统计思想的概念范文

时间:2024-02-28 17:57:37

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统计思想的概念

篇1

关键词:概率统计 教学方法 实际应用

中图分类号:021 文献标识码:A 文章编号:1007-3973(2010)011-155-02

大学教育的主要任务是培养高素质具有创新意识和能力的优秀人才,大学数学教学在完成这个任务中起着不可忽视的作用,大学数学教学的作用是灌输数学知识,提高数学素养,培养应用数学的能力,目标是获得数学基础知识,学会思维的方法,知道把握问题的全局,了解知识整体的构架,掌握应用的基本思路。工科数学教学的主要目的是培养学生用数学思想和工具去解决实际问题的能力,为学习其他课程打好基础,因此下面仅对工科数学中概率统计课程的教学进行探讨研究。

1 工科概率统计课程教学的现状与存在不足

掌握和应用数学的水平己成为民族文化素质、社会进步和发展的重要标志,概率统计是应用性和实践性很强的一门课程,但是,目前课程的教学方法和教学内容上在体现实际应用方面还存在着各种问题:教学手段上基本是采用注入式教学,按照教栩、大纲讲得过细、过透,生怕学生听不懂,有时把概念、定理讲得过神秘、复杂;教学内容上看,经典多且重,现在少而轻,概率重统计轻;从教学效果和侧重点看重视计算方法,轻视数学概念、思想方法,不注重应用能力的训练培养,结合实际领域不广泛,导致学生在实际问题中无从下手。概率统计作为大学数学的重要课程,在教学方法上没有充分利用当代的重要工具――计算机,教学内容上没有足够重视理论与实际相结合和在社会应用中的作用,这些明显不适应现代及末来的需求,所以对概率统计课程教学方法的改革是当前急待解决的问题之一。

2 工科概率统计课程教学改进的设想

概率统计是大学数学的主要课程,特点是:联系生活、理论深刻、解题方法独特且应用十分广泛。在几乎所有的科学领域中都可以应用概率统计的方法解决实际问题,为此笔者认为概率统计在教学改革上应强调以下几点:

2.1 明确教学思路及教学方法

在概率统计的教学中关键要明确学习的主体,要授之以渔,而非授之以鱼,要教会学生学习的方法,主要让学生掌握概率统计的思想和方法,根据课程紧密联系实际的特点突出应用性,培养学生用数学思想和方法解决实际问题的能力,使学生充分认清概率统计在社会实践中的重要性,才会下定决心学好这门课程。所以,在概率统计的教学过程中,可介绍著名数学家关于概率统计这门课程的评价,如“概率论已成为全部科学之基石之一,而它的女儿――统计科学已进入人类全部的领域之中”,“人生的最重要的问题大部分实际上只是概率论的问题”(拉普拉斯)等。

概率统计与其它大学数学在教学方法上应有着很大的不同,后者较为注重的是培养学生的抽象思维能力、计算能力,而概率统计的教学不仅培养学生的数学基础能力,重要的是使学生理解哲学背景,即统计思想,我国著名统计学家、中科院院士陈希孺先生曾多次指出统计思想的重要性,“统计思想是概率统计的灵魂,离开了统计思想的讲授,概率统计的教学就会成为无本之木,无源之水,就会变成高等数学的简单应用。”可在教学中结合本课程与生活实际联系密切、应用广泛的特点,用生动的实例或背景激发学生的学习热情,如在讲授古典概型、伯努利概型时一定要结合其背景,注意条件的判定,否则学生会死记硬背。对于各种分布的讲授要结合具体应用模型,如指数分布主要用于描述“电子元件的寿命”,“等待时间”等,这样讲解有利于提高学生的学习兴趣,加深学生对所学知识的印象。

2.2 强化基本概念的教学

概念是教学展开的基础,数学概念是抽象上的抽象,先前的概念往往是后继概念的基础,从而形成数学概念的系统。能否学好数学,是否掌握好概念是关键,学好数学概念是学好数学的前提,是培养学生逻辑思维能力和分析问题、解决问题的重要依据。要使学生准确、深刻地理解基本概念,因为数学概念往往互相关联,教师在处理教材内容时,要从整体上把握教材的知识体系,综观全局,引导学生掌握概念之间的纵横联系,在概念的统帅作用下,觉察出已学知识之间的联系。

如样本空间,一般在教学中往往忽略这个概念,但在后续课程及实际应用中都有重要作用,选择不同会得到不同的解题方法,选择不当会使问题复杂化。还有数学期望,方差,统计量等这些基本概念一定要讲清楚。

2.3 突出抓主线化繁为简的原则

对工科专业的学生,并不需要详细掌握定理的证明和计算过程,在概率统计的教学中只需要求学生掌握概率统计的主要概念、基本定理以及常用的数理统计的思想和方法即可,应将主要精力放在培养学生运用概率论思想和数理统计方法解决实际问题的能力上。

因此课程的教学原则是,抓住主线,即抓主要概念、理论、思想和方法,讲清楚最简单、最基本的知识和原理,说明知识扩展延伸的思路和方法,对复杂的定理证明和繁琐的计算过程可不讲或简单介绍。如概率统计的精华是分布函数、数字特征、统计特征、统计量,这些一定要讲透。

2.4 重视数理统计教学

概率统计课程的中心任务是揭示随即现象的统计规律性及内在联系。数理统计是概率统汁课程中的重要部分,学生对这部分内容的掌握直接影响解决实际问题的能力。因此,如何增强工科学生对数理统计思想方法的理解与应用已成为教学的一个重要的课题。传统的教学中只重视公式的推导、计算能力的训练,忽略了对统计思想的讲授,很多同学学完概率统计课程只知道照书上公式计算而不知道所以然,更谈不上统计方法的应用了。

统计学是讨论不确切推理的科学和艺术,逻辑思维的形式是演绎和归纳,归纳方法作为科学方法的基础,如效能与毁伤的问题,必须拙样:对于教科书中出现的大量的统计计算均可由软件实现,实际工作中需要统计处理的数据也大多由软件完成,因此,如何培养学生用数理统计思想建模,相应地成了现代数理统计教学工作的重点。在授课过程中,若条件允许,可以适当安排一些统汁软件的上机实验以帮助学生理解和使用统计软件。

3 工科概率统计教学中一些具体方法的探讨

如何使学生在课堂学习中取得较好的学习效果是许多教育工作者探索的一个重大课题,应用性较强的概率统计课程的教学是不能采用传统的教学模式的,通过多年的教学实践笔者认为可从以下几个方面进行尝试:

3.1 了解知识的来龙去脉

来龙,知识的来源,首先要求教师学习数学史,特别是概率统计发展史,比如,在介绍贝努里大数定律时,可顺便指出它建立在1731年,是概率论的第l篇论文。介绍数理统计知识时可指出数理统计学来源于实践,而它的发展又是为了进一步

指导人们的实践活动。去脉,知识的应用,教师要学习现代科技和开展科研,对自然界的深刻研究是数学最富饶的源泉,教学中还要培养教师和学生如何问问题,教师的问题应有诱导性,启发性,发散性,应倡导学生不拘一格大胆、创新提出各种问题和殴想,如期望与均值、方差与波动、统计特征与个别事件分别有什么关系等。

