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一、以學(xué)生為中心,充分發(fā)揮學(xué)生的主體能動(dòng)性
以學(xué)生為中心,就是把學(xué)生視為整個(gè)課堂教學(xué)過(guò)程中的主體和知識(shí)的主動(dòng)構(gòu)建者。教師不再是絕對(duì)的主導(dǎo)者,而是扮演著組織者、領(lǐng)路人、協(xié)助者和促進(jìn)者的角色。在課堂教學(xué)中應(yīng)該注重和諧師生關(guān)系的營(yíng)造[1],做到對(duì)學(xué)生“嚴(yán)中有愛(ài)”?!耙詫W(xué)生為中心”的概率論與數(shù)理統(tǒng)計(jì)教學(xué)是以學(xué)生為主體,針對(duì)在課堂教學(xué)中的現(xiàn)有問(wèn)題,提出新的教學(xué)模式和方法,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī),培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力,從而最大限度地提高概率論與數(shù)理統(tǒng)計(jì)的教學(xué)質(zhì)量,促進(jìn)學(xué)生從“知識(shí)型”人才向“創(chuàng)新型”人才發(fā)展。
二、引經(jīng)據(jù)典,消除學(xué)生的畏懼心理
由于概率論與數(shù)理統(tǒng)計(jì)思想方法與其他數(shù)學(xué)學(xué)科不同,因此比較難以掌握。很多學(xué)生對(duì)該門課都有畏懼心理,因此在每學(xué)期的第一次課,首先可以向?qū)W生介紹概率論與數(shù)理統(tǒng)計(jì)的起源和發(fā)展,增強(qiáng)學(xué)習(xí)的趣味性,還可以介紹概率論與數(shù)理統(tǒng)計(jì)的一些熱門運(yùn)用,比如在經(jīng)濟(jì)、保險(xiǎn)精算中的應(yīng)用等,提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,最后可以列舉一些發(fā)生在身邊的事,比如各大商場(chǎng)的促銷活動(dòng),隨處可見(jiàn)的彩票銷售中心,馬路上的車來(lái)車往,到街頭小攤設(shè)獎(jiǎng)的騙局,班上同學(xué)的生日和身高,自己接到的一個(gè)保險(xiǎn)電話,父母的一次投資,甚至是我們經(jīng)常說(shuō)的一句諺語(yǔ),摸球、擲骰子等游戲,使學(xué)生在愉快的氛圍中開(kāi)始本門課程的學(xué)習(xí),學(xué)習(xí)積極性無(wú)疑會(huì)有很大的提高。
三、合理設(shè)疑置障,激發(fā)學(xué)生思維[2]
疑問(wèn)式教學(xué)法是指通過(guò)提出疑問(wèn)、分析疑問(wèn)、解決疑問(wèn)而進(jìn)行教學(xué)的方法。該方法有利于激發(fā)學(xué)生的好奇心,培養(yǎng)學(xué)生積極思考、勇于批判、勇于超越等良好的心理素質(zhì),是貫徹啟發(fā)式教學(xué)思想、培養(yǎng)創(chuàng)新能力的一種有效方法。例如:在講概率部分時(shí),教師可以給出概率論中的幾個(gè)經(jīng)典問(wèn)題,并且合理設(shè)置疑問(wèn)。如生日問(wèn)題,在給一個(gè)有90人左右的班級(jí)授課時(shí),可首先提出一個(gè)結(jié)論:“在座的同學(xué)中,至少有兩名同學(xué)的生日相同?!边@一結(jié)論表面上并不是一個(gè)問(wèn)題,但學(xué)生聽(tīng)了以后無(wú)不產(chǎn)生疑問(wèn),因而迫切希望知道其中原因。又如:在講授概率的統(tǒng)計(jì)定義時(shí),由于事件A的概率P(A)是當(dāng)試驗(yàn)次數(shù)n較大時(shí)事件A發(fā)生頻率fn(A)的穩(wěn)定值,因此初學(xué)者會(huì)誤解為概率就是頻率的極限。為避免這種情況發(fā)生,在敘述了概率的統(tǒng)計(jì)定義后,教師可直接提出:“由概率的統(tǒng)計(jì)定義,能否可簡(jiǎn)單地概括為■fn(A)=P(A)?”引導(dǎo)學(xué)生對(duì)極限定義的回憶及將其與概率的統(tǒng)計(jì)定義對(duì)比,從而不但看出了它們本質(zhì)上的差別,而且對(duì)概率的統(tǒng)計(jì)定義的認(rèn)識(shí)更清楚、更準(zhǔn)確。有時(shí),為了使學(xué)生對(duì)某個(gè)知識(shí)點(diǎn)引起重視,也可以故意設(shè)置障礙,甚至進(jìn)行誤導(dǎo),通過(guò)糾誤尋源,積極引導(dǎo)學(xué)生思考。例如:投兩顆骰子,觀察出現(xiàn)的點(diǎn)數(shù)之和,試求事件A={點(diǎn)數(shù)之和等于4}的概率。考慮到考察的兩顆骰子出現(xiàn)的點(diǎn)數(shù)之和,因而樣本空間可構(gòu)造如下Ω={2,3,4,…,12},而A={4},故由概率的古典定義得P(A)=1/11。仔細(xì)分析,就可以看出結(jié)論是錯(cuò)的。錯(cuò)的原因是該樣本空間中的11個(gè)基本事件的出現(xiàn)不是等可能的。從而注意到用概率的古典定義解題時(shí)所建立的樣本空間必須滿足“有限性”及“等可能性”的要求??傊侠淼?、恰到好處地設(shè)疑置障可以打破學(xué)生的認(rèn)知結(jié)構(gòu),激起積極思維的層層浪花。
四、實(shí)施案例教學(xué),理論聯(lián)系實(shí)際
案例式教學(xué)法[3]是指要求學(xué)生結(jié)合所學(xué)的理論,以實(shí)際情況為背景,對(duì)客觀現(xiàn)象進(jìn)行深入分析,指出其存在的問(wèn)題、根源,并策劃出解決問(wèn)題的方案。這種方法有利于活躍課堂氣氛,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情,培養(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問(wèn)題和應(yīng)用概率統(tǒng)計(jì)知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題的能力。例如兩賭金分配問(wèn)題[4]:1654年,賭徒德?梅累向法國(guó)數(shù)學(xué)家帕斯卡提出一個(gè)使他苦惱很久的分賭本問(wèn)題:甲、乙兩賭徒賭技相同,各出賭注50法郎,每次賭局中無(wú)平局。他們約定,誰(shuí)先贏3局則得到全部100法郎的賭本。當(dāng)甲贏了2局,乙贏了1局時(shí),因故要中止賭博?,F(xiàn)問(wèn)這100法郎如何分才算公平?事實(shí)上,很容易設(shè)想出下面兩種分法。
(1)考慮到甲、乙兩人賭技相同,平均分配賭金:即甲得50法郎,乙得50法郎。這種分法沒(méi)有照顧到甲已經(jīng)比乙多贏1局這個(gè)現(xiàn)實(shí),對(duì)甲顯然是不公平的。
(2)考慮到已經(jīng)進(jìn)行的3局比賽結(jié)果,按照賭局輸贏次數(shù)的比例分配賭金:甲得200/3法郎,乙得100/3法郎。這種分法沒(méi)有考慮到如果繼續(xù)比下去就會(huì)出現(xiàn)什么情形,即沒(méi)有照顧2人在現(xiàn)有基礎(chǔ)上對(duì)比賽結(jié)果的一種期待。那么,這更合理的第3種分法又該怎樣分呢?提醒學(xué)生思考如果賭局進(jìn)行下去,會(huì)出現(xiàn)的情況:最多只需再賭2局即可結(jié)束這場(chǎng)賭博。而再賭2局可能出現(xiàn)的所有結(jié)果以有序?qū)Ρ硎?,如(甲,乙)表示第一?chǎng)賭局甲贏,第二場(chǎng)賭局乙贏。由于2人賭技相同,這4種情況出現(xiàn)的概率應(yīng)相等,2場(chǎng)賭局結(jié)果的分布概率如下表所示。
2局結(jié)果及概率分布
長(zhǎng)期以來(lái),在我國(guó)概率論與數(shù)理統(tǒng)計(jì)課的課堂教學(xué)中,專業(yè)知識(shí)與概率統(tǒng)計(jì)知識(shí)聯(lián)系不緊密,造成知識(shí)上的斷裂.這種情況,導(dǎo)致一些學(xué)生認(rèn)為“概率甚至數(shù)學(xué)無(wú)用論”,學(xué)習(xí)興趣降低,而在一些涉及概率與數(shù)理統(tǒng)計(jì)知識(shí)的一些專業(yè)問(wèn)題時(shí),專業(yè)老師還需重新回顧概率知識(shí).概率論與數(shù)理統(tǒng)計(jì)是應(yīng)用性很強(qiáng)的學(xué)科,其生命力和發(fā)展動(dòng)力在于它與其他應(yīng)用學(xué)科的密切聯(lián)系,隔斷這種聯(lián)系概率論與數(shù)理統(tǒng)計(jì)就成了無(wú)源之水.因此在教學(xué)實(shí)踐中,如何加強(qiáng)數(shù)學(xué)基礎(chǔ)課與專業(yè)之間的聯(lián)系,培養(yǎng)學(xué)生用數(shù)學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題以及專業(yè)問(wèn)題的能力,是目前概率論與數(shù)理統(tǒng)計(jì)課程以及高等數(shù)學(xué)、線性代數(shù)等數(shù)學(xué)基礎(chǔ)課面臨的一大問(wèn)題.
