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一、傳統教學中存在的問題及原因分析
1.包括概率論在內的傳統數學課程,在教學中一般以概念理解,習題解決為教學重點,相對忽視對學生的應用能力的培養。培養學生的邏輯思維能力當然是重要而且必要的,但是如果教學與實際應用完全脫節,學生雖然系統地學習了概率論知識卻不知道如何應用,這與當前的應用型本科教育的培養目標是不相符的。所以高校及教師要改變教學理念,在課程設置、教學方法中做出相應的調整。2.關于經濟應用型專業的概率論課程教學的一個重要問題是缺乏合適的教材。目前,教師普遍仍然采用的是原有的教材,而不是專門針對經濟應用型專業的,教材以概念、定理和習題為主要內容,而涉及的實際應用的例子,特別是關于當前經濟問題的例子,是比較少的。教材本身沒有應用的特色,不以實際經濟應用為導向,教師自然“難為無米之炊”。3.教師的授課方式還是傳統方式,雖然加入了多媒體的應用,但仍然是以教師的“一言堂”授課方式為主,教與學的互動相對較少,不能真正引發學生濃厚的學習興趣,也沒有讓學生在實際應用中加深印象。同時,對學習效果的評價還是試卷考評的模式。學生只需要掌握書本的知識,面對的仍然是試卷上可能會出的計算題目,而不需要考慮用所學的知識來解決實際問題,更不會考慮會與將來工作實踐有任何關系。這樣的授課及評價方式與當前培養應用型人才的目標顯然是脫節的,需要在授課方式中體現出對實際應用部分的講解,引領和鼓勵學生進行實踐應用,并對學生在實際應用中的表現進行考核。
Abstract: After the substantial reform of mathematics in high school, and the emerging of probability and statistics in mathematics textbook of high school, how does engineering mathematics meet the requirements of math reform and social progress? It is a problem that engineering mathematics must face to reform probability statistics teaching and course system. The article discussed the influence of mathematics reform in high school, analyzed the status quo that probability statistics teaching is out of keeping with mathematics reform in high school, found out the reasons that students widely believed that it is relatively difficult, and put forward the content and target of probability statistics teaching reform.
關鍵詞:高中課改;概率統計;教學改革
Key words: curriculum reform in high school;probability and statistics;teaching reform
中圖分類號:G42文獻標識碼:A文章編號:1006-4311(2011)22-0186-02
1背景與現狀
工程數學是高等數學在經濟學、機械、電子等專業中的應用,即實際研究中能用得上的數學,它是工程、經濟與數理統計相互交叉的一個新的跨學課領域,通常包括:概率、統計、矩陣等。在當前,進行高職高專,工程數學課程改革勢在必行,刻不容緩,我們認為,其背景與現狀是基于以下幾個方面:
中學數學課程,經歷了多次從學制到教材的的改革試驗,近年來正逐步推行高中的國家課程標準,2008年全國大部分省市在進行新標準課程試驗,今年的高考大綱以體現了這方面的要求。課程改革力度非常之大,會對概率統計教育產生比較大的影響。其主要表現在:增加了微積分、概率與統計的內容,讓中學生初步具有分析處理隨機問題及數據的能力,使學生解決問題的能力得到較全面培養,從全面提高全民素質方面予以肯定。
1.1 高中階段的概率統計內容高中階段的概率統計教學跨越了兩個學期,主要教學內容有:隨機現象與隨機事件、概率的統計定義及其性質、概率的古典定義、特殊概率加法公式(互不相容事件),相互獨立事件的概率乘法公式,n次獨立重復試驗,離散型隨機變量及離散型分布列,兩點分布、二項分布、泊松(ppisson)分布、正態分布,離散型隨機變量的數字特征,抽樣方法,教學時數40個左右。下面是陜西省2008年理科的一道高考試第18題:
18.(本小題滿分12分)
某射擊測試規則為:每人最多射擊3次,擊中目標即終止射擊;第i次擊中目標得4-i(i=1,2,3)分,3次未擊中目標得0分,已知某射手每次擊中目標的概率0.8,且各次射擊結果會不影響。
(Ⅰ)求該射手射擊兩次的概率。
(Ⅱ)求該射手恰好射擊?孜的分布列及數學期望。
解:(Ⅰ)設該射手第i次擊中目標為Ai(i=1,2,3),則P(Ai)=0.8,p(■i)=0.2 p(Ai■i)=p(Ai)p(■i)=0.8×0.2=0.16
(Ⅱ)?孜可能取的值為0,1,2,3,?孜的分布列為表1所示。
E(?孜)=0×0.008+1×0.032+2×0.16+3×0.8=2.752
上述試題已表明:高考試題已考察學生掌握隨機事件及其概率,離散型隨機變量及其數字特征。由于積分沒有向高中數學的下放,因而沒有連續型隨機變量及其分布。沒有提及的是:事件的概率加法公式,并條件概率,全概率公式、貝葉斯公式,均未涉及,既是古典概率計算,也是一知半解,似是而非,主要表現在:
一是學生進入大學后,輕視概率統計學習,有不少學生不認真聽課甚至缺課,但到后繼課程(如統計)中需要數理統計知識時感覺非常困難;二是學生帶來許多似是而非甚至錯誤的概念,使得老師不得不花更多的時間與精力去糾正,效果不甚理想;三是學生將所有的概率都歸結為古典概率,沒有掌握古典概率這個模型的實質:有限個結果,每個結果是等可能的,在他們眼里任何事件概率都可用百分比表示,全概率公式的概率分解思想非常重要,但好多學生不去領悟這個思想,卻糾纏于為什么不用古典概率計算等等。需要糾正,進一步拓廣,加深。
1.2 教學觀念陳舊,教學方法落后我國許多教師均為數學專業畢業,他們習慣于數學的邏輯性、嚴密性、系統性,使一門很具特色的課程變成抽象的符號語言集成,一味追求計算的技巧或結果,例題習題多且難,教學直觀與形象敘述很少,不少學生對數學符號、公式、數據采取回避策略,結果學生“怕數學”,“頭疼數學”,怕繁難的數學計算和深奧的邏輯推理,海量的數據,往往忽略數學的應用性。陳舊的數學觀念,導致培養出的人才規格的降低,高分低能低分低能現象嚴重。我們必須正視現實,破除陳舊,樹立應用性數學教育觀。教學方法是關系到教學效果的重要因素,對概率統計而言,教學方法的改進尤為重要。我們現在采取的“數學知識例題說明練習”的講授形式,教學手段單一,實行“填鴨式”教學,只注重理論教學,缺少實踐試驗環節,缺乏主動性和創造性。強調數學結論而忽視思想方法的交待。概率統計的重點應放在概念的產生背景或使用方法的介紹,與實際脫鉤,如分位數常用來表示分布兩側的尾部概率,很直觀,它是構成置信區間和拒絕域必不可少的知識點,它是統計學的支撐點,很多沒有提及或提的不夠到位,例題與練習很少;西方國家的教學比較重視概率統計思想和方法的交待,具有啟發性。運用啟發式教學方法,啟發學生主動學習,主動思考,主動實踐,教給學生以獵槍而不是獵物。