3.2 注意概念的直观含义或实际意义

数学是从人类生活中长大发展的,数学是一个整体,“数”、“形”是互通的,教学中充分利用概念的直观含义或实际意义,使得不容易理解的概念易于理解和掌握,比如引入分布函数的概念时可这样处理,离散型随机变量的统计特征可以用分布律描述,非离散型的该如何描述?问题1:彩电的寿命是一随机变量,对消费者来说,{=8年},还是{=8年零1天)?问题2:人的身高是一随机变量,你的身高是1.70米还是1.701米?实际生活中我们关心的是彩电的寿命是几年,你的身高是哪个范围,用随机变量描述的话,落在某一区间的概率是多少,由此引入分布函数的概念就比较容易理解了。

3.3 重视对思想方法的指导

数理统计的核心内容是参数估计、假设检验,对这一部分内容讲清原理比教会计算更重要。在一定程度上决定了学生日后对于统计思想使用的正确与否。如极大似然估计是建立在“极大似然原理”之上的,在授课过程中一定要讲清它的原理,而不是仅仅告诉学生怎样去做题;对假设检验则要讲清两类错误(风险)及“小概率原理”,在这基础上再讲假设检验会理解得更好。

3.4 强化应用强化与专业相结合的应用

传统的教学方法往往只重视数学理论上的连续性,不注重在实际中的应用性和可操作性。概率统计课程恰恰是一门应用性都很强的学科,所以教学改革的重点应充分体现“学以致用”的原则。可列举一些实例来说明学习、掌握概率统计知识和方法去解决日常生活中的问题是何等重要。如,生活中人们经常要在不确定的情况下做出决定,像天气预报、炒股、买彩票以致赌博等,也体现了数理统计的思想和方法都是长期实践的结果。

篇2

【论文摘要】所谓统计思想,就是在统计实际工作、统计学理论的应用研究中,必须遵循的基本理念和指导思想。统计思想主要包括均值思想、变异思想、估计思想、相关思想、拟合思想、检验思想等思想。文章通过对统计思想的阐释,提出关于统计思想认识的三点思考。

【论文关键词】统计学;统计思想;认识

1关于统计学

统计学是一门实质性的社会科学,既研究社会生活的客观规律,也研究统计方法。统计学是继承和发展基础统计的理论成果,坚持统计学的社会科学性质,使统计理论研究更接近统计工作实际,在国家和社会得到广泛发展。

2统计学中的几种统计思想

2.1统计思想的形成

统计思想不是天然形成的,需要经历统计观念、统计意识、统计理念等阶段。统计思想是根据人类社会需求的变化而开展各种统计实践、统计理论研究与概括,才能逐步形成系统的统计思想。

2.2比较常用的几种统计思想

所谓统计思想,就是统计实际工作、统计学理论及应用研究中必须遵循的基本理念和指导思想。统计思想主要包括:均值思想、变异思想、估计思想、相关思想、拟合思想、检验思想。现分述如下:

2.2.1均值思想

均值是对所要研究对象的简明而重要的代表。均值概念几乎涉及所有统计学理论,是统计学的基本思想。均值思想也要求从总体上看问题,但要求观察其一般发展趋势,避免个别偶然现象的干扰,故也体现了总体观。

2.2.2变异思想

统计研究同类现象的总体特征,它的前提则是总体各单位的特征存在着差异。统计方法就是要认识事物数量方面的差异。统计学反映变异情况较基本的概念是方差,是表示“变异”的“一般水平”的概念。平均与变异都是对同类事物特征的抽象和宏观度量。

2.2.3估计思想

估计以样本推测总体,是对同类事物的由此及彼式的认识方法。使用估计方法有一个预设:样本与总体具有相同的性质。样本才能代表总体。但样本的代表性受偶然因素影响,在估计理论对置信程度的测量就是保持逻辑严谨的必要步骤。

2.2.4相关思想

事物是普遍联系的,在变化中,经常出现一些事物相随共变或相随共现的情况,总体又是由许多个别事务所组成,这些个别事物是相互关联的,而我们所研究的事物总体又是在同质性的基础上形成。因而,总体中的个体之间、这一总体与另一总体之间总是相互关联的。

2.2.5拟合思想

拟合是对不同类型事物之间关系之表象的抽象。任何一个单一的关系必须依赖其他关系而存在,所有实际事物的关系都表现得非常复杂,这种方法就是对规律或趋势的拟合。拟合的成果是模型,反映一般趋势。趋势表达的是“事物和关系的变化过程在数量上所体现的模式和基于此而预示的可能性”。

2.2.6检验思想

统计方法总是归纳性的,其结论永远带有一定的或然性,基于局部特征和规律所推广出来的判断不可能完全可信,检验过程就是利用样本的实际资料来检验事先对总体某些数量特征的假设是否可信。

2.3统计思想的特点

作为一门应用统计学,它从数理统计学派汲取新的营养,并且越来越广泛的应用数学方法,联系也越来越密切,但在统计思想的体现上与通用学派相比,还有着自己的特别之处。其基本特点能从以下四个方面体现出:(1)统计思想强调方法性与应用性的统一;(2)统计思想强调科学性与艺术性的统一;(3)统计思想强调客观性与主观性的统一;(4)统计思想强调定性分析与定量分析的统一。

3对统计思想的一些思考

3.1要更正当前存在的一些不正确的思想认识

英国著名生物学家、统计学家高尔顿曾经说过:“统计学具有处理复杂问题的非凡能力,当科学的探索者在前进的过程中荆棘载途时,唯有统计学可以帮助他们打开一条通道”。但事实并非这么简单,因为我们所面临的现实问题可能要比想象的复杂得多。此外,有些人认为方法越复杂越科学,在实际的分析研究中,喜欢简单问题复杂化,似乎这样才能显示其科学含量。其实,真正的科学是使复杂的问题简单化而不是追求复杂化。与此相关联的是,有些人认为只有推断统计才是科学,描述统计不是科学,并延伸扩大到只有数理统计是科学、社会经济统计不是科学这样的认识。这种认识是极其错误的,至少是对社会经济统计的无知。比利时数学家凯特勒不仅研究概率论,并且注重于把统计学应用于人类事物,试图把统计学创建成改良社会的一种工具。经济学和人口统计学中的某些近代概念,如GNP、人口增长率等等,均是凯特勒及其弟子们的遗产。

3.2要不断拓展统计思维方式

统计学是以归纳推理或归纳思维为主要的逻辑方式的。众所周知,逻辑推理方式主要有两种:归纳推理和演绎推理。归纳推理是基于观测到的数据信息(尤其是不完全甚至劣质的信息)去产生新的知识或去验证一个假设,即以所掌握的数据信息为依据,归纳得出具有一般特征的结论。归纳推理是要在数据信息的基础上透过偶然性去发现必然性。演绎推理是对统计认识能力的深化,尤其是在根据必然性去研究和认识偶然性方面,具有很大的作用。

3.3深化对数据分析的认识

任何统计研究都离不开数据分析。因为这是得到统计研究结论的必要环节。虽然统计分析的形式随时代的推移而变化着,但是“从数据中提取一切信息”或者“归纳和揭示”作为统计分析的目的却一直没有改变。对统计数据分析的原因有以下三个方面:一是基于同样的数据会得出不同、甚至相反的分析结论;二是我们所面对的分析数据有时是缺损的或存在不真实性;三是我们所面对的分析数据有时则又是海量的,让人无从下手。虽然统计数据分析已经经历了描述性数据分析(DDA)、推断性数据分析(IDA)和探索性数据分析(EDA)等阶段,分析的方法技术已经有了质的飞跃,但与人类不断提高的要求相比,存在的问题似乎也越来越多。所以,我们必须深化对数据分析的认识,围绕“准确解答特定问题并且从数据中获取一切有效信息”这一目的,不断拓展研究思路,继续开展数据分析方法技术的研究。

参考文献:

[1]陈福贵.统计思想雏议[J]北京统计,2004,(05).

