概率統(tǒng)計(jì)教學(xué)改善策略
時(shí)間:2022-11-07 04:16:41
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摘要:研究了如何改善地方本科院校概率統(tǒng)計(jì)的教學(xué)效果,提出“以疑問為導(dǎo)向”在每一講的引入、訓(xùn)練、總結(jié)、布置作業(yè)4個(gè)環(huán)節(jié)中開展概率統(tǒng)計(jì)教學(xué)。讓學(xué)生主動(dòng)思考案例中的疑問,進(jìn)而提高學(xué)生學(xué)習(xí)效率及解決問題的能力。
關(guān)鍵詞:概率統(tǒng)計(jì);教學(xué)效果;疑問導(dǎo)向;策略研究
1概述
通常來說,地方本科院校是指伴隨著經(jīng)濟(jì)社會(huì)轉(zhuǎn)型發(fā)展和高等教育大眾化進(jìn)程的推進(jìn),通過各種方式升本,建立在地級(jí)市的本科層次高校。目前,全國本科院校共有1243所,其中地方本科院校600多所,所占比例高達(dá)55%左右。同時(shí),各個(gè)高校招生規(guī)模在不斷擴(kuò)大。2016年我國高等教育毛入學(xué)率已達(dá)42.7%,預(yù)期2020年我國高等教育毛入學(xué)率將超過50%[1].受這些因素影響,在本科招生體系中,地方本科院校受到的沖擊最大,生源質(zhì)量受到很大影響。這樣,單一的學(xué)術(shù)性高等教育已無法適應(yīng)這些學(xué)生的需求,必須走多樣化發(fā)展之路。通俗地講,不可能把一個(gè)社會(huì)中這么多人都培養(yǎng)成數(shù)學(xué)家、物理學(xué)家、經(jīng)濟(jì)學(xué)家,而是要培養(yǎng)成生產(chǎn)、服務(wù)一線的高素質(zhì)應(yīng)用技術(shù)型人才[2]。概率統(tǒng)計(jì)是高等院校理工類、經(jīng)管類等專業(yè)本科生的三門大學(xué)數(shù)學(xué)公共基礎(chǔ)課程之一,是研究和揭示隨機(jī)現(xiàn)象統(tǒng)計(jì)規(guī)律性的一門數(shù)學(xué)學(xué)科[3],是大學(xué)數(shù)學(xué)課程中最具實(shí)用性和趣味性的。無論是地方本科院校處于創(chuàng)建應(yīng)用型本科的歷史階段,還是在本科生培養(yǎng)方案下,概率統(tǒng)計(jì)都是培養(yǎng)地方本科院校大學(xué)生數(shù)學(xué)應(yīng)用能力不可或缺的一門課程。而依據(jù)傳統(tǒng)理論教學(xué)的“滿堂灌”模式,既缺乏創(chuàng)新精神,也沒有很好地為應(yīng)用型人才培養(yǎng)工作服務(wù)[4]。近幾年,有關(guān)地方本科院校概率統(tǒng)計(jì)課程教學(xué)改革的研究得到了廣泛關(guān)注[5-6]。本文研究如何改善地方本科院校在轉(zhuǎn)型過程中概率統(tǒng)計(jì)的教學(xué)效果,提出“以疑問為導(dǎo)向”在每節(jié)課的引入、訓(xùn)練、總結(jié)、布置作業(yè)4個(gè)環(huán)節(jié)中開展教學(xué)。以疑問引起學(xué)生的好奇心,調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情,進(jìn)而學(xué)習(xí)新知識(shí)點(diǎn)。學(xué)生會(huì)逐漸將每個(gè)疑問中學(xué)到的知識(shí)點(diǎn)重新拼合起來,這樣既促進(jìn)了學(xué)生主動(dòng)地學(xué)習(xí),概率統(tǒng)計(jì)的知識(shí)體系又不會(huì)被破壞。
