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[摘要]文章主要针对当前“概率统计”课堂教学中存在的一些缺陷,简述了概率统计网络课堂教学的优势,对网络环境下“概率统计”课堂的教学模式进行了探讨,以期达到抛砖引玉的作用。
[关键词]网络环境 概率统计 课堂教学
[作者简介]黄海平(1959- ),男,广西教育学院数学与计算机科学系主任,副教授,主要从事概率统计课程教学工作。(广西南宁530023)
[中图分类号]G642.3[文献标识码]A[文章编号]1004-3985(2010)33-0138-02
“概率统计”是一门研究随机现象统计规律的数学学科,是师范院校数学专业中具有重要实践意义的一门基础课程,其理论和方法已广泛应用于工农业、军事业等领域的各个部门,它在科学技术与人类实践活动中正在发挥着越来越大的作用。但近几年来,由于科技发展迅猛,知识更新加速,大学教学的传统思想观念和方法与实践有些脱节,这无疑也给“概率统计”课程的教学造成了一定阻力,所以对“概率统计”教学改革是非常有必要,非常有现实意义的。
一、“概率统计”教学的现状
“概率统计”是我们学院数学专业的一门重要的应用课程,在课程体系中占有非常重要的地位,但是目前“概率统计”课程的教学还普遍存在以下不足:
1.“概率统计”课程内容多,教学学时比较少。近几年,随着教学计划的多次调整,广西教育学院“概率统计”课程教学总学时压缩到只有68学时。而本门课程内容非常多,因此,我们的教师在“概率统计”课堂教学中,只能注重讲解一些基本的内容以及某些可用简单形式表示出来、能直接应用的统计方法,对于“概率统计”中的基本概念、重要公式和定理的直观背景、实际意义以及与中学内容的联系等部分就讲得不够全、不够细,甚至有些内容都无法涉及,导致课堂教学效果不够理想。
2.“概率统计”的学习与其他数学学科的学习差异较大。“概率统计”是一门研究随机现象的统计规律性的数学学科。正是由于问题的随机性,从这个意义上讲,其思想方法及研究方法都与学生以前接触过的任何一门学科有所不同,要在较短的时间内让学生接受、理解随机现象的规律性,无疑是有难度的,因此不少学生害怕这门课程,其原因主要有以下几点:(1)该门课程是学生首次接触的以随机现象为研究对象的课程,它不同于“高等代数”及“解析几何”等研究确定性科学的课程,对初学者来说有一定的难度。(2)概率论更多的是提供数学模型,而统计学是根据已知数据来建模,在拟合模型的基础上进行统计分析,但我们的学生过去并不习惯于从实际问题中进行数学建模。(3)“概率统计”的学习就是为了解决生活的实际问题,而我们的学生非常缺乏生活经验和积累。(4)“概率统计”中许多基本概念与方法具有丰富的哲学与文化内涵,而我们的学生对这方面的理解及感悟都较弱。(5)解决“概率统计”的主要工具是排列组合及微积分,因此,一些排列组合及数学分析基础较差的学生,学习“概率统计”就感到很困难。
3.教学方法呆板,没有触及学生的兴奋点。现在我们对“概率统计”课堂教学普遍采取传统的教学方法。由于本门课程内容多而时间紧,大多数教师只得采用“大容量、快节奏”的教学方式。而部分学生对这样节奏快、容量大的课极不适应,导致教学效果步入了“负担重、效率低”的怪圈。主要体现在:(1)概念教学与实际问题背景不能相结合。基本概念包括基本定义、基本原理和定理,“概率统计”的大多数基本概念都有明确的实际含义。在教学中,部分数学教师未能从实际问题入手,更多的是硬性给出定义,让学生去死记硬背,所以学生对许多概念都是知其然,而不知所以然。(2)缺乏理论教学与数学建模教育相结合的环节。