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概率论教学浅谈

2017-04-12尹青松张峰

课程教育研究·新教师教学 2016年15期
关键词:概率论案例教学微课

尹青松+张峰

摘要:概率论与数理统计是应用性很强的一门数学学科,在众多领域都有广泛的应用。本文总结了作者在工作中积累的关于概率论与数理统计教学中的几点教学体会,包括用微课加强学生自主学习的意识,提高课堂效率,例题贴近学生的生活提高学生学习的兴趣,介绍概率论与数理统计的数学文化加强学生对该门课的了解等。

关键词:概率论;微课;案例教学

基金项目:本文系石河子大学教育教学改革项目(编号KG-2013-13)

O211

Abstract:Probability theory and mathematical statistics is a mathematical subject with strong application. It has been widely used in many fields. This paper summarizes the author accumulated in the work on the teaching of probability theory and mathematical statistics teaching experience, including with micro class to strengthen the students' autonomous learning awareness, improve the efficiency of the classroom examples close to student's life to improve the students' learning interest, probability theory and science and the statistics of mathematical culture to strengthen the students to understand the course described.

概率論与数理统计是一门理论性、应用性较强的数学公共基础课,它在众多领域都有广泛的应用。如何在有限学时内开设该门课程,如何使学生领略其理论精髓、夯实基础知识, 如何让学生学会用所学概率统计知识解决实际问题, 教学中如何促进教学效率的提高和学生概率统计素质的优化等问题, 已经成为摆在高校讲授概率论与数理统计课程的教师面前急需解决的一系列问题,是值得深入探索的问题。

通过这几年本人讲授概率统计这门课的情况来看,如果只采用一般传统的教学方法,发现教学效果并不是很好,一是对于所要讲授的内容课时有些不够用,二是教学效果也不是很理想,大多数学生只记得公式、定理,至于怎样运用不能灵活掌握。因此,要使学生能学好概率统计课程,提高学生对概率统计在生活实践中的重要性的认识,必须采取有效的教学手段和方法。

一、在概率论与数理统计教学中灵活的运用微课

微课是指为使学习者自主学习获得最佳效果,经过精心的信息化教学设计,以媒体形式展示的围绕某个知识点或教学环节开展的简短、完整的教学活动。微课讲授的知识内容呈点状,具有碎片化的特征。微课内容不仅可以在计算机上展示,还可以在多种移动终端设备播放。对于现今几乎人人手握一部智能手机的学生来说,这有利于学生随时随地的自主学习。对教师来说,微课可以作为一种新的教学模式来利用,突破传统的课堂教学模式。

由于教改的实施,在中学学生已经接触过一部分概率与统计知识。具体的大学本科阶段《概率论与数理统计》课程与普通高中阶段“概率与统计”教学板块的知识点及内容要求对比可参看参考文献3。对于这部分内容,教师就可以事先做一些小微课,通过高中课本的一些典型例题,唤起学生对高中知识的记忆,进而给出一些概念的形式化描述,并提醒学生注意大学概率论与数理统计课程的抽象性与普通高中阶段统计与概率教学直观性的不同。这样既可以使学生快速掌握大学阶段的知识点,又可以避免重复讲解,从而节约课时。

这里我们以概率论与数理统计中古典概型的讲解为例分析微课教学内容与设计过程。

1.给出一个学生既熟悉又易理解的例子作为引入:设有3个房间,分给3个不同的人。每人都以 的概率进入每一个房间,而且每间房里的人数无限制。试求下列事件的概率:(1) ={不出现空房};(2) ={恰好出现一间空房};(3) ={恰好出现两间空房}。

2.对问题进行分析,唤起学生对古典概型知识点的记忆,激发学生的学习兴趣,促进学习的积极性,求解得到结果:3个房间分给3个不同的人共有 种不同的分法,

(1)不出现空房等价于每个房间都有一人,因此共有 种不同的分法,于是 ;

(2)恰好出现一间空房,即3个房间中的某一间是空的,另外两间房中有一间房恰有两人,剩余1间房为1人,故有 种分法,从而 ;

(3)恰好出现两间空房,即3个人恰好住同一间房,故有3种分法,从而 .这种数字比较简单的古典概型是学生中学比较熟悉的,他们可以很快的给出答案,学习的情绪会比较高。

3.对该问题进行深化,将例题中的数字增大或换成字母代替,设有 个房间,分给 个不同的人。每人都以 的概率进入每一个房间,而且每间房里的人数无限制。再依次计算1中事件A,B,C所发生的概率。这时对于有些同学会感到运算吃力,因为他们在中学学习时习惯于一个一个的数样本空间和随机事件当中样本点的个数,对此我们要引导学生用排列组合的知识去找样本空间和随机事件中的样本点的个数来计算古典概型。

