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“系統(tǒng)動力學(xué)基礎(chǔ)”是國防科學(xué)技術(shù)大學(xué)系統(tǒng)工程專業(yè)本科學(xué)員的專業(yè)選修課。系統(tǒng)動力學(xué)可以為復(fù)雜非線性系統(tǒng)的系統(tǒng)分析、系統(tǒng)規(guī)劃和系統(tǒng)預(yù)測提供一種基于因果關(guān)系的定性與定量相結(jié)合的理論和方法。課程有助于提高學(xué)員系統(tǒng)思維、整體思維、因果思維能力,以及利用建模仿真方法和工具解決實(shí)際問題的能力。課程主要教材為王其藩著的《系統(tǒng)動力學(xué)》,總計30學(xué)時,其中講授24學(xué)時,實(shí)踐4學(xué)時,考核2學(xué)時。
2“系統(tǒng)動力學(xué)基礎(chǔ)”課程教學(xué)準(zhǔn)備
2.1了解授課對象的基本情況
想要上好一門課,首先必須了解授課對象的專業(yè)、人數(shù)、學(xué)科背景,以及專業(yè)的培養(yǎng)方案、課程體系等基本情況。可以采用集體座談、個別交流等方式到學(xué)員隊進(jìn)行前期調(diào)研,了解學(xué)員對課程的預(yù)期時間精力投入情況,對課程的期望和需求以及學(xué)員的個性、情感等基本情況。明確本課程在人才培養(yǎng)體系中的地位、作用,梳理學(xué)科知識網(wǎng)絡(luò),明確本課程相關(guān)的先導(dǎo)課程和后續(xù)相關(guān)課程。例如,與本課程密切相關(guān)的預(yù)修課程包括高等數(shù)學(xué)、計算方法、計算機(jī)程序設(shè)計、自動控制原理、系統(tǒng)工程原理。通過與學(xué)員前期交流,可以了解學(xué)員現(xiàn)有知識體系以及對先導(dǎo)課程的掌握情況,這樣在課程設(shè)計和講授時就能夠有的放矢,因材施教。
2.2教材選取
教材選取是前期準(zhǔn)備的重要環(huán)節(jié)。系統(tǒng)動力學(xué)有一些國內(nèi)外相關(guān)教材專著,其中王其藩的經(jīng)典教材《系統(tǒng)動力學(xué)》內(nèi)容充實(shí),基礎(chǔ)理論方法闡述較全面系統(tǒng),引入較新的Vensim系統(tǒng)動力學(xué)圖形化建模仿真軟件,理論實(shí)踐結(jié)合較好,比較適合作為基本教材。鐘永光等人編著的“十一五”國家級規(guī)劃教材側(cè)重培養(yǎng)系統(tǒng)思維主線,弱化微分方程式等數(shù)學(xué)知識,對動態(tài)系統(tǒng)的行為模式與結(jié)構(gòu)、因果回路圖和存量流量圖的繪制原則,復(fù)雜系統(tǒng)基模等概念闡述較為清晰,是對基本教材的有益補(bǔ)充。其他相關(guān)教材可作為課程課外讀物,例如《系統(tǒng)動力學(xué)與計算機(jī)仿真》雖然教材內(nèi)容和實(shí)驗(yàn)軟件比較陳舊,但是教學(xué)實(shí)例非常豐富。《系統(tǒng)思考和系統(tǒng)動力學(xué)的理論與實(shí)踐》《社會系統(tǒng)動力學(xué):政策研究的原理、方法和應(yīng)用》《環(huán)境模擬:環(huán)境系統(tǒng)的系統(tǒng)動力學(xué)模型導(dǎo)論》《第五項修煉:學(xué)習(xí)型組織的藝術(shù)與實(shí)務(wù)》《增長的極限》等教材闡述了系統(tǒng)動力學(xué)在不同領(lǐng)域的應(yīng)用實(shí)例,有利于開拓學(xué)員的視野。
2.3教學(xué)交流