在“概率统计”这门课中,到处可见数学模型的影子。比如降雨概率、体育彩票、各种保险与投资等问题,都需要把实际问题数量化,然后对研究对象进行抽样,接着处理抽样结果,最后针对研究对象作推断。以此解决问题,旨在培养学生利用数学工具分析解决实际问题的意识和能力,也就是培养建模能力。我们部分教师在教学中,只注重于概率统计知识结构的系统性和严谨性,而忽视了概率统计理论在解决实际问题中的作用,即不注意引入及分析实际问题的性质及特点,因此,学生无法将概率统计知识和实际应用联系起来,建立起实际问题的数学模型。(3)缺乏数学文化修养教育。数学是一种文化,概率统计其内涵十分丰富,但是,一些教师在教学中只呈现给学生一堆枯燥的、形式化的抽象理论,把数学文化的教学理解为讲一点数学史,不会结合国情联系现实,不懂呈现“概率与文学”“概率与教育”“概率与艺术”“概率与经济”等多方面的联系,使学生难以在数学文化层面上体验数学的美妙、数学的价值、数学的魅力,从而达不到对数学更进一步的理解和认识。
二、网络课堂教学的优势。
目前,“概率统计”教学最普遍的模式是课堂讲授法,但是,这种传统的教学模式,要在短短的68个课时内达到大纲所规定的理论与技能的要求非常困难,这就要求教学方法及教学手段也必须不断更新。将网络课堂教学与传统课堂教学相结合,可以有效地改善当前课堂教学存在的一些缺陷及不足,打破传统的教学模式与方法以及传统教学各环节的时空限制,能以教学信息的高度有秩序共享以及全方位地实现人与计算机、人与人的交互来提高教学效率、教学质量和教学管理水平。网络课堂教学具有以下优点:
1.丰富了课堂教学内容。网络拥有丰富的信息资源,可以提供文字、图片、音乐、视频、动画等多种形式的数据,并且每时每刻都在不断更新,是当今时代全球可共享的信息基地。教师可以根据网络中提供的教学信息、素材、教案及链接的教学网站进行备课,针对学生经常提到的问题抓住重点和难点,从而提高教学水平和教学效果。
2.激发了学生学习兴趣。传统课堂教学主要是以教师为主体的单向信息传输方式,在大多数情况下,学生无法影响所传递知识的性质、速度和容量,这就造成了学生思维和学习的被动。网络课堂教学是以学生为主体的交互式信息传递系统,学生可以根据自己的情况控制学习的深度、广度和进度。教师利用多媒体将“概率统计”的思想及方法编制成立体化教学课件,创造出图文并茂、绘声绘色、生动逼真的教学环境和交互交流操作方式,学生可以在网络中自由地选择感兴趣的知识点进行学习和实验,可以自由向教师发问、交流而不影响他人,从而最大限度地满足了个别辅导的人性化教学需要。教师可以与学生实现多种形式的对活,使因材施教成为可能。在这样的学习环境中,可以调动学生的感官,身临其境地去感受和体验,使学生充分发挥自我能动性,从而将教学转向以启发和研讨为主要方法的新型教育理念。网络教学与传统课堂教学相结合有利于激发学生学习概率统计的兴趣,培养他们探索、研究的精神。
3.充实了实践教学环节。在“概率统计”教学中,除了概念和理论外,计算与结果分析也是其中一个重要的组成部分。由于统计学这部分的数据量比较大,给计算带来了很大的麻烦。过去,仅仅是将最后的结果写在黑板上,并对其加以若干解释而已。这种教学方法,既不形象也不深刻,更没有给学生留下什么印象,而通过网络却可以很容易地解决此类问题,并且会产生相当好的教学效果。首先,通过对实际数据处理的过程演示,能帮助学生充分理解概率统计问题的实质以及与实际问题之间的联系;其次,能加深学生对概念、理论及方法的认识和理解;再次,能使学生初步掌握相关应用软件的使用方法;最后,这种课堂演示能提高学生对学习复杂概率统计知识的兴趣。
