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分布式教学的概念(合集7篇)

时间:2023-07-07 16:10:43
分布式教学的概念

分布式教学的概念第1篇

【关键词】数学思维;多媒体演示;理念更新

1.站在授课者视角对课例“正态分布”品课

教学片段一 引导学生观察小球从高尔顿板上方下落过程

师:投放小球前,知道小球落在哪个槽中?生:不知道

师:给槽编号,落槽中小球堆积高度反映什么?生:落槽内球频数.

师:如何用所学知识研究落在各小槽内小球分布情况?生:无回应

师:是否记得在必修3中,如何研究居民人均用水问题的吗?

生:哦,用频率分布直方图.师:你们真棒!

教学片段二多媒体演示必修3居民用水问题频率分布直方图

师:如何用样本频率分布直方图估计总体分布密度曲线?

生:用频率分布折线图.

师:很好,当样本容量越来越大,频率分布折线图有何变化趋势?

生:越来越接近总体分布密度曲线.

师:答得很好.实际生活中,常用频率分布直方图及频率分布折线图,研究离散型随机变量分布规律.如可用频率分布直方图研究各种高考成绩分布规律,预测高考分数线?

多媒体演示:2013年某中学高考数学成绩频率分布直方图及折线图.

师:居民平均用水量及高考成绩频率分布直方图,有什么共同特点?

生:他们频率分布直方图皆具有中间高,两边低特点.

师:观察得很好,下面我们再借助高尔顿板试验观察一下,当试验次数增加,或组距不断缩小时,频率分布直方图及频率分布折线图有什么变化?

片段一二品课 授课教师了解正态分布邻近种概念是离散型随机变量分布,种差是离散与连续差异.欲跨越由离散到连续认知障碍,须从学生已知的离散型分布研究方法入手.借助实验及数形结合方法,按照回顾旧知――动态生成正态分布密度曲线――数形结合探究密度曲线特征――实际应用正态分布性质的顺序,设置问题主线.逐步引导学生揭开概念抽象面纱,探究其本质.教师寻找学生认知熟悉点:必修3中居民人均用水量及高考数学成绩分布问题创设情境.激发学生探究兴趣.

教学片段三 教师借助几何画板演示:引导学生思考当试验次数增加或组距不断缩小时,频率分布折线图有什么变化特点?

师:试验次数增加或组距不断缩小时,频率分布折线图像什么?生:象编钟.

师:这条钟形曲线就是正态分布密度曲线.十八世纪数学家们经过几十年努力,应用求导、对数、无穷级数、数学积分,变量代换等数学方法,推导出其函数解析式:

φμσ(x)=1σ2πe-(x-μ)2σ2(其中μ与σ是参数,是样本估计的均值及标准差)

片段三品课 教师借助高尔顿板演示.引导学生直观感受:①频率直方图共同特征.②样本容量增大,频率折线图逐步逼近连续光滑“钟型”曲线.帮助学生跨越由离散到连续认知障碍,从形上感知正态分布密度曲线,并激发学生探究欲望,何种随机变量服从正态分布?正态分布密度曲线有何特征?

教学片段四

师:小球很小时,如何更具体刻画小球位置呢?生:无回应.

师:去掉高尔顿板最下边球槽,沿高尔顿板底部建立水平坐标轴,刻度单位为球槽宽度,若用X表示小球第1次与高尔顿板底部接触时坐标,则X是何种随机变量?生:连续型随机变量.

师:如何计算小球落在区间[a,b]内概率?生:无应答.

师:如何用频率分布直方图计算概率?生:算面积.

师:好,在高尔顿实验中,如何算小球落在[a,b]内概率?生:算曲边梯形面积.

师:当试验次数增加或组距不断缩小时,如何用钟形曲线计算概率?

生:算定积分.师:很好.

片段四品课 形象感知正态分布“钟形”曲线后,教师设问,引导学生抓“联系”搭建脚手架,在学生无回应时,演示去掉高尔顿板最下边球槽,沿高尔顿板底面建立水平坐标轴,刻度单位为球槽宽度. 若用X表示小球第1次与高尔顿板底部接触坐标.小球很小,可视为质点,由小球落下的随机性,引导学生认知X是随机变量,可以坐标方式研究小球分布,引导学生搭建第一个脚手架:坐标系,以坐标轴上点稠密性,帮助学生跨越离散到连续认知障碍.紧接着启发学生类比离散型随机变量概率计算,算曲边梯形面积,进而算定积分来研究连续性随机变量在区间[a,b]上概率.引领学生搭建第二个脚手架:算定积分.为构建正态分布概念做好铺垫.

授课者在学生认知最近发展区域内,引领学生搭建脚手架,并根据概念逻辑结构,创设激发学生认知冲突的教学情境,提供大量与新概念相关事例及种属概念,巧妙借助于多媒体演示,数形结合由特殊到一般,具体到抽象,已知到未知,引导学生感受概念形成过程,观察、分析、辨别、揭开新概念抽象面纱,突破教学难点,这是本节课亮点之一.恰当教学情境创设及教学方法选择带来和谐顺畅师生互动氛围,促进了教学目标实现.

教学片段五

师:正态分布中参数μ和σ可以用样本均值和标准差去估计,正态分布完全由μ和σ确定.两个参数对正态曲线有何影响呢?

多媒体演示:引导学生观察:若σ固定,图像随μ值的变化而沿x轴平移.

若μ固定,曲线的形状由σ决定:σ越小,曲线越“高瘦”表示总体分布越集中.σ越大,曲线越“矮胖”表示总体分布越分散.

师:当μ=0,σ=1时称x服从标准正态分布,记X~N(0,1)

片段五品课

借助多媒体演示,形象直观引导学生观察出μ与σ对正态分布密度曲线影响,了解μ与σ两个参数真实意义,促进学生对正态分布本质深入了解.此处可为数形结合突破教学难点之亮点.

课例品课 从五个教学片段可见,教师设问目的性明确,设问方式恰当,能适时引领,但给学生的思维时间较少,对所产出现的疑惑问题直接给出解释,学生始终被老师牵着走.这也是这节课无思维创新的原因. 从教学呈现品,结构清晰,主线明确,授课者语言精确简洁,板书设计突出概念关键点.多媒体使用恰当,能帮组学生跨越认知障碍,理解概念本质,把握正态分布曲线特征,对实现教学目标起到辅助作用.从课程性质品,学习目标符合教学大纲及学生特点,教学内容尊重教材,容量过大.学习目标检测以习题呈现,留给学生思考时间少,教师对反馈评价少,多直接给答案.但也只能如此,才能在一节课内完整呈现正态分布概念,此处值得同行商讨.教师适时应用正态分布曲线特征,进行德育渗透是本节课一亮点,反映授课者具有培养学生数学应用意识及综合素养的教育教学理念.从课程文化上品,授课者设问皆能激发学生认知冲突,指明探究方向.其中教学片段六中设问,激发认知冲突最激烈,课堂氛围热烈和谐,学生探究兴趣很浓,教师评价也及时,但当再度设问学生困惑时,教师没深入引领而直接解释,学生失去产生创新思维机会,传统灌输法教学使课堂合作探究氛围消失.这是教师受时间限制,对课堂预设外问题处理不当的结果.本节课问题环环相扣,反映授课人逻辑思维严谨.能多次激发学生认知冲突,反映授课人熟知学生认知特点,善于引领学生思考.数形结合,成功组织合作探究是本节课特色.

2.站在学生视角对课例品课

教学设计片段:正态分布是学生在学习离散型随机变量及其分布基础上,高中阶段唯一所学连续型随机变量分布.学生学习正态分布内容有三个认知障碍:①由离散型随机变量到连续型随机变量的认知飞跃.②生活中何种随机变量服从正态分布.③正态分布曲线有何性质?如何帮助学生成功跨越认知障碍,理解正态分布概念,已成为一场挑战.

片段品课: 从教学设计可见,授课人对学生已有认知、概念生长点及认知特点做过充分研究,为后面选择教学情境及方法做好铺垫.