[2]庞有贵.统计工作及统计思想[J]科技情报开发与经济,2004,(03).

篇3

【关键词】统计学;统计思想;认识

1关于统计学

统计学是一门实质性的社会科学,既研究社会生活的客观规律,也研究统计方法。统计学是继承和发展基础统计的理论成果,坚持统计学的社会科学性质,使统计理论研究更接近统计工作实际,在国家和社会得到广泛发展。

2 统计学中的几种统计思想

2.1 统计思想的形成

统计思想不是天然形成的,需要经历统计观念、统计意识、统计理念等阶段。统计思想是根据人类社会需求的变化而开展各种统计实践、统计理论研究与概括,才能逐步形成系统的统计思想。

2.2 比较常用的几种统计思想

所谓统计思想,就是统计实际工作、统计学理论及应用研究中必须遵循的基本理念和指导思想。统计思想主要包括:均值思想、变异思想、估计思想、相关思想、拟合思想、检验思想。现分述如下:

2.2.1 均值思想

均值是对所要研究对象的简明而重要的代表。均值概念几乎涉及所有统计学理论,是统计学的基本思想。均值思想也要求从总体上看问题,但要求观察其一般发展趋势,避免个别偶然现象的干扰,故也体现了总体观。

2.2.2 变异思想

统计研究同类现象的总体特征,它的前提则是总体各单位的特征存在着差异。统计方法就是要认识事物数量方面的差异。统计学反映变异情况较基本的概念是方差,是表示“变异”的“一般水平”的概念。平均与变异都是对同类事物特征的抽象和宏观度量。

2.2.3 估计思想

估计以样本推测总体,是对同类事物的由此及彼式的认识方法。使用估计方法有一个预设:样本与总体具有相同的性质。样本才能代表总体。但样本的代表性受偶然因素影响,在估计理论对置信程度的测量就是保持逻辑严谨的必要步骤。

2.2.4 相关思想

事物是普遍联系的,在变化中,经常出现一些事物相随共变或相随共现的情况,总体又是由许多个别事务所组成,这些个别事物是相互关联的,而我们所研究的事物总体又是在同质性的基础上形成。因而,总体中的个体之间、这一总体与另一总体之间总是相互关联的。

2.2.5 拟合思想

拟合是对不同类型事物之间关系之表象的抽象。任何一个单一的关系必须依赖其他关系而存在,所有实际事物的关系都表现得非常复杂,这种方法就是对规律或趋势的拟合。拟合的成果是模型,反映一般趋势。趋势表达的是“事物和关系的变化过程在数量上所体现的模式和基于此而预示的可能性”。

2.2.6 检验思想

统计方法总是归纳性的,其结论永远带有一定的或然性,基于局部特征和规律所推广出来的判断不可能完全可信,检验过程就是利用样本的实际资料来检验事先对总体某些数量特征的假设是否可信。

2.3 统计思想的特点

作为一门应用统计学,它从数理统计学派汲取新的营养,并且越来越广泛的应用数学方法,联系也越来越密切,但在统计思想的体现上与通用学派相比,还有着自己的特别之处。其基本特点能从以下四个方面体现出:(1)统计思想强调方法性与应用性的统一;(2)统计思想强调科学性与艺术性的统一;(3)统计思想强调客观性与主观性的统一;(4)统计思想强调定性分析与定量分析的统一。

3 对统计思想的一些思考

3.1 要更正当前存在的一些不正确的思想认识

英国著名生物学家、统计学家高尔顿曾经说过:“统计学具有处理复杂问题的非凡能力,当科学的探索者在前进的过程中荆棘载途时,唯有统计学可以帮助他们打开一条通道”。但事实并非这么简单,因为我们所面临的现实问题可能要比想象的复杂得多。此外,有些人认为方法越复杂越科学,在实际的分析研究中,喜欢简单问题复杂化,似乎这样才能显示其科学含量。其实,真正的科学是使复杂的问题简单化而不是追求复杂化。与此相关联的是,有些人认为只有推断统计才是科学,描述统计不是科学,并延伸扩大到只有数理统计是科学、社会经济统计不是科学这样的认识。这种认识是极其错误的,至少是对社会经济统计的无知。比利时数学家凯特勒不仅研究概率论,并且注重于把统计学应用于人类事物,试图把统计学创建成改良社会的一种工具。经济学和人口统计学中的某些近代概念,如GNP、人口增长率等等,均是凯特勒及其弟子们的遗产。

3.2要不断拓展统计思维方式

统计学是以归纳推理或归纳思维为主要的逻辑方式的。众所周知,逻辑推理方式主要有两种:归纳推理和演绎推理。归纳推理是基于观测到的数据信息(尤其是不完全甚至劣质的信息)去产生新的知识或去验证一个假设,即以所掌握的数据信息为依据,归纳得出具有一般特征的结论。归纳推理是要在数据信息的基础上透过偶然性去发现必然性。演绎推理是对统计认识能力的深化,尤其是在根据必然性去研究和认识偶然性方面,具有很大的作用。

3.3深化对数据分析的认识

任何统计研究都离不开数据分析。因为这是得到统计研究结论的必要环节。虽然统计分析的形式随时代的推移而变化着,但是“从数据中提取一切信息”或者“归纳和揭示”作为统计分析的目的却一直没有改变。对统计数据分析的原因有以下三个方面:一是基于同样的数据会得出不同、甚至相反的分析结论;二是我们所面对的分析数据有时是缺损的或存在不真实性;三是我们所面对的分析数据有时则又是海量的,让人无从下手。虽然统计数据分析已经经历了描述性数据分析(DDA)、推断性数据分析(IDA)和探索性数据分析(EDA)等阶段,分析的方法技术已经有了质的飞跃,但与人类不断提高的要求相比,存在的问题似乎也越来越多。所以,我们必须深化对数据分析的认识,围绕“准确解答特定问题并且从数据中获取一切有效信息”这一目的,不断拓展研究思路,继续开展数据分析方法技术的研究。

参考文献

[1] 陈福贵.统计思想雏议[J]北京统计, 2004,(05) .

[2] 庞有贵.统计工作及统计思想[J]科技情报开发与经济, 2004,(03) .

篇4

关键词:案例教学;概率论与数理统计;案例选择

作者简介:李春丽(1979-),女,湖北荆门人,武汉科技大学理学院,讲师。(湖北武汉430065)

基金项目:本文系科技部项目(项目编号:2009IM010400-1-25)、武汉科技大学教研项目(项目编号:2011x056)的研究成果。

中图分类号:G642     文献标识码:A     文章编号:1007-0079(2012)14-0083-02

案例教学(Case-teaching 或Case Method)是指通过提供一个真实的或模拟的具体情景,有选择地把问题呈现出来,让学生置身于该情景之中,在教师的组织下,通过对案例的阅读、思考、分析、讨论和交流,开发学生发现、分析和解决实际问题的能力。它强调以学生为主体,以培养学生的自主学习能力、实践能力和创新能力为目的。[1]简单点说“案例教学”就是指在教学时要从问题到理论,再从理论到应用,而不是从概念到概念、从理论到理论。早在古希腊和古罗马时代,案例教学法就有了最早的雏形,其中最著名的莫过于哲学家苏格拉底所采用的“问答式”教学法。案例教学作为一种教学方法在国外有悠久的历史,尤其在法律和医学领域中效果出色且明显,我国也在逐步尝试这种教学方法。下面将对案例教学法在“概率统计”课程中的运用做一些探讨。