為此,針對(duì)不同專業(yè)的學(xué)生,結(jié)合各個(gè)專業(yè)的特點(diǎn),調(diào)整教學(xué)內(nèi)容,設(shè)計(jì)與學(xué)生所學(xué)專業(yè)相關(guān)的概率統(tǒng)計(jì)模型、實(shí)例和考核方式,一方面可以激發(fā)學(xué)生對(duì)概率與數(shù)理統(tǒng)計(jì)課的興趣,提高學(xué)生運(yùn)用數(shù)學(xué)知識(shí)解決實(shí)際應(yīng)用問(wèn)題的能力,另一方面有利于學(xué)生對(duì)專業(yè)課的進(jìn)一步理解和掌握.為了加強(qiáng)概率論與數(shù)理統(tǒng)計(jì)課與專業(yè)課的聯(lián)系,我們從以下幾個(gè)方面進(jìn)行探索研究.
1.因材施教,針對(duì)不同專業(yè)調(diào)整課程教學(xué)內(nèi)容
在保持概率統(tǒng)計(jì)經(jīng)典內(nèi)容的前提下,針對(duì)不同專業(yè)的學(xué)生適當(dāng)調(diào)整教材內(nèi)容,綜合考慮學(xué)生的專業(yè)方向,側(cè)重概念、建模思想、方法和現(xiàn)實(shí)背景在專業(yè)等方面的應(yīng)用.針對(duì)工科和經(jīng)濟(jì)類專業(yè)的學(xué)生,改變傳統(tǒng)的“重推理、重計(jì)算,輕應(yīng)用”的思想,弱化一些概率論定理的證明過(guò)程,加強(qiáng)對(duì)定理和定義的理解和運(yùn)用.例如關(guān)于分布函數(shù)的性質(zhì),可以刪除證明過(guò)程,而強(qiáng)調(diào)其性質(zhì)的應(yīng)用.對(duì)于數(shù)學(xué)期望和方差,為加深學(xué)生對(duì)其定義的理解和應(yīng)用,介紹概念來(lái)源的背景,引入其在投資及其風(fēng)險(xiǎn)的應(yīng)用,為經(jīng)濟(jì)類專業(yè)后續(xù)的收益和風(fēng)險(xiǎn)等專業(yè)知識(shí)打好基礎(chǔ).對(duì)于各種常見(jiàn)的分布,基于學(xué)生的專業(yè)特點(diǎn),介紹在各種專業(yè)背景下各類事件的分布,為學(xué)生進(jìn)一步的專業(yè)課學(xué)習(xí)做好基礎(chǔ).如針對(duì)保險(xiǎn)類學(xué)生,在講解泊松定理和泊松分布時(shí),結(jié)合保險(xiǎn)知識(shí),引導(dǎo)學(xué)生理解保險(xiǎn)事件的發(fā)生服從泊松分布.
在數(shù)理統(tǒng)計(jì)部分,考慮某些專業(yè)有專業(yè)的統(tǒng)計(jì)課程,可以強(qiáng)調(diào)各種檢驗(yàn)和估計(jì)的前提條件,引導(dǎo)學(xué)生對(duì)各種檢驗(yàn)的原理進(jìn)行理解,為以后的專業(yè)統(tǒng)計(jì)課打下基礎(chǔ).同時(shí)針對(duì)沒(méi)有專業(yè)統(tǒng)計(jì)課的學(xué)生,適當(dāng)增加統(tǒng)計(jì)實(shí)驗(yàn)課的內(nèi)容,引進(jìn)SPSS、SAS等統(tǒng)計(jì)軟件的內(nèi)容,引導(dǎo)學(xué)生會(huì)運(yùn)用統(tǒng)計(jì)軟件做假設(shè)檢驗(yàn)及曲線擬合等,為以后的專業(yè)課打下基礎(chǔ).
2.設(shè)計(jì)與專業(yè)相關(guān)的案例教學(xué)
概率論與數(shù)理統(tǒng)計(jì)是從實(shí)際生產(chǎn)中產(chǎn)生的一門應(yīng)用型學(xué)科,來(lái)源于實(shí)際又服務(wù)于實(shí)際.因此,在課堂上采取案例教學(xué)法,引導(dǎo)學(xué)生利用已學(xué)的概率統(tǒng)計(jì)知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題,提高學(xué)生的綜合能力.針對(duì)不同的專業(yè),設(shè)計(jì)不同的案例,將專業(yè)知識(shí)和概率知識(shí)結(jié)合起來(lái),培養(yǎng)學(xué)生的建模思想和處理問(wèn)題能力,有助于學(xué)生更好地學(xué)習(xí)專業(yè)課.
如在講授大數(shù)定理時(shí),大多數(shù)學(xué)生感覺(jué)內(nèi)容枯燥無(wú)味,為此,我們針對(duì)保險(xiǎn)專業(yè)的學(xué)生,結(jié)合保險(xiǎn)學(xué)的專業(yè)知識(shí),設(shè)計(jì)以下問(wèn)題:(1)保險(xiǎn)公司在設(shè)計(jì)保單時(shí),根據(jù)每年的生死率而計(jì)算保單持有人的保費(fèi),根據(jù)大數(shù)定理,保險(xiǎn)公司的生死率是如何得到的?(2)若某保險(xiǎn)公司根據(jù)生死率設(shè)計(jì)了某保單,銷售時(shí)僅賣出了50份保單,作為產(chǎn)品經(jīng)理應(yīng)作出什么決策,并說(shuō)明理由.上述問(wèn)題的設(shè)計(jì),可以幫助學(xué)生更好地理解頻率以概率收斂于概率,當(dāng)保險(xiǎn)公司銷售的保單數(shù)量沒(méi)有達(dá)到足夠的數(shù)量時(shí),此時(shí)實(shí)際的生死率與保單設(shè)計(jì)時(shí)利用的生死率將會(huì)有較大差別,保險(xiǎn)公司此時(shí)合理的決策應(yīng)修改保費(fèi)的計(jì)算或者與保單持有人終止合同.
3.融入數(shù)學(xué)建模思想,用數(shù)學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)解決專業(yè)問(wèn)題
數(shù)學(xué)家李大潛指出:如果數(shù)學(xué)建模的精神不能融合進(jìn)數(shù)學(xué)類主干課程,仍然孤立于原有數(shù)學(xué)主干課程體系之外,數(shù)學(xué)精神是不能得到充分體現(xiàn)和認(rèn)可的.在概率論與數(shù)理統(tǒng)計(jì)的課程中,模型化方法貫穿整個(gè)課程中,如在全概公式和貝葉斯公式的各類計(jì)算題中,我們需要首先建立數(shù)學(xué)模型,將問(wèn)題描述問(wèn)各個(gè)事件的關(guān)系,從而利用已有的概率公式計(jì)算.但是,面對(duì)一些稍微復(fù)雜的問(wèn)題時(shí),大多數(shù)學(xué)生還是不會(huì)建立數(shù)學(xué)模型,不會(huì)將專業(yè)知識(shí)和數(shù)學(xué)知識(shí)結(jié)合起來(lái)解決專業(yè)理論中的一些實(shí)際問(wèn)題,造成知識(shí)上的斷裂,缺乏實(shí)際應(yīng)用能力.
因此,在教學(xué)實(shí)踐中,融入數(shù)學(xué)建模思想,結(jié)合各專業(yè)的特點(diǎn),引導(dǎo)學(xué)生用概率論與數(shù)理統(tǒng)計(jì)、高等數(shù)學(xué)等數(shù)學(xué)知識(shí)來(lái)解決一些實(shí)際的專業(yè)問(wèn)題.如針對(duì)經(jīng)濟(jì)類專業(yè),結(jié)合經(jīng)濟(jì)理論中諸如需求、供給、生產(chǎn)、投資、消費(fèi)等實(shí)際經(jīng)濟(jì)問(wèn)題,引導(dǎo)學(xué)生根據(jù)所研究的問(wèn)題與經(jīng)濟(jì)理論,找出經(jīng)濟(jì)變量間的因果關(guān)系及相互間的聯(lián)系,找出自變量和隨機(jī)因素,建立經(jīng)濟(jì)數(shù)學(xué)模型.從而,收集經(jīng)濟(jì)變量的統(tǒng)計(jì)資料,利用概率論與數(shù)理統(tǒng)計(jì)的方法對(duì)參數(shù)進(jìn)行估計(jì),并對(duì)估計(jì)的參數(shù)進(jìn)行假設(shè)檢驗(yàn),從而解決實(shí)際的專業(yè)問(wèn)題.
4.考核方式
考核方式和考核內(nèi)容是教學(xué)過(guò)程中的指揮棒,不同的考核方式和考核內(nèi)容會(huì)引導(dǎo)學(xué)生在平時(shí)的學(xué)習(xí)情況的不同.傳統(tǒng)的考核方式是采用期末閉卷考試,按照固定的內(nèi)容和格式出題,側(cè)重對(duì)各種概念和公式的考核,試卷內(nèi)容上也是側(cè)重概率的計(jì)算,這樣的考核方式和考核內(nèi)容引導(dǎo)學(xué)生在平時(shí)學(xué)習(xí)中死記硬背概念和公式,而不注重所學(xué)知識(shí)的應(yīng)用,重視概率的計(jì)算而輕視統(tǒng)計(jì)的應(yīng)用.這導(dǎo)致學(xué)生對(duì)概率論與數(shù)理統(tǒng)計(jì)的知識(shí)掌握的片面化,在實(shí)際生活中不能將知識(shí)綜合應(yīng)用.