4.扩大了课堂教学空间。网络课堂教学依托于网络技术,打破了教学活动空间上的限制,使教学活动得到了很大的延伸与扩展。如果学生有事没来上课或上课没有听懂,课后就可以进入教学网站学习。教师可以充分利用该教学网站发布学习信息、布置作业、回答学生的提问及提出供讨论的问题。学生可以通过教师精心编制的教案及课件自学,通过做自测题了解自己的掌握情况,还可以通过教师在网站提供的相关链接找到对学习有帮助的“概率统计”站点。网络平台使得学生与学生之间、学生与教师之间、学生与相关专业人士进行交流,从问题的不同方面进行辩论与探讨,可以使学生进行充分的调查研究,探索事物的来龙去脉,更加全面地认识问题。
三、在网络环境下提高“概率统计”课程的教学效果
根据“概率统计”的课程特点以及课程教学的目的和任务,在网络环境条件下,我们要转变教学理念、充实课程教学内容、改进课程教学模式,提高“概率统计”课程的教学效果。
1.转变课堂教学理念。在传统的大学课程教学理念中,长期以来形成了以教师为中心的理念。在这种理念指导下,教师是课程教学的主动施教者,是课程知识的绝对权威;作为学习主体的学生,在整个课程教学中处于被动的接受状态,教材是学生获取知识的唯一来源。在网络教学中,我们要改变这种传统的教育思想和教育理念,将“以教师为中心”转变为“以学生发展为中心”。这是因为,虽然网络为学生提供了极为丰富的信息,但是网络信息量大,内容鱼龙混杂、良莠不齐,涉世不深的学生往往难辨真伪,容易受不良信息的影响。因此,为了避免学生迷失方向,减少他们自由探索网络所需要的时间,教师的主导作用不容忽略。我们要求“概率统计”教师必须具备极强的信息辨识能力与获取能力,以指导者、帮助者和合作者的身份引导学生正确地利用网络,确保网络教学的正常进行。
2.改革课程教学内容。在网络环境下进行“概率统计”教学,要根据“概率统计”教学的基本要求,立足于教材,并结合实际教学情况,在知识材料上做一些简化和整合,如在教学中适当加入一些关于概率统计在实际应用中的奇闻趣事、数学家的生平和事迹简介,可以使课堂增加人文气氛,提高学生的德育修养。根据师范院校的特点,我们补充一些中学概率统计的内容,让学生了解将来中学的教材,把握好中学数学的教学。“概率统计”是一门应用型学科,为了增强学生的实际应用能力,特别是学生处理大批量数据的能力,我们还适当增加了一些计算机应用软件的内容,如统计行业通用的SAS,SPSS等软件。在网络环境下,这样的安排既能在规定学时内完成教学任务,又能达到教学目的,是切实可行的。
3.创新课程教学模式。随着网络的飞速发展及其在教育教学中的应用,传统的以课堂教学为核心的教学模式面临着严峻的挑战及冲击。因此,在网络在教学中:(1)我们更多以课堂实录的方式来实施讲授教学法。学生可以通过在线点播系统或适时下载进行学习,让他们不受时空限制接受讲授教学。(2)我们通过自己编制的CAI课件来实施个别化教学法。借助网络在资源与交互上提供的支持,让学生获得及时、充分的个别辅导。(3)我们还通过聊天室或E-mail进行有关特定问题的讨论教学法。这样的教学模式使学生处于积极主动的地位,有效地激发学生学习兴趣和创造性。
四、结束语
基于网络环境下的“概率统计”课程教学改革,是一项复杂而繁重的艰巨任务,我们只有对网络教学模式进行不断地分析、研究和探索,才能使网络教学发挥更大的作用,才能使网络教学真正取得良好的教学效果。
[参考文献]
[1]王辉.关于我国网络课程现状与问题的思考[J].山东省农业管理干部学院学报,2007(6).
[2]徐传胜.概率统计教学改革的实践与探索[J].临沂师范学院学报,2002,24(3).
[3]张素梅.网络环境下工科概率统计实验教学模式研究与实践[J].科技信息,2008(7).