一、传统教学方法的缺陷

“概率论与数理统计”是研究随机现象统计规律性的一个数学分支,它来源于实际生活,广泛运用于实际生活,而且也是很多大学后续课程的基础。因此,该课程一直是大专院校开设的一门主要基础数学课程,也是理学、工学、经济学硕士研究生入学考试的一门必考课。这门课程的重要性无需赘述,但是目前学生学习的状况却不容乐观,究其原因,很多同学觉得该课程太枯燥了,理论性太强,因此没有兴趣。当然,作为一门数学课程,它有数学理论课程的共性:理论深奥,难懂;试题复杂多变;应用不能立竿见影。目前的教材及教师授课都存在重理论、轻应用的特点,缺少该课程本身的特色及特有的思想方法,使许多初学者产生了厌学情绪。

产生这种现状的原因在很大程度上归咎于统教学模式的机械化。在传统的教学模式下,学生获取知识的主要途径就是老师灌输,学生被动接受。这种“填鸭式”的教学忽略了学生的主体地位,同样也没有发挥出概率论与数理统计这门学科的特点。

二、案例教学法在“概率论与数理统计”课程教学中的适应性

“概率论与数理统计”虽然是数学学科的一个分支,但它又有别于其他数学学科,就是它非常直观,这门学科里面绝大多数概念都直接来自于实践。概率统计中的思想方法、原理、公式等理论的引入,最能激发学生兴趣并使其印象深刻的做法就是从贴近生活现实的问题即案例引入,如果遇上的问题不能用已有的理论解决,则意味着人们必须创设新的理论。这些新问题怎样解决?于是,新的概率统计的思想方法、原理、公式等理论便产生了。创设的新的概率统计理论可以解决哪些问题?典型案例即实践中的问题又出来了。正如张家军所说“突出的实践性在案例教学中,它没有直接简单地告诉学生一个真实的社会组织在干什么,而是让学生在社会生活方面发生过的案例中充当角色,学生运用已有的知识,通过自己的分析、思考,得出自己的判断,作出自己的决策,实现从理论到实践的转化”。[2]

案例教学与传统教学的区别是学生在校园内就能接触并学习到大量的社会实际问题,弥补实践的不足和实际运作能力匮乏的缺陷。所以在概论与统计的教学中应处处有案例,随时能点亮学生智慧的火花。案例教学法是针对这门学科的一个非常好的教学方法。

三、案例的选择

案例教学的目的实际上是希望学生从实际问题出发,掌握理论知识,进一步运用到实践。为了达到这个目的,首要问题就是选择案例。这实际上是案例教学中最重要也是最困难的地方,主要取决于老师的选择。为了发挥案例的最大作用,在每个教学的环节应该慎重选择案例。比如说,处在概念的引入阶段时,案例发挥的作用应该是启发学生提出概念,并且理解概念的必要性与合理性,而且不能占据太多的时间。此时选择的案例一定要简单,具有代表意义,让学生直观上就能明白下面的概念要表达的含义,也许学生提炼的语言和思想并不那么精练、准确,但通过与下面精确概念的比较,就能达到由现象进入本质的效果。

可以看这样一个引入最大似然估计概念的案例:有一个学生和一个猎人去打猎,看到一只兔子跑过,听到一声枪响,兔子应声倒下,问:这一枪最有可能是哪个人放的。这是一个非常直观的问题,设置在课堂上既简单又能够说明事情。通过这个问题,学生的积极性都调动起来了,绝大多数同学都会回答这一枪一定是猎人放的。进一步,老师要引导学生揭示其中的原因,同学们会有不同的答案,都处在现象上面说明问题,最后老师可以根据学生的答案做总结:这一枪最可能是猎人放的。这里面有一个“小概率原理”:就是一个小概率事件在一次试验中是不可能发生的,假如这一枪是学生放的,说明学生一枪就击中兔子的概率是很大的,这显然是不合逻辑的,因此这一枪最有可能是猎人放的。进一步老师可以根据这个例子,引入最大似然估计的思想:在一次抽样中,取到了某个样本,说明这个样本出现的可能性最大,那么使得这个样本出现的可能性达到最大的参数值就是最大似然估。通过案例这种直观工具,加入学生的讨论,会让抽象的理论更加具体,使枯燥的课堂生动起来。

当然,在教学的中间环节,教师也可以设置一些案例,让学生利用所学的概念和定理来解决实际问题。这样的案例也要分成几种,一种就是课堂上就能解决的,相对要简单一些,可能处理的是某个单一的问题;另外一种就是课后处理的案例,这种案例相对复杂,综合性更强一些,因为学生课后有足够的时间,有时甚至需要查阅一些文献,建立一些数学模型。

四、案例的应用

对于“概率论与数理统计”这门课程来说,一个非常重要的教学目的就是挖掘出概率原理的原始思想。传统教学的讲授方式往往直白地将定义、定理等的精确表达方式呈现在学生的面前,而这些经过加工的精练语言往往抹杀了最初的思想。案例教学试图弥补这种缺点,再现原始思想。

这就要解决一个关键问题,如何运用案例。原始思想一般都来自于某些灵感的火花,或者说某种顿悟。案例实际上起到了这种效果,让学生参与到案例的分析上来,仁者见仁,智者见智,提出自己的思想,在老师和其他学生的诱导和启发下,往往使得问题的本质浮出水面,老师需要做的就是总结和提炼这些闪光的思想。

下面看一个案例应用的例子:区间估计从理论上直接阐述是比较抽象的,但其在实际生活中处处可见,为了引入这个概念,老师可以先引入一个医学上的案例:血常规报告单上会有很多项目,看看其中一项白细胞指标,见表1。

在上面的单位下,正常人的白细胞指标参考值为:4.0~10.0,即当你的化验结果上白细胞数量结果显示是在4.0~10.0之间时,证明你的这项指标是正常的,那么这个参考值是如何得到的呢?如何理解参考值4.0~10.0的含义?

这是一个非常常见的案例,学生也容易理解。若干学生首先会想到,这个参考值是根据若干的正常人白细胞的数量推断出来的,老师可以适当启发,为什么推断的值不用一个点(即点估计),而用一个区间。学生可能回答,即使正常人,白细胞数量也不一样,取一个区间更合理一些。进一步,老师可以发问,为什么是参考值,所谓“参考”应该如何理解,学生可能会回答,即使有些人指标不落在4.0~10.0之间,他的白细胞数量也可能是正常的,4.0~10.0只是一个参考,并非绝对的。

实际上,通过这些提问,区间估计的直观概念已经出来了,老师的工作就是将学生的回答总结起来:所谓参考值其实就是正常人的白细胞落在4.0~10.0的可能性,不妨认为这个可能性取值至少为95%(根据需要取值)。那么上述参考值4.0~10.0可以理解为:设白细胞数量为参数θ,那么。区间下限4.0和上限10.0是根据抽取的样本确定的,95%可以理解为正常人的白细胞落在这个区间的可信程度,这就是所谓的“置信度”。

有了这个案例,后面区间估计的概念就是把这个案例里面的具体数值抽象化,学生对照着理解,就会非常容易。案例分析使学生掌握了从具体到抽象的认识方法,揭示了隐含在案例中的概率统计思想,寻求带有普遍指导意义的内在规律,使之上升到理论高度。