1.3 教材編寫過時現有的概率論教材較少考慮與中學教材的銜接及相鄰課程的協同,幾乎是從零開始,一直是大概率小統計,小而全,一是造成高職的工程數學內容與高中的數學內容在低層次重復;重概率輕統計,大多數教材重在介紹概率基礎內容,數理統計內容一直處于輔助的位置,從應用的層面上講,是本末倒置的,統計學中最實用的是相關分析與回歸分析,我們教材在這方面筆墨很少,大大降低了統計的實用性,對概率統計的思想、方法教材所起的作用沒有達到預期;概率統計在經濟領域的最新應用成果,如二項分布在經濟管理中的應用,損失分布在保險中的應用,期望、方差在風險決策或組合投資決策方面的應用,教材中沒有任何反映,哪怕是提及一句也沒有做到,補充上述成果,一定能開拓學生應用概率統計的視野,激發學生學習的動力。
綜上所述,無論是從時展的要求,還是適應中學課程改革需要,我們的概率統計教育已經到了非改不可的程度。我們必須擔負起歷史賦予我們的責任,抓住歷史機遇,實行概率統計教育改革。
2概率統計教育改革的內容與目標
2.1 增加統計的比重,少理論多應用近幾年來,基于數據庫計算網絡廣泛應用,加上使用先進數據自動生成及人工采集,人們所擁有數據量急劇增大,海量數據的數據背后隱藏著許多重要信息,這就迫切需要科技人員需要面對大量數據進行統計分析處理,挖掘海量數據中的關系與規則,根據現有的數據預測未來的發展趨勢,數據急劇上升與數據分析方法滯后之間的矛盾愈來愈突出;統計學是一門數據分析的課程,是從數據中提取有用信息,實踐證明是很有效地,以應用、數據、實際為背景,迫切需要在教學中加大數理統計的比重,熟悉不同的數據及各種不同特點的數據處理,即直觀意義理解解釋計算機輸出的結果。為后面對實際打下堅實的基礎。要介紹不同類型的數據,以及數據的采集、診斷及相關試驗的設計,并重點介紹描述性的統計方法,即利用圖像及數表對數據進行粗加工的簡單易行的方法。它可以使學生在較短的時間內對數據所提供的信息有一縱觀的了解。要由目前重概率輕統計逐步向概率與統計并舉,最終實現重統計輕概率過度。重點介紹統計中最實用的回歸分析及相關分析。
概率統計的特點是應用性強,對概率部分要適當壓縮,統計部分要以淡化理論,掌握概念,了解原理,強化應用,深入淺出,注重概念,加強應用能力培養,采用直觀和形象教學,對于一些抽象的數學概念、理論,采用有趣的例子直觀、具體、形象的鋪墊,引導學生理解消化。
2.2 注重方法,凸現思想數學思想方法是數學的精髓,在教學中要深入淺出,強調概率統計思想的內涵與應用,不追求公式的推導與形式邏輯思維的推理,取而代之是應用中不斷使用公式及運用形象思維和直觀判斷,引導學生挖掘隱含概率統計學知識中的數學思想及方法,例如:小概率事件在個別試驗中不發生原理思想的滲透,此原理在工農業生產及日常生活中有著廣泛的應用,國外教科書上說:“顯著性水平?琢通常是一個經濟決策,它建立在發生錯誤的代價有多大的基礎上;正態分布的“3?滓-原則”,假設檢驗基本思想的提出,都是本原理的重要應用;替代原理思想的滲透,矩法估計的實質就是利用子樣的經驗分布和子樣矩替換母體的分布和母體矩,我們稱之為替換原理.無偏估計的思想,“等價交換是在平均中實現的”;假設檢驗的思想:在假設檢驗中一般只給你一個樣本,要想肯定假設H0成立是不充分不可能的,但用一個樣本否定H0成立是理由充分的;一般是把“不能輕易否定的命題”作為原假設,把“需要驗證的命題”作為備擇假設。什么是“不能輕易否定的命題”呢?一般來說原有的理論、原有的看法、原有的狀態、或者說是那些保守的、歷史的、經驗的,在沒有充分證據證明其錯誤前總是被假定為正確的,作為假設,處于被保護的位置,而那些猜測的、可能的、預期的取為備擇假設,假設的目的就是用事實驗證原來的理論、看法、狀況等是否成立,或更明確的說用事實原假設。沒有被拒絕的假設不一定就是正確假設;模型化方法――概率分布模型,檢驗模型等,一個分布,就是一模型,讓學生多掌握一些個分布,對于應用是有好處的。它引導學生用類比思維、逆向思維、歸納思維的方法,從概率模型、統計模型的實際背景去分析,思考得出的結論,與教材中的結論比較,可有意外的收獲。教學生以正確的思想和方法,無疑就是交給學生一把打開知識大門的鑰匙。
2.3 增設數理統計試驗著名的數學家歐拉說“數學這門課,需要觀察,需要試驗” ,概率與數理統計這門課中,有許多隨機試驗,很多統計規律大多是從試驗中得來的,讓同學親自做試驗,可以通過現代化的計算機技術,掌握獨立使用各種先進的計算工具和信息的傳播技術探索解決實際問題的新思路新途徑,不僅能體驗探索隨機試驗的許多規律,還能培養他們研究、觀察、歸納、概括、總結的能力,加深對概率與數理統計知識的理解,這樣能極大的發揮學生學習的主觀能動性,激發學習的熱情和再發現的欲望,便于自主學習,提高學習效率。我們使用EXCEL作數據分析與處理的平臺,讓學生采集一些數據,進行數據管理,并進行數據質量分析,在計算組合數、平均數、標準差、平方和分解、相關系數、回歸系數等,這些計算使用EXCEL都可以完成;這樣既增強了學生的動手能力又有一種成就感,收到了很好的效果。
2.4 進行教學內容的改革與實跋,編寫富有特色的概率統計教材教材應從實際出發,以應用和易于接收為目的,在引入概念、定理、公式,應闡明概念、定理、公式提出的過程和背景,從問題出發,引人入勝,使學生用較容易的理解和掌握新的知識和規律,激發學生的興趣;針對現有教材存在的問題,要注重直觀性與形象化的教學,習題的配備大多要淺顯易做,以應用為主;盡量縮減概率論部分,淡化繁瑣的理論推導,加強數理統計部分,溶進現代數學的思想、觀點、方法,主要使學生掌握數理統計的思想與方法,除了對參數估汁、假設檢驗、相關分析與回歸分析等經典統計方法的介紹外,針對工科學生普遍感到該課程概念抽象難以理解,內容能聽懂,習題比較難做的現象,我們總結了多年的教學經驗,編寫了《應用數學》(科學出版社出版),幫助學生學好概率與數理統計課程:對每一章部分給出了本章小結,使學生理清思路,掌握脈絡,明確要求。教材是知識的載體,方法與思想的集合,數理統計教材,只有面向實際,面向應用,緊跟時代的步伐,為師生服務,才能真正得到廣大師生的青睞。
總之隨著高等教育規模的不斷擴大,及社會需求的不斷增加,概率統計教育教學面臨著許多新的課題和挑戰,我們要打破陳規,大膽創新,勇于實踐,遵循規律,不斷在教學實踐中探索行之有效的教學方法,就會在概率統計教學方面取得更好的效果。
參考文獻:
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在傳統的數學教育向以培養學生數學素質為宗旨的能力教育轉變下,民辦高校如何創新概率論與數理統計的教學方法,使學生學會用統計的思維方式觀察周圍的事物,用統計的思想方法分析并借助計算機解決實際問題,是當前數學教育值得關注的問題.根據概率論與數理統計課程的特點,可以通過四個方面對概率論與數理統計教學進行探討:分析傳統教學法的不足;改革教學條件;改革教學方法,選準穴位,結合案例教學法,培養學生的統計思維能力;趣味導向,提高學生對概率論與數理統計的學習興趣.