[4]魏宗舒.概率论与数理统计[M].北京:高等教育出版社,2006.
[关键词]网络环境 概率统计 课堂教学
[作者简介]黄海平(1959- ),男,广西教育学院数学与计算机科学系主任,副教授,主要从事概率统计课程教学工作。(广西南宁530023)
[中图分类号]G642.3[文献标识码]A[文章编号]1004-3985(2010)33-0138-02
“概率统计”是一门研究随机现象统计规律的数学学科,是师范院校数学专业中具有重要实践意义的一门基础课程,其理论和方法已广泛应用于工农业、军事业等领域的各个部门,它在科学技术与人类实践活动中正在发挥着越来越大的作用。但近几年来,由于科技发展迅猛,知识更新加速,大学教学的传统思想观念和方法与实践有些脱节,这无疑也给“概率统计”课程的教学造成了一定阻力,所以对“概率统计”教学改革是非常有必要,非常有现实意义的。
一、“概率统计”教学的现状
“概率统计”是我们学院数学专业的一门重要的应用课程,在课程体系中占有非常重要的地位,但是目前“概率统计”课程的教学还普遍存在以下不足:
1.“概率统计”课程内容多,教学学时比较少。近几年,随着教学计划的多次调整,广西教育学院“概率统计”课程教学总学时压缩到只有68学时。而本门课程内容非常多,因此,我们的教师在“概率统计”课堂教学中,只能注重讲解一些基本的内容以及某些可用简单形式表示出来、能直接应用的统计方法,对于“概率统计”中的基本概念、重要公式和定理的直观背景、实际意义以及与中学内容的联系等部分就讲得不够全、不够细,甚至有些内容都无法涉及,导致课堂教学效果不够理想。
2.“概率统计”的学习与其他数学学科的学习差异较大。“概率统计”是一门研究随机现象的统计规律性的数学学科。正是由于问题的随机性,从这个意义上讲,其思想方法及研究方法都与学生以前接触过的任何一门学科有所不同,要在较短的时间内让学生接受、理解随机现象的规律性,无疑是有难度的,因此不少学生害怕这门课程,其原因主要有以下几点:(1)该门课程是学生首次接触的以随机现象为研究对象的课程,它不同于“高等代数”及“解析几何”等研究确定性科学的课程,对初学者来说有一定的难度。(2)概率论更多的是提供数学模型,而统计学是根据已知数据来建模,在拟合模型的基础上进行统计分析,但我们的学生过去并不习惯于从实际问题中进行数学建模。(3)“概率统计”的学习就是为了解决生活的实际问题,而我们的学生非常缺乏生活经验和积累。(4)“概率统计”中许多基本概念与方法具有丰富的哲学与文化内涵,而我们的学生对这方面的理解及感悟都较弱。(5)解决“概率统计”的主要工具是排列组合及微积分,因此,一些排列组合及数学分析基础较差的学生,学习“概率统计”就感到很困难。
3.教学方法呆板,没有触及学生的兴奋点。现在我们对“概率统计”课堂教学普遍采取传统的教学方法。由于本门课程内容多而时间紧,大多数教师只得采用“大容量、快节奏”的教学方式。而部分学生对这样节奏快、容量大的课极不适应,导致教学效果步入了“负担重、效率低”的怪圈。主要体现在:(1)概念教学与实际问题背景不能相结合。基本概念包括基本定义、基本原理和定理,“概率统计”的大多数基本概念都有明确的实际含义。在教学中,部分数学教师未能从实际问题入手,更多的是硬性给出定义,让学生去死记硬背,所以学生对许多概念都是知其然,而不知所以然。(2)缺乏理论教学与数学建模教育相结合的环节。在“概率统计”这门课中,到处可见数学模型的影子。比如降雨概率、体育彩票、各种保险与投资等问题,都需要把实际问题数量化,然后对研究对象进行抽样,接着处理抽样结果,最后针对研究对象作推断。