案例教学中教师的主要责任在于启发、引导学生进行独立思考,一定要让学生自己提出见解,并去分析、解决问题,当学生见解不统一时,再由教师引导学生展开辩论,逐步统一认识。从而培养学生分析问题、解决问题的能力。

五、案例教学法的应用效果

案例教学法改革了传统的灌输式教学方法,充分发挥教学互动的优点,体现了学生是教学主体,使原本枯燥刻板的数学概念、数学理论变得直观易懂。案例教学法的讨论模式既丰富了教学形式,又要求学生灵活地运用所学知识,模拟解决实际问题,促使学生主动思考、分析、解决问题。同时,学生间、师生间的合作分析与研讨,还锻炼和提高了学生合作共事与交流协作的能力。就如张宝臣所阐述:“一个出色的案例,是教师与学生就某一具体事实相互作用的工具;一个出色的案例,是以实际生活情景中肯定会出现的事实为基础所展开的课堂讨论。它是进行学术探讨的支撑点;它是关于某种复杂情景的记录;它一般是在让学生理解这个情景之前,首先将其分解成若干成分,然后再将其整合在一起。”[3]

案例教学使学生在对案例的探究过程中和现有理论及实践基础上,将典型案例所涉及的理论逐个分解、逐步细化;同时,教师结合案例的应用,用通俗易懂的教学方式将这些理论讲细、讲透,让学生真正理解并掌握案例所涉及的理论知识,从而降低专业课的理论难度。

在“概率论与数理统计”教学中采用案例教学法,学生普遍加深了对概念的理解,对理论的掌握,并且比其他教学法更易接受。学生的实践意识、学以致用的信心和决心更多更强,并且在学习“概率论与数理统计”的过程中,提高了学生的语言表达能力和合作协调能力,具有很好的教学效果。

参考文献:

[1]姜大源.职业教育学研究新论[M].北京:教育科学出版社,2007.

[2]张家军,靳玉乐.论案例教学的本质与特点[J].中国教育学刊,2004,

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1、统计与概率相关知识与其他数学知识联系不大,学生学习兴趣不高

初中数学知识代数方面主要是实数、整式、分式、二次根式、方程、函数等方面的知识,几何知识则是平面图形,这些知识在运算、推理和证明等方面都与统计与概率相关知识没有多大关系。加之统计与概率这部分知识概念多,记起来枯燥无味,学生学习兴趣不高,老师在上课时学生思想容易开小差,对课堂上老师所教知识掌握不好,出错率也随之变高。比如学生在解决有关加权平均数的问题时就会按求平均数的方法去求、不会算方差等等。

2、统计与概率中的概念多,定义接近,学生容易混淆。

在初中阶段有关统计与概率的三个章节中提及的概念近二十个,定义又相近,如:总体和个体、样本和样本容量、频数和频率、平均数和加权平均数、极差和方差、概率和频率等等,学生要记下这些概念又要掌握它们的联系和区别,确实不易,再因为第一点分析中的因素,学生会将一些概念混淆,导致在做相关题目时出错。比如:在教学用频率估计概率这部分内容时,学生总是分不清什么是频率、什么是概率。

3、统计与概率相关知识在平时考试或中考中所占分值不多,教师不够重视

在我所在的学校,凡有统计与概率有关章节的学期,期末考试时,相关知识所占分值为3%~5%。中考时,也差不多是这个比重(在全国中小学教师网络培训课程2011年国培贵州省初中数学培训中,綦教授在讲座中也提到过)。所以老师们在上这部分内容时,多是轻描淡写,匆匆上完就进入本册教材的复习,这也给学生一个误导:这些知识不重要,学得好不好没关系。也影响了学生学习这些有关统计和概率的知识,这样的恶性循环,导致学生对这部分知识掌握得不牢,在考试中遇到相关问题时,会做更好,不会做的题分数本不多,不会做也罢,也就不再深入思考了。

要解决上述问题,除了教参书上明确指出的:注意统计思想的渗透与体现、改进学生的学习方式、挖掘现实生活中的素材进行教学、准确把握教学要求、关注信息技术的使用等之外,我个人认为还要注重以下几点:

1、教师首先端正教学态度,不能轻视统计与概率相关知识

正人必先正己,教师一定要先端正教学态度,本着严谨治学、教书育人的原则,严格按照新课程标准围绕三维目标认真组织教学,认真备好课、上好课,对有关统计和概率的知识不能轻描淡写、一笔带过。只有教师重视这些知识,才会用心去教;这样学生也会重视这些知识,才用心去学。

2、将抽象概念具体化,激发学生学习兴趣

前文提到,初中阶段的统计和概率中涉及概念达二十个左右,这些较抽象的概念学生不易理解,若借助多媒体课件将一些概念形象化,用动画展示,激发学生对这些知识的学习兴趣,顺势引导学生理解和归纳,加深对这些概念的印象从而强化记忆效果。

3、改注入式教学为探究式教学。

在教学这部分内容时,多数教师可能是照本宣科、按部就班的复习引入、分析讲解问题、完成课后习题,学生被动接受。本来学生学习兴趣不高,这样“老生常谈”地向学生灌输枯燥的概念,更是使学生提不起学习,造成教学效果不大。教师应该充分利用现实生活中的问题,采取以学生为主体的学生参与式教学,引导学生自主探究学习,顺利完成有关统计和概率的教学目标。

4、细解相近概念,强化记忆

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一、建立良好的师生关系提高教学效率

学生强烈的求知愿望是学好数学的基本条件,所以我们在数学教学中要培养学生的求知欲。每个学生心中都有着对科学知识的追求和向往,他们更羡慕和佩服知识丰富的教师。博学多才的数学教师在讲课时不仅向同学们讲授相关数学题目的解答方法,同时也要传授给学生广泛的自然科学和社会科学的知识。他旁征博引,信手拈来,使学生在知识的海洋里畅快遨游,在享受知识的过程中获得知识。数学教师渊博的学识魅力能激起学生强烈的求知欲。数学教师人格魅力的构成要素中包含着良好的性格特征,教师良好的性格可以营造轻松活跃的学习氛围,使教师充满亲和力,从而使学生喜欢老师,接纳老师,形成良好的师生关系。

二、重视数学基本概念与数学思想的教学

在数学教学中,教师要重视数学基本概念的掌握,为学好数学打下基础。概念是反映事物的一般的、本质的特征,是事物的基本形式。数学概念是指一类对象本质属性的思维形式,具有抽象性、具体性和概括性。概念与概念之间又具有内在的逻辑联系。由于数学概念是进一步研究数学性质的基础,所以,概念在教学中就显得特别重要,它是三维目标形成的一个核心环节。事实上学生的数学素养差异主要来源于他们对数学概念的理解的深度不同和对基本知识的迁移应用能力上的不同。因此,有效实施数学基本概念教学对提高数学教学质量是有决定性作用的。数学基本概念教学要重视创设体现数学概念的思想方法的情境。新教材将数及其运算、函数、空间观念、数形结合、向量、导数、统计、随机观念、算法等核心概念和基本思想贯穿整套教材,而数学思想方法是人们认识数学的意识,是将知识转化成能力的桥梁,因此,创设体现数学概念的思想方法的情境是数学基本概念教学的出发点和落脚点。