课堂反馈练习:①若随机变量X~Nμ,σ2则px≤μ=_______

②设随机变量X~N2,32若p(ξ>c+2)=p(ξ<c-2)C=_____

学生视角品课:学生大多能在三十分钟内注意力集中,并参与课堂活动,积极思考,合作探究.但记笔记同学不多,这恰是多媒体演示造成的弊端.在概念探究活动中学生没提出问题,其原因有二:一是教师设问面较全,二是学生无足够时间思考并提出问题.教师对预设外问题处理有不当之处.课容量大,学生无自主学习时间.借助多媒体演示,学生对正态分布曲线特征把握比较顺畅,困惑仅在于对称性理解.这说明数形结合有助于学生把握概念本质,但概念本质理解离不开数学分析推理论证,而这恰是学生能力的弱项,有待训练提高.学生从本节课中学到了数形结合探究数学概念本质的方法.但由于留给学生课堂练习时间不足五分钟,故对练习中错误,教师无时间破释,仅给出答案.从学生错误可分析出,学生对正态分布曲线特征缺乏变式运用能力,此能力的锻炼提高.离不开构建概念变式习题串.如何培养学生构建概念知识网及变式习题串的能力,值得同行进一步探究.

3.站在听课者视角对课例品课

本节课教学程序合理,问题主线明确,层次清晰,巧用多媒体演示实验,数形结合,帮组学生跨越认知障碍,理解正态分布概念,把握正态分布曲线性质.板书设计突出关键词.教师成功引领学生合作探究,课堂氛围和谐热烈,但学生完全被教师思维所引领,缺乏足够独立思维时空,学生没提出预设外问题,仅是困惑后被灌输,无创新思维.整节课容量大,时间紧,练习少,学习方式及学法指导方式有待改进.课中教师提倡“以生为本”的教学理念,但苦于时间限制,无法尽善尽美,前半段教学体现新理念,后半段回归传统教学.其原因令同行深思:一节课是确保数学概念完整呈现重要,还是留给学生足够探究时空重要.这恰是同行值得探讨之问题.

4.我的积累及理念更新

品课活动有利于教师教学艺术及综合素养迅速提升,学校应将品课活动与教学检查同时进行,列入年度教学计划,每学年开展一次,并将品课材料汇编成册,留于教学研究及校本资源研发.

【参考文献】

分布式教学的概念第2篇

关键词:课堂教学;概率论与数理统计;应用能力;教学模式

中图分类号:G427文献标识码:A文章编号:1672-3198(2008)02-0194-02

概率与数理统计是实际应用性很强的一门数学学科,它在经济管理、金融投资、保险精算、企业管理、投入产出分析、经济预测等众多经济领域都有广泛的应用。概率与数理统计是高等院校财经类专业的公共基础课,它既有理论又有实践,既讲方法又讲动手能力。然而,在该课程的具体教学过程中,由于其思维方式与以往数学课程不同、概念难以理解、习题比较难做、方法不宜掌握且涉及数学基础知识广等特点,许多学生难以掌握其内容与方法,面对实际问题时更是无所适从,尤其是财经类专业学生,高等数学的底子相对薄弱,且不同生源的学生数理基础有较大的差异,因此,概率统计成为一部分学生的学习障碍。如何根据学生的数学基础调整教学方法,以适应学生基础,培养其能力,并与其后续课程及专业应用结合,便成为任课教师面临的首要任务。作为我校教学改革的一个重点课题,在近几年的教学实践中,我们结合该课程的特点及培养目标,对课程教学进行了改革和探讨,做了一些尝试性的工作,取得了较好的成效。

1 与实际结合,激发学生对概率统计课程的兴趣

概率论与数理统计从内容到方法与以往的数学课程都有本质的不同,因此其基本概念的引入就显得更为重要。为了激发学生的兴趣,在教学中,可结合教材插入一些概率论与数理统计发展史的内容或背景资料。如概率论的直观背景是充满机遇性的,其最初用到的数学工具也仅是排列组合,它提供了一个比较简单而非常典型(等可能性、有限性)的随机模型,即古典概型;在介绍大数定律与中心极限定理时可插入贝努里的《推测术》以及拉普拉斯将概率论应用于天文学的研究,既拓广了学生的视野,又激发了学生的兴趣,缓解了学生对于一个全新的概念与理论的恐惧,有助于学生对基本概念和理论的理解。此外,还可以适当地作一些小试验,以使概念形象化,如在引入条件概率前,首先计算著名的“生日问题”,从中可以看到:每四十人中至少有两人生日相同的概率为 0.882,然后在各班学生中当场调查学生的生日,查找与前述结论不吻合的原因,引入条件概率的概念,有了前面的感性认识后学生就比较主动地去接受这个概念了。

在概率统计中,众多的概率模型让学生望而生威,学生常常记不住公式,更不会应用。而概率统计又是数学中与现实世界联系最紧密、应用最广泛的学科之一。不少概念和模型都是实际问题的抽象,因此,在课堂教学中,必须坚持理论联系实际的原则来开展,将概念和模型再回归到实际背景。例如:二项分布的直观背景为 n重贝努里试验,由此直观再利用概率与频率的关系,我们易知二项分布的最可能值及数学期望等,这样易于学生理解,更重要的是让其看到如何从实际问题抽象出概念和模型,引导学生领悟事物内部联系的直觉思维。同时在介绍各种分布模型时可以有针对性地引入一些实际问题,向学生展示本课程在工农业、经济管理、医药、教育等领域中的应用,突出概率统计与社会的紧密联系。如将二项分布与新药的有效率、射击命中、机器故障等问题结合起来讲;将正态分布与学生考试成绩、产品寿命、测量误差等问题结合起来讲;将指数分布与元件寿命、放射性粒子等问题结合起来讲,使学生能在讨论实际问题的解决过程中提高兴趣,理解各数学模型,并初步了解利用概率论解决实际问题的一些方法。

2 运用案例教学法,培养学生分析问题和解决问题的能力

案例教学法是把案例作为一种教学工具,把学生引导到实际问题中去,通过分析与互相讨论,调动学生的主动性和积极性,并提出解决问题的基本方法和途径的一种教学方法。它是连接理论与实践的桥梁。我们结合概率与数理统计应用性较强的特点,在课堂教学中,注意收集经济生活中的实例,并根据各章节的内容选择适当的案例服务于教学,利用多媒设备及真实材料再现实际经济活动,将理论教学与实际案例有机的结合起来,使得课堂讲解生动清晰,收到了良好的教学效果。案例教学法不仅可以将理论与实际紧密联系起来,使学生在课堂上就能接触到大量的实际问题,而且对提高学生综合分析和解决实际问题的能力大有帮助。通过案例教学可以促进学生全面看问题,从数量的角度分析事物的变化规律,使概率与数理统计的思想和方法在现实经济生活中得到更好的应用,发挥其应有的作用。

在介绍分布函数的概念时,我们首先给出一组成年女子的身高数据,要学生找出规律,学生很快就由前面所学的离散型随机变量的分布知识得到分组资料,然后引导他们计算累积频率,描出图形,并及时抽象出分布函数的概念。紧接着仍以此为例,进一步分析:身高本是连续型随机变量,可是当我们把它们分组后,统计每组的频数和频率时却是用离散型随机变量的研究方法,如果在每一组中取一个代表值后,它其实就是离散型的,所以在研究连续型随机变量的概率分布时,我们可以用离散化的方法,反过来离散型随机变量的分布在一定的条件下又以连续型分布为极限,服装的型号、鞋子的尺码等问题就成为我们理解“离散”和“连续”两个对立概念关系的范例,其中体现了对立统一的哲学内涵,而分布函数正是这种哲学统一的数学表现形式。尽管在这里花费了一些时间,但是当学生理解了这些概念及其关系之后,随后的许多概念和内容都可以很轻松地掌握,而且使学生能够对数学概念有更深层次上的理解和感悟,同时也调动了学生的学习积极性和主动性,培养了他们再学习的能力。