【關鍵詞】
民辦高校;概率論與數理統計;改革;案例教學法
民辦高校是我國高等教育大眾化進程中高等教育從單一性的辦學形式向多樣化的辦學形式發展的產物,是高等教育領域中的一支生力軍.由于起步晚、面對全新教育對象,民辦高校從培養計劃的制定到課程的設置都處于探索階段.作為唯一研究隨機現象統計規律性的一個數學分支,其理論和方法的應用幾乎遍及各領域,又向各個基礎學科、工程學科滲透,與其他學科相結合發展形成不少新學科,如生物統計、統計物理、醫藥數理統計等,它又是許多新的重要學科的基礎,如信息論、控制論、可靠性理論和人工智能等.由于它的廣泛應用性,概率論與數理統計課程是理工科及經管類專業教學體系中的重要部分,也是理學、工學、經濟學碩士研究生入學考試的一門必考課.因陳舊的教學方法已經無法滿足學科發展對該課程的要求,因此,對于本門課程的教學改革勢在必行.結合我校校情本文對產生問題的原因進行了分析,并結合工作教學實踐,提出了部分改革措施.
一、傳統教學方法的缺陷
目前的教材及教師授課都存在重理論、輕應用的特點,缺少該課程本身的特色及特有的思想方法,使許多初學者產生了厭學情緒.產生這種現狀的原因在很大程度上歸咎傳統教學方法的機械化.在傳統的教學方法下,學生獲取知識的主要途徑就是老師灌輸,學生被動接受.這種“填鴨式”的教學忽略了學生的主體地位,同樣也沒有發揮出概率論與數理統計這門學科的特點.
二、改革教學條件
(一)以專業為導向精選教材隨著概率論與數理統計的教材改革開展得如火如荼,新的教材不斷涌現,但真正適合的教材卻屈指可數.在概率論與數理統計的教學中,應高度重視并加強統計的應用部分教學,突出其應用性.因此應以專業為導向精選教材,首先教材主要內容應包括概率論基礎(概率空間、隨機變量及其分布、隨機變量的數字特征、大數定律與中心極限定理)、數理統計基礎(統計量及其分布、統計估值、統計檢驗、方差分析、相關與回歸分析)和統計實驗設計等三大部分.其次,教材的選取應注重以下三點:第一是注重滲透統計思想,加強實際應用.所選例子和習題都應直接來自生產和生活實際,這不僅能加深對基本概念和基本方法的理解,同時也能提高學生學習的興趣.第二是在習題編排方面,應注重選擇難易結合,深淺對練的習題教材.第三是要切實實現專業課相互滲透,相互融合,在教學中大量引入應用實例,將統計思想運用于專業,使學生學習目標明確,同時也促進了學生對后繼專業課程的學習.
(二)教學手段的改變在教學過程中要充分注意該門課程“應用型”的特點,也要充分應用多媒體等輔助手段,開發多媒體教學課件,利用各種媒體增加課堂教學的信量,豐富教學內容、提高課時利用率,增加實例演示,使課堂教學圖文并茂,聲像具備,使抽象問題更加直觀.
三、改進教學方法
教學內容的改革與教學方法的改革是相輔相成的,沒有教學方法的改革,教學內容的改革就很難取得實際效果.在教學過程中,我們“以學生為主體,以教師為主導,知識、素質和能力協調發展”的現代教育思想為指導,教學中突出學生的中心地位,注重對大學生邏輯思維能力、分析問題和解決問題能力的培養.精心設計教學法,比如教師講重點、講難點、講思路、講方法,采用啟發式、激勵式的教學法,讓學生積極參與到課堂中去.可以適當組織一些課堂討論,比如案例教學法.案例教學的目的是希望學生從實際問題出發,掌握理論知識,進一步運用到實踐.為了達到這個目的,首要問題就是選擇案例.這實際上是案例教學中最重要也是最困難的地方,主要取決于老師的選擇.為了發揮案例的最大作用,在每個教學的環節應該慎重選擇案例.比如說,處在概念的引入階段時,案例發揮的作用應該是啟發學生提出概念,并且理解概念的必要性與合理性,而且不能占據太多的時間.此時選擇的案例一定要簡單,具有代表意義,讓學生直觀上就能明白下面的概念要表達的含義.可以看這樣一個引入最大似然估計概念的案例:一名學生和一個獵人去打獵,看到一只兔子跑過,聽到一聲槍響,兔子應聲倒下,問:這一槍最有可能是哪個人放的.這是一個非常直觀的問題,設置在課堂上既簡單又能夠說明事情.通過這個問題,學生的積極性都調動起來了,絕大多數同學都會回答這一槍一定是獵人放的.進一步,老師要引導學生揭示其中的原因,同學們會有不同的答案,都處在現象上面說明問題,最后老師可以根據學生的答案做總結:這一槍最可能是獵人放的.這里面有一個“小概率原理”,就是一個小概率事件在一次試驗中是不可能發生的,假如這一槍是學生放的,說明學生一槍就擊中兔子的概率是很大的,這顯然是不合邏輯的,因此這一槍最有可能是獵人放的.進一步老師可以根據這個例子,引入最大似然估計的思想:在一次抽樣中,取到了某個樣本,說明這個樣本出現的可能性最大,那么使得這個樣本出現的可能性達到最大的參數值就是最大似然估.通過案例這種直觀工具,加入學生的討論,會讓抽象的理論更加具體,使枯燥的課堂生動起來.同時要加強對習題課、輔導及批改作業等教學輔助手段的重視,注重科學適當的作業習題訓練,已達到熟練掌握基本知識和提高運用技能的目的.對于考核,應建設概率論與數理統計試題庫,以保證試題的標準和質量.另外概率與統計應該分開來考核,概率論部分基礎知識多應該采用閉卷考試,而數理統計部分應用性強、公式多應該采用開放式的考核.