教學(xué)交流是進(jìn)行課程準(zhǔn)備、提高教學(xué)水平的重要途徑。想上好本課程需要與學(xué)科和課程建設(shè)負(fù)責(zé)人、承擔(dān)相關(guān)學(xué)科方向(特別是系統(tǒng)工程、管理科學(xué)與工程、仿真工程)課程任務(wù)的老師、教學(xué)崗老師、教學(xué)督導(dǎo)專家等進(jìn)行交流研討。作為新教員更需要積極參加各種教學(xué)培訓(xùn)、教學(xué)觀摩活動,向有經(jīng)驗(yàn)的老師虛心請教。此外,還可以通過觀看國家視頻公開課、MOOC、與國內(nèi)外一流大學(xué)的同類課程(例如美國MIT的系統(tǒng)動力學(xué)課程)進(jìn)行對比分析,充分借鑒國內(nèi)外優(yōu)秀課程的先進(jìn)理念、經(jīng)驗(yàn),借鑒先進(jìn)的建設(shè)成果。除了課前以外,整個教學(xué)過程中以及教學(xué)結(jié)束后都可以通過積極參加各類教學(xué)比賽、課件大賽、教學(xué)督導(dǎo)、撰寫教學(xué)論文、申報教學(xué)成果獎等方式與教育教學(xué)界同行進(jìn)行教學(xué)交流。
3“系統(tǒng)動力學(xué)基礎(chǔ)”課程設(shè)計
3.1頂層設(shè)計
要想全面把握和上好一門課,需要從戰(zhàn)略上對課程進(jìn)行整體設(shè)計,需要非常用心地按照系統(tǒng)工程的原理和思想進(jìn)行系統(tǒng)動力學(xué)課程的頂層設(shè)計。本課程面向系統(tǒng)工程、仿真工程、管理科學(xué)與工程專業(yè)本科生,重點(diǎn)突出系統(tǒng)動力學(xué)的理論與方法、建模和應(yīng)用。課程涵蓋系統(tǒng)動力學(xué)中的系統(tǒng)分析、建模、仿真、實(shí)驗(yàn)分析各個環(huán)節(jié)。目的是培養(yǎng)學(xué)員采用系統(tǒng)動力學(xué)方法分析和解決問題的能力,使其能夠理解系統(tǒng)動力學(xué)的基本思想、建模原理、建模過程,能夠應(yīng)用系統(tǒng)動力學(xué)建模方法及仿真環(huán)境建立宏觀層次的系統(tǒng)動力學(xué)模型,并通過仿真實(shí)驗(yàn)解決宏觀層次的系統(tǒng)分析問題,從而提高學(xué)員解決實(shí)際問題的能力。在課程過程和方法設(shè)計上,除了進(jìn)行基本概念方法講授外,還需要展示系統(tǒng)動力學(xué)在社會、經(jīng)濟(jì)、生態(tài)、軍事等特定領(lǐng)域中的應(yīng)用,加強(qiáng)學(xué)員對系統(tǒng)動力學(xué)應(yīng)用的直觀認(rèn)識。在此基礎(chǔ)上結(jié)合具體應(yīng)用問題,組織學(xué)員從系統(tǒng)動力學(xué)和科學(xué)實(shí)驗(yàn)角度認(rèn)識世界和改造世界,形成科學(xué)的世界觀和方法論,并采用系統(tǒng)動力學(xué)建模仿真軟件開發(fā)相關(guān)的仿真模型,進(jìn)行仿真實(shí)驗(yàn)和分析,從而培養(yǎng)和提高學(xué)員分析和解決實(shí)際問題的動手能力。
3.2教學(xué)內(nèi)容
在教學(xué)內(nèi)容選取上,應(yīng)根據(jù)學(xué)科之間的內(nèi)在聯(lián)系、本課程在整個專業(yè)知識網(wǎng)絡(luò)中的地位作用和學(xué)員的認(rèn)知規(guī)律,科學(xué)論證和選取課程核心內(nèi)容和知識點(diǎn)、設(shè)計教學(xué)實(shí)踐環(huán)節(jié)等。需要特別注意與其他相關(guān)課程的聯(lián)系、呼應(yīng)、分工、銜接。例如,一階負(fù)反饋的基本概念在以前的自動控制原理等課程講授過,本課程中就需要從系統(tǒng)動力學(xué)因果分析、定性定量建模、Vensim建模仿真實(shí)驗(yàn)分析全新的角度進(jìn)行講授。教學(xué)內(nèi)容力求做到基礎(chǔ)性、系統(tǒng)性、科學(xué)性、實(shí)用性和先進(jìn)性的統(tǒng)一。