4.留习题作为思考题,通过思考题,让学生加强和巩固新学的古典概型的知识点,并引导学生将古典概型的题型分成两大类,对其进行归纳总结,另外,通过做题让他们知道在生活中有更多的问题可用古典概型来解决。将留下的习题分析全过程再做成微课资源发给学生,对学生来说,就能更好的满足个性化学习,这是传统课堂学习的一种重要补充,也为课堂教学减少了工作量,更加有利于学生课后的自主学习。

微课具体设计主要是教师讲解及PPT配合,微课只能作为一种辅助教学手段,不能为了省事或为了形式而使用微课。在概率论与数理统计教学中使用微课,是为学生自主学习提供有效支持,让学生按自身的学习进度和节奏学习课程内容。

当然,微课不仅可以在课堂上使用,也可以在课前预习和课后复习中使用,这样能更好的让学生及时掌握所学知识,

二、教学案例要贴近实际生活与学生专业

概率统计来源于生活,日常生活中随处可见它的身影,反过来,概率统计也应用于生产、生活及科学技术的各个领域。因此,概率统计的教学要注重紧密联系实际,从实际生活中多寻找素材,展示概率统计的活力与魅力。在教学中尽可能多的选择与学生身边的生活相联系的概率模型,对于经济类的学生也可以多选择一些与经济有关的例题,这样更有利于激发学生的学习兴趣。比如我们在讲伯努利概型时,可借助于买彩票的事例来讲解,针对于一次实验,事件发生的概率是微乎其微的,但当多次重复实验时,独立的小概率事件和也会变成大概率事件,由此也可以同时教育学生不以善小而不为,不以恶小而为之。这样既讲授了知识,又提高了学生的意识水平。

三、教师要更新教育理念

在课堂教学结构上,始终坚持以学生为主体, 以教师为主导的教学原则。要让学生成为学习的主人, 让他们积极主动地去参与教学,融入课堂。作为大学概率论与数理统计课程教学活动的组织者, 教师的任务是点拨、启发、调控, 而这些都应以学生为中心。当然,这种方式要看学生的学习情况,对于学生整体自主学习比较好的班级,可以较多的让学生来参与,自主性较差的班级还是需要老师多花些时间和精力去讲授知识。

除了要更新上述观念外,还要更新固有的传统教学模式,在网络和多媒体技术飞速发展的今天,要注重科学技术与概率论与数理统计教学过程相结合, 尽量提供大量的形象化电子版的概率统计例子,比如我们第一部分提到的微课,这不仅可以提高课堂教学效率,还可以让那些没能当堂掌握所学内容的同学能够在课下更好的去查缺补漏。还有,在课堂上也可以制作一些比较美观实用的课件,这样可以减少抄题时间,而且对于一些动画演示也比较直观,是同学可以更好的接受所学内容。

四、概率统计教学中数学文化的渗透

数学是充满人文精神的科学。数学文化对人的思想、人的精神世界、人文素质有着巨大的影响。在概率统计教学中融入一些人文化、生活化的知识点,则会让概率统计的学习难度性达到降低。而概率统计学本身就与人们的生活存在紧密的联系,同时也间接体现出人们对于世界的思想认知,从而通过自身所学的概率知识去解读世界一些奇妙的问题。

了解简单的发展史既可以增加学生的知识面,扩大学生的视野,还可以从这些历史中,了解相关知识点与方法的产生背景,体会其中的思想、方法,增加学习兴趣。由于课时时数的限制,这些内容学生虽然喜欢听,但也不能用过多的时间去讲,只需要简单的点到为止,可以让学生自学,他们在自学这些历史的时候就自然会学到与历史相关的数理统计知识点。

以上只是本人的教學经验及与同事的讨论结果,至于具体的教学方式,还是要根据学生情况来定。概率论与数理统计这门课学习的目的是为了培养学生的概率统计思维的能力,从而达到能够利用概率统计的知识去解决实际问题,能够用其观点解释常见的生活现象,因此我们在教学过程中要不断的积累经验掌握有效的教学方法,使学生学有所得。

参考文献:

[1]刘国庆,王勇.探索概率统计教学的最佳模式[J].大学数学.2003,6

[2]宋伟才,吴艳霞,艾国平.大学概率统计课堂教学模式的探讨与实践[J].教育教学论坛.2012,2

[3]冯丽萍.大学概率统计课程与普通高中(新课标)统计概率内容的衔接[J].赤峰学院学报(自然科学版).2012,7

[4]于志华,吕效国.概率统计的学习现状及对策分析[J].统计教育.2007,9

[5]李建军,刘力维.概率统计教学中渗透数学文化的思考[J].曲阜师范大学学报(自然科学版).2013,4

[6]余长安.概率论与数理统计[M].武汉大学出版社.2007

[7]张弛. 在概率统计教学中渗透数学史的作法与体会[J].高等教育研究.2006,3

作者简介:尹青松(1978-),女,石河子大学理学院数学系 讲师,研究方向:精算数学

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