四、趣味導向,培養學習興趣
興趣是最好的老師.如果能激發學生學習的興趣,就可以喚起他們學習的動機,從而主動學習.俗話說“良好的開端是成功的一半”,上好第一次課,對于培養學生學習概率統計的興趣非常重要.通過提出疑問、分析疑問、解決疑問而進行教學不僅有利于養成學生積極思考、敢于批判等良好的心理品質,也是激發學生興趣的有效手段.不過在教學中我們要注意,不能只是機械地為了疑問而疑問,要明確自己的目的所在.具體來說,所設疑問要從實際出發,能夠激發起學生的共鳴,使他們踴躍參與進來,這樣才能真正提高學習興趣和教學效率.在學習統計量的概念一節時,給學生介紹了這樣一個案例:二戰期間,盟軍坦克作戰能力超過了德國,但盟軍仍擔心德國的新型坦克,而且盟軍不知道德國一年能制造多少坦克.缺乏這個信息,盟軍對勝利沒有一點把握.于是,情報部門開始觀察德國坦克制造廠,甚至派人去戰場數德國坦克,但收獲甚微.后來統計學家發現可以利用坦克上的序列號來進行推斷.假設德國坦克編號1,2,…N(其中N為總生產數量).如果繳獲5臺坦克,編號分別是10,21,33,68和92.此時樣本總數S是5,最大序列號M是92.經過測試演算,得出制造總量=(M-1)(S-1)S.運用這個公式,統計學家認為在1940年6月到1942年9月,德國每個月制造出246臺坦克,比情報部門的數據1400臺要低得多.戰爭結束后,盟軍拿到了制造廠的生產報表,數據顯示這三年德國每月生產245臺坦克.學生通過這個例子發現原來統計學這么好玩還非常有用,就會開始對概率統計課程產生濃厚的興趣.在引入基本概念時盡可能解釋其直觀背景和實際意義,并多舉生活中常見的例子,也可以在課堂上利用計算機軟件和數學軟件進行一些簡單的模擬試驗,讓學生直接觀察并參與到試驗中,從而改變學生對數學課呆板枯燥的認識,提高學生對概率論與數理統計學習的興趣.社會日新月異,社會對于人才素質的要求也逐漸提高,學校教育的培養目標逐漸開始向培養復合型人才,培養實際應用型人才轉化.傳統的教學開始不能適應社會發展的需求,這就需要我們探索、研究新的課程教學,從而為國家輸入更加強有力的血液.
【參考文獻】
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關鍵詞: 大數據; 大統計學;創新;教學模式;
中圖分類號: C829. 2
《概率論與數理統計》是研究隨機現象客觀規律的一門學科,由于其理論知識的抽象性和思維方法的獨特性常常造成學生理解和接受上的困難!特別是在大數據與大眾創新雙重背景下,隨著數字化的進程不斷加快,人們越來越多地希望能夠從大數據中總結出一些經驗規律從而為相關的決策提供一些理論依據[4]。因此積極探索概率統計的創新教學模式[2,3],顯得尤為必要!
一、明確教學目標―是教學創新的源泉
高校概率統計學科教學, 對于培養和發展學生的數學素質具有極為特殊的重要作用!在教學中, 我們把教學目標定位在培養和發展學生隨機數學素質,體現在重點培養學生四種思維能力:一是隨機性思維,即以隨機數學解釋客觀世界的偶然性(隨機性)現象的思維。二是公理化思維, 即突出精確性、形式化和符號化。三是模型化思維, 通過建模來刻畫事物本質,是該學科應用的基本方式。四是“大統計學”思維,即認識大數據、收集大數據與分析大數據的思維[4]。
二、整合重組教學內容-使創新建立在優化的知識結構上
創新能力的培養, 總是依托一定的知識來承載。知識是創新的源泉,創新是知識的轉化與整合。根據創新教育特點, 緊緊圍繞培養學生隨機性數學素質和創新能力需要, 精選教學內容,堅持整體優化, 著眼發揮知識結構的整體功效, 注重知識之間的相互聯系, 選擇多方面、多類型的知識,形成創新的知識體系。因此, 可把課程內容整合成三大類知識:一是核心理論知識。主要包括概率論知識、統計學知識、“現代統計分析方法與應用隨機過程等理論知識。二是方法性知識。主要指不確定性分析、隨機分析、統計推斷和大數據技術等方法。三是應用性、前沿性知識。這些知識的學習對培養學生的創新精神和創新能力不無裨益。
三、優化教學過程-體現在創新教學方法上
為了優化教學過程,我們嘗試教學方法與手段的多樣化, 使講授、操作和實踐相結合, 教學時倡導學生將動手實踐、自主探索與合作交流等作為主要學習方式,使學習過程變為一個生動活潑的、主動的和富有個性的過程。經過嘗試,初步取得了成效。
(一) 注重數學思想和方法的教學-選講概率統計史料[1]。引導學生認識其發展歷史,激發其學習的動力!比如通過選講概率統計學家泊松、貝努利、高斯、貝葉斯等對概率統計的貢獻,培養學生的創新意識和重新發現“概率統計”的能力,增強其學習興趣和自信心。
(二)采用案例教學法[3]培養學生的創新思維能力。如選用古典概率公式解決“鞋子配對
收稿日期:
基金項目:國家自然科學基金(11461061)和重慶師范大學博士啟動基金項目(15XLB013)資助.作者簡介:康元寶(1973-),男,甘肅涇川人,講師,博士,主要從事隨機分析和數學教育育研究.
問題”與“概率與密碼問題”等,又如運用“統計估計”思想與“假設檢驗”方法解決“先嘗后買產品的促銷問題”、“吸煙與患癌癥的相關性”;以及用中心極限定理解決“保險公司盈利與虧損的問題”等等。促使學生養成科學創新思維的習慣。
(三)結合實際,培養學生利用概率統計建模能力。從理論的掌握到應用不是一件容易的事情,學生創新能力的培養是一項艱巨的任務。在教學中, 我建議通過成立概率統計學習興趣小組,培養學生創新能力。每周活動1― 2 次,經過指導他們學習的方法,并使之充分認識概率統計的實用性,進而培養其創新能力。如鼓勵學生通過建模來解決一些實際問題。如分析學生學習成績與性別的關系,考察入學成績與在校成績的相關性等;還可拿出一些相應的全國大學生數學建模題讓學生探討研究,如2014 年A 題的城市表層土壤重金屬污染分析問題,可用統計分析等方法解決。這樣更能夠增強學生的應用意識,培養學生的創新能力!