關(guān)鍵詞:數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn);概率統(tǒng)計(jì);教學(xué)改革
中圖分類號(hào):G642.41 文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A 文章編號(hào):1674-9324(2016)15-0154-02
一、數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)
大家都知道物理實(shí)驗(yàn)和化學(xué)實(shí)驗(yàn),那么什么是“數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)”呢?長(zhǎng)期以來(lái),人們對(duì)數(shù)學(xué)教學(xué)的認(rèn)識(shí)就是概念、定理、公式和解題。在傳統(tǒng)的數(shù)學(xué)教學(xué)過(guò)程中,教師在黑板上講數(shù)學(xué),而學(xué)生則在課堂上聽(tīng)數(shù)學(xué)和在紙上做題目。這樣,對(duì)多數(shù)學(xué)生而言,數(shù)學(xué)的發(fā)現(xiàn)探索活動(dòng)沒(méi)有能夠真正開(kāi)展起來(lái),學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的積極性也沒(méi)有真正被調(diào)動(dòng)出來(lái)。
傳統(tǒng)的數(shù)學(xué)課程教學(xué)方法是老師講、學(xué)生練。在這種教學(xué)模式下,學(xué)生對(duì)數(shù)學(xué)的認(rèn)識(shí)也僅是停留在記公式、做計(jì)算題和證明題上。這與當(dāng)前社會(huì)對(duì)科技人才的培養(yǎng)中數(shù)學(xué)素質(zhì)和能力的要求相差甚遠(yuǎn)。從上世紀(jì)90年代中期開(kāi)始,數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)作為大學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)改革的產(chǎn)物在國(guó)內(nèi)高等院校誕生,它以與傳統(tǒng)數(shù)學(xué)教學(xué)不同的方式在大學(xué)數(shù)學(xué)教育中引起廣泛的興趣。
所謂數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)(Mathematical experiment),是在現(xiàn)代教育理論(特別是建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論)指導(dǎo)下,借助數(shù)學(xué)軟件理解抽象的數(shù)學(xué)理論、自主探索和研究數(shù)學(xué)問(wèn)題以及數(shù)學(xué)的應(yīng)用問(wèn)題的實(shí)踐過(guò)程[1]。
在提到數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)時(shí),不能不提數(shù)學(xué)建模(Mathematical Model)以及全國(guó)大學(xué)生數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽。由教育部高教司和中國(guó)工業(yè)與應(yīng)用數(shù)學(xué)學(xué)會(huì)共同主辦的全國(guó)大學(xué)生數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽,每年一次。二十多年來(lái),競(jìng)賽的參賽學(xué)校、參賽人數(shù)不斷增加。競(jìng)賽雖然發(fā)展得如此迅速,但是參加者畢竟還是很少一部分學(xué)生,要使它具有強(qiáng)大的生命力,必須與日常的教學(xué)活動(dòng)和教育改革相結(jié)合。二十多年來(lái),在競(jìng)賽的推動(dòng)下許多高校相繼開(kāi)設(shè)了數(shù)學(xué)建模課程以及與此密切相關(guān)的數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)課程。另外,怎樣在大學(xué)的主干數(shù)學(xué)課程中融入數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)的思想,也是十分有意義的工作。關(guān)于把數(shù)學(xué)建模和數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)的思想方法融入大學(xué)數(shù)學(xué)[2-4]。
21世紀(jì)對(duì)各類專業(yè)技術(shù)人才的培養(yǎng)中數(shù)學(xué)素質(zhì)和能力的要求越來(lái)越高,我們培養(yǎng)的人才應(yīng)具有帶專業(yè)背景的實(shí)際問(wèn)題建立數(shù)學(xué)模型的能力,這樣才能在實(shí)際工作中發(fā)揮更大的創(chuàng)造性。隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步,尤其是計(jì)算機(jī)技術(shù)的快速發(fā)展,數(shù)學(xué)對(duì)當(dāng)代科學(xué)乃至整個(gè)社會(huì)的影響和作用日益顯著。數(shù)學(xué)成為科學(xué)研究的主要支柱,其方法及計(jì)算已經(jīng)與理論研究和科學(xué)實(shí)驗(yàn)成為科學(xué)研究中不可缺少的手段。
二、把數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)的思想和方法融入《概率統(tǒng)計(jì)》教學(xué)
《概率論與數(shù)理統(tǒng)計(jì)》(也簡(jiǎn)稱為《概率統(tǒng)計(jì)》)課程是高等學(xué)校理科類、工科類、經(jīng)管類等各專業(yè)的重要公共基礎(chǔ)課。該課程的教學(xué)效果,對(duì)學(xué)生應(yīng)用能力的培養(yǎng)有著舉足輕重的作用?!陡怕式y(tǒng)計(jì)》問(wèn)題中涉及到煩瑣的計(jì)算和畫圖,我們可以借助數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)的思想和方法來(lái)實(shí)現(xiàn)。以下通過(guò)幾個(gè)例子,從不同的側(cè)面來(lái)探討“把數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)的思想和方法融入《概率統(tǒng)計(jì)》教學(xué)”。
三、結(jié)束語(yǔ)
通過(guò)以上兩個(gè)例子,我們從不同的側(cè)面初步地領(lǐng)略了“把數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)的思想和方法融入《概率統(tǒng)計(jì)》教學(xué)”。同濟(jì)大學(xué)出版社出版了一套普通高等教育“十二五”規(guī)劃教材,包括《高等數(shù)學(xué)》、《線性代數(shù)》、《概率論與數(shù)理統(tǒng)計(jì)》等,這套教材體現(xiàn)了“把數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)的思想和方法融入到大學(xué)的主干數(shù)學(xué)課程中去”。關(guān)于數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)的思想和方法融入《概率統(tǒng)計(jì)》教學(xué)的其他內(nèi)容[1,5,6]。
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1.1概率統(tǒng)計(jì)和信息科學(xué)整合的概述我們可以從三個(gè)方面來(lái)了解概率統(tǒng)計(jì)和信息科學(xué)的整合:第一方面,在信息化的背景下,可以利用網(wǎng)絡(luò)和多媒體進(jìn)行概率統(tǒng)計(jì)的詳解;第二方面,將概率統(tǒng)計(jì)的內(nèi)容進(jìn)行信息化的處理,使其成為對(duì)學(xué)生非常有用的學(xué)習(xí)資源;第三方面,利用信息技術(shù)改變學(xué)生學(xué)習(xí)的方式,讓學(xué)生從被動(dòng)式的學(xué)習(xí)狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)橹鲃?dòng)式的學(xué)習(xí)狀態(tài),從書(shū)桌上的學(xué)習(xí)轉(zhuǎn)變?yōu)閷?shí)踐性、體驗(yàn)性的學(xué)習(xí)。概率統(tǒng)計(jì)和信息科學(xué)的整合是一種雙向性的整合,也就是說(shuō),概率統(tǒng)計(jì)和信息科學(xué)在整合中各取所需,概率統(tǒng)計(jì)加以信息技術(shù)既創(chuàng)新了教學(xué)模式,又開(kāi)發(fā)并促進(jìn)了科學(xué)技術(shù)的發(fā)展。
1.2概率統(tǒng)計(jì)和信息科學(xué)整合的必要性
概率統(tǒng)計(jì)和信息科學(xué)整合是當(dāng)前不可抗拒的一股潮流,這樣的整合勢(shì)在必行。信息技術(shù)與概率統(tǒng)計(jì)的結(jié)合更利于人們對(duì)概率統(tǒng)計(jì)的學(xué)習(xí),對(duì)信息技術(shù)的掌握。在概率統(tǒng)計(jì)學(xué)科中加入信息科學(xué),更有助于學(xué)生采取個(gè)性化的學(xué)習(xí)形式,從而最大限度的體現(xiàn)并滿足學(xué)生們的學(xué)習(xí)愿望。將信息科學(xué)技術(shù)融入到概率統(tǒng)計(jì)中,是一種新型的學(xué)習(xí)方式,這既是一種教學(xué)改革,又發(fā)展了學(xué)生的創(chuàng)新精神,提高了學(xué)生的實(shí)踐能力。
1.3概率統(tǒng)計(jì)與信息科學(xué)的注意事項(xiàng)