以此解决问题,旨在培养学生利用数学工具分析解决实际问题的意识和能力,也就是培养建模能力。我们部分教师在教学中,只注重于概率统计知识结构的系统性和严谨性,而忽视了概率统计理论在解决实际问题中的作用,即不注意引入及分析实际问题的性质及特点,因此,学生无法将概率统计知识和实际应用联系起来,建立起实际问题的数学模型。(3)缺乏数学文化修养教育。数学是一种文化,概率统计其内涵十分丰富,但是,一些教师在教学中只呈现给学生一堆枯燥的、形式化的抽象理论,把数学文化的教学理解为讲一点数学史,不会结合国情联系现实,不懂呈现“概率与文学”“概率与教育”“概率与艺术”“概率与经济”等多方面的联系,使学生难以在数学文化层面上体验数学的美妙、数学的价值、数学的魅力,从而达不到对数学更进一步的理解和认识。
二、网络课堂教学的优势。
目前,“概率统计”教学最普遍的模式是课堂讲授法,但是,这种传统的教学模式,要在短短的68个课时内达到大纲所规定的理论与技能的要求非常困难,这就要求教学方法及教学手段也必须不断更新。将网络课堂教学与传统课堂教学相结合,可以有效地改善当前课堂教学存在的一些缺陷及不足,打破传统的教学模式与方法以及传统教学各环节的时空限制,能以教学信息的高度有秩序共享以及全方位地实现人与计算机、人与人的交互来提高教学效率、教学质量和教学管理水平。网络课堂教学具有以下优点:
1.丰富了课堂教学内容。网络拥有丰富的信息资源,可以提供文字、图片、音乐、视频、动画等多种形式的数据,并且每时每刻都在不断更新,是当今时代全球可共享的信息基地。教师可以根据网络中提供的教学信息、素材、教案及链接的教学网站进行备课,针对学生经常提到的问题抓住重点和难点,从而提高教学水平和教学效果。
2.激发了学生学习兴趣。传统课堂教学主要是以教师为主体的单向信息传输方式,在大多数情况下,学生无法影响所传递知识的性质、速度和容量,这就造成了学生思维和学习的被动。网络课堂教学是以学生为主体的交互式信息传递系统,学生可以根据自己的情况控制学习的深度、广度和进度。教师利用多媒体将“概率统计”的思想及方法编制成立体化教学课件,创造出图文并茂、绘声绘色、生动逼真的教学环境和交互交流操作方式,学生可以在网络中自由地选择感兴趣的知识点进行学习和实验,可以自由向教师发问、交流而不影响他人,从而最大限度地满足了个别辅导的人性化教学需要。教师可以与学生实现多种形式的对活,使因材施教成为可能。在这样的学习环境中,可以调动学生的感官,身临其境地去感受和体验,使学生充分发挥自我能动性,从而将教学转向以启发和研讨为主要方法的新型教育理念。网络教学与传统课堂教学相结合有利于激发学生学习概率统计的兴趣,培养他们探索、研究的精神。
3.充实了实践教学环节。在“概率统计”教学中,除了概念和理论外,计算与结果分析也是其中一个重要的组成部分。由于统计学这部分的数据量比较大,给计算带来了很大的麻烦。过去,仅仅是将最后的结果写在黑板上,并对其加以若干解释而已。这种教学方法,既不形象也不深刻,更没有给学生留下什么印象,而通过网络却可以很容易地解决此类问题,并且会产生相当好的教学效果。首先,通过对实际数据处理的过程演示,能帮助学生充分理解概率统计问题的实质以及与实际问题之间的联系;其次,能加深学生对概念、理论及方法的认识和理解;再次,能使学生初步掌握相关应用软件的使用方法;最后,这种课堂演示能提高学生对学习复杂概率统计知识的兴趣。