四、轉變評價觀念――實施科學的考核評價
評價是教學過程中非常重要的環節。但過去常常把“考試”作為衡量學生學習結果的工具, “一考定終身”。因此, 出現了教學過程中“教”和“學”的目的似乎純粹是為了“考”的奇怪現象! 這是應試教育的典型特征與悲劇! 我們在概率統計創新教學中,需要轉變評價觀念, 堅持“考”為教學服務、為培養創新人才服務, 把考試作為實現教學目標的重要手段, 積極改革教學評價方式, 實施科學的考核評價。徹底改變唯分數論的教學評價體系!實行平時考核與期終考試相結合, 加強平時考核檢查力度。最后通過成績分析和反饋改進教學。如對成績分布情況進行分析, 看是否符合正態分布,利用方差分析判斷學生的學體水平和發展趨勢。經過對每道題的得分情況進行統計分析, 評價學生對每個知識點的掌握情況和運用能力, 找出薄弱環節, 以便對原教學設計進行調整和改進。再對試題和試卷的信度、效度、難度、區分度等進行全面的分析, 利用最小二乘回歸方法檢驗本次考試的質量, 提出改進措施, 以利于科學的考評!此外,也可通^貫徹如下教學創新模式:注重培養學生自主創新、多向發展和學以致用!
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[2]. 張志勇:關于實施創新教育的幾個問題[J], 《教育研究》, 2000 年第3期.
關鍵詞:概率統計;數學思想;教學
數學思想是數學的靈魂,是現實世界的空間形式和數量關系反映到人們的意識之中并經過人們的思維活動產生的,是人們對數學知識和數學方法的本質認識。概率統計是數學一個富有特色的分支,在概率統計的內容中同樣蘊涵著豐富的數學思想,為人們正確處理現實數據信息、揭示事物現象的變化規律、提高分析問題和解決問題的能力提供了強有力的工具。因此,數學思想的教學研究對學科本身的發展和教學效果的改善具有重要的理論和現實意義,受到許多學者的青睞。本文擬對近年我國學者對概率統計數學思想的教學研究成果和研究狀況進行綜述。
一、概率論的思想史
對概率論思想史的教學研究文獻較少。黃海平(1999)主張,在教學中適當介紹概率論的歷史和數學思想史,不但能使學生感受到數學思想的巨大價值,還可以激發他們學習概率統計的興趣。石瑩(2002)提出,數學思想方法是對數學知識和方法形成的規律性的理性認識,其發展史是教學中不容忽視的環節。
二、隨機思想和偶然與必然的思想
隨機思想和統計思想是概率統計有的數學思想。魏孝章和姜根明(2003)指出,隨機思想是概率論的核心思想,是從個別偶然的現象發展到這種偶然現象所表現出的一種內在的必然規律。研究隨機現象就是在“偶然”中尋找“必然”,然后再用“必然”的規律去解決“偶然”的問題,這就是偶然與必然的思想。石瑩(2002)指出,在講授概率統計時要注重公理化思想、模型思想、依概率收斂、統計推斷等典型思想方法,同時分析偶然與必然的關系,對學生進行辯證思想方法的教學。
三、公理化思想
公理化思想就是從盡可能少的無定義的原始概念和一組不證自明的命題(基本公理)出發,利用邏輯推理法則建立數學的演繹系統。到20世紀,柯爾莫哥洛夫學派建立了概率的公理化結構,概率論因此成為嚴謹的數學分支。
石瑩(2002)建議,在教學中可側重于講解公理化思想方法對于概率統計理論形成的重要意義,讓學生在嚴格的公理體系中認知定義、公式及定理,學會運用規范化的數學語言解決概率統計中的問題。張瑾和王永紅(2005)通過分析概率的公理化定義,說明了聯系緊密、內在結構系統的公理化知識體系,并用結構主義的觀點說明了各部分基礎知識的結構特征。
四、統計思想
統計思想是統計學中的精華,是統計方法的靈魂,包括統計調查思想、統計描述思想、統計推斷思想等。
章朝慶(2001)指出,概率統計教學要與人才培養目標相適應,并給出在教學中滲透數學思想的一些方法,例如:引導學習,體現方法;結合概念和定理講授概率統計方法;聯系實際,學習綜合運用概率統計方法。
倪中新和陳敏(2004)提出,在教學中要注重講授概率統計的思想和背景,比如,各種概型、概率分布的應用背景,隨機變量的數字特征的物理意義,參數估計、假設檢驗的哲學背景;同時指出,統計思想的教學還應結合統計軟件等現代教育技術。
張馳(2006)認為,要特別重視對統計思想的教學,在概率論教學中穿插、滲透統計思想,在統計學教學中通過將統計思想經典語句化來加強統計思想的教學。
統計推斷思想是貫穿于數理統計研究始終的思想方法,是利用研究對象總體的隨機子樣的統計數據對總體或總體間性質作出估計、推測的一種數學思想。假設檢驗、區間估計、方差分析、回歸分析等方法體現了統計推斷思想。石瑩(2002)給出了在教學中講授統計推斷思想的一些建議:介紹統計推斷的基本模式,闡明其在方法論中的價值,闡述統計推斷的現實意義。
五、數形結合思想
數形結合的思想包含“以形助數”和“以數輔形”兩個方面,其實質是將抽象的數學語言與直觀的圖像結合起來,關鍵是代數問題與圖形之間的相互轉化,它可以使代數問題幾何化、幾何問題代數化,從而使問題簡單化、熟悉化。張瑾和王永紅(2005)給出了概率統計中數形結合思想常用的一些方面。例如:用文氏圖分析揭示事件的互不相容、獨立、互逆等關系;畫出完備事件組的示意圖,有助于學生對全概率公式和貝葉斯公式的理解和應用;幾何概型中,利用線段、平面、空間圖形的長度、面積和體積計算事件的概率。舒元生(2005)基于正態分布曲線的對稱性、增減性、漸近性并結合實例說明了數形結合思想的應用。
六、分類討論思想
當問題含有多種可能,人們難以對它進行統一處理時,就只能按其出現的各種情況分類進行討論,分別得出與各類情況相對應的結論,綜合這些結論便得到原來問題的答案。這種分析問題、解決問題的思想就是分類討論思想。概率統計中的許多內容都體現了分類討論思想,它們分布在概念、定理的證明、運算法則和具體問題的解決中。