3 运用讨论式教学法,增强学生积极向上的参与和竞争意识

讨论课是由师生共同完成教学任务的一种教学形式,是在课堂教学的平等讨论中进行的,它打破了老师满堂灌的传统教学模式。师生互相讨论与问答,甚至可以提供机会让学生走上讲台自己讲述。如,在讲授区间估计方法时,就单双边估计问题我们安排了一次讨论课,引导学生各抒己见,鼓励学生大胆的发表意见,提出质疑,进行自由辩论。通过问答与辩驳,使学生开动脑筋,积极思考,激发了学生学习热情及科研兴趣,培养了学生综合分析能力与口头表达能力,增强了学生主动参与课堂教学的意识。学生的创新研究能力得到了充分的体现。这种教学模式是教与学两方面的双向互动过程,教师与学生的经常性的交流促使教师不断学习,更新知识,提高讲课技能,同时也调动了学生学习的积极性,增进师生之间的思想与情感的沟通,提高了教学效果。教学相长,相得益彰。

保险是最早运用概率论的学科之一,也是我们日常谈论的一个热门话题。因此,在介绍二项分布时,例如一家保险公司有1000人参保,每人、每年12元保险费,一年内一人死亡的概率为0.006。死亡时,其家属可向保险公司领得1000元,问:①保险公司亏本的概率为多大?②保险公司一年利润不少于40000元、60000元、80000元的概率各为多少? 保险这一类型题目的引入,通过讨论课使学生对概率在经济中的应用有了初步的了解。

4 运用多媒体教学手段,提高课堂教学效率

传统上一本教材、一支粉笔、一块黑板从事数学教学的情景在信息社会里应有所改变,计算机对数学教育的渗透与联系日益紧密,特别是概率论与数理统计课,它是研究随机现象统计规律性的一门学科,而要想获得随机现象的统计规律性,就必须进行大量重复试验,这在有限的课堂时间内是难以实现的,传统教学内容的深度与广度都无法满足实际应用的需要。在教学中我们可以采用了多媒体辅助手段,通过计算机图形显示、动画模拟、数值计算及文字说明等,形成了一个全新的图文并茂、声像结合、数形结合的生动直观的教学环境,从而大大增加了教学信息量,以提高学习效率,并有效地刺激学生的形象思维。另外,利用多媒体对随机试验的动态过程进行了演示和模拟,如:全概率公式应用演示、正态分布、随机变量函数的分布、数学期望的统计意义、二维正态分布、中心极限定理的直观演示实验等,再现抽象理论的研究过程,能加深学生对理论的理解及方法的运用。让学生在获得理论知识的过程中还能体会到现代信息技术的魅力,达到了传统教学无法实现的教学效果。

5 改革考试方式和内容,合理评定学生成绩

应试教育向素质教育的转变,是我国教育改革的基本目标。财经类专业的概率与数理统计教学,除了在教学方法上应深入改革外,在考试环节上也需要进行改革。

考试是教学过程中的一个重要环节,是检验学生学习情况,评估教学质量的手段。对于数学基础课程概率与数理统计的考试,多年以来一直沿用闭卷笔试的方式。这种考试方式对于保证教学质量,维持正常的教学秩序起到了一定的作用,但也存在着缺陷,离考试内容和方式应更加适应素质教育,特别是应有利于学生的创造能力的培养之目的相差甚远。在过去的概率与数理统计教学中,基本运算能力被认为是首要的培养目标,教科书中的各种例题主要是向学生展示如何运用公式进行计算,各类辅导书中充斥着五花八门的计算技巧。从而导致了学生在学习概率与数理统计课程的过程中,为应付考试搞题海战术,把精力过多的花在了概念、公式的死记硬背上。这与财经类培养跨世纪高素质的经济管理人才是格格不入的。为此,我们对概率与数理统计课程考试进行了改革,主要包括两个方面:一是考试内容与要求不仅体现出概率与数理统计课程的基本知识和基本运算以及推理能力,还注重了学生各种能力的考查,尤其是创新能力。二是考试模式不具一格,除了普遍采用的闭卷考试外,还在教学中用互动方式进行考核,采取灵活多样的考核形式。学生成绩的测评根据学生参与教学活动的程度、学习过程中掌握程度和卷面考试成绩等综合评定。这样,可以引导学生在学好基础知识的基础上,注重技能训练与能力培养。

实践表明,运用教改实践创新的教学模式,可以使原本抽象、枯燥难懂的数学理论变得有血有肉、有滋有味,可以激发学生的求知欲望,提高学生对课程的学习兴趣。在概率统计的教学模式上,我们尽管做了一些探讨,但这仍是一个需要继续付出努力的研究课题,也希望与更多的同行进行交流,以提高教学水平。

参考文献

[1]陈善林,张浙.统计发展史[M].上海:立信会计图书用品社,1987:119-151.

[2]姜启源,谢金星,叶俊.数学模型(第三版)[M].北京:高等教育出版社,2003.

[3]肖柏荣.数学教学艺术概论[M].合肥:安徽教育出版社,1996.

分布式教学的概念第3篇

关键词:课堂教学;概率论与数理统计;应用能力;教学模式 

概率与数理统计是实际应用性很强的一门数学学科,它在经济管理、金融投资、保险精算、企业管理、投入产出分析、经济预测等众多经济领域都有广泛的应用。概率与数理统计是高等院校财经类专业的公共基础课,它既有理论又有实践,既讲方法又讲动手能力。然而,在该课程的具体教学过程中,由于其思维方式与以往数学课程不同、概念难以理解、习题比较难做、方法不宜掌握且涉及数学基础知识广等特点,许多学生难以掌握其内容与方法,面对实际问题时更是无所适从,尤其是财经类专业学生,高等数学的底子相对薄弱,且不同生源的学生数理基础有较大的差异,因此,概率统计成为一部分学生的学习障碍。如何根据学生的数学基础调整教学方法,以适应学生基础,培养其能力,并与其后续课程及专业应用结合,便成为任课教师面临的首要任务。作为我校教学改革的一个重点课题,在近几年的教学实践中,我们结合该课程的特点及培养目标,对课程教学进行了改革和探讨,做了一些尝试性的工作,取得了较好的成效。

1 与实际结合,激发学生对概率统计课程的兴趣

概率论与数理统计从内容到方法与以往的数学课程都有本质的不同,因此其基本概念的引入就显得更为重要。为了激发学生的兴趣,在教学中,可结合教材插入一些概率论与数理统计发展史的内容或背景资料。如概率论的直观背景是充满机遇性的,其最初用到的数学工具也仅是排列组合,它提供了一个比较简单而非常典型(等可能性、有限性)的随机模型,即古典概型;在介绍大数定律与中心极限定理时可插入贝努里的《推测术》以及拉普拉斯将概率论应用于天文学的研究,既拓广了学生的视野,又激发了学生的兴趣,缓解了学生对于一个全新的概念与理论的恐惧,有助于学生对基本概念和理论的理解。此外,还可以适当地作一些小试验,以使概念形象化,如在引入条件概率前,首先计算著名的“生日问题”,从中可以看到:每四十人中至少有两人生日相同的概率为 0.882,然后在各班学生中当场调查学生的生日,查找与前述结论不吻合的原因,引入条件概率的概念,有了前面的感性认识后学生就比较主动地去接受这个概念了。

在概率统计中,众多的概率模型让学生望而生威,学生常常记不住公式,更不会应用。而概率统计又是数学中与现实世界联系最紧密、应用最广泛的学科之一。不少概念和模型都是实际问题的抽象,因此,在课堂教学中,必须坚持理论联系实际的原则来开展,将概念和模型再回归到实际背景。例如:二项分布的直观背景为 n重贝努里试验,由此直观再利用概率与频率的关系,我们易知二项分布的最可能值及数学期望等,这样易于学生理解,更重要的是让其看到如何从实际问题抽象出概念和模型,引导学生领悟事物内部联系的直觉思维。同时在介绍各种分布模型时可以有针对性地引入一些实际问题,向学生展示本课程在工农业、经济管理、医药、教育等领域中的应用,突出概率统计与社会的紧密联系。如将二项分布与新药的有效率、射击命中、机器故障等问题结合起来讲;将正态分布与学生考试成绩、产品寿命、测量误差等问题结合起来讲;将指数分布与元件寿命、放射性粒子等问题结合起来讲,使学生能在讨论实际问题的解决过程中提高兴趣,理解各数学模型,并初步了解利用概率论解决实际问题的一些方法。