本課程理論教學(xué)內(nèi)容包括:系統(tǒng)動力學(xué)基本概念、建模原理和步驟;系統(tǒng)動力學(xué)建模技術(shù)(因果回路圖、存量流量圖、狀態(tài)、速率、輔助變量和常數(shù)、參數(shù)、方程);系統(tǒng)動力學(xué)分析技術(shù)(簡單和復(fù)雜系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和行為分析、振蕩、延遲、基模、靈敏度與強(qiáng)壯性分析、模型精煉與重構(gòu)、政策/決策分析)。本課程實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容包括:系統(tǒng)動力學(xué)仿真實(shí)驗(yàn)技術(shù)(Vensim軟件、函數(shù)、輸入輸出分析);一階系統(tǒng)建模仿真實(shí)驗(yàn)、二階系統(tǒng)建模仿真實(shí)驗(yàn)、應(yīng)用系統(tǒng)動力學(xué)分析解決復(fù)雜軍事問題。
3.3課程特色
每門課程都有其特殊性和獨(dú)有的特點(diǎn),本課程需要重點(diǎn)把握以下兩個特點(diǎn):一是突出理論與實(shí)踐相結(jié)合的“雙螺旋”主線。與一般的理論課或?qū)嶒?yàn)課不同,本課程是一門理論性與實(shí)踐性結(jié)合非常緊密的課程。課程主要按照“案例引入—原理推導(dǎo)—軟件實(shí)驗(yàn)—綜合應(yīng)用”的思路展開。因此,教學(xué)方法側(cè)重于理論講解與應(yīng)用案例結(jié)合、抽象的理論知識與Vensim系統(tǒng)動力學(xué)軟件實(shí)現(xiàn)相結(jié)合、培養(yǎng)學(xué)員綜合解決現(xiàn)實(shí)應(yīng)用問題的興趣和能力。二是突出課程的系統(tǒng)特征、因果特征和動力學(xué)特征。通過課程學(xué)習(xí),使學(xué)員能夠建立系統(tǒng)辯證觀,強(qiáng)調(diào)系統(tǒng)、整體的觀點(diǎn),通過對因果特征和動力學(xué)特征的講解,使學(xué)員掌握聯(lián)系、運(yùn)動與發(fā)展的辯證觀點(diǎn)。系統(tǒng)動力學(xué)與物理學(xué)中的動力學(xué)具有相似性,系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)相當(dāng)于物理學(xué)中的“力”,系統(tǒng)狀態(tài)隨時間發(fā)展變化的系統(tǒng)行為相當(dāng)于物理學(xué)中的“運(yùn)動”。系統(tǒng)內(nèi)部結(jié)構(gòu)和反饋機(jī)制決定了復(fù)雜系統(tǒng)的行為模式和動態(tài)特征。系統(tǒng)動力學(xué)非常適合研究復(fù)雜系統(tǒng)隨時間變化的問題,例如人口、經(jīng)濟(jì)、社會隨時間的發(fā)展、興盛與衰亡等。因此在課堂講授時可以適當(dāng)采用具有多媒體動畫,仿真實(shí)驗(yàn)時特別需要展示系統(tǒng)隨時間變化的動態(tài)特性。
4結(jié)語
[關(guān)鍵詞]基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)概論;免疫系統(tǒng);教學(xué)設(shè)計
基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)概論是一門供醫(yī)學(xué)院校非醫(yī)學(xué)專業(yè)學(xué)生學(xué)習(xí),了解醫(yī)學(xué)概貌,掌握必要的醫(yī)學(xué)基礎(chǔ)知識的重要整合課程。其內(nèi)容以“分子一細(xì)胞一器官一系統(tǒng)”為主線,涵蓋了系統(tǒng)解剖學(xué)、組織胚胎學(xué)、生理學(xué)、生物化學(xué)、病理學(xué)、病理生理學(xué)、免疫學(xué)、病原生物學(xué)、藥理學(xué)、遺傳學(xué)等十門課程[1],通過對基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)各學(xué)科內(nèi)容進(jìn)行整合、重組和優(yōu)化,從而加深學(xué)生對基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)知識系統(tǒng)性的理解和掌握。