黃海平(1999)主張在教學中滲透分類討論思想,培養學生的邏輯思維能力,并特別指出復習是滲透分類思想的最佳時機。
七、化歸思想或等價轉化思想
把有待解決或未解決的對象,通過轉化過程歸結為一類已經解決或較易解決的問題,以求得原問題的解決,就是化歸轉換的思想方法。
在概率統計中能用化歸思想解決的問題較多。黃海平(1999)主張在教學中要挖掘化歸思想,強化學生的辯證思維能力。舒元生(2005)通過實例介紹了運用對立事件、等價命題、標準正態總體、排除法和已知的定理公式結論等進行等價轉換的思想方法。
八、函數與方程思想
函數思想是指要用運動變化的觀點分析、研究具體問題中的數量關系,通過利用函數的概念和性質去分析問題并加以研究,最終解決問題。方程思想是從問題的數量關系入手,運用數學語言將問題中的條件轉化為數學模型(方程、不等式或方程與不等式的混合組),然后通過解方程(組)或不等式(組)來使問題獲解,有時還需實現函數與方程的互相轉化、接軌,最終達到解決問題的目的。
九、模型思想
一切數學概念、公式、理論體系以及由數學概念與符號刻畫出來的某個系統中的關系結構都可成為數學模型。數學模型有廣義解釋和狹義解釋。按廣義解釋,凡是以相應的客觀原型作為背景加以一級抽象或多級抽象的數學概念、定理、公式等都叫數學模型,如古典概型、幾何概型、二項概型、條件概率、隨機變量、期望和方差等。按狹義解釋,只有那種反映特定的具體實體內在規律性的數學結構才成為數學模型,如概率中的摸球問題、擲分幣問題、分房問題、次品問題、蒲豐投針問題等。
模型思想就是構造模型、使用模型的思想方法。魏孝章和姜根明(2003)通過實例說明,概率建模思想既可以處理隨機問題,也可以處理一些非隨機問題。黃海平(1999)主張要在教學中提煉模型思想,以培養學生解決問題的能力。韋程東等(2008)主張要在概率統計教學中融入數學建模思想的內容,引入討論與講授相結合、啟發式、案例分析和現代教育技術等數學建模思想的方法,在課后作業中融入數學建模思想,以培養學生數學建模的能力。高巖(2008)建議將數學建模思想貫穿于整個教學過程,以培養學生的創造性思維能力和合作意識,促進知識向應用的轉化;還介紹了將數學建模思想融入概率統計教學中的方法和原則。石瑩(2002)認為,在概率統計教學中,一方面要使學生了解典型模型的構造規律,在解題教學和練習中學會正確使用模型;另一方面要揭示模型之間的聯系,區別易混淆的模型。李曉毅和徐兆棣(2008)探討了在概率統計教學中數學建模思想形成和建立的途徑,對概率統計課程的教學從教學內容、教學實例、教學手段、教學模式等方面進行分析,闡明了在概率統計教學中融入數學建模思想是促使學生學好概率統計課程的有效途徑。
十、其他數學思想
1.集合與映射思想
隨機事件、樣本空間等概率論中的基本概念其實質就是集合,而在概率的公理化定義中則將“概率”定義為事件域F(集合)到實數區間[0,1]的一個映射。隨機變量的定義也是從樣本空間(集合)到實數域R建立的一個映射。李光平和劉洪(2004)從解釋古典概率、把握事件之間的關系、計算事件的概率三個方面介紹了在教學中滲透集合觀點的具體做法。
2.整體思想
整體思想就是把考慮的對象作為一個整體對待,而且這個整體是各要素按一定規律組合成的有機統一體。
3.求補思想
對于直接求解較困難或較復雜的問題,可考慮先求它的補集,這種在順向思維受阻后改用逆向思維的思想就是數學中的求補思想。王衛華(2006)針對2005年高考概率題目說明了補集思想的應用。
綜上可知,國內概率統計數學思想的教學研究集中于思想的內涵、作用與功能、方法與技巧,取得了較為豐富的成果。
參考文獻:
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關鍵詞 高中數學 概率論 數理統計 有效教學
中圖分類號:G633.6 文獻標識碼:A
為適應信息時代的發展,我們在平時的數學教學過程中應重視學生數學思維品質及綜合能力的培養,這也就是一個“授人以魚而不如授人以漁”的過程。作為學生進入大學生活學習的銜接過程,高中數學的教學在其中起著承上啟下的重要作用,有必要從以下幾方面對其在高中數學教學中的重要作用分析,有利于培養學生的思維品質,有利于高中生開展研究性學習和培養高中生的創新能力。
1概率統計在教學中培養學生的思維品質
在概率論發展的早期階段,研究的主要是古典概率。在早期階段所針對的是基本事件數有限的情況,為確定事件概率,只需計算各種可能出現的情況便可。然而隨著科學技術的發展,以及對概率統計的強烈需求,一些數學家在一開始就注意到把等可能思想推廣到含有無限多個可能性事件的情況,從而產生了幾何概率。從古典概率發展到幾何概率,體現出從有限到無限的極限過程。
筆者在教學過程中,深刻地認識到高中概率統計中蘊含著很多數學思想,如:比例思想;補集思想;數形結合思想;分類討論思想;數學模型思想。不管是這其中的那種數學思想,其實質均為隨機性數學思想。教師在授課課程中注重概率論與數理統計,有利于培養學生隨機性思維品質,且這種品質不同于以前的那種類似于“書呆子”式的一成不變。學生在長期的確定性數學的學習過程中,習慣于用純粹的、確定性的方法來描述和解決問題,習慣于任何數學問題只有唯一的準確答案,一旦遇到不確定性的問題并束手無策。教學中,引導學生從身邊的實際入手,各抒己見,列舉出更多的事件,讓學生自覺、能動地參與教學活動的全過程。
2概率統計有利于高中生開展研究性學習