三、用数学思维理解数学重点、难点知识

在新课程教学背景下,数学教师要引导学生用数学思维方法认识数学的重点、难点知识。随着教材内容的不断变化,概率教学的内容与课时都不同程度的有了增加,加强了对随机现象的认识、理解,强化了对概率知识的运用能力,对数学概率的教学意义和原则做了初步的探讨。概率知识作为一个重要分支融入到高中数学教学内容中来,可以说是新教材的一个亮点,它蕴含着丰富的辩证思想,对学生思维发展有着很强的推动作用。概率知识与生活有着密切的联系,有着丰富的生活背景。然而,概率的知识原理具有很强的抽象性。因此,在教学过程中,教师应结合教学内容,遵循抽象与具体相融合的原则,将抽象的概念原理与具体的生活案例相结合,让学生自主分析探究,感受概率知识的实用性,总结知识原理。理论与实际相结合,活跃学生的思维,激发学生求知欲望和提升自主学习能力。高中概率教学的目标之一是让学生领会随机思想的方法。而概率知识与统计知识有着密切的联系,他们是同一事物的两个方面,即:事件的概率是从局部考虑问题,而随机变量的分布律和数字特征则是由全局考虑问题。概率是先出示数学模型,之后分析、探究其性质、规律等;而统计则是在概率的基础之上,通过对随机现象的观察以及运用概率运算所得出的数据来构建数学模型,进而才做出分析。两者相辅相成,教师在教学过程中,可以将随机思想与统计相结合教学,深化学生对概率知识的学习。

四、在数学教学中培养学生的数学意识

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如何做好考前复习,以便学生在复习中做到心中有数,提高复习应考效率呢?

一、中考试卷特点

1.试卷注重基础,体现了基础性和普及性特点

试题全面考查了学生对基础知识和基本技能的理解和掌握程度,内容涵盖了课程标准的全部一级知识点和主要的二级知识点,如数与式、方程与不等式、函数、角、相交线与平行线、三角形、四边形、圆、变换、坐标、证明、概率与统计等主要内容,通过选用恰当的数学知识,考查了数形结合思想、分类思想、化归思想、统计思想、随机思想,以及待定系数法、由特殊到一般的思想方法等初中主要的数学思想方法.

2.试题呈现形式简洁

近几年整卷的文字量比往年减少了很多,题目表述语言简练,干净利索,更多的使用了图形语言,体现了数学考试的特征与测量要求的一致性.使考生避免了阅读量过大而带来的解题障碍或无关信息的干扰,尤其使那些学困生有信心读题,从而给考生留有更多的思考时间,做出准确的解答.

3.专项试题突出能力

近几年试题设计精心,立意凸现了对中学数学的通性通法的重点考查.体现了转化的思想,考查了归纳思想,考查了数形结合的思想,考查了函数思想,用运动变化殊数量关系寻找的研究.这使得整套试卷突出能力立意,试题立意新颖,为初中数学教学指明了方向.

4.注重试题的探究性,关注数学活动过程的考查,倡导研究性学习

试题通过设置观察、操作、探究、应用等方面的问题,给学生提供了一定的思考研究空间,较好地考查了学生在数学思考能力和数学活动过程等方面的数学素养,力求通过不同层次、不同角度和不同视点的设问,实现对数学思想方法不同程度的考查,考查学生能否独立思考、能否从数学的角度去发现和提出问题,并加以探索研究和解决,体现了数学课程标准所倡导的学习方式和教学方式.

二、中考试卷中的重难点分析

(1)初三《代数》包括一元二次方程、函数及其图象和统计初步三章内容,其中一元二次方程一章的主要内容为:一元二次方程的解法和列方程解应用题,一元二次方程的根的判别式,根与系数的关系,以及与一元二次方程有关的分式方程的解法;重点是一元二次方程的解法和列方程解应用题;难点是配方法和列方程解应用题;关键是一元二次方程的解法.函数及其图象一章的主要内容是函数的概念、表示法、以及几种简单的函数的初步介绍;重点是一次函数的概念、图象和性质;难点是对函数的意义和函数的表示法的理解;关键是处理好新旧知识联系,尽可能减少学生接受新知识的困难.统计初步一章的主要内容和重点是平均数、方差、众数、中位数的概念及其计算,频率分布的概念和获取方法,以及样本与总体的关系.

(2)初三《几何》包括解直角三角形和圆两章内容,其中解直角三角形一章的主要内容为锐角三角函数和解直角三角形,也是本章重点;难点和关键是锐角三角函数的概念.圆一章的主要内容为圆的概念、性质、圆与直线、圆与角、圆与圆、圆与正多边形的位置、数量关系;重点是圆的有关性质、直线与圆、圆与圆相切的位置关系,以及和圆有关的计算问题;难点是运用本章及以前所学几何或代数知识解决一些综合性较强的题目;关键是对圆的有关性质的掌握.

(3)初三《代数》和《几何》是初中数学的重要组成部分,通过初三数学的教学,要使学生学会适应日常生活,参加生产和进一步学习所必需的数学基础知识与基本技能,进一步培养学生的运算能力、思维能力和空间想象能力,能够运用所学知识解决一些实际问题.本册教材包括几何部分《证明(二)》,《证明(三)》,《视图与投影》.代数部分《一元二次方程》,《反比例函数》,以及与统计有关的《频率与概率》.

我认为初三数学学习的难点是几何和函数,几何一般是关于圆的,函数是二次函数,当圆和函数结合在一起的时候就非常难了,但这一般是出现在最后一道题里.由于新课标对于圆的知识和难度有所削减,所以中考这种题不会太难,而且近几年来难度确实有所降低,一般来看,将三角形和平行四边形的知识与二次函数结合训练应该作为重点.

一般根据考点,确定13个专题组织复习:(1)代数综合题;(2)几何综合题;(3)面积问题;(4)图形的认识和图形变换;(5)代数与几何综合题;(6)开放探究性问题;(7)数学思想与数学方法;(8)阅读理解与学科整合;(9)动态几何;(10)实际应用问题;(11)统计与概率;(12)易错易漏解分析;(13)选择题解法与应试技巧.

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    如果按课的类型分,可以分成计算课、概念课、平面图形课和统计课等,每种课的类型在复习时各有特色。数学的复习过程,其实就是学生的认知结构不断重组,并形成良好的认知结构的过程,从而形成一个知识的网络体系。在此过程中,学生的自主整理和构建知识网络的能力就显得特别重要。毕业班的复习课注重帮助学生把分散在各年级、各章节中有关的数学知识上下串联,左右沟通起来。因为“获得的知识如果没有完满的结构把它们联在一起,即是一种多半为被遗忘的知识。”理清知识体系要充分调动学生的主动性和积极性,要让学生自己动手动脑,教师的作用主要是引导、帮助、点拨和补充。

    我执教的《比和比例》属于概念课,为了让学生对比和比例的知识形成整体的认识,又能把握住知识之间的联系和区别,达成触类旁通,一举多得,我将比和比例的知识对比复习,深化基本概念。当问学生“关于比和比例我们已经知道了些什么?”时,同学们讲了很多,同时也深深感到这些知识点如果这样处理的话会显得零乱、无序、缺乏系统化,这一环节的处理旨在激发学生“自主萌生出整理知识,梳理结构”的需求,在此基础上以小组为单位展开学习,学生在明确了学习要求之后学习的愿望得到了满足,学生学习方向明确,学习要求具体,认知冲突相对集中,这样学生的兴趣浓厚了,每一位学生有了具体的任务,避免了小组学习只搞形式学生无事可干的尴尬局面,