將概率統(tǒng)計(jì)與信息科學(xué)有機(jī)整合起來(lái),學(xué)生們不單單要了解概率統(tǒng)計(jì)的相關(guān)知識(shí),還要學(xué)會(huì)使用計(jì)算機(jī),熟練的應(yīng)用相關(guān)的計(jì)算機(jī)軟件。只有這樣,學(xué)生們才能真正的學(xué)以致用,將概率統(tǒng)計(jì)應(yīng)用到實(shí)際的問(wèn)題當(dāng)中去。在實(shí)際教學(xué)中,應(yīng)把重點(diǎn)放在概率統(tǒng)計(jì)方法的闡述和計(jì)算機(jī)的應(yīng)用上,就是既要結(jié)合數(shù)據(jù)和實(shí)例講解概率統(tǒng)計(jì)的概念、特點(diǎn)和應(yīng)用場(chǎng)合;又要講解計(jì)算機(jī)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(jì)算過(guò)程。計(jì)算機(jī)軟件SPSS在概率統(tǒng)計(jì)方面,被應(yīng)用的頻率是非常高的,因?yàn)樗慕y(tǒng)計(jì)功能較為強(qiáng)大。
1.4概率統(tǒng)計(jì)與信息科學(xué)整合的策略
首先要在思想與方法的層面上,將概率統(tǒng)計(jì)與信息科學(xué)整合。這種深層次的整合可以使教師的教學(xué)能力獲得快速的進(jìn)展,并且取得更好的教學(xué)效果。概率統(tǒng)計(jì)與信息科學(xué)的整合不單單局限于解決教學(xué)問(wèn)題,整合的真正目地是使學(xué)生們掌握學(xué)習(xí)方法,讓學(xué)生養(yǎng)成一種自主、探究的學(xué)習(xí)精神,讓學(xué)生們?cè)谛畔⒖茖W(xué)的支持下,用所學(xué)的知識(shí)與思想,去解決實(shí)際中的問(wèn)題,也就是人們常說(shuō)的學(xué)以致用。若想將概率統(tǒng)計(jì)與信息科學(xué)真正的有效結(jié)合起來(lái),老師的想法是非常重要的。教師不單單要了解信息科學(xué),還要從心底認(rèn)同這種將概率統(tǒng)計(jì)與信息科學(xué)整合的教學(xué)模式。這樣,教師才能了解概率統(tǒng)計(jì)與信息科學(xué)整合的真正意義所在,從而將信息科學(xué)技術(shù)掌握的更加熟練,將概率統(tǒng)計(jì)理解的更加透徹,將概率統(tǒng)計(jì)與信息科學(xué)的結(jié)合點(diǎn)看的更加清晰,使自己的教學(xué)方法和教學(xué)思想更加完善。其次,是根據(jù)不同的內(nèi)容選擇不同的信息科學(xué)媒體。將概率統(tǒng)計(jì)與信息科學(xué)結(jié)合,是為了使教學(xué)過(guò)程更加優(yōu)化,使教學(xué)效果更加理想。選擇哪種信息科學(xué)媒體更加合理,利用哪種信息媒體能最大限度的激發(fā)學(xué)生們的學(xué)習(xí)興趣,所有的這些,都要以概率統(tǒng)計(jì)的內(nèi)容作為選擇教學(xué)媒體的出發(fā)點(diǎn),并根據(jù)學(xué)生的需要來(lái)確定最終使用的信息科學(xué)媒體。如果所選擇的媒體,與教學(xué)內(nèi)容不搭,不單不能夠提升教學(xué)質(zhì)量,還會(huì)使教學(xué)過(guò)程變得更加繁瑣冗雜。當(dāng)教學(xué)內(nèi)容屬于靜態(tài)類的時(shí)候,可以選擇視頻來(lái)豐富教學(xué)內(nèi)容;當(dāng)教學(xué)內(nèi)容擁有較強(qiáng)的連續(xù)性時(shí),在教學(xué)的過(guò)程中可以穿插幾段錄像;當(dāng)教學(xué)內(nèi)容較為復(fù)雜、抽象、并且變化性很強(qiáng)的時(shí)候,可以選擇多媒體課件來(lái)展示教學(xué)內(nèi)容;當(dāng)學(xué)生進(jìn)行研究性的學(xué)習(xí)時(shí),可以選擇網(wǎng)絡(luò)作為自己的學(xué)習(xí)助手
2.結(jié)語(yǔ)
關(guān)鍵詞 高中數(shù)學(xué) 概率論 數(shù)理統(tǒng)計(jì) 有效教學(xué)
中圖分類號(hào):G633.6 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A
為適應(yīng)信息時(shí)代的發(fā)展,我們?cè)谄綍r(shí)的數(shù)學(xué)教學(xué)過(guò)程中應(yīng)重視學(xué)生數(shù)學(xué)思維品質(zhì)及綜合能力的培養(yǎng),這也就是一個(gè)“授人以魚(yú)而不如授人以漁”的過(guò)程。作為學(xué)生進(jìn)入大學(xué)生活學(xué)習(xí)的銜接過(guò)程,高中數(shù)學(xué)的教學(xué)在其中起著承上啟下的重要作用,有必要從以下幾方面對(duì)其在高中數(shù)學(xué)教學(xué)中的重要作用分析,有利于培養(yǎng)學(xué)生的思維品質(zhì),有利于高中生開(kāi)展研究性學(xué)習(xí)和培養(yǎng)高中生的創(chuàng)新能力。
1概率統(tǒng)計(jì)在教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生的思維品質(zhì)
在概率論發(fā)展的早期階段,研究的主要是古典概率。在早期階段所針對(duì)的是基本事件數(shù)有限的情況,為確定事件概率,只需計(jì)算各種可能出現(xiàn)的情況便可。然而隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,以及對(duì)概率統(tǒng)計(jì)的強(qiáng)烈需求,一些數(shù)學(xué)家在一開(kāi)始就注意到把等可能思想推廣到含有無(wú)限多個(gè)可能性事件的情況,從而產(chǎn)生了幾何概率。從古典概率發(fā)展到幾何概率,體現(xiàn)出從有限到無(wú)限的極限過(guò)程。
筆者在教學(xué)過(guò)程中,深刻地認(rèn)識(shí)到高中概率統(tǒng)計(jì)中蘊(yùn)含著很多數(shù)學(xué)思想,如:比例思想;補(bǔ)集思想;數(shù)形結(jié)合思想;分類討論思想;數(shù)學(xué)模型思想。不管是這其中的那種數(shù)學(xué)思想,其實(shí)質(zhì)均為隨機(jī)性數(shù)學(xué)思想。教師在授課課程中注重概率論與數(shù)理統(tǒng)計(jì),有利于培養(yǎng)學(xué)生隨機(jī)性思維品質(zhì),且這種品質(zhì)不同于以前的那種類似于“書(shū)呆子”式的一成不變。學(xué)生在長(zhǎng)期的確定性數(shù)學(xué)的學(xué)習(xí)過(guò)程中,習(xí)慣于用純粹的、確定性的方法來(lái)描述和解決問(wèn)題,習(xí)慣于任何數(shù)學(xué)問(wèn)題只有唯一的準(zhǔn)確答案,一旦遇到不確定性的問(wèn)題并束手無(wú)策。教學(xué)中,引導(dǎo)學(xué)生從身邊的實(shí)際入手,各抒己見(jiàn),列舉出更多的事件,讓學(xué)生自覺(jué)、能動(dòng)地參與教學(xué)活動(dòng)的全過(guò)程。
2概率統(tǒng)計(jì)有利于高中生開(kāi)展研究性學(xué)習(xí)
由于概率論與數(shù)理統(tǒng)計(jì)解決的是一類隨機(jī)性問(wèn)題,而隨機(jī)性問(wèn)題往往需學(xué)生投入更多時(shí)間來(lái)思考,而這種思考常會(huì)激發(fā)學(xué)生積極地開(kāi)展研究性學(xué)習(xí),加深對(duì)基礎(chǔ)知識(shí)的把握和客觀世界的理解。解決概率統(tǒng)計(jì)問(wèn)題,便沒(méi)有一成不變的解決方法和問(wèn)題答案,傳統(tǒng)的數(shù)學(xué)教學(xué)只是把知識(shí)點(diǎn)弄清楚,而概率統(tǒng)計(jì)不同于傳統(tǒng)的數(shù)學(xué)教學(xué),是要求采取適當(dāng)?shù)姆椒ǎ诶蠋煹囊龑?dǎo)下積極發(fā)揮學(xué)生的主體作用,培養(yǎng)他們?cè)诮鉀Q實(shí)際問(wèn)題中的探索精神。結(jié)合筆者的實(shí)際教學(xué)情況,數(shù)學(xué)開(kāi)放性問(wèn)題一般都具有一定的挑戰(zhàn)性,而這種開(kāi)放性更多地蘊(yùn)涵于概率統(tǒng)計(jì)中,并側(cè)重于學(xué)生解決問(wèn)題的思路和策略,而不是問(wèn)題的答案,這能夠誘發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和學(xué)習(xí)動(dòng)力,調(diào)動(dòng)和發(fā)揮學(xué)生的非智力因素,有助于培養(yǎng)學(xué)生的發(fā)現(xiàn)能力、創(chuàng)造能力,激發(fā)學(xué)生獨(dú)立思考和創(chuàng)新的意識(shí),這些都與“新教改”的目標(biāo)和要求是吻合一致的。
3概率統(tǒng)計(jì)有利于培養(yǎng)高中生的創(chuàng)新能力
高中數(shù)學(xué)教育只有不斷地適應(yīng)時(shí)代深化改革,培養(yǎng)出的學(xué)生才能具備相關(guān)的創(chuàng)新素質(zhì)與能力,以適應(yīng)知識(shí)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的需要。長(zhǎng)期以來(lái),受傳統(tǒng)教學(xué)思想的影響,數(shù)學(xué)教育習(xí)慣以傳授知識(shí)、訓(xùn)練解題技能為主要方式,以教學(xué)內(nèi)容的單一性和穩(wěn)定性為基本出發(fā)點(diǎn),牢牢地束縛了學(xué)生的思維,只得被動(dòng)地接受標(biāo)準(zhǔn)而單一的答案,不允許自由發(fā)揮。在傳統(tǒng)教學(xué)過(guò)程中,學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)沒(méi)有得到足夠的重視,只是滿足于考試成績(jī)的合格,靈活運(yùn)用數(shù)學(xué)知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題的能力被忽略。對(duì)于現(xiàn)代教育來(lái)說(shuō),知識(shí)的獲取不再是教育的最終目的,而是認(rèn)識(shí)科學(xué)本質(zhì)、掌握學(xué)習(xí)方法、培養(yǎng)思維能力的手段,強(qiáng)調(diào)在學(xué)習(xí)中發(fā)現(xiàn)和體驗(yàn)知識(shí)這一過(guò)程,而不是簡(jiǎn)單地重復(fù)知識(shí)或是完成考試。教育思想和教育觀念是教育改革的先導(dǎo),而培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力是適應(yīng)教育思想轉(zhuǎn)變的需要,其關(guān)鍵是培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)造性解決問(wèn)題的方法和勇于探究實(shí)際問(wèn)題的精神。因此我們有必要讓學(xué)生樹(shù)立概率論與數(shù)理統(tǒng)計(jì)的基本數(shù)學(xué)理念,從而增強(qiáng)學(xué)生對(duì)它的興趣,最后達(dá)到培養(yǎng)學(xué)生的理論與實(shí)踐創(chuàng)新能力。