機(jī)體的免疫系統(tǒng)是基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)概論中非常重要的一章,涉及了系統(tǒng)解剖學(xué)、組織胚胎學(xué)和醫(yī)學(xué)免疫學(xué)等學(xué)科,其教學(xué)內(nèi)容深奧枯燥、概念抽象繁多、機(jī)理復(fù)雜,一直都是教學(xué)中的難點(diǎn)。下面筆者以此章為例談一下在基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)概論教學(xué)設(shè)計中的體會。
1 教材分析
筆者所講授的是普通高等教育“十一五”國家級規(guī)劃教材《基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)概論》[2]第18章“機(jī)體的免疫系統(tǒng)”。目前的理論學(xué)時為10個學(xué)時,要完成教材整章的教學(xué)任務(wù)幾乎是不可能的。因此,結(jié)合非醫(yī)學(xué)專業(yè)學(xué)生的特點(diǎn),選擇免疫系統(tǒng)的組成和密切聯(lián)系特異性免疫應(yīng)答兩條主線(細(xì)胞免疫應(yīng)答與體液免疫應(yīng)答)的相關(guān)理論知識進(jìn)行講授,對面面俱到的教材做一個大幅度的修剪,達(dá)到“夠用”為度。如免疫耐受、超敏反應(yīng)、免疫學(xué)診斷、預(yù)防和治療等作自學(xué)內(nèi)容。
2 教學(xué)目標(biāo)
根據(jù)之前所述教學(xué)內(nèi)容,結(jié)合學(xué)生知識基礎(chǔ),確定如下教學(xué)目標(biāo)。
2.1知識目標(biāo):①掌握免疫系統(tǒng)的組成及功能;②掌握免疫器官的組成;③掌握重要的免疫分子:免疫球蛋白的概念、結(jié)構(gòu)和功能;補(bǔ)體系統(tǒng)的概念及功能;④掌握細(xì)胞免疫應(yīng)答和體液免疫應(yīng)答的基本過程;⑤熟悉T、B淋巴細(xì)胞的重要表面標(biāo)記分子;⑥熟悉單克隆抗體的特點(diǎn)及應(yīng)用。
由于學(xué)生在高中生物時接觸過免疫系統(tǒng),對其分類、組成及功能有一定的認(rèn)識,對該部分知識的加深與拓展也較易理解,因此本章的難點(diǎn)在于細(xì)胞免疫應(yīng)答和體液免疫應(yīng)答的基本過程。
2.2能力目標(biāo):在知識目標(biāo)完成的基礎(chǔ)上,我們力爭實(shí)現(xiàn)培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)、分析、處理問題能力的能力目標(biāo)。
2.3情感目標(biāo):通過討論,激發(fā)學(xué)生的想象力,使創(chuàng)造性思維得到充分發(fā)揮;通過小組協(xié)作,培養(yǎng)學(xué)生團(tuán)隊合作學(xué)習(xí)意識和探索精神。
3 教學(xué)方法