2 运用案例教学法,培养学生分析问题和解决问题的能力

案例教学法是把案例作为一种教学工具,把学生引导到实际问题中去,通过分析与互相讨论,调动学生的主动性和积极性,并提出解决问题的基本方法和途径的一种教学方法。它是连接理论与实践的桥梁。我们结合概率与数理统计应用性较强的特点,在课堂教学中,注意收集经济生活中的实例,并根据各章节的内容选择适当的案例服务于教学,利用多媒设备及真实材料再现实际经济活动,将理论教学与实际案例有机的结合起来,使得课堂讲解生动清晰,收到了良好的教学效果。案例教学法不仅可以将理论与实际紧密联系起来,使学生在课堂上就能接触到大量的实际问题,而且对提高学生综合分析和解决实际问题的能力大有帮助。通过案例教学可以促进学生全面看问题,从数量的角度分析事物的变化规律,使概率与数理统计的思想和方法在现实经济生活中得到更好的应用,发挥其应有的作用。

在介绍分布函数的概念时,我们首先给出一组成年女子的身高数据,要学生找出规律,学生很快就由前面所学的离散型随机变量的分布知识得到分组资料,然后引导他们计算累积频率,描出图形,并及时抽象出分布函数的概念。紧接着仍以此为例,进一步分析:身高本是连续型随机变量,可是当我们把它们分组后,统计每组的频数和频率时却是用离散型随机变量的研究方法,如果在每一组中取一个代表值后,它其实就是离散型的,所以在研究连续型随机变量的概率分布时,我们可以用离散化的方法,反过来离散型随机变量的分布在一定的条件下又以连续型分布为极限,服装的型号、鞋子的尺码等问题就成为我们理解“离散”和“连续”两个对立概念关系的范例,其中体现了对立统一的哲学内涵,而分布函数正是这种哲学统一的数学表现形式。尽管在这里花费了一些时间,但是当学生理解了这些概念及其关系之后,随后的许多概念和内容都可以很轻松地掌握,而且使学生能够对数学概念有更深层次上的理解和感悟,同时也调动了学生的学习积极性和主动性,培养了他们再学习的能力。

3 运用讨论式教学法,增强学生积极向上的参与和竞争意识

讨论课是由师生共同完成教学任务的一种教学形式,是在课堂教学的平等讨论中进行的,它打破了老师满堂灌的传统教学模式。师生互相讨论与问答,甚至可以提供机会让学生走上讲台自己讲述。如,在讲授区间估计方法时,就单双边估计问题我们安排了一次讨论课,引导学生各抒己见,鼓励学生大胆的发表意见,提出质疑,进行自由辩论。通过问答与辩驳,使学生开动脑筋,积极思考,激发了学生学习热情及科研兴趣,培养了学生综合分析能力与口头表达能力,增强了学生主动参与课堂教学的意识。学生的创新研究能力得到了充分的体现。这种教学模式是教与学两方面的双向互动过程,教师与学生的经常性的交流促使教师不断学习,更新知识,提高讲课技能,同时也调动了学生学习的积极性,增进师生之间的思想与情感的沟通,提高了教学效果。教学相长,相得益彰。

保险是最早运用概率论的学科之一,也是我们日常谈论的一个热门话题。因此,在介绍二项分布时,例如一家保险公司有1000人参保,每人、每年12元保险费,一年内一人死亡的概率为0.006。死亡时,其家属可向保险公司领得1000元,问:①保险公司亏本的概率为多大?②保险公司一年利润不少于40000元、60000元、80000元的概率各为多少? 保险这一类型题目的引入,通过讨论课使学生对概率在经济中的应用有了初步的了解。

4 运用多媒体教学手段,提高课堂教学效率

传统上一本教材、一支粉笔、一块黑板从事数学教学的情景在信息社会里应有所改变,计算机对数学教育的渗透与联系日益紧密,特别是概率论与数理统计课,它是研究随机现象统计规律性的一门学科,而要想获得随机现象的统计规律性,就必须进行大量重复试验,这在有限的课堂时间内是难以实现的,传统教学内容的深度与广度都无法满足实际应用的需要。在教学中我们可以采用了多媒体辅助手段,通过计算机图形显示、动画模拟、数值计算及文字说明等,形成了一个全新的图文并茂、声像结合、数形结合的生动直观的教学环境,从而大大增加了教学信息量,以提高学习效率,并有效地刺激学生的形象思维。另外,利用多媒体对随机试验的动态过程进行了演示和模拟,如:全概率公式应用演示、正态分布、随机变量函数的分布、数学期望的统计意义、二维正态分布、中心极限定理的直观演示实验等,再现抽象理论的研究过程,能加深学生对理论的理解及方法的运用。让学生在获得理论知识的过程中还能体会到现代信息技术的魅力,达到了传统教学无法实现的教学效果。

5 改革考试方式和内容,合理评定学生成绩

应试教育向素质教育的转变,是我国教育改革的基本目标。财经类专业的概率与数理统计教学,除了在教学方法上应深入改革外,在考试环节上也需要进行改革。

考试是教学过程中的一个重要环节,是检验学生学习情况,评估教学质量的手段。对于数学基础课程概率与数理统计的考试,多年以来一直沿用闭卷笔试的方式。这种考试方式对于保证教学质量,维持正常的教学秩序起到了一定的作用,但也存在着缺陷,离考试内容和方式应更加适应素质教育,特别是应有利于学生的创造能力的培养之目的相差甚远。在过去的概率与数理统计教学中,基本运算能力被认为是首要的培养目标,教科书中的各种例题主要是向学生展示如何运用公式进行计算,各类辅导书中充斥着五花八门的计算技巧。从而导致了学生在学习概率与数理统计课程的过程中,为应付考试搞题海战术,把精力过多的花在了概念、公式的死记硬背上。这与财经类培养跨世纪高素质的经济管理人才是格格不入的。为此,我们对概率与数理统计课程考试进行了改革,主要包括两个方面:一是考试内容与要求不仅体现出概率与数理统计课程的基本知识和基本运算以及推理能力,还注重了学生各种能力的考查,尤其是创新能力。二是考试模式不具一格,除了普遍采用的闭卷考试外,还在教学中用互动方式进行考核,采取灵活多样的考核形式。学生成绩的测评根据学生参与教学活动的程度、学习过程中掌握程度和卷面考试成绩等综合评定。这样,可以引导学生在学好基础知识的基础上,注重技能训练与能力培养。

实践表明,运用教改实践创新的教学模式,可以使原本抽象、枯燥难懂的数学理论变得有血有肉、有滋有味,可以激发学生的求知欲望,提高学生对课程的学习兴趣。在概率统计的教学模式上,我们尽管做了一些探讨,但这仍是一个需要继续付出努力的研究课题,也希望与更多的同行进行交流,以提高教学水平。

参考文献

[1]陈善林,张浙.统计发展史[M].上海:立信会计图书用品社,1987:119-151.

[2]姜启源,谢金星,叶俊.数学模型(第三版)[M].北京:高等教育出版社,2003.

[3]肖柏荣.数学教学艺术概论[M].合肥:安徽教育出版社,1996.