4提供實(shí)踐機(jī)會(huì),加深學(xué)生對(duì)概率統(tǒng)計(jì)解決實(shí)際問(wèn)題的理解
關(guān)鍵詞:微積分 概率統(tǒng)計(jì) 函數(shù)
中圖分類號(hào):G424 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1674-098X(2014)02(c)-0217-01
眾所周知概率統(tǒng)計(jì)是建立在微積分的基礎(chǔ)上的,概率統(tǒng)計(jì)針對(duì)隨機(jī)事件規(guī)律的統(tǒng)計(jì),而概率統(tǒng)計(jì)中又會(huì)應(yīng)用的微積分,微積分不僅是概率統(tǒng)計(jì)的關(guān)鍵,同時(shí)也可以決定概率統(tǒng)計(jì)的成敗。以下就從微積分、概率統(tǒng)計(jì)的概念出發(fā),介紹微積分在概率統(tǒng)計(jì)中的應(yīng)用。
1 概率統(tǒng)計(jì)與微積分的概念
概率統(tǒng)計(jì)就是針對(duì)自然界的不確定性的現(xiàn)象,包括結(jié)果的不確定、偶然隨機(jī)現(xiàn)象所呈現(xiàn)出的集體性規(guī)律,再根據(jù)概率論、數(shù)理統(tǒng)計(jì)的方法,統(tǒng)計(jì)出數(shù)據(jù)的規(guī)律性。然而對(duì)于微積分,也就是研究函數(shù)的微分、積分以及有關(guān)函數(shù)概念與函數(shù)應(yīng)用的數(shù)學(xué)分支,微積分是建立在實(shí)數(shù)、極限、函數(shù)基礎(chǔ)上的[1]。微積分在建立中的出發(fā)點(diǎn)就是直觀的無(wú)窮小量,這個(gè)基礎(chǔ)理論顯然也是不牢固的,通過(guò)19世紀(jì)柯西與維爾斯特拉斯的極限理論以及康托爾的實(shí)數(shù)理論,才形成當(dāng)前嚴(yán)密化的微積分知識(shí)。而且若果說(shuō)沒(méi)有微積分的推動(dòng),那么對(duì)于概率統(tǒng)計(jì)中的公理化、系統(tǒng)化學(xué)科也將很難形成。微積分同概率統(tǒng)計(jì)之間是有一定的親緣關(guān)系,微積分不僅可以決定概率論中的確定論特征,概率論的發(fā)展也是另辟蹊徑,概率統(tǒng)計(jì)中不僅有著非線性、反因果的特征,微積分更是可以滲透到概率統(tǒng)計(jì)中的各個(gè)方面[2]。
2 概率統(tǒng)計(jì)中微積分的應(yīng)用
針對(duì)概率統(tǒng)計(jì)與微積分的概念,以及概率統(tǒng)計(jì)與微積分的關(guān)系,以下就從一些例子出發(fā),分析在概率統(tǒng)計(jì)中的微積分應(yīng)用。
問(wèn)題1:有N個(gè)朋友可以隨機(jī)地在一個(gè)圓桌旁邊就坐,如果說(shuō)在所有的朋友當(dāng)前,其中有兩個(gè)人是一定要坐在一起的,也就是要要在的相鄰的座位,那么這個(gè)概率為多少?
問(wèn)題2:在一個(gè)書(shū)架整理中,可以將編號(hào)分別是1,2,3的三本書(shū)任意地排列擺放在書(shū)架上,那么在這樣的排列方式中,則出現(xiàn)至少有一本書(shū)在從左到右的排列順序號(hào)同這本書(shū)編號(hào)相同,這樣的概率又是多少?
問(wèn)題3:在5個(gè)數(shù)字中進(jìn)行連續(xù)抽取,針對(duì)1,2,3,4,5中等可能數(shù)字有放回地進(jìn)行連續(xù)抽取期中國(guó)的3個(gè)數(shù)字,那么針對(duì)這樣的事件中,3個(gè)數(shù)字完全不同出現(xiàn)的概率是多少?3個(gè)數(shù)字中不含1與5的概率是多少?“個(gè)數(shù)字中5剛好可以出現(xiàn)兩次的概率是多少?以及在3個(gè)數(shù)字中至少出現(xiàn)以此數(shù)字5的概率是多少?
3 微積分方法在概率統(tǒng)計(jì)中的實(shí)際應(yīng)用
3.1 級(jí)數(shù)求和法
級(jí)數(shù)是數(shù)學(xué)的重要組成部分,是表示函數(shù)的重要工具。在利用裂項(xiàng)相消法去求級(jí)數(shù)和的方法中,其關(guān)鍵計(jì)算方法就是要怎樣去將級(jí)數(shù)通項(xiàng)拆開(kāi),并將其可以拆分成前后都有抵消部分的數(shù)據(jù)形式,通常經(jīng)過(guò)變形的級(jí)數(shù),不僅有理化分子,也有理化分母以及三角函數(shù)恒等,將其進(jìn)行變形處理,就可以達(dá)到裂項(xiàng)相消的計(jì)算目標(biāo)。又比如,針對(duì)一個(gè)三角函數(shù)式的級(jí)數(shù)求和中,計(jì)算級(jí)數(shù)的通項(xiàng),就需要考慮怎樣去利用三角函數(shù)公式,將這個(gè)三角函數(shù)式簡(jiǎn)化成兩式之差,這樣就也可以達(dá)到運(yùn)用裂項(xiàng)相消法的目標(biāo)。并且,如果說(shuō)一個(gè)級(jí)數(shù)的通項(xiàng)是一個(gè)分母的分式,以及通項(xiàng)是若干根式之積的分式, 這時(shí)候就可以考慮把分母以及分子有理化,之后也會(huì)便于運(yùn)用裂項(xiàng)相消法進(jìn)行級(jí)數(shù)求和。同時(shí)在求級(jí)數(shù)和中,也可以利用四則運(yùn)算的方法,等將所給的級(jí)數(shù)轉(zhuǎn)化成代數(shù)方程的形式,然后再去求解。這些都可以證明,在概率統(tǒng)計(jì)中微積分的應(yīng)用,微積分與概率統(tǒng)計(jì)有著相關(guān)聯(lián)系。
3.2 求極限的應(yīng)用
極限也是一種概率形式,極限作為微積分中的基礎(chǔ),貫穿在微積分的始終,極限的求法也是多種多樣的,以下做具體介紹。公式原理如:求和法中當(dāng)數(shù)列的通項(xiàng)是由n項(xiàng)的和構(gòu)成時(shí),通??梢钥紤]先求和再求極限.等差數(shù)列與等比數(shù)列往往可以直接用公式,而有些則需用到拆項(xiàng)、重組等,需要去認(rèn)真觀察所給的數(shù)列,這樣就可以把原來(lái)的數(shù)列化為簡(jiǎn)單的數(shù)列,求其極限。
3.3 求概率方法
原理:就是通過(guò)建立隨機(jī)模型,應(yīng)用概率方法確定復(fù)雜結(jié)構(gòu)的數(shù)列極限。建立如下表示的隨機(jī)模型:也就根據(jù)設(shè)一個(gè)袋中裝有一個(gè)紅球與一個(gè)白球,并可以從中有放回的取球兩次,如果說(shuō)兩球都是紅球,則是成功;如果說(shuō)兩球不都是紅球,就袋子里面再放一個(gè)白球,直到成功。同時(shí)對(duì)于求概率的方法中,也可以將這個(gè)數(shù)轉(zhuǎn)化為微分方程再進(jìn)行求解,也就是根據(jù)它的導(dǎo)數(shù)以及它本身的特點(diǎn),找出二者之間的關(guān)聯(lián),看它是否可以滿足在微分方程中的定解條件,然后再解該方程求概率。
3.4 使用Stolz定理來(lái)求極限
在數(shù)列極限問(wèn)題的求解中,運(yùn)用適當(dāng)?shù)奈⒎e分方法,不僅可以及時(shí)找到問(wèn)題的突破口,還可以舉一反三的解決問(wèn)題。我們知道數(shù)項(xiàng)級(jí)數(shù)收斂的必要條件,對(duì)某些極限問(wèn)題,也可通過(guò)級(jí)數(shù)來(lái)幫助解決。
3.5 對(duì)于二重積分的計(jì)算
4 結(jié)語(yǔ)
綜上所述,通過(guò)以上分析,不僅認(rèn)識(shí)到概率統(tǒng)計(jì)與微積分的概念,更是認(rèn)識(shí)到概率統(tǒng)計(jì)與微積分之間的關(guān)系,并且針對(duì)概率統(tǒng)計(jì)中的微積分應(yīng)用,了解到微積分在概率統(tǒng)計(jì)中的重要性。
參考文獻(xiàn)
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【關(guān)鍵詞】概率論與數(shù)理統(tǒng)計(jì);本科;教改
【基金項(xiàng)目】洛陽(yáng)理工學(xué)院重點(diǎn)教學(xué)研究計(jì)劃項(xiàng)目(No:09-JY013)
目前,概率統(tǒng)計(jì)方法的應(yīng)用幾乎遍及科學(xué)技術(shù)的各個(gè)領(lǐng)域,在自然科學(xué)、社會(huì)科學(xué)、工程技術(shù)、軍事和工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)等領(lǐng)域中有著廣泛的應(yīng)用.概率論與數(shù)理統(tǒng)計(jì)課是一門基礎(chǔ)課,又是一門實(shí)踐性很強(qiáng)的課程.高等學(xué)校的大部分本科專業(yè)都開(kāi)設(shè)此課程,甚至在現(xiàn)行的中學(xué)課本里也安排了很多概率統(tǒng)計(jì)知識(shí).因此,學(xué)生應(yīng)該掌握這門課程的基本知識(shí)和理論,并會(huì)把它們應(yīng)用到社會(huì)實(shí)踐當(dāng)中.而這門課又被認(rèn)為是一門較難學(xué)的課程,主要原因是以往的教學(xué)中偏重于基本概念和理論的講解,而忽視了實(shí)踐應(yīng)用環(huán)節(jié)的訓(xùn)練,使學(xué)生為考試而學(xué)習(xí).學(xué)后不用,致使學(xué)生在實(shí)踐中遇到概率統(tǒng)計(jì)問(wèn)題時(shí)往往束手無(wú)策,無(wú)法建立概率統(tǒng)計(jì)模型,不會(huì)用概率統(tǒng)計(jì)的方法分析問(wèn)題、解決問(wèn)題.總之,概率論與數(shù)理統(tǒng)計(jì)本科教學(xué)模式的改革是必要的,通過(guò)教學(xué)進(jìn)行改革,注重對(duì)學(xué)生應(yīng)用能力的培養(yǎng),才能使學(xué)生成為現(xiàn)實(shí)社會(huì)所需要的人才.