4.扩大了课堂教学空间。网络课堂教学依托于网络技术,打破了教学活动空间上的限制,使教学活动得到了很大的延伸与扩展。如果学生有事没来上课或上课没有听懂,课后就可以进入教学网站学习。教师可以充分利用该教学网站发布学习信息、布置作业、回答学生的提问及提出供讨论的问题。学生可以通过教师精心编制的教案及课件自学,通过做自测题了解自己的掌握情况,还可以通过教师在网站提供的相关链接找到对学习有帮助的“概率统计”站点。网络平台使得学生与学生之间、学生与教师之间、学生与相关专业人士进行交流,从问题的不同方面进行辩论与探讨,可以使学生进行充分的调查研究,探索事物的来龙去脉,更加全面地认识问题。
三、在网络环境下提高“概率统计”课程的教学效果
根据“概率统计”的课程特点以及课程教学的目的和任务,在网络环境条件下,我们要转变教学理念、充实课程教学内容、改进课程教学模式,提高“概率统计”课程的教学效果。
1.转变课堂教学理念。在传统的大学课程教学理念中,长期以来形成了以教师为中心的理念。在这种理念指导下,教师是课程教学的主动施教者,是课程知识的绝对权威;作为学习主体的学生,在整个课程教学中处于被动的接受状态,教材是学生获取知识的唯一来源。在网络教学中,我们要改变这种传统的教育思想和教育理念,将“以教师为中心”转变为“以学生发展为中心”。这是因为,虽然网络为学生提供了极为丰富的信息,但是网络信息量大,内容鱼龙混杂、良莠不齐,涉世不深的学生往往难辨真伪,容易受不良信息的影响。因此,为了避免学生迷失方向,减少他们自由探索网络所需要的时间,教师的主导作用不容忽略。我们要求“概率统计”教师必须具备极强的信息辨识能力与获取能力,以指导者、帮助者和合作者的身份引导学生正确地利用网络,确保网络教学的正常进行。
2.改革课程教学内容。在网络环境下进行“概率统计”教学,要根据“概率统计”教学的基本要求,立足于教材,并结合实际教学情况,在知识材料上做一些简化和整合,如在教学中适当加入一些关于概率统计在实际应用中的奇闻趣事、数学家的生平和事迹简介,可以使课堂增加人文气氛,提高学生的德育修养。根据师范院校的特点,我们补充一些中学概率统计的内容,让学生了解将来中学的教材,把握好中学数学的教学。“概率统计”是一门应用型学科,为了增强学生的实际应用能力,特别是学生处理大批量数据的能力,我们还适当增加了一些计算机应用软件的内容,如统计行业通用的SAS,SPSS等软件。在网络环境下,这样的安排既能在规定学时内完成教学任务,又能达到教学目的,是切实可行的。
3.创新课程教学模式。随着网络的飞速发展及其在教育教学中的应用,传统的以课堂教学为核心的教学模式面临着严峻的挑战及冲击。因此,在网络在教学中:(1)我们更多以课堂实录的方式来实施讲授教学法。学生可以通过在线点播系统或适时下载进行学习,让他们不受时空限制接受讲授教学。(2)我们通过自己编制的CAI课件来实施个别化教学法。借助网络在资源与交互上提供的支持,让学生获得及时、充分的个别辅导。(3)我们还通过聊天室或E-mail进行有关特定问题的讨论教学法。这样的教学模式使学生处于积极主动的地位,有效地激发学生学习兴趣和创造性。
四、结束语
基于网络环境下的“概率统计”课程教学改革,是一项复杂而繁重的艰巨任务,我们只有对网络教学模式进行不断地分析、研究和探索,才能使网络教学发挥更大的作用,才能使网络教学真正取得良好的教学效果。
[参考文献]
[1]王辉.关于我国网络课程现状与问题的思考[J].山东省农业管理干部学院学报,2007(6).
[2]徐传胜.概率统计教学改革的实践与探索[J].临沂师范学院学报,2002,24(3).
[3]张素梅.网络环境下工科概率统计实验教学模式研究与实践[J].科技信息,2008(7).
[4]魏宗舒.概率论与数理统计[M].北京:高等教育出版社,2006.