2疑問啟發(fā)教學(xué)
與其他大學(xué)數(shù)學(xué)課程類似,概率統(tǒng)計(jì)內(nèi)容抽象,知識(shí)體系嚴(yán)謹(jǐn)。學(xué)生普遍反映課程枯燥、冰冷,缺乏學(xué)習(xí)概率統(tǒng)計(jì)的興趣。但相比于另外兩門大學(xué)數(shù)學(xué)基礎(chǔ)課程,概率統(tǒng)計(jì)中有大量生活中的應(yīng)用實(shí)例。可在課堂授課的引入、訓(xùn)練、總結(jié)3個(gè)環(huán)節(jié)中,以應(yīng)用實(shí)例中的疑問引起學(xué)生興趣,調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的激情。2.1疑問開啟新課。地方本科院校一般都是由專科院校、中等師范學(xué)校、成人高校等合并升本而來,絕大多數(shù)院校綜合實(shí)力較弱。地方本科院校的生源質(zhì)量在本科招生體系中處于低端,學(xué)生們的高中概率統(tǒng)計(jì)基礎(chǔ)普遍薄弱。為了使學(xué)生盡快接受概率統(tǒng)計(jì)的新內(nèi)容,在開啟新課環(huán)節(jié),選取生活中具體的事例,激發(fā)學(xué)生的好奇心,促使他們積極主動(dòng)學(xué)習(xí)。比如在講解數(shù)學(xué)期望這一節(jié)時(shí),我們先拋出一個(gè)著名的“分賭本”問題。由于賭博是生活中的娛樂方式之一,教師可用幽默詼諧的語言引出。引例1[7]:17世紀(jì)中葉,一位賭徒向法國數(shù)學(xué)家帕斯卡提出一個(gè)使他苦惱長久的分賭本問題。甲乙兩賭徒賭技不相上下,各出賭注50法郎,每局中無平局。他們約定,誰先贏3局,則得全部賭本100法郎。當(dāng)甲贏了2局、乙贏1局時(shí),因?yàn)榛实壅僖姡胫兄官€博。問這100法郎如何分才算公平?學(xué)生們對(duì)這個(gè)問題充滿興趣。他們討論結(jié)束后發(fā)問:“甲乙均分賭本公平嗎?賭本全歸甲公平嗎?”在這個(gè)疑問刺激下,學(xué)生們思考到“甲乙均分對(duì)甲不公平,全歸甲對(duì)乙不公平”。這時(shí)說出,賭本按一定比例分別分給甲乙才是公平的,問題的關(guān)鍵是按照什么樣的比例分配。分析假設(shè)剩余2局賭博繼續(xù)進(jìn)行下去,會(huì)出現(xiàn)(甲,甲),(甲,乙),(乙,甲),(乙,乙)這4種結(jié)果,則公平的分配應(yīng)是甲分3∕4,乙分1∕4.從而給出離散型隨機(jī)變量數(shù)學(xué)期望的定義,進(jìn)一步給出連續(xù)性隨機(jī)變量數(shù)學(xué)期望的定義、數(shù)學(xué)期望的性質(zhì)。2.2疑問引出訓(xùn)練。概率統(tǒng)計(jì)作為一門數(shù)學(xué)公共基礎(chǔ)課程,適量題目的訓(xùn)練是不可缺少的。針對(duì)地方本科院校學(xué)生對(duì)概率統(tǒng)計(jì)題目存有畏難心理,可在提出鮮活的、接地氣的疑問后,給出訓(xùn)練題目,促使學(xué)生主動(dòng)思考題目和探索新知。比如在講解完事件的獨(dú)立性后,以“懸疑類電視劇中,一個(gè)好結(jié)果的發(fā)生是由一系列的碰巧加在一起”的例子,給出一個(gè)彩票中獎(jiǎng)的問題。實(shí)例1:某彩票每周開獎(jiǎng)1次,每次提供十萬分之一的中獎(jiǎng)機(jī)會(huì),且各周開獎(jiǎng)是相互獨(dú)立的。如果你每周買1張彩票,并且你堅(jiān)持10年(每年52周)之久,問你中獎(jiǎng)的可能性大小是多少?學(xué)生通過計(jì)算從未中獎(jiǎng)的概率,進(jìn)而得出中獎(jiǎng)的概率是0.0052,表明購買彩票中獎(jiǎng)是很艱難的事。通過這樣一個(gè)貼近生活的實(shí)例,促使學(xué)生主動(dòng)去使用已學(xué)到的對(duì)立事件和事件獨(dú)立性的知識(shí),也加深了學(xué)生對(duì)生活中事物的認(rèn)識(shí)。2.3以疑問進(jìn)行總結(jié)。在題目訓(xùn)練環(huán)節(jié)完成后,可板書囊括章節(jié)知識(shí)點(diǎn)的空白表格。讓學(xué)生在填充表格過程中不停地搜索學(xué)過的知識(shí)點(diǎn),借助表格讓學(xué)生形成系統(tǒng)性的章節(jié)知識(shí)點(diǎn)。比如講解完第一章隨機(jī)事件與概率,板書表1,空出小空格中的結(jié)果。調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)積極性,激發(fā)學(xué)生求知欲,促使他們主動(dòng)整理出第一章隨機(jī)事件與概率的知識(shí)點(diǎn)。本,使章節(jié)知識(shí)點(diǎn)漸成系統(tǒng)性。
3以疑問促學(xué)
在課堂授課的3個(gè)環(huán)節(jié)結(jié)束后,進(jìn)入布置作業(yè)這一環(huán)節(jié),仍要借助生活中的具體問題激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣,促進(jìn)學(xué)生主動(dòng)完成課后的作業(yè)題。依據(jù)學(xué)校的教學(xué)實(shí)際,由教師給出緊貼生活的實(shí)例,然后布置實(shí)例中涉及到知識(shí)點(diǎn)的作業(yè)題。比如,在有50多個(gè)人的班級(jí)中講解完概率的定義后,教師拋出一個(gè)論斷“你們班至少有兩位同學(xué)在同一天過生日”。因?yàn)橐荒暧?65d,大多數(shù)學(xué)生會(huì)對(duì)這個(gè)論斷產(chǎn)生疑問:50多個(gè)人的生日全不相同的可能性應(yīng)該是較大的。這在很大程度上引起了學(xué)生興趣。進(jìn)而布置作業(yè):n個(gè)人中至少有2個(gè)人生日相同的概率pn是多少?(1)n=30;(2)n=50;(3)n=100.學(xué)生通過已學(xué)的古典概率的方法,分別計(jì)算出n=30時(shí),pn=0.6963;n=50時(shí),pn=0.9651;n=100時(shí),pn=0.9922.計(jì)算的結(jié)果使人吃驚,學(xué)生堅(jiān)信了教師布置作業(yè)前的論斷。在學(xué)生課后自控力較差的地方本科院校,通過拋出疑問的方式布置作業(yè),這一環(huán)節(jié)再次吸引住學(xué)生,讓學(xué)生主動(dòng)完成課后作業(yè)。
4結(jié)束語
實(shí)施新教學(xué)模式后,從期末卷面成績看,班級(jí)平均分得到了提高,班級(jí)成績的不及格率顯著下降;從課堂氣氛看,師生互動(dòng)交流的次數(shù)增多;從課后學(xué)習(xí)看,學(xué)生在班級(jí)群里交流問題次數(shù)變多。概率統(tǒng)計(jì)采用“以疑問為導(dǎo)向”的教學(xué)模式,能有效改善地方本科院校學(xué)生的學(xué)習(xí)效果,培養(yǎng)了學(xué)生解決實(shí)際問題的能力,同時(shí)也是培養(yǎng)應(yīng)用型人才培養(yǎng)工作的需要。
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作者:余永龍 單位:宿遷學(xué)院