一、概率論與數(shù)理統(tǒng)計(jì)課程教學(xué)內(nèi)容的改革
目前使用教材是由浙江大學(xué)盛驟等人編寫的普通高等教育“十一五”國(guó)家級(jí)規(guī)劃教材《概率論與數(shù)理統(tǒng)計(jì)》.考慮到工科學(xué)生的特點(diǎn),在教學(xué)中參考美國(guó)斯皮格爾等編寫的全美經(jīng)典學(xué)習(xí)指導(dǎo)教材《概率與統(tǒng)計(jì)》的部分內(nèi)容,精簡(jiǎn)了理論性過(guò)強(qiáng)的內(nèi)容以及一些定理的證明,對(duì)于過(guò)分依賴運(yùn)算技巧的內(nèi)容和習(xí)題也作了簡(jiǎn)化處理.但是為了強(qiáng)化應(yīng)用及培養(yǎng)同學(xué)及早確立數(shù)理統(tǒng)計(jì)的思想,在假設(shè)檢驗(yàn)、方差分析等傳統(tǒng)的應(yīng)用內(nèi)容的知識(shí)點(diǎn)上著重講解應(yīng)用思想,而且不拘泥于教材,有意識(shí)地加強(qiáng)了其他一些應(yīng)用方面的內(nèi)容,如加強(qiáng)概率與統(tǒng)計(jì)和幾何的相互密切聯(lián)系,用幾何直觀性處理抽象概念;與專業(yè)課相結(jié)合,利用計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)提高課堂教學(xué)效果;統(tǒng)計(jì)軟件的選講等.
二、概率論與數(shù)理統(tǒng)計(jì)課程教學(xué)方法的改革
在針對(duì)概率論與數(shù)理統(tǒng)計(jì)教學(xué)方法改革工作中,通過(guò)教改試點(diǎn)班,繼續(xù)深入地進(jìn)行教學(xué)改革工作,全面展開(kāi)了概率論與數(shù)理統(tǒng)計(jì)課堂教學(xué)改革與實(shí)踐活動(dòng),形成了一些清晰的認(rèn)識(shí),比較清楚地認(rèn)識(shí)到目前教學(xué)中存在的一些突出問(wèn)題,并摸索總結(jié)出一些具體的措施.通過(guò)對(duì)教改試點(diǎn)班級(jí)的概率論與數(shù)理統(tǒng)計(jì)課堂教學(xué)的具體實(shí)施,形成更清晰的認(rèn)識(shí),對(duì)目前教學(xué)中存在的一些突出問(wèn)題,摸索并總結(jié)出一些具體的措施加以解決.概率論與數(shù)理統(tǒng)計(jì)教學(xué)方法改革的主要研究與實(shí)踐工作分成以下幾個(gè)方面進(jìn)行歸納總結(jié).
1.精講多練,增強(qiáng)學(xué)生的主動(dòng)性和獨(dú)立思考能力
(1)精講.結(jié)合試點(diǎn)班的少學(xué)時(shí)特點(diǎn),開(kāi)展了“精講多練”等新教學(xué)方式方法的改革實(shí)踐.探索出一些概率論與數(shù)理統(tǒng)計(jì)課程教學(xué)工作與培養(yǎng)學(xué)生的能力、素質(zhì),提高培養(yǎng)質(zhì)量的具體措施,如注重開(kāi)展綜合訓(xùn)練,定量、半定量教學(xué),解決與工程實(shí)際結(jié)合密切的問(wèn)題,以大知識(shí)量課堂教學(xué)等向自學(xué)過(guò)渡等方式、方法.
(2)多練.對(duì)傳統(tǒng)的作業(yè)、習(xí)題課學(xué)生的態(tài)度不認(rèn)真,直接影響練習(xí)效果;學(xué)生在課下自學(xué)有一定的盲目性.解決這一問(wèn)題的方法就是改變過(guò)去每章末尾上一次習(xí)題課的做法.可以改為增加習(xí)題課次數(shù),縮短習(xí)題課的頻次間隔,上小習(xí)題課,習(xí)題課與正常課結(jié)合進(jìn)行.注重講解解題方法,歸納解題思路.同時(shí)抽時(shí)間進(jìn)行若干次公開(kāi)答疑,收集學(xué)生的問(wèn)題老師公開(kāi)解答,使全班學(xué)生受益.
(3)案例教學(xué).概率統(tǒng)計(jì)課是一門應(yīng)用性很強(qiáng)的學(xué)科.教師在教學(xué)過(guò)程中應(yīng)適當(dāng)將教材中的內(nèi)容擴(kuò)展,設(shè)計(jì)一些實(shí)例進(jìn)行講解,能讓學(xué)生自己主動(dòng)地去學(xué)習(xí),從而提高學(xué)生的應(yīng)用能力.如運(yùn)用古典概率公式解決“鞋子配對(duì)問(wèn)題”“生日巧合問(wèn)題”“賭博問(wèn)題”,運(yùn)用統(tǒng)計(jì)估計(jì)與假設(shè)檢驗(yàn)解決“先嘗后買產(chǎn)品促銷問(wèn)題”“吸煙與患癌癥的相關(guān)性”,用中心極限定理解決“保險(xiǎn)公司盈利與虧損的問(wèn)題”等等.這些都能使學(xué)生感覺(jué)到概率統(tǒng)計(jì)與身邊的許多事情都有一定的聯(lián)系,找出其存在的問(wèn)題、根源,并策劃出解決問(wèn)題的方案.這種方法有利于激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)際應(yīng)用能力.
2.注重?cái)?shù)學(xué)思想方法的教學(xué)和培養(yǎng)建立數(shù)學(xué)模型的能力
利用數(shù)學(xué)方法解決實(shí)際問(wèn)題時(shí),首先要進(jìn)行的工作是建立數(shù)學(xué)模型.建立數(shù)學(xué)模型的過(guò)程,就是將錯(cuò)綜復(fù)雜的實(shí)際問(wèn)題,抽象概括為合理的數(shù)學(xué)模型的過(guò)程,而對(duì)實(shí)際問(wèn)題的理論分析和科學(xué)研究則是在模型上進(jìn)行的.因此,建立一個(gè)較好的數(shù)學(xué)模型是至關(guān)重要的,它既要有扎實(shí)的專業(yè)理論知識(shí),豐富的想象力,又需要尋求合適的數(shù)學(xué)方法.
在授課時(shí)不僅注重“三基”訓(xùn)練,還要突出概率與數(shù)理統(tǒng)計(jì)的基本思想、基本方法.在授課時(shí)通過(guò)插講一些數(shù)學(xué)史料、介紹概率學(xué)科相關(guān)分支內(nèi)容等以突出數(shù)理統(tǒng)計(jì)的基本思想、基本方法,從中發(fā)現(xiàn)內(nèi)在聯(lián)系和思想方法的滲透.同時(shí)注重現(xiàn)代數(shù)學(xué)思想方法的滲透.例如,講概率時(shí)結(jié)合一些性質(zhì)和方法,可以引入概率論在計(jì)算機(jī)仿真、生態(tài)學(xué)和工程項(xiàng)目風(fēng)險(xiǎn)管理等學(xué)科中取得的成果;對(duì)數(shù)理統(tǒng)計(jì),可以介紹它在數(shù)據(jù)挖掘、機(jī)器學(xué)習(xí)中的應(yīng)用等.尤其是在課外開(kāi)展一些專題講座,更能增強(qiáng)學(xué)生對(duì)未知領(lǐng)域強(qiáng)烈的探索欲望,激發(fā)自己的創(chuàng)新能力.
教師選擇具有代表性的有關(guān)概率統(tǒng)計(jì)的應(yīng)用案例或應(yīng)用文章,指導(dǎo)學(xué)生去思考、討論、解答,使學(xué)生充分認(rèn)識(shí)到概率統(tǒng)計(jì)這門課的實(shí)用性,培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)際操作能力及建模能力.比如,讓學(xué)生測(cè)量本年級(jí)男、女同學(xué)的身高,看是否符合正態(tài)分布;分析父親的身高與兒子的身高有何關(guān)系;考察入學(xué)成績(jī)與在校成績(jī)的相關(guān)性等.還可以拿出一些相應(yīng)的全國(guó)大學(xué)生數(shù)學(xué)建模題讓學(xué)生探討研究.比如,2000年A題的基因分類問(wèn)題,2002年B題的彩票中的數(shù)學(xué)等,是應(yīng)用了概率統(tǒng)計(jì)中的貝葉斯判別、古典概率、二項(xiàng)分布及中心極限定理解決的,這樣做更能夠增強(qiáng)學(xué)生的應(yīng)用意識(shí),培養(yǎng)學(xué)生的應(yīng)用能力.