分布式教学的概念第4篇

关键词:课堂教学;概率论与数理统计;应用能力;教学模式

概率与数理统计是实际应用性很强的一门数学学科,它在经济管理、金融投资、保险精算、企业管理、投入产出分析、经济预测等众多经济领域都有广泛的应用。概率与数理统计是高等院校财经类专业的公共基础课,它既有理论又有实践,既讲方法又讲动手能力。然而,在该课程的具体教学过程中,由于其思维方式与以往数学课程不同、概念难以理解、习题比较难做、方法不宜掌握且涉及数学基础知识广等特点,许多学生难以掌握其内容与方法,面对实际问题时更是无所适从,尤其是财经类专业学生,高等数学的底子相对薄弱,且不同生源的学生数理基础有较大的差异,因此,概率统计成为一部分学生的学习障碍。如何根据学生的数学基础调整教学方法,以适应学生基础,培养其能力,并与其后续课程及专业应用结合,便成为任课教师面临的首要任务。作为我校教学改革的一个重点课题,在近几年的教学实践中,我们结合该课程的特点及培养目标,对课程教学进行了改革和探讨,做了一些尝试性的工作,取得了较好的成效。

1与实际结合,激发学生对概率统计课程的兴趣

概率论与数理统计从内容到方法与以往的数学课程都有本质的不同,因此其基本概念的引入就显得更为重要。为了激发学生的兴趣,在教学中,可结合教材插入一些概率论与数理统计发展史的内容或背景资料。如概率论的直观背景是充满机遇性的,其最初用到的数学工具也仅是排列组合,它提供了一个比较简单而非常典型(等可能性、有限性)的随机模型,即古典概型;在介绍大数定律与中心极限定理时可插入贝努里的《推测术》以及拉普拉斯将概率论应用于天文学的研究,既拓广了学生的视野,又激发了学生的兴趣,缓解了学生对于一个全新的概念与理论的恐惧,有助于学生对基本概念和理论的理解。此外,还可以适当地作一些小试验,以使概念形象化,如在引入条件概率前,首先计算著名的“生日问题”,从中可以看到:每四十人中至少有两人生日相同的概率为0.882,然后在各班学生中当场调查学生的生日,查找与前述结论不吻合的原因,引入条件概率的概念,有了前面的感性认识后学生就比较主动地去接受这个概念了。

在概率统计中,众多的概率模型让学生望而生威,学生常常记不住公式,更不会应用。而概率统计又是数学中与现实世界联系最紧密、应用最广泛的学科之一。不少概念和模型都是实际问题的抽象,因此,在课堂教学中,必须坚持理论联系实际的原则来开展,将概念和模型再回归到实际背景。例如:二项分布的直观背景为n重贝努里试验,由此直观再利用概率与频率的关系,我们易知二项分布的最可能值及数学期望等,这样易于学生理解,更重要的是让其看到如何从实际问题抽象出概念和模型,引导学生领悟事物内部联系的直觉思维。同时在介绍各种分布模型时可以有针对性地引入一些实际问题,向学生展示本课程在工农业、经济管理、医药、教育等领域中的应用,突出概率统计与社会的紧密联系。如将二项分布与新药的有效率、射击命中、机器故障等问题结合起来讲;将正态分布与学生考试成绩、产品寿命、测量误差等问题结合起来讲;将指数分布与元件寿命、放射性粒子等问题结合起来讲,使学生能在讨论实际问题的解决过程中提高兴趣,理解各数学模型,并初步了解利用概率论解决实际问题的一些方法。

2运用案例教学法,培养学生分析问题和解决问题的能力

案例教学法是把案例作为一种教学工具,把学生引导到实际问题中去,通过分析与互相讨论,调动学生的主动性和积极性,并提出解决问题的基本方法和途径的一种教学方法。它是连接理论与实践的桥梁。我们结合概率与数理统计应用性较强的特点,在课堂教学中,注意收集经济生活中的实例,并根据各章节的内容选择适当的案例服务于教学,利用多媒设备及真实材料再现实际经济活动,将理论教学与实际案例有机的结合起来,使得课堂讲解生动清晰,收到了良好的教学效果。案例教学法不仅可以将理论与实际紧密联系起来,使学生在课堂上就能接触到大量的实际问题,而且对提高学生综合分析和解决实际问题的能力大有帮助。通过案例教学可以促进学生全面看问题,从数量的角度分析事物的变化规律,使概率与数理统计的思想和方法在现实经济生活中得到更好的应用,发挥其应有的作用。

在介绍分布函数的概念时,我们首先给出一组成年女子的身高数据,要学生找出规律,学生很快就由前面所学的离散型随机变量的分布知识得到分组资料,然后引导他们计算累积频率,描出图形,并及时抽象出分布函数的概念。紧接着仍以此为例,进一步分析:身高本是连续型随机变量,可是当我们把它们分组后,统计每组的频数和频率时却是用离散型随机变量的研究方法,如果在每一组中取一个代表值后,它其实就是离散型的,所以在研究连续型随机变量的概率分布时,我们可以用离散化的方法,反过来离散型随机变量的分布在一定的条件下又以连续型分布为极限,服装的型号、鞋子的尺码等问题就成为我们理解“离散”和“连续”两个对立概念关系的范例,其中体现了对立统一的哲学内涵,而分布函数正是这种哲学统一的数学表现形式。尽管在这里花费了一些时间,但是当学生理解了这些概念及其关系之后,随后的许多概念和内容都可以很轻松地掌握,而且使学生能够对数学概念有更深层次上的理解和感悟,同时也调动了学生的学习积极性和主动性,培养了他们再学习的能力。

3运用讨论式教学法,增强学生积极向上的参与和竞争意识

讨论课是由师生共同完成教学任务的一种教学形式,是在课堂教学的平等讨论中进行的,它打破了老师满堂灌的传统教学模式。师生互相讨论与问答,甚至可以提供机会让学生走上讲台自己讲述。如,在讲授区间估计方法时,就单双边估计问题我们安排了一次讨论课,引导学生各抒己见,鼓励学生大胆的发表意见,提出质疑,进行自由辩论。通过问答与辩驳,使学生开动脑筋,积极思考,激发了学生学习热情及科研兴趣,培养了学生综合分析能力与口头表达能力,增强了学生主动参与课堂教学的意识。学生的创新研究能力得到了充分的体现。这种教学模式是教与学两方面的双向互动过程,教师与学生的经常性的交流促使教师不断学习,更新知识,提高讲课技能,同时也调动了学生学习的积极性,增进师生之间的思想与情感的沟通,提高了教学效果。教学相长,相得益彰。

保险是最早运用概率论的学科之一,也是我们日常谈论的一个热门话题。因此,在介绍二项分布时,例如一家保险公司有1000人参保,每人、每年12元保险费,一年内一人死亡的概率为0.006。死亡时,其家属可向保险公司领得1000元,问:①保险公司亏本的概率为多大?②保险公司一年利润不少于40000元、60000元、80000元的概率各为多少?保险这一类型题目的引入,通过讨论课使学生对概率在经济中的应用有了初步的了解。

4运用多媒体教学手段,提高课堂教学效率

传统上一本教材、一支粉笔、一块黑板从事数学教学的情景在信息社会里应有所改变,计算机对数学教育的渗透与联系日益紧密,特别是概率论与数理统计课,它是研究随机现象统计规律性的一门学科,而要想获得随机现象的统计规律性,就必须进行大量重复试验,这在有限的课堂时间内是难以实现的,传统教学内容的深度与广度都无法满足实际应用的需要。在教学中我们可以采用了多媒体辅助手段,通过计算机图形显示、动画模拟、数值计算及文字说明等,形成了一个全新的图文并茂、声像结合、数形结合的生动直观的教学环境,从而大大增加了教学信息量,以提高学习效率,并有效地刺激学生的形象思维。另外,利用多媒体对随机试验的动态过程进行了演示和模拟,如:全概率公式应用演示、正态分布、随机变量函数的分布、数学期望的统计意义、二维正态分布、中心极限定理的直观演示实验等,再现抽象理论的研究过程,能加深学生对理论的理解及方法的运用。让学生在获得理论知识的过程中还能体会到现代信息技术的魅力,达到了传统教学无法实现的教学效果教育向素质教育的转变,是我国教育改革的基本目标。财经类专业的概率与数理统计教学,除了在教学方法上应深入改革外,在考试环节上也需要进行改革。