    教学反思

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医学(卫生)统计学是一门应用性很强的学科,也是培养医科大学生观察和解决问题能力的学科,是临床医学及预防医学专业学生的必修课之一。如何正确、合理地应用数理统计的基本原理和方法,解决医学卫生领域中的统计问题,是本学科的侧重点。2005年3月~2008年12月对医学生进行了提高医学生医学统计基本知识、技能的教学研究,现将发现的问题及教学改革探索报告如下。

1 对象与方法

1.1 对象与分组

在校医学生,不同研究内容其相应的学生人数分别是:定量研究38人,定性研究200人,干预性研究,90人(传统教学组109人,讨论组81人)。

1.2 研究方法

1.2.1 定量与定性调查

针对学生的学习方式、学习态度以及实践教学过程中的问题,设计相应调查表。对定量研究的38人进行问卷调查,对定性研究的200人进行集体问题采访和个别问题采访,并对问题进行记录、整理。

1.2.2 干预性研究

在问卷调查基础上,针对学生学习中存在的主要问题,结合教学实践,采用干预对比研究。讨论组(81人):基本理论讲解+实践操作+讨论;传统教学组(109人):基本理论讲解+实践操作。经过近一学期教学后,对两组学生采用同一份试题进行测评,并对结果进行对比分析。

1.3 资料整理与统计方法

在Excel中进行数据录入,应用SPSS 13.0统计软件包进行描述性分析和χ2检验。

2 结果

2.1 定量与定性调查结果

定量研究结果:学习态度,97.4%(37/38)的学生认为在大学期间还需要好好学习,68.4%(26/38)认为应该积极和主动地学习;不清楚学习《医学统计学》目的的学生占26.3%,复习上课内容的学生占50%,偶尔复习的占13.2%,通常不复习的占36.8%,课前不预习老师上课内容的学生占71.1%。;不能灵活应用统计知识的占52.6%,认为统计理论不重要的学生占26.3%。选用是否复习和是否预习作为考察学生学习态度与实际学习行为关系的客观指标,结果显示,学习态度积极的26人中,复习占57.69%,不复习的占42.31%;学习态度不积极的12人中,复习的占75.00%,不复习的占25.00%,经χ2检验,差异无统计学意义。学习态度积极的26人,预习的占26.92%,不预习占73.09%;学习态度不积极的12人中,预习的占33.33%,不预习的占66.67%,经χ2检验,差异无统计学意义。定性分析结果显示,学生在学习《医学统计学》中存在的主要问题是“概念抽象、模糊”、“难理解”、“枯燥”,“实际应用难度大”、“不能灵活应用”等。

2.2 干预性研究结果

不同教学方法测评的试题总难度系数为63.73%。测评结果显示,讨论组(68.37±10.33)分,传统教学组(60.28±8.47)分,讨论组高于传统教学组(t=5.93,P

3 讨论

医学统计学培养医学生正确、合理地应用数理统计的基本原理和方法,解决医学卫生领域中的统计问题,需要学生们在记忆的基础上训练自己的逻辑思维、判断和综合能力,而这些素质与自主思考是密不可分的,具体体现在学习态度和行为上[1~3]。定量调查结果提示,即使是明白大学生应该自主学习,但具体在《医学统计学》的学习过程中,其行为也并不一定与思想一致,这可能是制约学生自主思考的主要原因,也可能是学习《医学统计学》困难的原因之一。定量调查结果还提示,部分学生对学习《医学统计学》的目的不明确,不了解为什么要学习这门课程,这可能导致学生的学习盲目性和不自觉性。定性调查结果提示,学生学习过程中,统计理论与实际应用脱节。分析其原因,可能是对理论知识的重要性认识不够,以及对基本概念和基本知识的掌握与理解有限。有些学生认为只要会用,统计理论并不重要,也有部分学生过于极端地认为《医学统计学》仅仅是一门操作技能课,忽视其深刻的理论基础。实践教学中,也反映出学生在平时实习课中对必须应用到的一些基本知识点记忆效果不理想,这可能会导致学生在学习中难以建立一个良性的知识循环结构,达到理论学习与实践学习互为促进的效果[4]。

学生在学习《医学统计学》时的实践操作能力与其对统计学基本概念和原理的准确掌握密切相关,鉴于此,在原来的传统教学法中,增加了针对基本概念、基本原理的讨论课,讨论教学组学生对于统计学中出现的基本概念的正确理解率高于传统教学组,提示有针对性的讨论教学对帮助学生准确理解基本概念、基本原理有明显的促进作用。

参考文献

[1]颜艳,徐勇勇. 统计思想是第一位的[J].2001(4):243-244.

[2]徐勇勇,赵清波.医学院校统计教学值得商榷的几个问题[J].中国卫生统计,2000(3):181-182.

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关键词: 性别差异 概率认知 心理分析

1.引言

当今社会随着信息化时代的到来,数学与其他学科的相互交叉,使得人们越来越认识到数学的重要性。各学校相继加强数学教育,以便增强学生的数学思维能力。概率与统计在数学知识中占有十分重要的地位,它可以培养学生随机性数学思维,培养学生通过发现问题、解决问题的形式,达到对现实世界的空间形式和数量关系的本质的一般性的认识的思维过程[1]。用概率与统计的知识预测随机事件发生的可能性,在日常生活中、自然界中甚至在科技领域中都有着广泛应用,它也是我们解决一些日常生活中的实际问题所必不可少的知识。特别是在当今社会,我们处在一个大数据时代,所以概率与统计显得尤为重要。学习概率与统计的知识,无论是对参加社会实践活动还是今后继续深造都是十分必要的。

概率认知在概率学习中占有十分重要的地位,认知障碍是高中生概率学习的障碍之一。教师只有真正了解学生认识概率、认知概率的情况,才能更好、更有效地开展概率教学。学生只有真正了解自己学习概率统计的认知障碍才能更好地学习概率统计。所以本文通过对高中生在概率学习中认知情况的调查分析,探讨性别差异在高中生概率学习认知过程中主要有哪些差异。本研究对学生学习和教师教学都具有重要的实际价值。

2.数据来源与研究方法

(1)测试对象

参加调查的被试学生采用整体随机抽样方式产生,是从南宁市一所示范性高中和一所普通高中随机抽取四个班级的学生,其中高一高三均两个班,被试学生共有262名,其中男生132人,女生130人。对被试学生实施测试,回收问卷和测试卷后逐份检查,凡有漏选题项及所选题项答案为同一性者一律视为无效剔除,其中测试卷有效问卷256份,问卷有效率97.7%,调查问卷有效问卷247份,问卷有效率94.2%。

(2)研究方法

为了确保选取的试题具有科学性、实用性和有效性,在深入研究高中数学概率统计内容[2]的基础上,采用测试题和调查问卷。所选的题目类型涉及频率的定义、古典概型、互斥事件、对立事件、中位数、平均数、频率、数学期望、分层抽样、系统抽样共10道题。

(3)测试过程

测试时间为40分钟,学生统一匿名答卷。在施测过程中有任课老师的积极配合与帮助。

3.问卷结果及其分析

为了了解性别差异在高中生概率认知中的影响情况,从南宁一所示范性高中所有平行班中随机选取的两个班级学生和一所普通高中所有平行班中随机选取两个班级的学生共计四个班级的学生进行测试。发放测试卷262份,全部收回,其中有效试卷256份,包括男生128人,女生128人,问卷有效率97.7%。

在测试卷中,其中第1、2、6、7、8、9题是考查概念与公式的辨析与转换障碍、概率模型构建或转化障碍的测试,第3、5题是概率模型构建或转化障碍的测试,第4题是关于言语信息中对关键词、概念表征障碍和概率事件的描述或表示障碍的检验,第9题、第10题是思维的批判性与片面[3]。