關(guān)鍵詞: 概率統(tǒng)計(jì) 數(shù)學(xué)教學(xué) 文化性
數(shù)學(xué)的文化性特征應(yīng)該具有多元性、開(kāi)放性和動(dòng)態(tài)性等特點(diǎn)。概率論是研究大量隨機(jī)現(xiàn)象規(guī)律性的一門數(shù)學(xué)分支。而隨機(jī)現(xiàn)象的兩個(gè)重要特征即不確定性和規(guī)律性,卻經(jīng)常使得學(xué)生在直覺(jué)與科學(xué)之間無(wú)所適從,給學(xué)習(xí)與教學(xué)帶來(lái)一定的困難。正是因?yàn)槿绱?從文化的角度重新審視概率統(tǒng)計(jì)的教學(xué),既能促進(jìn)教學(xué),又符合新課程的理念。
1.概率統(tǒng)計(jì)理論的發(fā)展史略
縱觀歷史,自文藝復(fù)興時(shí)期的數(shù)學(xué)家,醫(yī)學(xué)教授Cardan在其熱衷的賭博游戲中開(kāi)始思考獲得7點(diǎn)和在一副牌中獲得“A”的概率開(kāi)始,數(shù)學(xué)的一個(gè)新的分支――概率論,便在對(duì)游戲的思考中展開(kāi)了它的宏偉畫卷。我們知道,在自然界和現(xiàn)實(shí)生活中,隨機(jī)現(xiàn)象十分普遍,它表面上雜亂無(wú)章,但在多次實(shí)驗(yàn)后卻隱藏著規(guī)律性。續(xù)Cardan之后大約100年,另一位賭徒Mere繼續(xù)研究了上述賭博問(wèn)題,但是由于他數(shù)學(xué)知識(shí)的局限性,不得不求助當(dāng)時(shí)數(shù)學(xué)奇才Pascal,而Pascal在與Fermat的通訊討論中逐步明確了概率值的確定方法等理論問(wèn)題,從而將游戲問(wèn)題上升到了數(shù)學(xué)問(wèn)題。而十七、十八世紀(jì)之后,由于商業(yè)保險(xiǎn)、產(chǎn)品檢驗(yàn),以及軍事、選舉、審判調(diào)查和天氣預(yù)報(bào)等大量隨機(jī)問(wèn)題的涌現(xiàn),概率論逐步從最初為給賭徒提供咨詢,轉(zhuǎn)變成為急需解決的數(shù)學(xué)理論問(wèn)題。自1713年Bernouli到1917年Kolmogorov,以及十九世紀(jì)二三十年代的凱特勒更是將概率統(tǒng)計(jì)理論不斷系統(tǒng)化、公理化,從而確立了概率統(tǒng)計(jì)成為數(shù)學(xué)的一個(gè)邏輯嚴(yán)謹(jǐn)?shù)姆种А?/p>
在教學(xué)中,特別是講授概率統(tǒng)計(jì)概念的教學(xué)中,還原它的文化性,將歷史再現(xiàn)出來(lái),既能夠讓學(xué)生在有趣的游戲中了解概率統(tǒng)計(jì)的源頭,也可以讓學(xué)生體驗(yàn)到概率統(tǒng)計(jì)源于生活,服務(wù)于生活的科學(xué)本質(zhì),并了解人類在認(rèn)識(shí)這一問(wèn)題的過(guò)程中所付出的巨大努力,從而在學(xué)習(xí)知識(shí)的同時(shí)潛移默化地感受到數(shù)學(xué)文化的存在性。
2.概率統(tǒng)計(jì)教學(xué)文化性的外部表現(xiàn)
2.1豐富有趣的生活問(wèn)題,為概率統(tǒng)計(jì)教學(xué)的文化性增加了多元性元素。
概率統(tǒng)計(jì)的生活背景可謂豐富多彩,這為課堂教學(xué)提供了十分豐富的情景基礎(chǔ)。
在概率定義理解教學(xué)中,賭博游戲的下注問(wèn)題、贖金分配問(wèn)題、比賽優(yōu)先權(quán)問(wèn)題、無(wú)法投遞信件比例問(wèn)題、商場(chǎng)結(jié)賬快慢問(wèn)題等。
古典概型教學(xué)中,拋硬幣問(wèn)題、生日問(wèn)題、天氣預(yù)報(bào)問(wèn)題、男女出生比例問(wèn)題等。
幾何概型教學(xué)中,有轉(zhuǎn)盤中獎(jiǎng)問(wèn)題、蒲風(fēng)投針實(shí)驗(yàn)問(wèn)題、會(huì)面問(wèn)題等。
隨機(jī)變量及分布教學(xué)中,有中獎(jiǎng)問(wèn)題、銀行卡密碼問(wèn)題、感冒指數(shù)問(wèn)題等。
正態(tài)分布教學(xué)中,智力分布問(wèn)題、線段測(cè)量誤差問(wèn)題、一天的氣溫平均值問(wèn)題等。
這些問(wèn)題來(lái)自我們生活的方方面面,而且許多問(wèn)題都是歷史經(jīng)典問(wèn)題,因此問(wèn)題本身的數(shù)學(xué)思維性加上歷史背景性,其文化的氣息更加濃厚,甚至童年故事“狼來(lái)了”問(wèn)題,成語(yǔ)故事“三個(gè)臭皮匠頂個(gè)諸葛亮”問(wèn)題,評(píng)分術(shù)語(yǔ)“去掉一個(gè)最高分,去掉一個(gè)最低分”問(wèn)題,等等,都滲透著概率統(tǒng)計(jì)的思想,這無(wú)不體現(xiàn)著數(shù)學(xué)來(lái)源于生活,服務(wù)于生活的文化思想。
2.2大量動(dòng)手操作性的實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)活動(dòng),是概率統(tǒng)計(jì)教學(xué)文化性的又一體現(xiàn)。
在拋硬幣實(shí)驗(yàn)中,學(xué)生在拋擲中收集數(shù)據(jù),通過(guò)操作方式學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的結(jié)論。
在義務(wù)教育階段,通過(guò)收集同學(xué)的體質(zhì)健康情況,年齡,身高數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)據(jù)學(xué)習(xí)。
在變量的相關(guān)關(guān)系教學(xué)中,收集同學(xué)使用計(jì)算機(jī)時(shí)間,物理成績(jī)與數(shù)學(xué)成績(jī)等,學(xué)習(xí)變量的相關(guān)性。
在隨機(jī)抽樣教學(xué)中,設(shè)計(jì)調(diào)查問(wèn)卷等。
可以看到,以上這些實(shí)驗(yàn)性學(xué)習(xí)方式,是其他數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)中較少出現(xiàn)的,然而正是這些帶有操作性的學(xué)習(xí)方式,豐富著學(xué)生的思維,增加著他們的心理感受,認(rèn)識(shí)到所學(xué)的東西有用,能解決現(xiàn)實(shí)問(wèn)題,學(xué)習(xí)熱情高漲,從情感上豐富著他們對(duì)數(shù)學(xué)的感受。
3.概率統(tǒng)計(jì)教學(xué)文化性的內(nèi)部表現(xiàn)
3.1科學(xué)思維的深刻提升。
概率統(tǒng)計(jì)的核心是認(rèn)識(shí)隱藏在隨機(jī)現(xiàn)象背后的統(tǒng)計(jì)規(guī)律性,強(qiáng)調(diào)隨機(jī)現(xiàn)象的個(gè)別觀察的偶然性與大量觀察中的統(tǒng)計(jì)規(guī)律性之間的聯(lián)系。必然性通過(guò)偶然性表現(xiàn)出來(lái),偶然性背后總是隱藏著必然性。通過(guò)這種必然性去認(rèn)識(shí)和把握隨機(jī)現(xiàn)象,而不確定與確定,可能與不可能的集中體現(xiàn),更是辯證思想的體現(xiàn),是人類思維成熟的體現(xiàn)。因此概率統(tǒng)計(jì)的學(xué)習(xí)實(shí)際上是對(duì)學(xué)生過(guò)去習(xí)慣的確定性思維的一次挑戰(zhàn),是一次思維文化的碰創(chuàng)。例如拋一次硬幣的結(jié)果是無(wú)法確定的,學(xué)生可以理解,但是大量拋擲的結(jié)果卻是一個(gè)概率確定值,這里具有辯證統(tǒng)一的思想,為了讓學(xué)生能夠理解這樣的事實(shí),實(shí)驗(yàn)是必不可少的,這又使得學(xué)生經(jīng)歷了從具體到抽象及歸納的邏輯思維形式。在學(xué)生使用概率模型解決問(wèn)題的同時(shí),歸納思維、合情推理等思想方法與隨機(jī)思想方法的交融,都是數(shù)學(xué)化意識(shí)的體現(xiàn),它深入到內(nèi)部,不斷完善他們的思維,使其日趨成熟,這正是數(shù)學(xué)的學(xué)科特征。
3.2人文精神的不斷升華。
概率統(tǒng)計(jì)的產(chǎn)生就像它的理論那樣帶著大量的偶然因素,但是因?yàn)橛斜姸鄡?yōu)秀數(shù)學(xué)家的鉆研,其產(chǎn)生與發(fā)展又是一個(gè)必然的結(jié)果,并不斷系統(tǒng)化、條理化。如今,概率統(tǒng)計(jì)已經(jīng)滲透到了自然科學(xué)和社會(huì)科學(xué)的方方面面,而對(duì)于大量來(lái)源于生活的概率統(tǒng)計(jì)問(wèn)題,必將教會(huì)學(xué)生主動(dòng)利用所學(xué)的知識(shí)去認(rèn)識(shí)世界、改造世界,有助于培養(yǎng)學(xué)生將數(shù)學(xué)理論應(yīng)用于解決實(shí)際問(wèn)題的能力和創(chuàng)新意識(shí)。
參考文獻(xiàn):
[1]人民教育出版,課程教材研究所,中學(xué)數(shù)學(xué)課程教材研究開(kāi)發(fā)中心.高中數(shù)學(xué)必修3[M].人民教育出版社,2004.