考试是教学过程中的一个重要环节,是检验学生学习情况,评估教学质量的手段。对于数学基础课程概率与数理统计的考试,多年以来一直沿用闭卷笔试的方式。这种考试方式对于保证教学质量,维持正常的教学秩序起到了一定的作用,但也存在着缺陷,离考试内容和方式应更加适应素质教育,特别是应有利于学生的创造能力的培养之目的相差甚远。在过去的概率与数理统计教学中,基本运算能力被认为是首要的培养目标,教科书中的各种例题主要是向学生展示如何运用公式进行计算,各类辅导书中充斥着五花八门的计算技巧。从而导致了学生在学习概率与数理统计课程的过程中,为应付考试搞题海战术,把精力过多的花在了概念、公式的死记硬背上。这与财经类培养跨世纪高素质的经济管理人才是格格不入的。为此,我们对概率与数理统计课程考试进行了改革,主要包括两个方面:一是考试内容与要求不仅体现出概率与数理统计课程的基本知识和基本运算以及推理能力,还注重了学生各种能力的考查,尤其是创新能力。二是考试模式不具一格,除了普遍采用的闭卷考试外,还在教学中用互动方式进行考核,采取灵活多样的考核形式。学生成绩的测评根据学生参与教学活动的程度、学习过程中掌握程度和卷面考试成绩等综合评定。这样,可以引导学生在学好基础知识的基础上,注重技能训练与能力培养。

实践表明,运用教改实践创新的教学模式,可以使原本抽象、枯燥难懂的数学理论变得有血有肉、有滋有味,可以激发学生的求知欲望,提高学生对课程的学习兴趣。在概率统计的教学模式上,我们尽管做了一些探讨,但这仍是一个需要继续付出努力的研究课题,也希望与更多的同行进行交流,以提高教学水平。

参考文献

[1]陈善林,张浙.统计发展史[M].上海:立信会计图书用品社,1987:119-151.

[2]姜启源,谢金星,叶俊.数学模型(第三版)[M].北京:高等教育出版社,2003.

[3]肖柏荣.数学教学艺术概论[M].合肥:安徽教育出版社,1996.

分布式教学的概念第5篇

【关键词】随机变量的分布;问题驱动;教学模式

【基金项目】2015年1月―2017年12月电子科技大学教学改革研究项目:移植小班教学优势,促进大班工科概率统计课程的创新和应用(2015XJYYB055).

一、存在的问题

在讲授概率统计课程中随机变量及其分布这一章时,一种常见顺序是:随机变量的分布函数,离散型随机变量及其分布律,连续型随机变量及其概率密度函数[1].这种安排基本合理,但在实际讲授之后往往效果不佳,常出现学生对分布函数的重视程度不够,难以理解概率密度函数概念,易混淆分布函数,分布律和密度函数以及书写时符号混乱等问题.究其原因,主要是对初学者来说:随机变量概念很难理解到位;概率密度函数概念的出现太过突兀;分布函数,分布律,概率密度三者相互之间既有联系又有区别,易造成混淆.

二、问题驱动式解决方案

针对以上症结,在不改变上述顺序的前提下,本文对随机变量及其分布一章的主要知识点采用6个关键问题进行驱动,促进学生主动思考,加深基本概念的理解,区分易混淆概念,使内容层层递进,各部分自然衔接,知识点融会贯通.同时适当融入研究型教学方式,培养学生的思维和创造能力.

以下将按各教学内容详述此问题驱动式教学过程.

内容一:随机变量

随机变量是本章的首个关键概念,它在概率统计中的重要地位和对后续内容的深远影响不言而喻.然而,此前学生关注的一直是各种随机事件的概率计算,如何引入随机变量概念才能让他们认识到其必要性和重要性?为此提出第一个问题:

问题1何为随机变量?为什么要引入随机变量的概念?

从生活实例出发,让学生初步体会随机变量.如生活中常关心的一些量:某城市一个月的降雨量,某银行一天接待的顾客数,这些量的取值看似随机变化,但在多次观察时又呈现某种确定的统计规律.这种变量就是随机变量,对之常关注:(1)变量可能取哪些值;(2)取各值的可能性大小.

在引入随机变量的概念之后,由以下问题自然带入随机变量的分布函数.

问题2随机变量的本质特征在于其可能取值和取值的概率分布情况,用什么工具来描述随机变量的概率分布情况?

直接给出分布函数的定义会稍显生硬,可通过例子引入.

实际中,人们常关心随机变量在某范围内取值的概率.如:产品质量检查时,随机抽取的n件产品中次品件数X不超过3的概率P{X≤3},某公司生产的某一型号液晶电视寿命X在(45000,55000)(小时)之间的概率P{45000

若对任意实数x,都存在概率P{ω:X(ω)≤x}=P{X≤x}=F(x),以上问题就迎刃而解(这也解释了为什么随机变量的定义中要求对任意实数x,事件{ω:X(ω)≤x}的概率都是可确定的).这个函数F(x)就是随机变量的分布函数,它可描述随机变量在任一区间取值的概率P{x1

在此讲解分布函数有如下好处:体现了分布函数的重要性和一般性,与本章最后内容:随机变量除了离散型,连续型外还有奇异型前后呼应.

内容三:离散型随机变量及其分布律

问题3对取值离散的随机变量,如何描述其概率分布比较方便?

用一实例引入离散型随机变量及其分布律,并用柱状图或火柴棍图来直观表示.提问:对离散型随机变量来说,分布律和分布函数都可描述其概率分布,哪种描述方式比较直观方便?学生能够自己看出是分布律.在教师引导下讨论总结:分布函数与分布律均可描述离散型随机变量的概率分布,二者可互相转化,只是描述方式不同而已.对离散型随机变量往往选择更直观的工具――分布律.

内容四:连续型随机变量及概率密度函数

很多现行教材都直接给出连续型随机变量及其概率密度函数的定义[1,2],这固然是由于教材限制所致,但若在课堂讲授时也直接抛出此概念,会让学生觉得非常突兀,造成理解和学习上的困难.实际上,离散型随机变量与连续型随机变量有诸多可类比性质[3],故本文的解决办法是由离散型随机变量的分布律进行类推,过渡到连续型随机变量的概率密度.具体为讲完分布律后提出如下问题.

问题4对取值连续的随机变量来说,能否用分布律来直观描述其概率分布?

例:一半径为2米的圆盘靶子,击中靶上任一同心圆盘的概率与该圆盘的面积成正比,若射击均能中靶,用X表示弹着点与圆心的距离.能用分布律来描述X的概率分布吗?

学生会发现不行,因为X的取值是连续的!继续提问:

问题5能否找到类似离散型随机变量分布律的工具来直观描述这种取值连续的随机变量的概率分布?

此处需事先做好两项准备工作.

1.理解频率直方图.

例:为了解某地区成年男子的身高情况,从该地区所有成年男子中随机抽取100名进行调查.问:如何根据这些数据(略,单位:cm)分析该地区成年男子身高X的分布情况?

用此例讲解频率直方图的做法以及含义.重点在于指出:频率直方图利用将连续取值离散化的手段直观体现了身高X这个取值连续的随机变量的大致分布情况,具有与分布律类似的特征.

2.基本弄清频率与概率的关系.

因后面学数定律时才能明确频率依概率收敛于概率,现只需学生理解随试验次数增多频率会逐渐稳定于概率即可,用抛硬币例子数据进行说明.

现在可向概率密度过渡.在频率直方图中,随机变量在某一区间取值的频率,为该区间上小矩形的面积之和.当样本数据很多,组距很小时,各小矩形会非常密集.设想:n趋于无穷,组距趋于0时,直方图中变量的有限多个离散取值范围将趋于无限多个连续取值,而图中小矩形边缘将逐渐稳定在一条光滑(或分段光滑)曲线附近,设为函数f(x).