由于概率論與數理統計解決的是一類隨機性問題,而隨機性問題往往需學生投入更多時間來思考,而這種思考常會激發學生積極地開展研究性學習,加深對基礎知識的把握和客觀世界的理解。解決概率統計問題,便沒有一成不變的解決方法和問題答案,傳統的數學教學只是把知識點弄清楚,而概率統計不同于傳統的數學教學,是要求采取適當的方法,在老師的引導下積極發揮學生的主體作用,培養他們在解決實際問題中的探索精神。結合筆者的實際教學情況,數學開放性問題一般都具有一定的挑戰性,而這種開放性更多地蘊涵于概率統計中,并側重于學生解決問題的思路和策略,而不是問題的答案,這能夠誘發學生的學習興趣和學習動力,調動和發揮學生的非智力因素,有助于培養學生的發現能力、創造能力,激發學生獨立思考和創新的意識,這些都與“新教改”的目標和要求是吻合一致的。
3概率統計有利于培養高中生的創新能力
高中數學教育只有不斷地適應時代深化改革,培養出的學生才能具備相關的創新素質與能力,以適應知識經濟發展的需要。長期以來,受傳統教學思想的影響,數學教育習慣以傳授知識、訓練解題技能為主要方式,以教學內容的單一性和穩定性為基本出發點,牢牢地束縛了學生的思維,只得被動地接受標準而單一的答案,不允許自由發揮。在傳統教學過程中,學生創新能力的培養沒有得到足夠的重視,只是滿足于考試成績的合格,靈活運用數學知識解決實際問題的能力被忽略。對于現代教育來說,知識的獲取不再是教育的最終目的,而是認識科學本質、掌握學習方法、培養思維能力的手段,強調在學習中發現和體驗知識這一過程,而不是簡單地重復知識或是完成考試。教育思想和教育觀念是教育改革的先導,而培養學生創新能力是適應教育思想轉變的需要,其關鍵是培養學生創造性解決問題的方法和勇于探究實際問題的精神。因此我們有必要讓學生樹立概率論與數理統計的基本數學理念,從而增強學生對它的興趣,最后達到培養學生的理論與實踐創新能力。
4提供實踐機會,加深學生對概率統計解決實際問題的理解
關鍵詞: 高中數學 概率統計 數學思維培養
在高中概率統計學習階段培養學生的數學思維需要從培養學生辯證觀、歸納觀等方面入手。數學思維簡單概括起來就是辯證思維、轉換思維等科學思維方式的結合體,因此首先要從教學設計上做出改變,幫助學生建立數學的基本思維模式。
一、在高中概率統計教學過程中培養學生數學思維的設計與基本要求
在高中數學的概率統計學習過程中,學生普遍出現了這樣的問題:學生對概率統計中的計算方式、公式等都非常熟悉,記憶也是不在話下,但是對于這些計算公式的原理、原理運用及公式本身的運用效果和運用程度卻極低。對于公式的運用主要還是停留在淺顯的數字計算上,他們很難把握公式的運用范圍,也不會用公式的原理解決問題,簡單概括就是學生還無法形成強烈的數學思維,更沒有形成專業的統計學思維模式和思考方式。因此,老師在進行講學的時候就不能夠照搬書本,而是要對書本中的內容、公式等進行原理分析,深究其來源和規律,并教授學生如何靈活運用這些公式。
首先,要求老師在教學方式上必須做出創新和改變。高中的概率統計學教學是培養學生數學思維能力的重要方式,但常常是因為教學方式運用不得當而影響了它的作用發揮,所以,老師必須致力于探究新的教學方式,多舉并措,將各種優秀的教學方式集中在一起,并進行融合;其次,在教學中時刻不忘培養學生的數學思維,養成進行思維培養性教學的習慣,可以采用主導式教學、實踐教學及情景教學等模式開展課堂教學。
二、加大教學中學生辯證觀的培養力度
在培養學生數學思維的過程中應當將培養學生的辯證思維作為其中的一個重點。
從哲學的角度上可以認為任何事物都不是獨立存在于世界的,它的出現必然與存在于世上的另一個事物有一定的相互關系,而對于數學中的概率統計尤其如此:從概率統計的教學講,幾乎每一個包含在其中的元素都存在著緊密的相互關系,它們或是相互制約、或是相互依存、或是相互轉換……高中的概率統計學習中有這樣兩個概念:第一,某個事件的發生是不可預見的,或是不確定的;第二,某個事件的規律性表現出了其必要性。
例如:拋擲一枚硬幣,檢驗出現正面和反面的偶然性和不必然性。在首次的派之中,并不能確定出現正面還是反面,而經歷多次的拋擲實驗之后,我們發現硬幣出現正面與反面會受到拋擲方法、空氣流動及重力加速度等因素的影響,所以說,該事件屬于偶然事件,從這個結果可以看出,偶然性與必然性之間存在辯證關系,因此在進行概率統計教學時,老師可以套用同樣的思維模式,從解釋事物存在的全面規律與本質出發,培養學生的辯證思維,教授他們如何用數學思維解釋客觀存在的事物。
三、培養學生的歸納觀以培養學生數學思維
從觀察推測局部資料的統計特征判斷全局的系統特征與規律是概率統計學習的基本思維,這需要學生具備強大的歸納觀,也就說學生必須學會如何歸納資料中的特定形態,將其總結為一條具有代表性的規律,這也是數學思維中的重要組成部分。
在實際教學中,老師應當讓學生自主從統計圖表等資料中探析其中的規律,對給出的資料進行深入解讀,而后對學生歸納出的信息進行補充和評價。
四、從培養學生統一觀出發培養其數學思維
數學的學習尤其講究數形結合,“數”與“形”是兩個不同的概念,分別指數學中的數學符號與圖形、表格。概率統計的學習及習作題目所給出的資料幾乎都包含了數與形,這是用于培養學生統一觀的很好的機會。在實際教學中,教師需要教授學生如何將題目中的數學符號與圖形、表格等結合起來參考,并且在實際的課題講解中,要注意全面運用題目中的數與形。
五、結語
作為培養學生數學思維的重要方式,高中概率統計教學應當受到老師和學校的重視,通過改變教學方式、革新教育理念及提高教育認知度等方式對教育教學進行全面改革,在概率統計教學中培養學生的數學思維。當然,學生數學思維的培養更應當深入到其他數學知識的教學中,以加大培養力度。
參考文獻:
[1]張德然,茆詩松.高中概率統計統計教學中關于隨機性數學思維的培養[J].課程?教材?教法,2003(09):64-65.
