際問題進行實踐活動的組織。例如說:在學習指數的過程中,可以指導學生們可以在高校校園當中調查學校食堂內飯菜的價格,編制高校食堂飯菜價格指數;或者在學習市場調查中,可以對大學生的手機月消費情況進行調查來得到大學生手機消費情況;再或者講授回歸分析中,可以指導學生收集班上同學父親身高和同學的身高,來計算在班級上的同學父親身高與子女身高的回歸線等等。
從教學實際考慮,統計學實驗教學可以利用統計軟件進行數據分析,根據統計軟件包中的工具對統計學方法進行操作。通過這些訓練,能夠更好地幫助學生們將統計理論用到實際問題,提高動手能力。目前在高校講授的統計分析軟件主要有SAS、spss、Eviews 和STATA等,但是這些都是相對專業的統計分析軟件,非統計學專業的學生在他們的課程中是接觸不到的。很多高校也不會為了《統計學》一門課程再重新開一門統計軟件課程,所以實驗教學中可以考慮使用EXCEL軟件,這個被大家熟悉的且功能強大的辦公軟件。EXCEL 操作比較簡潔,功能實用,易學易懂,便于掌握,對于非統計專業的人員進行數據處理和分析非常合適,完全可以滿足一般統計分析的需要。在統計學的實驗教學中就可以將實例教學中得到的數據使用EXCEL軟件,得到分析結果。
四、結論
本文分析了統計學的教學中存在著課程安排不合理、課程教學模式不合理等問題,并針對這些實際問題提出了一些改革建議,例如在教學中實施案例教學與實驗教學相結合,配合多媒體教學模式?,F代社會“數據的增加呈指數型,數據分析的增加呈二次式”。當大量數據充斥在我們的周圍,如果不采用合適的方法去加以整理分析,那數據只能是一種意識空間的浪費,更不用提以此來拉動經濟發展和社會進步了。因此,統計學教育工作者通過合理的教學改革方法將枯燥、抽象的統計學理論更加讓學生們接受、理解,培養學生們的分析處理實際問題的能力尤為重要。
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