第1-8题调查结果如下:

题1是一道关于古典概型与几何概型的题目。从表一中可以看出关于古典概型与几何概型这方面的知识,高中生大都掌握得比较牢固,大多能准确地区分出古典概型和几何概型,并且进行计算。从表一出还可以看出,关于古典概型与几何概型,男生的整体掌握情况略好于女生。

题2是一道关于互斥对立事件的概率表征障碍的题目。从表一中可以看出,关于这部分的知识高中生整体掌握情况较差,大多不能不能正确区分出对立与互斥的联系。其中男生整体掌握水平略差于女生。

题3是一道关于概率模型构建或转化障碍的测试。从表一中可以看出高中生关于概率模型建构的整体掌握情况较差,他们大多不能正确建构概率模型。从表中可以看出其中男生掌握的整体水平略高于女生。高中女生解题时,由于自身思维特征,不善于概括题目中的关键点和以往的学习经验,考虑问题不全面,只会生硬地套用公式、定理[4],因此更容易先入为主。

题4是一道关于考查概率统计中概念辨析的题目。从表一中可以看出,关于概率统计基础概念意义,高中生大多掌握得比较牢固,他们大多能准确地掌握到基础概念的意义。其中在基础概念意义的辨析方面女生要略好于男生。

题5是一道关于概率统计的图表题目。考查学生对概率统计的概念的理解掌握并能准确的在图形中识别出来。从表一中可以看出关于概率统计基础概念意义并识图高中生大多掌握得比较牢固,他们大多能准确掌握概念的意义并在图中识别。其中女生掌握的整体水平略高于男生。

题6是一道关于求样本容量的题目,考查学生对基础概率统计概念公式的辨析。从表一中可以看出高中生在对基础概率统计概念公式的辨析方面掌握得比较好,其中男生掌握的情况略好于女生。

题7、题8是关于分层抽样和系统抽样的题目,考查学生是否能准确区分分层抽样和系统抽样等概念的辨析。从表一中我们可以看出,高中生大多能准确算出分层抽样的题目,掌握情况比较好,其中女生掌握情况略好于男生。但是关于题8的系统抽样的题目,高中生的普遍掌握情况比较差,其中男生的掌握情况要略好于女生。通过翻阅大量试卷的分析,笔者发现是因为题8系统抽样的题目最后的答案计算完成之后不是整数,而正确答案是需要取整数,所以大多数学生不会取关于系统抽样的最终结果的整数,这反映出一部分学生掌握的基础知识不够牢固。

题9是一道关于中位数与平均数的题目,调查结果如表二。在第一问中,求给出的16个数据的中位数与平均数,从表二中可以发现高中生整体掌握水平较一般,其中女生掌握的整体情况普遍比男生好。经过对比试卷发现,这些学生大多给出了正确的公式步骤,但是最后的结果往往算错。笔者认为这些学生大部分是因为计算能力不扎实而导致算错,或者是粗心等原因,而女生比男生细心,所以会呈现女生整体水平高于男生的结果。在第二问中,问这两种数字特征哪一种描述这个数据更合适并给出理由,从表二中可以发现,选择平均数的学生较中位数更多,其中选择中位数的学生大多给出的原因是每个数字相差太大,平均数不能正确地表达这组数据。而选择平均数的同学认为只有平均是比较公平,才能准确地表达这组数据。从表二中可以看出,男生与女生在选择哪种数字特征中没有差异,都是63.28%。

题10是一道关于求给出4组数据求概率与分布列和数学期望的应用题类型的题目,调查结果如表三。从表三中可以看出,高中生在关于应用题目的概率统计的题目掌握得比较差,通常他们不会解答。大部分学生不明白数学期望的意义,教师在授课应该让学生清楚数学期望,方差等都是数。它们没有随机性(分布也是如此)。它们是用来刻画随机现象的。这和样本的数字特征、样本均值、样本方差等完全不同,样本数字特征是随机的,它们是用来估计随机变量的数字特征的[5]。从表三中还可以发现男生关于应用题中的概率统计的题目的解答情况比女生好。

4.案例结果的进一步讨论

为了进一步了解性别差异在高中生概率统计认识的影响,对262名学生分发了调查问卷,发放调查问卷262份,全部收回,调查问卷有效问卷247,包括男生130人,女生117人,问卷有效率94.2%。调查结果如下:

在被调查的262名高中生中,有14.17%的学生表示对概率统计非常感兴趣,其中男生有8.09%,女生有6.07%,可以看出男生对概率统计感兴趣的人数稍多于女生。有50.20%的学生表示他们能够完全理解概率统计中的一些关键名词,其中男生有51.53%,女生有48.71%,可以看出男生对概率统计名词的理解稍强于女生。有10.93%的学生表示他们完全可以灵活掌握应用概率统计中的相关公式和概念,其中男生有12.30%,女生有9.40%。有6.47%的学生表示知道概率统计的相关题目所包含的数学思想,其中男生有10.00%,女生有2.56%。

5.结论与讨论

经过上述的调查分析,不难发现高中生受性别差异影响,对概率学习的认知不存在显著差异,只是在一些方面存在差异,而且男女生各有优劣。可以发现高中生受性别差异影响,对概率学习的认知存在以下差异:

(1)男生掌握的相关公式概念优于女生,而女生的公式辨析能力优于男生。

(2)男生对概率统计题目中包含的数学思想的掌握情况优于女生。

(3)在概率统计相关的计算能力方面,女生优于男生。

(4)在概率模型的转换能力方面,女生优于男生。

概率统计现在已经成为高中课程中重要的一部分,特别在新课标中又有加强,首先加强了体会数据的随机性,其次是增加了一些教学案例[6]。在具体的教学实施中,要解决上述存在的问题:(1)教师要改变教育观念和教育方式,要用现代的教育观念树立与新课程标准相符合的教育观念教育学生。因为概率统计中包含了大量的生活实践内容,所以教师需要从知识的传授者转变为参与者、引导者与合作者。(2)教学中教师要善于结合教学内容巧妙地设计教学环境,使学生能够更容易地接受概率统计中的思想。教师可以挖掘数学史,渗透数学文化,还可以应用数学软件促进课程实施。(3)在教学中教师要力求讲清概念,使学生能够把握概念的本质,懂得相近概念的联系和区别,在讲授概率公式及其应用时,力求讲清每个公式成立的前提条件,以便使学生能准确无误而又合理地使用这些公式进行各种运算。(4)针对一些概率图表题目,教师可以应用现代教育技术手段,如采用多媒体进行讲解。(5)教师要注重培养学生养成善于思考、善于动手的能力。思考每一道题目中所包含的思想,动手练习每一道计算题目,做到速度与准确率都达标。对男生来讲,要多进行动手能力的培养,努力做到速度与准确率都达标,还要注重基本概念、基本名词、基本公式的辨析;对于女生来讲,要注重课本知识牢记公式概念,并且要多关注实际,做到理论联系实际。最后男生与女生都要养成课后总结反思的习惯,多对学习过的内容进行总结概括,逐渐加强对知识点的理解,才能更好地学习概率统计。

参考文献

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[3]王连国.高中生概率学习认知障碍分析及对策研究[D].济南:山东师范大学,2011:4-10.

[4]何小亚.数学学与教的心理学[M].广东:华南理工大学出版社,2003:204-207.

[5]张怡慈.新课标理念下高中概率和统计内容的定位和教学[J].数学通报,2005,44;1-6.