非醫(yī)學(xué)專業(yè)招生大多是文理兼收的,有些學(xué)文科的學(xué)生只是死記硬背,對涉及較復(fù)雜機(jī)制的內(nèi)容理解起來相對困難,極易形成思維疲勞,失去對該門課程的學(xué)習(xí)興趣。為激發(fā)學(xué)生的課堂學(xué)習(xí)興趣,充分調(diào)動學(xué)習(xí)積極性,提高教學(xué)質(zhì)量,在教學(xué)過程中,我們采用各種教學(xué)方法:如講授法、比喻法、討論歸納法、案例分析法、PBL教學(xué)法等,提出問題找到基礎(chǔ)與臨床與生活經(jīng)驗(yàn)的切入點(diǎn),循序漸進(jìn)將科學(xué)知識的講授融入到教學(xué)過程中。如在講解免疫系統(tǒng)的三大功能時,首先提出問題:20世紀(jì)80年代世界上發(fā)現(xiàn)了一種有“世紀(jì)瘟疫”之稱的疾病——艾滋病,對艾滋病,同學(xué)們有多少認(rèn)識?同學(xué)們知道艾滋病患者會有什么臨床表現(xiàn)嗎?引導(dǎo)學(xué)生自由發(fā)言。然后提出問題:為什么會出現(xiàn)這些癥狀?結(jié)合免疫系統(tǒng)的三大功能的形象比喻:把免疫防御功能比喻成國家的國防部隊抵御外敵入侵,把免疫監(jiān)視功能比喻成人民警察監(jiān)視內(nèi)部“突變”人群,把免疫自穩(wěn)功能比喻成清潔工等,使學(xué)生能更好的形象理解,而且課堂氣氛活躍,在師生討論、互動中,輕松的掌握了知識點(diǎn),達(dá)到了教學(xué)目的。
4 教學(xué)過程設(shè)計
4.1多種方式,導(dǎo)入新課
常言道:好的開始是成功的一半。成功的新課導(dǎo)入能像磁鐵一樣牢牢地吸引學(xué)生的注意力,是激發(fā)學(xué)生求知欲望和參與意識以及開啟創(chuàng)新思維的第一步[3]。新課導(dǎo)入的方法是多種多樣的,如溫故導(dǎo)入法、提問導(dǎo)入法、故事導(dǎo)入法、情境導(dǎo)入法、疑問導(dǎo)入法等。如講“機(jī)體的免疫系統(tǒng)”這一章緒論時,首先通過口頭提問:人體的“國防部隊”是什么?一個國家需要有自己的軍隊來抵御外來的敵人、保衛(wèi)國家的安全、維護(hù)人民生活的穩(wěn)定,那么人體的“國防部隊”有什么功能?以此來喚起學(xué)生對相關(guān)知識的記憶,導(dǎo)入新課。在鞏固舊知識的基礎(chǔ)上,又提出新問題:人體的這個“國防部隊”是怎樣運(yùn)作的?這時學(xué)生帶著尋求新知識的強(qiáng)烈欲望,進(jìn)入了新學(xué)習(xí)情景中,既激發(fā)了學(xué)生“溫故而知新”的求知欲,又在潛移默化中提高了學(xué)生的思維判斷能力。在講“補(bǔ)體系統(tǒng)”這一節(jié)時,我們可以這樣設(shè)問置疑,“異型輸血會出現(xiàn)什么后果?”,“溶血”;“而在血型檢測試驗(yàn)中,A型血與A標(biāo)準(zhǔn)血清體外出現(xiàn)凝集現(xiàn)象,這說明什么問題?”,“人體內(nèi)有溶解紅細(xì)胞的物質(zhì)——補(bǔ)體”;“為什么正常時不出現(xiàn)溶血?”,“為什么體外很容易失去活性?”等等。這樣的設(shè)問使教學(xué)內(nèi)容產(chǎn)生了巨大的誘惑力,大大地提高了教學(xué)效果。
4.2結(jié)合教具,運(yùn)用多種教學(xué)方法進(jìn)行授課
在“機(jī)體的免疫系統(tǒng)”的第一節(jié)授課中,筆者首先采用案例分析法引入免疫的概念,通過對一流行性腮腺炎病例進(jìn)行分析,啟發(fā)學(xué)生聯(lián)系自身經(jīng)歷,從而提出抗原的概念、免疫的概念以及免疫特異性這一重要特點(diǎn);采用比喻法將抽象內(nèi)容具體化,形象的指出免疫系統(tǒng)的組成及功能;利用多媒體課件形象直觀、圖文并茂的特點(diǎn),講授中樞免疫器官的解剖學(xué)特點(diǎn)和組織學(xué)特點(diǎn),通過啟發(fā)式教學(xué)引出臨床骨髓穿刺的部位;利用課堂討論法,并結(jié)合多媒體視頻展示骨髓和胸腺的功能。最后利用歸納式板書的方式對本次課內(nèi)容進(jìn)行回顧總結(jié),幫助學(xué)生系統(tǒng)式掌握并記憶。
4.3問題小結(jié),引發(fā)思考
⑴人類在許許多多病菌、病毒存在的環(huán)境中為什么能健康地生活?為什么老年人或應(yīng)用免疫抑制劑的人腫瘤發(fā)病率較高?得過流行性腮腺炎的病人一般不再患流行性腮腺炎,為什么?
⑵無償獻(xiàn)血對人體有害嗎?為什么?胸腺在機(jī)體免疫中起什么作用?