周口師范學院學院在第四學期為統計學專業開設了計量經濟學這門課程,每周4個(3節理論課+1節實踐課)學時,共68學時。計量經濟學是經濟、統計、數學交叉結合的學科。其內容體系分為:單方程計量經濟學模型、聯立方程計量經濟學模型、違背基本假設的模型、時間序列分析等內容。該課程開設目的在于讓學生基本掌握現代經濟學分析與研究理論及方法,能夠應用計量經濟學模型理論知識分析解決實際經濟問題。經典單方程計量經濟學模型主要包括線性回歸分析、違背基本假定的經典計量經濟學模型及聯立方程計量經濟學模型等。計量經濟學課程在內容體系與數學分析、高等代數、概率統計、西方經濟學等緊密相聯,我校目前的教學以教師講授為主,學生被動的學習。
2教學過程中存在的問題
第一,計量經濟學是以經濟學理論為理論基礎,以現實觀測數據和實驗數據為支撐,利用數學、概率統計等方法,依據計算機技術,來研究分析伴有隨機因素效應的現象的定量關系和發展變化的統計規律的一門學科。計量經濟學作為西方經濟學的新的一個分支,西方經濟學為其發展奠定了的理論基礎,西方經濟學中關于對經濟變量之間質的分析是計量經濟學進行定量研究的前提。數學與概率統計是計量經濟分析、理論研究的主要工具,計量經濟學在的建立與選擇時,很多地方需要用到數學的方法和技巧。但在實際教學中,僅注重計量經濟學模型的求解及檢驗方法,而忽略模型建立的經濟學基礎;僅僅強調模型的設定是正確的,但是卻沒有教會學生如何去檢驗模型是否正確;同時,也未將經濟學基礎考慮進來。第二,目前的教學過于強調“重思想、重方法”,把必要的數學過程與技巧只是作為解決計量經濟學基本思想的工具,不過分強調,而是著重于基本思想和解決問題思路的分析。第三,在教學時,并沒有將計量經濟學方法應用到實際問題中進行實踐。在上機課上,讓學生自己操作Eviews軟件對課本習題進行操作練習,并寫實驗報告,訓練了學生的動手能力,但是學生并沒有機會將所學到的知識運用到實際的經濟問題中,計量經濟學的教學理論在一定程度上與實踐相脫節,相當一部分學生在使用計量經濟學方法處理經濟問題時,感到迷茫,也不知運用相關軟件來完成計量經濟學的運算,即使能夠運用軟件,卻不知該怎樣解釋與分析模型的結果。
3計量經濟學教學措施
通過教學改革提高教學質量,進一步使學生達到掌握經典的計量經濟學模型理論和方法,了解計量經濟學理論與方法的新發展;要求學生能夠應用簡單的計量經濟學模型和方法,對實現經濟數量關系進行實證分析;為繼續學習高級計量經濟理論、方法打下基礎。
3.1理論與實驗教學的互動發展
提升教學效果加強理論教學,同時開展創新實驗教學,理論教學與實驗教學的互動、協調發展。
3.2以"任務"驅動教學
課程理論知識、使用專用軟件、提出研究問題、解決研究問題為計量經濟學課程教學的四大任務。帶動學生的自主創新及動手能力,適時的給學生布置任務,提高學生學習的積極性。
3.3劃分和挑選教學內容
對計量經濟學教學內容的層次劃分進行反復討論和界定,形成分層次的課程教學體系。
3.4教學和考核形式的改革
關鍵詞:概率統計 信息科學 淺析
1.概率統計
概率統計是一種數學方法,它主要研究的是自然界中的隨機現象的規律。概率統計通常被人們稱為數理統計。為了使學生對概率統計有一個更加深刻的理解,可以利用信息技術向學生演示擲硬幣模擬試驗。首先要確定投幣次數,然后利用計算機進行擲硬幣演示試驗,最后統計硬幣出現正面、反面的次數,并總結規律。學生可以從演示實驗中了解事件發生的頻率和事件所具有的波動性和穩定性。
2.信息科學
信息科學既研究信息運動規律,又研究信息應用方法。它是一門綜合性能非常強的學科,主要包含信息論、控制論、計算機理論、人工智能理論和系統論,其中,信息論、控制論和系統論在信息科學中占有主要地位。
信息科學的快速發展,提高了人類接收信息和處理信息的能力,實質上就是人們對世界有了更深一層的認識。這不單單是信息科學的出發點,也是信息科學的最終目標。其實,信息科學的發展不單單促進了信息產業的發展,也促進了國民經濟的增長和生產效率的提高。
3.概率統計和信息科學的整合
3.1 概率統計和信息科學整合的概述
我們可以從三個方面來了解概率統計和信息科學的整合:第一方面,在信息化的背景下,可以利用網絡和多媒體進行概率統計的詳解;第二方面,將概率統計的內容進行信息化的處理,使其成為對學生非常有用的學習資源;第三方面,利用信息技術改變學生學習的方式,讓學生從被動式的學習狀態轉變為主動式的學習狀態,從書桌上的學習轉變為實踐性、體驗性的學習。
概率統計和信息科學的整合是一種雙向性的整合,也就是說,概率統計和信息科學在整合中各取所需,概率統計加以信息技術既創新了教學模式,又開發并促進了科學技術的發展。
3.2 概率統計和信息科學整合的必要性
概率統計和信息科學整合是當前不可抗拒的一股潮流,這樣的整合勢在必行。信息技術與概率統計的結合更利于人們對概率統計的學習,對信息技術的掌握。在概率統計學科中加入信息科學,更有助于學生采取個性化的學習形式,從而最大限度的體現并滿足學生們的學習愿望。將信息科學技術融入到概率統計中,是一種新型的學習方式,這既是一種教學改革,又發展了學生的創新精神,提高了學生的實踐能力。
3.3 概率統計與信息科學的注意事項
將概率統計與信息科學有機整合起來,學生們不單單要了解概率統計的相關知識,還要學會使用計算機,熟練的應用相關的計算機軟件。只有這樣,學生們才能真正的學以致用,將概率統計應用到實際的問題當中去。
在實際教學中,應把重點放在概率統計方法的闡述和計算機的應用上,就是既要結合數據和實例講解概率統計的概念、特點和應用場合;又要講解計算機的使用方法。例如,可以利用軟件演示方差分析、回歸分析的計算過程。計算機軟件SPSS在概率統計方面,被應用的頻率是非常高的,因為它的統計功能較為強大。
3.4 概率統計與信息科學整合的策略
首先要在思想與方法的層面上,將概率統計與信息科學整合。這種深層次的整合可以使教師的教學能力獲得快速的進展,并且取得更好的教學效果。概率統計與信息科學的整合不單單局限于解決教學問題,整合的真正目地是使學生們掌握學習方法,讓學生養成一種自主、探究的學習精神,讓學生們在信息科學的支持下,用所學的知識與思想,去解決實際中的問題,也就是人們常說的學以致用。 若想將概率統計與信息科學真正的有效結合起來,老師的想法是非常重要的。教師不單單要了解信息科學,還要從心底認同這種將概率統計與信息科學整合的教學模式。這樣,教師才能了解概率統計與信息科學整合的真正意義所在,從而將信息科學技術掌握的更加熟練,將概率統計理解的更加透徹,將概率統計與信息科學的結合點看的更加清晰,使自己的教學方法和教學思想更加完善。
其次,是根據不同的內容選擇不同的信息科學媒體。將概率統計與信息科學結合,是為了使教學過程更加優化,使教學效果更加理想。選擇哪種信息科學媒體更加合理,利用哪種信息媒體能最大限度的激發學生們的學習興趣,所有的這些,都要以概率統計的內容作為選擇教學媒體的出發點,并根據學生的需要來確定最終使用的信息科學媒體。如果所選擇的媒體,與教學內容不搭,不單不能夠提升教學質量,還會使教學過程變得更加繁瑣冗雜。當教學內容屬于靜態類的時候,可以選擇視頻來豐富教學內容;當教學內容擁有較強的連續性時,在教學的過程中可以穿插幾段錄像;當教學內容較為復雜、抽象、并且變化性很強的時候,可以選擇多媒體課件來展示教學內容;當學生進行研究性的學習時,可以選擇網絡作為自己的學習助手
4.結語
概率統計在數學教學中占有重要的位置,并且人們在解決實際問題時會經常使用到概率統計;而信息科學隨著社會的發展,科技的進步,也越發的被大家重視。將概率統計和信息科學有機整合,是一種必然的趨勢,它不單單可以優化教學課程,還可以發揮學生們的創造性以及學習的主動性。像這種概率統計和信息科學的結合,使我國的教學取得了更大的進展,也為社會培養了更多的人才。
參考文獻: