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序论:在您撰写概率统计学习指导时,参考他人的优秀作品可以开阔视野,小编为您整理的7篇范文,希望这些建议能够激发您的创作热情,引导您走向新的创作高度。
教材是教师教学和学生学习的主要依据,是体现教学内容和教学要求的知识载体,贯穿整个教学过程。国内现有《生物统计学》及相关教材有20余种,每本教材都有自己的特点和针对领域,有的还附有相关统计软件知识的介绍和应用[2~4]。河南师范大学生命科学学院是较早开设生物统计学课程的高校之一。开设之初是选修课,没有固定的教材,教师将主要讲授内容以讲义的形式发给学生,重点介绍常用的统计学原理和生物统计学的方法,所选案例亦是生物学试验中常见的。随着培养方案的完善和专业设置的调整,1997年该课程调整为全院必修课。目前,是我院生物科学专业的专业必修课,是生物技术专业和水产养殖专业的专业限选课。在多年的教学过程中,随着生物学的发展和统计软件的应用,该课程的教材也从讲义到科学出版社四版《生物统计学》及其配套的《生物统计学学习指导》[1,5~8]。笔者就四版教材建设中的体会与实践进行分析。
1《生物统计学》(第一版)
统计学是以概率论为基础的,因而生物统计学必然与抽象复杂的数学知识相联系。生物统计学的理论性和实践性均较强,而且涉及的内容、公式和抽象概念较多,需要一定的数学基础和较强的逻辑推理能力,但由于生物学科的特点,生物统计学相对应于概率论与数理统计是“拿来主义”,一般不过多讨论其数学原理,而是在简单介绍统计原理的基础上重点介绍具体分析方法的应用。教学组在多年教学实践工作的基础上,1997年在科学出版社出版的《生物统计学》[5]就充分体现了这个特点。书中内容主要侧重于各种统计方法的应用,在统计原理方面,一般只作概念上的介绍和公式的简单推导,对有些较复杂的统计公式则只给出公式,其目的主要是为让读者不但对统计学原理有较全面的了解,更重要的是结合实例了解和掌握各种常用统计方法。在内容的编排上,全书共分十二章,概括起来主要有五个方面:第一章至第三章介绍统计和概率的基础知识,包括生物统计学的概念和内容、数据的搜集与整理、平均数和变异数的计算、概率和概率分布等;第四章、第五章介绍统计推断,包括样本平均数的检验、样本频数的检验、方差同质性检验、非参数检验和检验;第六章至第九章介绍统计分析方法,主要内容有方差分析、直线回归与相关分析、可直线化的曲线回归分析、多元回归与相关分析、逐步回归分析、多项式回归、协方差分析;第十章、第十一章介绍抽样与试验设计,主要包括抽样误差估计、抽样方法、抽样方案制订及常见的试验设计如对比设计、随机区组设计、正交设计及其相应的统计分析方法;第十二章对多元统计分析进行了简单介绍。每章都附有一定数量的思考练习题,供读者参考。
2《生物统计学》(第二版)
根据教学安排和生物统计学应用的需要,在教材使用反馈意见的基础上《生物统计学》(第二版)[6]于2000年在科学出版社出版。与第一版相比,各章节做了大幅度调整,将全书分为十四章,补充了拉丁方设计和裂区设计两种试验设计方法,将抽样原理和方法、常用试验设计及其统计分析放在了可直线化的非线性回归分析之后进行介绍,使章节编排体系更符合读者学习的要求。第一章至第三章分是基础理论,包括概论、试验资料的整理与特征数的计算及概率与概率分布。第四章至第六章介绍了具体的统计分析方法,分别是统计推断、检验和方差分析。第七章、第八章主要介绍试验设计的相关内容,包括抽样原理与方法、常用试验设计及统计分析。前面所涉及的统计分析内容主要是针对一个变量而言,之后的章节则主要介绍两个及多个变量的分析方法,第九章、第十章是关于一元回归和相关的内容,分别是直线回归与相关分析、可直线化的非线性回归分析。第十一章至第十四章介绍了协方差分析、多元回归与多元相关分析、多项式回归分析和多元统计分析简介。书中增加了对全文关键词汇和术语的索引,并在书后附上了各章部分思考练习题的答案。在例题上进行了重新编排,以使所选例题更能反映本章的内容且便于读者的学习和理解。
3《生物统计学》(第三版)
为适应21世纪生命科学发展和生物学人才培养的要示,在第一版、第二版的基础上,对教材内容重新进行了编排、审核并增加了部分内容,于2005年在科学出版社出版《生物统计学》(第三版)[7],并被列为21世纪高等院校生物科学系列教材。与之前相比,此版教材突出了以下3个特点:(1)内容丰富:增加了平衡不完全区组设计、倒数函数曲线、通径分析等内容;(2)编排科学:全书分解为十六章,各章节的安排更加注重了内容的循序渐进,并在每章之首增加了本章提要,总结该章节的主要内容,并列出了难点和重点;(3)针对性强:内容突出了本教材主要作为生物学专业教材这个重点,所选例题均为均为生物学试验中的案例。另外,随着计算机统计软件的发展和应用,统计软件是在统计学研究中必不可少的应用工具。目前的统计学软件,相关的统计分析方法及术语多以英文形式给出,只有掌握了相关术语的英文表达,才能更好地应用软件,否则只会导致统计分析的误用。在此版的修订中,对主要概念和术语增加了英文标注,并重新编排了中英文对照索引,以便于学习和检索。此版还对统计分析中学生易引起歧义的内容进行了修订,例如,方差分析是统计学常用的分析方法之一,对方差分析基本原理的理解是正确运用方差分析的前提。在教学中,要求学生正确理解方差分析中的处理数和组内重复数的含义和统计学意义。原来的教材中,例题中的处理数k和每处理下的重复数n的数量值是一样的,这样学生学习起来容易产生混淆,在这次修订中对例题进行了更换,以使学生很容易掌握n、k的含义及特征。
4《生物统计学》(第四版)
为适应21世纪生命科学发展和生物学人才培养对生物统计学教材的要求,在本书前三版的基础上,按照“强化基础、突出重点、注重应用、通俗易懂”的原则对全书内容重新进行了精简和编排,于2008年出版《生物统计学》(第四版)[1],并被教育部列为普通高等教育“十一五”国家级规划教材。与前三版相比,本书具有以下特点:(1)突出以本科教学为重点,注重与多数高校生物类专业目前生物统计教学要求的适应,精简了多元统计分析等部分较深的内容和平衡不完全区组设计、拉丁方设计、非参数检验等不常用的内容,将全书缩编为十四章。教材内容更侧重于各种统计方法的应用,而对复杂的统计原理只做概念上的介绍和公式的简单推导,目的是让读者在全面了解统计学原理的基础上,结合实例了解和掌握各种常用统计方法。(2)根据生命科学研究的发展和要求不断进行补充和调整教材内容,在内容结构安排方面,对全书各章节进行了部分调整,将直线回归与相关分析、可直线性的非线性回归分析放在抽样原理与方法和试验设计的前面,以使本书更加系统,便于本课程基本内容的教学。生物统计学分为统计分析和试验设计两大部分内容。此版教材在介绍统计学的基本理论之后,全面介绍各种常用的统计分析方法,然后是试验设计的内容。各章节安排循序渐进,具有一定的深度和广度。(3)更换和调整了部分例题和习题,对部分表达不甚清晰的部分进行了修订。在选用例题时,选择生物学各个分支典型例子,并着重突出生物专业及相关专业教材的重点。同时在各章后附上重新编排思考练习题,教材最后附上中英对照索引,以便于学习和检索。(4)为了进一步帮助读者理解和学习此版教材的内容,提高学生自学能力,配合本书编写了《生物统计学学习指导》一书,以利于学生加强课后实践练习,实现《生物统计学》教材的立体化。
5《生物统计学学习指导》
生物统计学是一门实用性很强的工具性课程。学习生物统计学需要举一反三,既要对生物统计学的基本概念、基本内容有较熟悉的理解和掌握,也要通过例题学习了解不同统计问题的解题思路和解题方法,更要通过习题练习来熟练掌握这些方法。因此,编写一本与《生物统计学》教材配套的学习指导书就显得十分必要。由于课时的限制,课堂讲授仅限于基本的统计问题和部分扩展性知识,用于介绍和解析各种统计方法的例题也只能选择少部分经典例,这就不可避免地会使一些问题得不到细致分析,部分内容的叙述和公式推导也不够深入。此外,前版教材虽然在书后附有各章习题的答案,但也仅是简单的参考答案,而没有详细的解题分析和解题过程。
【关键词】高校;概率统计课;教学方法
概率论与数理统计是研究随机现象及其统计规律的一门科学,也属于高校非数学专业中的一门重要数学基础课程。作为一门实用工具,概率统计被广泛应用于多个领域,如医学、生物学、经济学、金融学、气象预报、人工智能、工农业等领域。很多大学生数学基础比较薄弱,并且不同生源的学生数理基础更是参差不齐。因此,概率统计这门课成为不少学生学习中的拦路虎。在此背景下,应该如何培养学生学习这门课的兴趣呢?笔者结合多年的从教经验,简要谈一谈自己的教学心得,以供参考。
一、重视备课环节,做好教学准备
备课是教学工作中的第一步,也是每个教师的必备功课。对于概率统计教学来说也是一样的,教师在授课前必须做好备课工作。首先,要对相关知识进行消化、归纳,探索,让这些空洞的知识变得更加直观,以便于学生的理解。要特别重视实例的选择,为了让学生理解一个知识点,就应构造出一个与之对应的实例,再根据实例来推演过程与结果,最终得出相关的结论。这样学生更容易理解,教学效果也会更好。比如,在教学数学期望概念时,可将例子改为彩票或证券投资的平均收益,这是很多学生都关心的问题,学生也能认识到这一概念在实际生活中的重要性,从而学习兴趣大增。当然,备课也并非一劳永逸的,教师要根据专业特点、学生认知水平来合理选择教学实例,才能起到事半功倍的效果。
二、开展趣味性教学,激发学习兴趣
与其它应用性极强的学科相比,概率统计学这门课程具有高度的抽象性与严密的逻辑性。因此,教师很难用形象生动的语言来激发学生的学习兴趣。但是我们可以在教学过程中穿插关于该学科的发展史、历史人物故事及有关典故,以增加教学的趣味性,达到激发学生学习积极性的目的。在上第一堂课时,可介绍概率论的起源,以调动学生的好奇心。此外,还可介绍现代统计学的相关奠基人,包括我国统计学家许宝碌,在斯坦福大学统计系的走廊上可以看到许宝碌与其他著名的统计学家的照片。在教学中可穿插一些有趣的例子来调动学生的学习兴趣。比如,对于《静静地顿河》的作者是否是肖霍罗夫存在不少争议,可以通过概率论中的频率来解决这一问题。首先,我们收集肖霍罗夫的书信以及其他著作,从中分析其写作风格与用词习惯,计算出频率,然后与《静静地顿河》中的写作风格、用词进行一一对比,便可得出结论。
三、善于利用多媒体教学,使教学更加生动形象
相对于传统的板书教学,多媒体教学利用图片、音频、视频等工具能让教学内容更加直观形象,也便于学生理解。概率统计学本身知识晦涩难懂,我们教师要善于利用多媒体技术,精心准备课件,将知识难点生动化、形象化。概率统计学中涉及到很多相似的知识点,一般需要通过类比、归纳的方式进行总结,以帮助学生把握知识的实质与区别。比如,在学习“区间估计”与“假设检验”相关内容时,可制作多媒体课件,通过链接比较的方式,动态显示区间估计、假设检验所用统计量的异同点。同时,也可通过例子让学生观察区间估计中的估计区间与假设检验中的否定域的异同点。另外,在多媒体教学中还应充分利用常用的统计软件,如Excel、SPSS、Eview、Maple等。通过多媒体展示,让学生学会如何计算样本均值与样本方差。同时,还可用各种图形进行表示,从而使概率统计更加直观。这样能使有限的课堂时间得到充分的利用,并能节约运算量与时间。这样也能培养学生的软件应用能力以及分析问题与解决问题的能力。
四、加强教学互动,构建和谐师生关系
教学是师生间的双边互动过程,双方要共同参与,相互配合。因此,师生间要经常交流,教师才能明白教学环节中的不足之处,同时,也才能激发学生的学习兴趣,拉近师生间的距离。这样才能使教学相长,相得益彰。讨论课是由师生共同完成教学任务的一种教学形式。不同于传统的以教师为主体的教学模式,更强调学生的主体地位,营造出更平等、自由的学习氛围。师生间可围绕某个问题互相探讨,也可让学生走上讲台发表个人意见。比如,在学习区间估计方法时,笔者就单双边估计问题组织了一次讨论课,学生可各抒己见,自由讨论。通过问答与辩驳,促使学生主动思考,积极探索,极大调动了他们学习的积极性与科研兴趣。同时,也培养了他们的口头表达能力与综合分析能力。另外,除了在课堂上注意师生互动外,教师还可利用网络平台、邮件等方式与学生进行交流,了解学生的学习态度以及学习中的困难,再给以相应的指导。
总之,概率统计学与我们的日常生活联系紧密,在很多领域正发挥着重要的作用。伴随着信息时代的到来,数学教师要着重培养大学生综合运用数学知识解决实际问题的能力,为他们的后续学习与今后的工作打好必要的数学基础。对于概率统计学,教师要充分结合课程特点与学生学习情况,积极探索有效的教学手段,改进教学方式方法,将理论与实践相结合,培养大学生的统计思想与统计能力,使其能灵活运用统计方法解决实际问题。
参考文献:
[1]汤宇.浅谈大学概率统计的教学思考[J].中国电子商务,2014,26(1):128-128.
【关键词】 数形结合;高职;概率统计;妙用
一、数形结合思想在高职概率统计学习中的重要作用
在现代高职院校的教学中,数学课程是学习其他所有课程的基础. 在数学课程教学的过程中,教师应根据学生的认知能力和接收能力进行教学. 但是由于数学课程中,多数是公式和概念,特别是对于概率统计问题的学习,学生学习起来比较困难,且枯燥乏味,而将数形结合思想在学习中的应用后,学生的思维逻辑得到了培养. 数形结合思想作为高职学院中一种重要的学习方式. 其能将抽象的数学形式和数量关系与具体的图像结合在一起,将形象思维和抽象思维结合运用,通过“形”来表明数量的关系,通过“数”对形的本质进行描述. 运用这种思想不仅可以让概率统计课程由复杂变得简单,由抽象变得具体. 数形结合思想不仅使代数的优势得到充分的发挥,而且使图形的直观性得到充分的利用,从不同的角度进行深入的分析,对学生的思维方式的养成有很大的帮助.
二、数形结合思想在高职概率统计学习中的妙用
(一)文氏图在高职概率统计学习中的妙用
在概率论中,随机事件可使用集合的方式表示,同时因事件间的运算和关系与集合间的运算和关系较为相似,所以可以运行文氏图的方式对事件关系进行理解,能够让事件关系清晰明了,有利于问题的分析,将概率事件更加简单化,利用文氏图的方式对事件的概率进行计算比推导公式计算的方式更简单和直观,并且不容易出现错误.
例1 在某高校宿舍住着若干名同学,其中一人是杭州人,一人是辽宁人,两人的北方人,其中两人主修社会心理学,三人主修政治法律学,假如在该宿舍中涉及了以上介绍的所有同学,那么该宿舍最多可能有几个人?最少可能有几个人?
(三)概率密度曲线的妙用
随机变量的连续型概率密度函数是对这个随机变量的输出值在某一个确定的取值点范围内的可能性函数进行描述. 而随机变量的某范围内取值概率即是该密度函数在此范围内的积分. 因此,利用随机变量的概率密度函数图像,能够知晓随机变量取值特点及规律. 在随机变量连续型概率问题解决过程中,利用其概率密度函数曲线,并运用数形结合思想,则能将抽象的问题形象化. 如:在概率分布中,正态分布是其中的重点内容,多数概率问题都能够通过正态分布方式进行解决,在随机变量值正态分布中,多利用分析概率密度函数图像的方式进行计算.
例5 假设相互独立存在的两个随机变量分别为x,y,且,x∈N(0,1),y∈N(0,1)试求p(x + y ≤ 1).
分析 因随机变量x,y相互独立,且x,y均呈正态分布,因此,x + y亦呈正态分布,即x + y∈(μ,σ2),但用积分计算p(x + y) ≤ 1则更烦琐. 而运用概率密度曲线的正态分布及归一性的轴对性性质,该问题的解决将变得较为简单.
三、数形结合思想在高职概率统计学习中直觉思维影响
人的直觉思维可以对突然出现在脑中的事物、问题、现象、关系等迅速的反映,进而对其本质进行整体的判断,直觉思维经常被运用到日常的生活、工作、学习中,其具备直接性、迅捷性、本能性等特征. 而数形结合的思想就充分运用此种思维,使学生的逻辑思维与直觉思维被充分的调动. 学生在审题后,能够按照题中的已知条件大致判断问题所涉及的相关知识结构和要点,第一时间就可以判断出能够运用数形结合的思想进行解题. 在我国的高职院校教育中,其教学理念就较为重视培养学生的逻辑思维,还包括培养学生对数学概念的清晰度,以及严密的逻辑推理,而对于培养学生直觉思维方面重视不足. 所以,在数形结合思想中,直觉思维的应用程度受到影响. 通常来讲,越是活跃的直觉思维在掌握和运用数形结合思想方面越灵活.
在数学知识的学习中,数形结合思想是较为常用的,但是很多学生对此思想存在一定的误解,将数形结合思想认为是抽象和枯燥的学习方式. 因此,学生在学习数学的过程中,通常学生都会把数和形区分开来,只是死记公式,对公式的推导过程不能理解,存在严重的数形脱节的情况. 所以,在数形结合思想应用于概率统计学习中时,学生会产生反感的心理. 而实际上,数形结合思想既有教学方式的作用,又有美育的效果. 教师在应用数形结合思想教授学生概率统计知识的过程中,应从其本质出发,变革教学方法,选取其中含有典型的数学美特征的问题进行教学,并从学生最为熟知的知识内容开始,进行多方面的结合,使学生对数形结合思想教学的美感体验进一步增强,在教学的过程中,教师应注意教学时机和教学环境的选择,应在适宜的情况下逐渐渗透数形结合思想.
结 语
在高职院校中,数形结合思想在概率统计学习的应用收到良好的效果. 数形结合思想方式作为一种学习的工具,在几何概型、概率密度曲线等数学问题中,相比于以往的几何方式,该思想在解决其较难的问题时收到奇效. 因为利用数形结合思想能够跨越数学中的障碍,使看似复杂的数学知识变得简单,学生易于接收. 但是,在数形结合思想的运用过程中,应注意结合具体的事例,从中领会不同的解决办法,使学生积极主动的投身于新型的思维模式中,以培养学生的逻辑思维能力.
【参考文献】
在初中阶段如何处理统计与概率的内容?怎样发挥统计与概率在提高学生数学素养方面的功能?下面就这些问题,谈几点粗浅的看法。
一、统计与概率改革的意义
统计与概率内容的改革,对促进初中数学教学内容的现代化、结构的合理化,推动教育技术手段的现代化,改进教师的教学方式和学生的学习方式等都有积极的作用。
1.使初中数学内容结构更加合理
现行初中数学教学内容主要包括代数、几何,统计含在代数之中。初中三年总课时大约500左右,代数约占258课时,统计约占14课时,几何约 占228课时。从课时分配上可以看出,代数和几何占有相当的份量,约占总课时的95%,统计仅占4%。代数、几何属于“确定性” 数学,学习时主要依赖逻辑思维和演绎的方法,它们在培养学生的计算能力、逻辑思维能力和空间观念方面发挥着重要作用。而统计与概率属于“不确定性”数学,要寻找随机性中的规律性,学习时主要依靠辨证思维和归纳的方法,它在培养学生的实践能力和合作精神等方面更直接、更有效。统计、概率与现实生活密切联系,学生可以通过实践活动来学习数据处理的方法。
2.有效地改变教师的教学方式和学生的学习方式
转变方式是学习统计与概率的内在要求。由于统计与概率中存在着大量的活动,学生需要通过亲自参与活动来学习统计与概率的内容,掌握数据处理的方法。这些活动以有效地导致教师与学生地位的根本改变,促进教师教学方法的改进和学生学习方式的改变。教师由知识的传授者成为活动的组织者、引导者、合作者,学生由被动接受知识的容器转变为活动学习的设计者、主持者、参与者;传统的传授式教学已不能满足教学的需要,学生的学习方式由被动接受变为主动探究。
二、处理统计与概率的基本原则
1.突出过程,以统计过程为线索处理统计与概率的内容统计学的主要任务是,研究如何以有效的方式收集和处理受随机性影响的数据,通过分析数据对所考察的问题作出推断和预测,从而为决策和行动提供依据和建议。统计是一个包括数据的收集、整理、描述和分析(包括概率)的完整过程。根据统计的这个特点,初中阶段的统计内容应该反映这个完整的过程,以过程为线索设计整个初中的统计内容。首先是数据的收集,然后是对收集到的数据进行整理和描述,最后对数据进行分析。在具体内容的处理上也应突出统计的基本过程,让学生经历收集数据,整理数据、描述数据和分析数据得出结论,利用结论进行合理预测和判断的统计过程。
2.强调活动,通过活动体验统计的思想,建立统计的观念
统计与生活实际是密切联系的,在收集数据、处理数据以及利用数据进行预测、推断和决策的过程中包含着大量的活动,完成这些活动需要正确的统计思想观念的指导。统计的学习要强调让学生从事简单的数据收集、整理、描述、分析,以及根据统计结果进行判断和预测等活动,以便渗透统计的思想,建立统计的观念。
3.循序渐进、螺旋上升式安排内容
统计是一个包括数据的收集、整理、描述和分析的完整过程,这个过程中的每一步都包含着多种方法。例如,收集数据可以利用抽样调查,也可以进行全面调查;在描述数据中,可以用象形图、条形图、扇形图、直方图、折线图等各种统计图描述数据。对统计过程中的任意一步,教材不可能在一个统计过程中全面介绍,因此教材可以采用循序渐进、螺旋上升的方式处理内容,在重复统计活动的过程中,逐步安排收集数据和处理数据内容。这样安排内容不仅符合统计的特点,也符合学生的认知规律。学生对统计的过程是陌生的,这样螺旋上升式安排内容,可以使学生在重复统计活动的过程中,不断完善对统计的认识,逐步掌握统计分析的各种方法。
三、处理统计与概率时值得注意的几个问题
1.统计与概率宜分别相对集中安排
概率是刻画事件发生可能性大小的量,统计是通过处理数据,利用分析数据的结果进行预测或决策的过程。从统计学内在的知识体系看,概率是统计学的有机组成部分,在数据的分析阶段,可以利用概率进行统计分析,从数据中得出结论,根据结论进行预测或判断。因此,在初中阶段,可以把概率看成是统计过程的一个阶段。
2.使用信息技术,突出统计量的统计意义
信息技术的发展,使收集数据和处理数据变得更方便、更快捷。我们可以通过计算机网络收集数据,利用计算机软件制作统计表,绘制各种统计图以及进行概率实验,这是统计与概率在各行各业得到广泛应用的一个重要原因。在教材编写和实际教学中,应当提供使用计算机处理一些内容的方案,作为弹性处理,供有条件使用计算机的学校或学生选用。
3.淡化处理概念
虽然概率与统计的概念不多,但有些概念给出定义是困难的,教材不必追求严格定义,应将重点放在理解概念的意义上来。例如概率的概念,在中学阶段给出严格的定义是不可能的,也是没有必要的,因此在编写时,可以通过大量的例子来说明,让学生感受到概率是对随机现象中规律性的一种刻画,是对事情发生可能性大小的一种估计就可以了。
4.选材广泛,文字叙述通俗、简洁
统计(包括概率)的现实生活素材是非常丰富的,编写教材时应当充分挖掘,尽量从学生的生活实际出发来引出和呈现内容,通过丰富的素材处理内容。选材可以是学生感兴趣的生活实际问题、社会问题或人与自然的问题 等,突出现实性与时代感。
统计与概率的内容虽然有大量的图表,但也需要一定的文字语言解释说明。为不影响学生的阅读兴趣、分散学生的注意力,要避免大段的文字叙述。
一、统计与概率改革的意义
统计与概率内容的改革,对促进初中数学教学内容的现代化、结构的合理化,推动教育技术手段的现代化,改进教师的教学方式和学生的学习方式等都有积极的作用。
1.使初中数学内容结构更加合理
现行初中数学教学内容主要包括代数、几何,统计含在代数之中。初中三年总课时大约500左右,代数约占258课时,统计约占14课时,几何约 占228课时。从课时分配上可以看出,代数和几何占有相当的份量,约占总课时的95%,统计仅占4%。代数、几何属于“确定性” 数学,学习时主要依赖逻辑思维和演绎的方法,它们在培养学生的计算能力、逻辑思维能力和空间观念方面发挥着重要作用。而统计与概率属于“不确定性”数学,要寻找随机性中的规律性,学习时主要依靠辨证思维和归纳的方法,它在培养学生的实践能力和合作精神等方面更直接、更有效。统计、概率与现实生活密切联系,学生可以通过实践活动来学习数据处理的方法。
2.有效地改变教师的教学方式和学生的学习方式
转变方式是学习统计与概率的内在要求。由于统计与概率中存在着大量的活动,学生需要通过亲自参与活动来学习统计与概率的内容,掌握数据处理的方法。这些活动以有效地导致教师与学生地位的根本改变,促进教师教学方法的改进和学生学习方式的改变。教师由知识的传授者成为活动的组织者、引导者、合作者,学生由被动接受知识的容器转变为活动学习的设计者、主持者、参与者;传统的传授式教学已不能满足教学的需要,学生的学习方式由被动接受变为主动探究。
二、处理统计与概率的基本原则
1.突出过程,以统计过程为线索处理统计与概率的内容统计学的主要任务是,研究如何以有效的方式收集和处理受随机性影响的数据,通过分析数据对所考察的问题作出推断和预测,从而为决策和行动提供依据和建议。统计是一个包括数据的收集、整理、描述和分析(包括概率)的完整过程。根据统计的这个特点,初中阶段的统计内容应该反映这个完整的过程,以过程为线索设计整个初中的统计内容。首先是数据的收集,然后是对收集到的数据进行整理和描述,最后对数据进行分析。在具体内容的处理上也应突出统计的基本过程,让学生经历收集数据,整理数据、描述数据和分析数据得出结论,利用结论进行合理预测和判断的统计过程。
2.强调活动,通过活动体验统计的思想,建立统计的观念
统计与生活实际是密切联系的,在收集数据、处理数据以及利用数据进行预测、推断和决策的过程中包含着大量的活动,完成这些活动需要正确的统计思想观念的指导。统计的学习要强调让学生从事简单的数据收集、整理、描述、分析,以及根据统计结果进行判断和预测等活动,以便渗透统计的思想,建立统计的观念。
3.循序渐进、螺旋上升式安排内容
统计是一个包括数据的收集、整理、描述和分析的完整过程,这个过程中的每一步都包含着多种方法。例如,收集数据可以利用抽样调查,也可以进行全面调查;在描述数据中,可以用象形图、条形图、扇形图、直方图、折线图等各种统计图描述数据。对统计过程中的任意一步,教材不可能在一个统计过程中全面介绍,因此教材可以采用循序渐进、螺旋上升的方式处理内容,在重复统计活动的过程中,逐步安排收集数据和处理数据内容。这样安排内容不仅符合统计的特点,也符合学生的认知规律。学生对统计的过程是陌生的,这样螺旋上升式安排内容,可以使学生在重复统计活动的过程中,不断完善对统计的认识,逐步掌握统计分析的各种方法。
三、处理统计与概率时值得注意的几个问题
1.统计与概率宜分别相对集中安排
概率是刻画事件发生可能性大小的量,统计是通过处理数据,利用分析数据的结果进行预测或决策的过程。从统计学内在的知识体系看,概率是统计学的有机组成部分,在数据的分析阶段,可以利用概率进行统计分析,从数据中得出结论,根据结论进行预测或判断。因此,在初中阶段,可以把概率看成是统计过程的一个阶段。
2.使用信息技术,突出统计量的统计意义
信息技术的发展,使收集数据和处理数据变得更方便、更快捷。我们可以通过计算机网络收集数据,利用计算机软件制作统计表,绘制各种统计图以及进行概率实验,这是统计与概率在各行各业得到广泛应用的一个重要原因。在教材编写和实际教学中,应当提供使用计算机处理一些内容的方案,作为弹性处理,供有条件使用计算机的学校或学生选用。
3.淡化处理概念
虽然概率与统计的概念不多,但有些概念给出定义是困难的,教材不必追求严格定义,应将重点放在理解概念的意义上来。例如概率的概念,在中学阶段给出严格的定义是不可能的,也是没有必要的,因此在编写时,可以通过大量的例子来说明,让学生感受到概率是对随机现象中规律性的一种刻画,是对事情发生可能性大小的一种估计就可以了。
4.选材广泛,文字叙述通俗、简洁
统计(包括概率)的现实生活素材是非常丰富的,编写教材时应当充分挖掘,尽量从学生的生活实际出发来引出和呈现内容,通过丰富的素材处理内容。选材可以是学生感兴趣的生活实际问题、社会问题或人与自然的问题 等,突出现实性与时代感。
统计与概率的内容虽然有大量的图表,但也需要一定的文字语言解释说明。为不影响学生的阅读兴趣、分散学生的注意力,要避免大段的文字叙述。
关键词: 《社会统计学》 课程定位 教学理念 教学目的
一、导言
《社会统计学》是社会学专业的分支学科,也是社会学的基础课程之一,是用统计学的方法来研究社会现象和社会问题,即用“统计学”为“社会学”服务的一门应用性课程。《社会统计学》可以为社会学专业学生的课题调查和研究提供基础和有效的手段和工具,可以为学生学好SPSS等统计软件提供理论依据,同时也可以为社会上的许多行业培养合格的统计人才,扩大社会学专业学生的就业范围。总之,在当今社会,社会统计教育的重要性正在不断凸显。但是,在我国,作为社会学方法课程的《社会统计学》起步较晚,发展尚不成熟,课程体系也不甚完善,因此,《社会统计学》教学改革还有很长的路要走。教学改革是一项“系统工程”,是一个整体性的改革,但作为其理论基础,教学实施的主导思想尤为重要,只有将主导思想进一步明确,才能够以此为基础,指导教学内容、手段等具体方面的改革。我通过对本课程的教学实践与经验总结,以及在此基础上的调查、研究,尝试性地完成这项研究,以期为我国的《社会统计学》教学改革提供一些有益的启迪。
二、当今《社会统计学》教育存在的问题
我国当前的《社会统计学》教育存在着一些普遍性的问题,其中比较重要的就是理论内容“大而全”,不论是各高校的课程大纲还是教材都显示出:《社会统计学》的理论内容普遍偏多、偏难、主次不分。文科专业的学生数学基础薄弱,若要求他们在有限的课时内,学大量庞杂、深奥的统计原理,学习会过于吃力,从而影响到学习兴趣和学习质量。有学生说:作为文科生,潜意识中没有“理科自信心”,在学习上,稍微碰上一点难度较高的统计知识,积极性马上就没了,这门课的目标也成了“考试混及格就成”。翻翻几本常用的社会统计学教材也会发现,内容非常全面,无论是社会学学生能用到的还是不能用到的内容都有涉及,一些基础性的数学理论如微积分、概率的运算、公式的推导过程等占了一定的比重。教材的针对性还不甚清晰,这在我国的统计教育中还是一个很大的问题。而国外已经比较重视这一问题,北大袁卫教授曾经在论文中说过,“我们翻译的15本国外优秀著作和教材中,绝大多数是为统计学专业本科生和研究生而编的。而刚刚影印的7本英文原版教材中,也都注明了教材的使用对象。为不同的对象编好不同的教材,是我们教材编写中需要认真对待的问题”[1]。
三、课程定位与教学理念的探讨
不论是授课内容的选择,还是案例教学的实施和实践的开展,其偏离社会及学生自身都需要的一个根本原因在于:许多学校和教师没有真正认清《社会统计学》这门课程的性质,其学科定位、理念、目的是什么?只有弄明白这一基础性的问题,课程实施具体环节的难题才能迎刃而解。以下我主要将主导思想分解为学科定位、教学理念与教学目三个理论方面来具体分析。
1.学科定位
学科定位即其所属的上级学科及与其它学科的关系,它决定了本课程是属于什么专业、为什么专业范围服务及学科的倾向性如何。从《社会统计学》课程来看,它是社会学的一门分支学科,是用统计学的方法研究社会现象。“用统计学的方法”即以统计作为工具、手段或者辅方法,而目的是“研究社会现象”,即社会学范畴内的问题。归根到底,这门课程是为社会学服务的,其主要授课对象是社会学专业学生,其学习目的是社会学研究,因此,课程应定位于社会学范围内。我们选择教授内容应本着“能为社会学研究服务的统计方法我们纳入课程体系;与社会学研究毫无关联,或者基本不会用到的统计学内容则予以剔除”。这就区分了《社会统计学》与《统计学》、《经济统计学》等其他统计相关课程的不同。与其说《社会统计学》是统计学的下属课程,不如说它是社会学的分支学科,这才符合它的学科定位、适用对象及开设目的。因此,我们对这门课程内容与方法的安排、设计都要根植于社会学的需要。教学改革的方向也要强调其对“社会学”的服务性和课程本身的“实用性”,以培养学生的操作能力为目标,以“简明实用”为其根本原则。此外,《社会统计学》是一门应用性课程,这决定了我们应千方百计体现其应用性,尤其重视学生的操作能力,使教学更好地发挥其应用性作用。
2.教学目的
我将《社会统计学》的教学目的分为长远目的与直接目的。从长远看,《社会统计学》是为了培养学生处理、分析数据的能力及用统计学原理与方法解决社会问题的能力,为将来从事社会调查和统计工作打下基础,成为社会需要的专门人才,扩大就业范围和就业选择,增强择业优势。具体目的为《社会统计学》可作为即将要学习的SPSS、STATA等统计软件的理论基础。当今时代,做统计分析几乎都用SPSS等统计软件,使用计算机软件可以节省大量笔算的程序和计算,只要操作正确,可使数据的整理和分析变得更加快速、简便、准确,是人算所无法比拟的。用软件进行统计分析是统计学发展的必然趋势,学习各种统计学的人必须掌握至少一种统计软件的操作方法,因此,我们都要开设统计软件使用的课程,让学生适应学科的发展趋势。但是,单纯的软件操作只能传授我们如何操作和如何输入、输出数据,而对于目标变量的性质、意义,操作方法的比较和选择,数据分析的原理,输出结果的解释,以及如何用其解释社会问题等,如果没有统计学的理论基础,计算机是不会告诉我们的。如果不知道以上这些内容,即使输出结果,也是无意义的,甚至会使操作失去方向和目的性。而这些内容都是《社会统计学》的原理部分,是需要从《社会统计学》课程中学到的,只有在扎实的理论指导下,统计软件的操作才能发挥强大的作用,才能创造实际价值。因此,《社会统计学》最直接的目的即作为统计软件的理论基础,并在此基础上指导软件的使用。
3.教学理念
“教学改革,理念先行”,教学理念是教学开展的指导思想,也是课程设置的基本价值体现,它决定了课程开展的方向和具体实施。只有树立正确科学的理念,教学活动才能真正地为教育服务、为学生服务、为社会服务。
专业学习分为应用导向型学习和知识导向型学习,前者重在应用并解决现实问题,在此类课程的开展中要偏重应用部分,理论为应用服务;而后者则强调理论思辨和思考能力,目的是丰富相关方面的理论,解决理论问题,在此类课程的教学中应偏重理论思维和逻辑推理能力的训练。对于统计学,姬海丽指出:“非统计专业的统计学习为应用导向型学习;统计专业的统计学习为知识导向型学习。”[2]社会统计学是非统计专业的学习,因此它应向应用导向型发展。“社会学为体,统计学为用”,这就是《社会统计学》的教学理念。我们开展《社会统计学》要遵求“简明实用”的原则,内容简化,重点突出,以实用性知识为主,充分发挥统计学的工具作用和辅助作用。这一教学理念不但要让教师铭记于心,而且要让学生深刻认识到,这样才能使学生在这一理念的指导下有目的地学习,有的放矢地安排时间与侧重点,知道为什么学、怎么学、什么需要了解、什么需要记住,只有教师和学生都深知教学理念,互相配合,才能达到良好的教学效果。
如何将“简明实用”的教学理念具体应用于《社会统计学》课程教学,即解决《社会统计学》课程内容中理论与实践孰轻孰重的问题。《社会统计学》应按照“理论够用、适度,强化技能,重在应用”[3]这一原则进行安排和整合。统计学教学侧重理论知识的学习和解题能力,而忽视学生分析问题、解决问题的能力。“《社会统计学》作为一门应用统计课程,不应过于数学化,也无需搞题海战术”,不能将它当作“思维体操”来学。诚然,《社会统计学》是理论与实践的结合,但理论须控制在社会学范围所需要的界限内,能足够指导社会学实践就足矣。因此,对于《社会统计学》这类非统计专业的统计类课程要特别强调统计思想、应用和案例教学,着重于数据分析能力的培养。
四、结论
《社会统计学》应强调其对“社会学”的服务性和课程本身的“实用性”;以培养学生的操作能力为目标;以“简明实用”为根本原则。高度重视统计思想的培养,统计思想为学生指出一个清晰的学习方向和思路,沿着正确的学习思路可以节省学习时间、提高学习效率。建议任课老师在具体授课前就将总的统计思想介绍给学生,包括学习《社会统计学》的目的、意义、重点、难点,强调其为社会研究服务的本质,提醒学生不要以学数学类课程的方式接受这门课程,不要钻牛角尖,不要搞题海战术,要特别注重其应用性,有针对性、有重点地进入学习,并使他们知道在学习结束时应达到什么样的水平。其次,教师应在讲解每章具体内容之前,详细说明本章内容所贯穿的统计思想。例如,在教授假设检验时,首先告知学生只有在概率分布上有显著的偏离,才能否定原假设,而在概率上不是显著小的,即使样本统计值与假设值表面上区别很大,也不能否定假设。假设检验是以概率为基础的粗略估计,不同于数学上的精确计算,如某均值的假设值为400,而用于检验假设的样本值为350,如果显著度上不明显,不属于小概率事件,我们仍认为原假设是正确的,即证实了原假设的命题。类似这类情况都要先做一定的解释,以免学生感到困惑和迷茫。
参考文献:
[1]袁卫,刘畅,张云.我国统计教材建设的历史回顾与现实思考.统计研究,2004,6:55.
[2]罗晓娟.从社会统计需求看非统计专业统计教学改革.统计与咨询,2008,4:56-57.
摘要:本文根据讲授统计学课程中所总结出的经验,针对非统计学专业统计学课程存在的问题提出了统计学教学改革的几点建议,以期能够提高统计学课程的教学质量。
关键词 :统计学;实验教学;案例教学;多媒体教学
一、前言
在不列颠百科全书中,统计学的定义是一门关于社会经济活动数量表现和数量关系的方法论科学,是收集、分析、表述、解释数据的科学。它通过汇总的大量数据来探索规律,提高我们对事物的认识。统计学是教育部规定的财经类专业学生必修的专业核心课之一,统计学成为培养学生掌握经济学基本理论和方法,夯实数学与经济学基础,熟练地运用计算机分析、处理统计数据,提高学生综合素质的一门重要课程。在现实生活中,统计学应用相当广泛,以致于我们可以将统计学的范围扩展为能够用数据表示的现象。但是目前在非统计学专业的《统计学》教学中出现了很多问题,本文根据统计学课程在非统计学专业中的教学现状进行了分析,针对出现的问题给出相应的解决方法,希望能够给《统计学》课程教学质量的提高提供一些建议。
二、教学中存在的问题
1.课程安排不合理
根据全国的非统计学专业的《统计学》课程设计的调查中发现,某些高校,在课程安排结构上存在不合理现象。例如某些高校,《概率论》与《统计学》安排在统一学期,或者《统计学》安排在《概率论》之前,还有些高校将《西方经济学》安排在《统计学》之后。而《概率论》课程中的内容是学习《统计学》的基础内容,《西方经济学》课程的内容是理解《统计学》课程的前提。
2.课程教学模式不合理,学生难以理解
《统计学》课程本身就有很多抽象的概念及数学公式,这些概念及公式是统计学知识的基础内容。但是,对于大多数非统计学专业的学生来讲,数学功底较差,学习统计学就有着很大难度。另外教师在讲授课程中,由于不注重教学方法,使得本身数学不好的同学对统计学的学习产生恐惧和厌烦感。另外,尽管统计学的应用可以说贯穿各行各业、方方面面,与我们的生活息息相关。但是老师在课堂教学并没有让同学们感受到这一点,所举示例都远离学生们的学习工作生活,学生们自然对这个数学要求高、抽象思维强的课程毫无兴趣,结果就是不想学习,最终结局导致统计学课程没有学好,更谈不上分析实际问题。
三、针对非统计学专业统计学课程中存在问题的建议
1.合理安排课程
根据各个学校的自身情况及《统计学》课程的教学特点,合理安排与《统计学》相关课程的先后顺序,例如《概率论》安排在《统计学》之前,《西方经济学》安排在《统计学》之前等。
2.多媒体教学在《统计学》教学中的合理使用
根据对我校学生的调查发现,学生对多媒体教学信息资源丰富性的满意程度,结果显示58.0%的学生对本校多媒体教学信息资源丰富性现状满意,说明大多数学生认为多媒体内容、形式、学习资源,整体效果的信息丰富性方面比较好,所以在《统计学》的教学中可以合理的使用多媒体教学。
3.开展案例教学与实验教学相结合的教学方式
统计学是理论与实践相结合的课程,而学生们在学习了统计学中的很多理论之后,却不知道自己学习的理论在什么情况下使用、怎么样使用才能够解决实际问题,因此开展案例教学与实验教学相结合的教学方式非常有必要。
统计学教师在传授统计学课程的过程当中,应当先注意将案例与教学目标进行有机的结合,唯有理论与实际相结合才能够更好的激发学生们的学习积极性,从而加强学生们对于统计学公式的理解能力,促进统计学课程的教学质量与教学效率。统计学的案例教学可以根据教学内容来指导学生们针对自己感兴趣的日常身边实际问题进行实践活动的组织。例如说:在学习指数的过程中,可以指导学生们可以在高校校园当中调查学校食堂内饭菜的价格,编制高校食堂饭菜价格指数;或者在学习市场调查中,可以对大学生的手机月消费情况进行调查来得到大学生手机消费情况;再或者讲授回归分析中,可以指导学生收集班上同学父亲身高和同学的身高,来计算在班级上的同学父亲身高与子女身高的回归线等等。
从教学实际考虑,统计学实验教学可以利用统计软件进行数据分析,根据统计软件包中的工具对统计学方法进行操作。通过这些训练,能够更好地帮助学生们将统计理论用到实际问题,提高动手能力。目前在高校讲授的统计分析软件主要有SAS、spss、Eviews 和STATA等,但是这些都是相对专业的统计分析软件,非统计学专业的学生在他们的课程中是接触不到的。很多高校也不会为了《统计学》一门课程再重新开一门统计软件课程,所以实验教学中可以考虑使用EXCEL软件,这个被大家熟悉的且功能强大的办公软件。EXCEL 操作比较简洁,功能实用,易学易懂,便于掌握,对于非统计专业的人员进行数据处理和分析非常合适,完全可以满足一般统计分析的需要。在统计学的实验教学中就可以将实例教学中得到的数据使用EXCEL软件,得到分析结果。
四、结论
本文分析了统计学的教学中存在着课程安排不合理、课程教学模式不合理等问题,并针对这些实际问题提出了一些改革建议,例如在教学中实施案例教学与实验教学相结合,配合多媒体教学模式。现代社会“数据的增加呈指数型,数据分析的增加呈二次式”。当大量数据充斥在我们的周围,如果不采用合适的方法去加以整理分析,那数据只能是一种意识空间的浪费,更不用提以此来拉动经济发展和社会进步了。因此,统计学教育工作者通过合理的教学改革方法将枯燥、抽象的统计学理论更加让学生们接受、理解,培养学生们的分析处理实际问题的能力尤为重要。
参考文献:
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[2]袁卫.机遇与挑战———写在统计学成为一级学科之际[J].统计研究,2011,11:3-10.
[3]曾五一,肖红叶,庞皓,朱建平. 经济管理类统计学专业教学体系的改革与创新[J]. 统计研究,2010,02:3-6.
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