易知f(x)非负,但怎样具体确定函数f(x)?考虑随机变量在任一区间[a,b]取值的频率:该区间上小矩形的面积之和.它将逐渐稳定于随机变量在该区间取值的概率:曲线f(x)下方曲边梯形的面积.即P{a

单位长度上的质量相对应,故称为概率密度.于是根据概率密度曲线的高低,就能大致判断连续型随机变量在各处取值概率的大小,它正是我们所寻找的直观描述连续型随机变量概率分布的工具.

与离散型情况类似:分布函数和概率密度均可描述连续型随机变量的概率分布,只是方式不同,二者可相互转化,但概率密度较分布函数更为直观.

内容五:其他类型的随机变量

问题6除了离散型随机变量和连续型随机变量之外,还有其他类型的随机变量吗?

例:若随机变量X的分布函数为F(x)=0,x

在教师引导下,学生发现此分布函数不符合离散型或连续型变量分布函数的特征,故其对应随机变量既非离散型,也非连续型.这时不能用分布律或概率密度来描述其概率分布,但分布函数仍适用,体现了分布函数的一般性和重要性.

三、总结

如上,通过六个问题逐步带出本章各重要概念和知识点,有利于激发学生自主探索的欲望,使本章内容保持一致性与连贯性,学生对分布函数,分布律,概率密度各概念的理解更深入,应用时不易产生混淆.并利用类推与研究式教学较好地处理了概率密度这个教学难点,其中运用的微积分知识还加强了不同学科知识的融合,提高了学生分析处理问题的能力.

【参考文献】

[1]徐全智,吕恕.概率论与数理统计[M].北京:高等教育出版社,2010.

分布式教学的概念第6篇

概率论与数理统计从内容到方法与以往的数学课程都有本质的不同,因此其基本概念的引入就显得更为重要。为了激发学生的兴趣,在教学中,可结合教材插入一些概率论与数理统计发展史的内容或背景资料。如概率论的直观背景是充满机遇性的,其最初用到的数学工具也仅是排列组合,它提供了一个比较简单而非常典型(等可能性、有限性)的随机模型,即古典概型;在介绍大数定律与中心极限定理时可插入贝努里的《推测术》以及拉普拉斯将概率论应用于天文学的研究,既拓广了学生的视野,又激发了学生的兴趣,缓解了学生对于一个全新的概念与理论的恐惧,有助于学生对基本概念和理论的理解。此外,还可以适当地作一些小试验,以使概念形象化,如在引入条件概率前,首先计算著名的“生日问题”,从中可以看到:每四十人中至少有两人生日相同的概率为0.882,然后在各班学生中当场调查学生的生日,查找与前述结论不吻合的原因,引入条件概率的概念,有了前面的感性认识后学生就比较主动地去接受这个概念了。

在概率统计中,众多的概率模型让学生望而生威,学生常常记不住公式,更不会应用。而概率统计又是数学中与现实世界联系最紧密、应用最广泛的学科之一。不少概念和模型都是实际问题的抽象,因此,在课堂教学中,必须坚持理论联系实际的原则来开展,将概念和模型再回归到实际背景。例如:二项分布的直观背景为n重贝努里试验,由此直观再利用概率与频率的关系,我们易知二项分布的最可能值及数学期望等,这样易于学生理解,更重要的是让其看到如何从实际问题抽象出概念和模型,引导学生领悟事物内部联系的直觉思维。同时在介绍各种分布模型时可以有针对性地引入一些实际问题,向学生展示本课程在工农业、经济管理、医药、教育等领域中的应用,突出概率统计与社会的紧密联系。如将二项分布与新药的有效率、射击命中、机器故障等问题结合起来讲;将正态分布与学生考试成绩、产品寿命、测量误差等问题结合起来讲;将指数分布与元件寿命、放射性粒子等问题结合起来讲,使学生能在讨论实际问题的解决过程中提高兴趣,理解各数学模型,并初步了解利用概率论解决实际问题的一些方法。

2运用案例教学法,培养学生分析问题和解决问题的能力

案例教学法是把案例作为一种教学工具,把学生引导到实际问题中去,通过分析与互相讨论,调动学生的主动性和积极性,并提出解决问题的基本方法和途径的一种教学方法。它是连接理论与实践的桥梁。我们结合概率与数理统计应用性较强的特点,在课堂教学中,注意收集经济生活中的实例,并根据各章节的内容选择适当的案例服务于教学,利用多媒设备及真实材料再现实际经济活动,将理论教学与实际案例有机的结合起来,使得课堂讲解生动清晰,收到了良好的教学效果。案例教学法不仅可以将理论与实际紧密联系起来,使学生在课堂上就能接触到大量的实际问题,而且对提高学生综合分析和解决实际问题的能力大有帮助。通过案例教学可以促进学生全面看问题,从数量的角度分析事物的变化规律,使概率与数理统计的思想和方法在现实经济生活中得到更好的应用,发挥其应有的作用。

在介绍分布函数的概念时,我们首先给出一组成年女子的身高数据,要学生找出规律,学生很快就由前面所学的离散型随机变量的分布知识得到分组资料,然后引导他们计算累积频率,描出图形,并及时抽象出分布函数的概念。紧接着仍以此为例,进一步分析:身高本是连续型随机变量,可是当我们把它们分组后,统计每组的频数和频率时却是用离散型随机变量的研究方法,如果在每一组中取一个代表值后,它其实就是离散型的,所以在研究连续型随机变量的概率分布时,我们可以用离散化的方法,反过来离散型随机变量的分布在一定的条件下又以连续型分布为极限,服装的型号、鞋子的尺码等问题就成为我们理解“离散”和“连续”两个对立概念关系的范例,其中体现了对立统一的哲学内涵,而分布函数正是这种哲学统一的数学表现形式。尽管在这里花费了一些时间,但是当学生理解了这些概念及其关系之后,随后的许多概念和内容都可以很轻松地掌握,而且使学生能够对数学概念有更深层次上的理解和感悟,同时也调动了学生的学习积极性和主动性,培养了他们再学习的能力。

3运用讨论式教学法,增强学生积极向上的参与和竞争意识

讨论课是由师生共同完成教学任务的一种教学形式,是在课堂教学的平等讨论中进行的,它打破了老师满堂灌的传统教学模式。师生互相讨论与问答,甚至可以提供机会让学生走上讲台自己讲述。如,在讲授区间估计方法时,就单双边估计问题我们安排了一次讨论课,引导学生各抒己见,鼓励学生大胆的发表意见,提出质疑,进行自由辩论。通过问答与辩驳,使学生开动脑筋,积极思考,激发了学生学习热情及科研兴趣,培养了学生综合分析能力与口头表达能力,增强了学生主动参与课堂教学的意识。学生的创新研究能力得到了充分的体现。这种教学模式是教与学两方面的双向互动过程,教师与学生的经常性的交流促使教师不断学习,更新知识,提高讲课技能,同时也调动了学生学习的积极性,增进师生之间的思想与情感的沟通,提高了教学效果。教学相长,相得益彰。

保险是最早运用概率论的学科之一,也是我们日常谈论的一个热门话题。因此,在介绍二项分布时,例如一家保险公司有1000人参保,每人、每年12元保险费,一年内一人死亡的概率为0.006。死亡时,其家属可向保险公司领得1000元,问:①保险公司亏本的概率为多大②保险公司一年利润不少于40000元、60000元、80000元的概率各为多少保险这一类型题目的引入,通过讨论课使学生对概率在经济中的应用有了初步的了解。