[2]人民教育出版,課程教材研究所,中學(xué)數(shù)學(xué)課程教材研究開(kāi)發(fā)中心.高中數(shù)學(xué)選修系列(2-3)[M].人民教育出版社,2004.
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[4]施業(yè)瓊.在概率統(tǒng)計(jì)教學(xué)中滲透人文精神培養(yǎng)[J].教育研究,2009.7.
一、改進(jìn)教學(xué)方式
概率統(tǒng)計(jì)是一門不確定性數(shù)學(xué),與中學(xué)教學(xué)中長(zhǎng)期占統(tǒng)治地位的確定性數(shù)學(xué)有很大的不同. 概率教學(xué)的目標(biāo)是:通過(guò)認(rèn)識(shí)隨機(jī)事件及其發(fā)生的概率使學(xué)生認(rèn)識(shí)到現(xiàn)實(shí)世界廣泛存在的隨機(jī)性,形成初步的隨機(jī)觀念,并能對(duì)現(xiàn)實(shí)世界中一些簡(jiǎn)單的隨機(jī)現(xiàn)象作出解釋,利用隨機(jī)觀念作出自己的決策. 因此在教學(xué)方式上也應(yīng)該有所不同.
1. 注重聯(lián)系
概率統(tǒng)計(jì)知識(shí)是用數(shù)學(xué)的方法處理和解釋信息,并作出判斷和決策的科學(xué). 它的對(duì)象往往是隨機(jī)的,問(wèn)題的結(jié)果是不確定的,但它解決的方法卻又離不開(kāi)確定性的數(shù)學(xué);它的內(nèi)容雖本質(zhì)上仍是模式的數(shù)學(xué),但卻與生產(chǎn)實(shí)際直接聯(lián)系,與人類的日常生活直接相關(guān). 概率統(tǒng)計(jì)的這些特點(diǎn)決定了概率統(tǒng)計(jì)數(shù)學(xué)的特殊性——必須把注重聯(lián)系放在首位[1].
(1)注重確定性數(shù)學(xué)與不確定數(shù)學(xué)的聯(lián)系. 現(xiàn)代數(shù)學(xué)越來(lái)越多地用不確定性數(shù)學(xué)解決確定性數(shù)學(xué)的問(wèn)題,而不確定性數(shù)學(xué)大量地運(yùn)用確定數(shù)學(xué)來(lái)研究隨機(jī)現(xiàn)象. 所以在教學(xué)方式上不能把兩者割裂開(kāi)來(lái),而應(yīng)加強(qiáng)兩者的聯(lián)系,使它們?cè)谙嗷ソ诲e(cuò)中促進(jìn)理解.
(2)注重統(tǒng)計(jì)與概率的聯(lián)系. 在教學(xué)中應(yīng)注重統(tǒng)計(jì)與概率的聯(lián)系,把它們之間的這種辯證關(guān)系體現(xiàn)出來(lái). 比如,可以用正態(tài)分布研究考試成績(jī)﹑測(cè)量的誤差﹑炮彈落點(diǎn),而生活中的這些例子也為人們更好地研究正態(tài)分布提供了實(shí)際模型.
(3)注重概率統(tǒng)計(jì)知識(shí)與日常生活﹑自然﹑社會(huì)和科學(xué)技術(shù)領(lǐng)域的聯(lián)系. 比如,研究“抽獎(jiǎng)的中獎(jiǎng)率”,“制定商場(chǎng)的進(jìn)貨計(jì)劃”,“色盲的遺傳問(wèn)題”等,與學(xué)生的生活環(huán)境緊緊相連,是學(xué)生學(xué)好知識(shí)的豐富的背景材料,在概率統(tǒng)計(jì)教學(xué)中還可以充分運(yùn)用現(xiàn)代科技手段,創(chuàng)設(shè)生動(dòng)的教學(xué)背景. 比如,可以用計(jì)算機(jī)模擬物理方法不易進(jìn)行的實(shí)驗(yàn),使學(xué)生獲得直觀的感受,從中建構(gòu)他們對(duì)知識(shí)的理解.
2. 注重實(shí)踐
實(shí)踐與實(shí)際不同,它強(qiáng)調(diào)的是通過(guò)學(xué)生的親自參與解決實(shí)際問(wèn)題. 教學(xué)的視野不能僅僅局限于教室內(nèi),而要延伸到更廣闊的社會(huì)之中,讓學(xué)生在真實(shí)的問(wèn)題情境中通過(guò)實(shí)踐獲得真知. 比如,教師給出實(shí)例:“某食品店賣蛋糕,每個(gè)蛋糕的進(jìn)貨價(jià)為2.5元,銷售價(jià)為4元,若當(dāng)天不能售完,剩下的以每個(gè)2元的價(jià)格處理. 請(qǐng)你決策一下每天進(jìn)多少個(gè)蛋糕為宜(進(jìn)貨量可以在100,150,200,250,300中選擇). ”學(xué)生在教師的指導(dǎo)下積極地參與解題活動(dòng). 首先是收集﹑整理和表示相關(guān)的數(shù)據(jù);然后根據(jù)這些統(tǒng)計(jì)信息,運(yùn)用概率的知識(shí)分析數(shù)據(jù),上升到認(rèn)識(shí)的高度,把握事件的性質(zhì)﹑特點(diǎn)和規(guī)律性;最后根據(jù)自己的認(rèn)識(shí)作出決策,并與同學(xué)們進(jìn)行交流[2]. 整個(gè)解題過(guò)程體現(xiàn)了與實(shí)際情境,與學(xué)生的積極活動(dòng)密不可分的關(guān)系. 這樣,不僅鞏固了數(shù)學(xué)知識(shí),而且提高了解決實(shí)際問(wèn)題的能力. 概率統(tǒng)計(jì)與實(shí)際生活密不可分,脫離實(shí)際既失去了學(xué)習(xí)概率統(tǒng)計(jì)的意義,也學(xué)不好概率統(tǒng)計(jì).
3. 注重推理
統(tǒng)計(jì)過(guò)程中總要進(jìn)行數(shù)據(jù)處理,數(shù)學(xué)中容易把精力放在數(shù)字運(yùn)算上. 因此教學(xué)中應(yīng)注意避免將概率統(tǒng)計(jì)教學(xué)變?yōu)閱渭兊臄?shù)字運(yùn)算訓(xùn)練. 運(yùn)算概率統(tǒng)計(jì)解決實(shí)際問(wèn)題時(shí),數(shù)字運(yùn)算只是解決問(wèn)題的一個(gè)必要階段,更重要的是對(duì)運(yùn)算結(jié)果進(jìn)行合理的分析并作出決策,其中就不乏推理.
在培養(yǎng)概率推理能力方面,注重合情推理和邏輯推理的綜合應(yīng)用是行之有效的方法. 比如,著名的Monty難題:“一個(gè)游戲中,有3扇門,已知其中一扇門的后面是件大獎(jiǎng)品,其余兩扇門后面都是小禮品. 要求參賽者指定其中一扇,然后主持人打開(kāi)其余2扇中的一扇,向參賽者顯示門后是件小禮品. 這時(shí),再給參賽者一次選擇機(jī)會(huì). 參賽者應(yīng)如何決定,才有較大可能得到大獎(jiǎng)品?”就需要合情推理和邏輯推理的共同參與. 這樣,可以同時(shí)培養(yǎng)學(xué)生的直覺(jué)思維能力和邏輯思維能力,使學(xué)生的思想結(jié)構(gòu)更合理﹑完善.
二、轉(zhuǎn)變思維方式
思維方式的轉(zhuǎn)變絕非一朝一夕之事. 在此過(guò)程中學(xué)會(huì)“返璞歸真”首當(dāng)其沖,即當(dāng)所學(xué)的新知識(shí)在原認(rèn)知結(jié)構(gòu)中沒(méi)有恰當(dāng)?shù)闹R(shí)與之同化時(shí),就必須以原始的或初級(jí)的思維方式重建認(rèn)知結(jié)構(gòu),以形成順應(yīng). 其次是學(xué)會(huì)“合理利用”,即當(dāng)思維回到原有狀態(tài)時(shí),認(rèn)知結(jié)構(gòu)中一些看似已沒(méi)有價(jià)值的經(jīng)驗(yàn)卻是可供利用的最好工具,因?yàn)樗阉茉炝藗€(gè)人的數(shù)學(xué)修養(yǎng),而數(shù)學(xué)修養(yǎng)是從“原始”走向“文明”的催化劑.
三、改進(jìn)學(xué)習(xí)方式
級(jí)別:北大期刊
榮譽(yù):中國(guó)優(yōu)秀期刊遴選數(shù)據(jù)庫(kù)
級(jí)別:部級(jí)期刊
榮譽(yù):中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù)(CJFD)
級(jí)別:CSSCI南大期刊
榮譽(yù):Caj-cd規(guī)范獲獎(jiǎng)期刊
級(jí)別:SCI期刊
榮譽(yù):中國(guó)優(yōu)秀期刊遴選數(shù)據(jù)庫(kù)
級(jí)別:部級(jí)期刊
榮譽(yù):Caj-cd規(guī)范獲獎(jiǎng)期刊