4运用多媒体教学手段,提高课堂教学效率

传统上一本教材、一支粉笔、一块黑板从事数学教学的情景在信息社会里应有所改变,计算机对数学教育的渗透与联系日益紧密,特别是概率论与数理统计课,它是研究随机现象统计规律性的一门学科,而要想获得随机现象的统计规律性,就必须进行大量重复试验,这在有限的课堂时间内是难以实现的,传统教学内容的深度与广度都无法满足实际应用的需要。在教学中我们可以采用了多媒体辅助手段,通过计算机图形显示、动画模拟、数值计算及文字说明等,形成了一个全新的图文并茂、声像结合、数形结合的生动直观的教学环境,从而大大增加了教学信息量,以提高学习效率,并有效地刺激学生的形象思维。另外,利用多媒体对随机试验的动态过程进行了演示和模拟,如:全概率公式应用演示、正态分布、随机变量函数的分布、数学期望的统计意义、二维正态分布、中心极限定理的直观演示实验等,再现抽象理论的研究过程,能加深学生对理论的理解及方法的运用。让学生在获得理论知识的过程中还能体会到现代信息技术的魅力,达到了传统教学无法实现的教学效果。

5改革考试方式和内容,合理评定学生成绩

应试教育向素质教育的转变,是我国教育改革的基本目标。财经类专业的概率与数理统计教学,除了在教学方法上应深入改革外,在考试环节上也需要进行改革。

考试是教学过程中的一个重要环节,是检验学生学习情况,评估教学质量的手段。对于数学基础课程概率与数理统计的考试,多年以来一直沿用闭卷笔试的方式。这种考试方式对于保证教学质量,维持正常的教学秩序起到了一定的作用,但也存在着缺陷,离考试内容和方式应更加适应素质教育,特别是应有利于学生的创造能力的培养之目的相差甚远。在过去的概率与数理统计教学中,基本运算能力被认为是首要的培养目标,教科书中的各种例题主要是向学生展示如何运用公式进行计算,各类辅导书中充斥着五花八门的计算技巧。从而导致了学生在学习概率与数理统计课程的过程中,为应付考试搞题海战术,把精力过多的花在了概念、公式的死记硬背上。这与财经类培养跨世纪高素质的经济管理人才是格格不入的。为此,我们对概率与数理统计课程考试进行了改革,主要包括两个方面:一是考试内容与要求不仅体现出概率与数理统计课程的基本知识和基本运算以及推理能力,还注重了学生各种能力的考查,尤其是创新能力。二是考试模式不具一格,除了普遍采用的闭卷考试外,还在教学中用互动方式进行考核,采取灵活多样的考核形式。学生成绩的测评根据学生参与教学活动的程度、学习过程中掌握程度和卷面考试成绩等综合评定。这样,可以引导学生在学好基础知识的基础上,注重技能训练与能力培养。新晨

实践表明,运用教改实践创新的教学模式,可以使原本抽象、枯燥难懂的数学理论变得有血有肉、有滋有味,可以激发学生的求知欲望,提高学生对课程的学习兴趣。在概率统计的教学模式上,我们尽管做了一些探讨,但这仍是一个需要继续付出努力的研究课题,也希望与更多的同行进行交流,以提高教学水平。

参考文献

[1]@陈善林,张浙.统计发展史[M].上海:立信会计图书用品社,1987:119-151.

[2]@姜启源,谢金星,叶俊.数学模型(第三版)[M].北京:高等教育出版社,2003.

[3]@肖柏荣.数学教学艺术概论[M].合肥:安徽教育出版社,1996.

分布式教学的概念第7篇

摘要:对《概率论与数理统计》教学内容进行三个模块的教学实施,就是让教材立体化后对课程系统认识,对教学大纲、基本概念、重点难点、应用案例分析等方面进行教学提高。

关键词:概率统计 模块 教学

前言

《概率论与数理统计》是学生由确定性思维进入随机性思维的入门课程,也是大学进行随机思维培养和训练的课程。要让教材立体化就是要清楚课程的背景与概况;清楚课程的指导思想;教学理念;教学目标;对难、重点进行深度剖析,明确解决问题的思路;对教学内容的剖析有新的认识。教学实践中将本门课程内容分为:概率论,随机变量的函数及其分布,数理统计初步三大模块进行。

第一模块 概率论

针对大三学生在系统学习概率论与数理统计之前已对概率有所了解,但从实际的随机现象中把问题数学化,运用数学符号表示随机现象是第一模块学习内容的难点,这部份内容是整个概率论的基础。所以教学具体实施分三步:第一步,从常见随机想象出发,引导学生用数学语言描述随机现象,补充大量用数学语言描述随机现象的实际练习训练 ,用集合的概念来表述随机事件;第二步,结合随机事件运算规律学习概率定义的发展规律,了解概率的公理化体系;第三步,对要掌握的条件概率,全概公式,贝叶斯公式等内容,无论是教师讲授演算、还是学生做作业都要求在解题时认真书写每一个题目的详细解题步骤,严格的书写过程方可让学生达到逻辑性地对问题的逐步认识深度,这是非常重要的一个基础训练要加强实施 。

第一模块“概率论”中要抓住对概念的引入和背景的理解。如,概率公理化定义引入的背景是:在概率论的发展史上曾经有过概率的古典定义、概率的几何定义、概率的频率定义和概率的主观定义,这些定义各适合一类随机现象,为了给出适合一切随机现象的概率的最一般的定义,前苏联数学家柯尔莫哥洛夫在1933年提出了概率的公理化定义,该定义既概括了上述几种概率定义的共同特性,又避免了各自的局限性和含混之处。概率的公理化定义刻画了概率的本质:概率是集合(事件)的函数。对概率的公理化定义的深度剖析是公理化定义未确定概率,它只是规定了概率应该满足的性质,在公理化定义出现之前的古典定义、几何定义、频率定义和主观定义都在一定的场合下给出了各自的确定概率的方法,因此有了概率的公理化定义之后,把它们看作确定概率的方法是恰当的。

一模块中需要重点讲授概念的直观含义或实际意义的有;事件的概率与频率;条件概率;事件的独立性;全概率公式;需要多媒体课件的有效辅助实际教学,充分利用图形演示功能帮助直观理解。对概率论中涉及的众多例题和习题,应理解题目所涉及的概念及解题的目的,而具体计算技巧在在高等数学已学过,因此概率论学习的关键不在于多做习题,而要理解不同题型涉及的概念及解题的思路。

第二模块 随机变量的函数及其分布

随机变量的函数及其分布包括一维随机变量与多维随机变量,要求学生认识到分布函数、分布律和概率密度函数是揭示随机现象本质规律的重要工具。对概率分布函数,连续性随机变量概率密度函数的准确理解以及会计算随机事件的概率是本模块的重点,掌握常见的离散型和连续型随机变量,数学期望、方差、协方差和相关系数,并应用这些概念解决实际问题。

分布函数、随机变量的独立和不相关等概念要仔细推敲概念的内涵和相互联系、差异,例如,随机变量概念的内涵是一个从样本空间到实轴的单值实函数X(w),但它不同于一般的函数,定义域是样本空间,不同随机试验有不同的样本空间。而它的取值是不确定的,随着试验结果的不同可取不同值,但是它取某一区间的概率又能根据随机试验予以确定的。

第二模块计算难点有二维随机变量的边缘分布,事件B的概率P((X,Y)∈B),卷积公式等的计算,它们形式简单,但f(x,y)通常是分段函数,真正的积分限并不再是(-∞,∞)或B,如何正确确定事实上的积分限就成了正确解题的关键,所以要综合运用极限、连续函数、导数、极值、积分、广义积分及级数等知识去解决问题,课程进行之前一定要复习相关知识并练习一定量的习题作保障。

二模块中需要重点讲授概念的直观含义或实际意义的有;概率密度的几何意义及均匀分布与正态分布;几类常用随机变量的数学期望;相关系数概念。这些概念的引入需要多媒体课件的有效辅助利用图形演示功帮助学生直观理解。

第三模块 数理统计初步

概率论是研究揭示随机现象所隐含的本质规律,反映在课程内容上就是随机变量分布函数、分布律和概率密度函数的寻求以及研究它们的数字特征;统计是以概率论为基础,利用实验数据对分布函数,概率密度函数进行估计和检验,第三模块主要讲授参数的点估计和区间估计,参数的假设检验,尤其要熟悉正态总体均值和方差的区间估计方法,假设检验方法。重点是极大似然估计思想和假设检验思想的介绍。