4.4課程總結(jié)
本次課的教學(xué)設(shè)計與教學(xué)探索實(shí)施過程中,實(shí)現(xiàn)了免疫系統(tǒng)在基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)概論課程中的整合,實(shí)現(xiàn)了基礎(chǔ)教學(xué)與專業(yè)能力培養(yǎng)的有效結(jié)合,加強(qiáng)了學(xué)生的團(tuán)隊協(xié)作能力和自主學(xué)習(xí)能力,并培養(yǎng)了其合作學(xué)習(xí)意識和探索精神。
基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)概論作為一門整合課程,由于教學(xué)內(nèi)容上的復(fù)雜性、特殊性,授課對象的特定性,使其在教學(xué)過程中容易出現(xiàn)一些問題。因此對于教學(xué)過程就提出了更高的要求,教師要注重教學(xué)內(nèi)容的選擇,教學(xué)方法的改進(jìn),通過科學(xué)的教學(xué)設(shè)計,提高教學(xué)效果。
參考文獻(xiàn):
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[3] 魏宏聚,李瑞.課堂導(dǎo)人環(huán)節(jié)與情感目標(biāo)達(dá)成的分析[J].天津師范大學(xué)學(xué)報(基礎(chǔ)教育版),2011,12(4):29-33.
關(guān)鍵詞:教育理論;統(tǒng)計學(xué)教育;教學(xué)方法
現(xiàn)代教學(xué)理念強(qiáng)調(diào)“以學(xué)生發(fā)展為本”,確立“學(xué)生主體觀”,使學(xué)生積極主動地學(xué)習(xí),以促進(jìn)學(xué)生的終身發(fā)展。而建構(gòu)主義理念正是倡導(dǎo)學(xué)生主動建構(gòu),自主學(xué)習(xí)。因此,以建構(gòu)主義理論為依托進(jìn)行課堂教學(xué)改革,具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。本文僅以建構(gòu)主義理論為指導(dǎo),從學(xué)生“學(xué)”的特點(diǎn)出發(fā),探討統(tǒng)計學(xué)教師課堂“教”的特色方法。
一、建構(gòu)主義理論學(xué)生“學(xué)”的特點(diǎn)
建構(gòu)主義對學(xué)生學(xué)習(xí)活動的本質(zhì)進(jìn)行了科學(xué)的分析,認(rèn)為學(xué)生學(xué)習(xí)有如下特點(diǎn):
1、學(xué)生學(xué)習(xí)不是從零開始的,而是基于原有知識經(jīng)驗(yàn)背景的建構(gòu)。即學(xué)生在學(xué)習(xí)統(tǒng)計課程之前,頭腦里并非一片空白。學(xué)生通過日常生活的各種渠道和自身的實(shí)踐,對客觀世界中各種自然現(xiàn)象已經(jīng)形成了自己的看法,建構(gòu)了大量的樸素概念或前學(xué)科概念。這些前概念形形,共同構(gòu)成了影響學(xué)生學(xué)習(xí)統(tǒng)計學(xué)概念的系統(tǒng)。學(xué)生的前概念是極為重要的,它是影響統(tǒng)計學(xué)學(xué)習(xí)的一個決定性的因素。前概念指導(dǎo)或決定著學(xué)生的感知過程,還會對學(xué)生解決問題的行為和學(xué)習(xí)過程產(chǎn)生影響。
2、學(xué)生學(xué)習(xí)知識是一個主體建構(gòu)的過程,要突出學(xué)習(xí)者的主體作用。學(xué)習(xí)不僅僅是知識由外到內(nèi)的轉(zhuǎn)移和傳遞,而是學(xué)習(xí)者主動地建構(gòu)自己的知識經(jīng)驗(yàn)的過程,即通過新經(jīng)驗(yàn)與原有知識經(jīng)驗(yàn)的反復(fù)的、雙向的相互作用,充實(shí)、豐富和改造學(xué)習(xí)者原有的知識經(jīng)驗(yàn)。在這種建構(gòu)過程中,學(xué)生一方面對當(dāng)前信息的理解要以原有的知識經(jīng)驗(yàn)為基礎(chǔ),超越外部信息本身;另一方面,對原有知識經(jīng)驗(yàn)的運(yùn)用又不只是簡單地提取和套用,個體同時需要依據(jù)新經(jīng)驗(yàn)對原有經(jīng)驗(yàn)本身也做出某種調(diào)整和改造,即同化和順應(yīng)兩方面的統(tǒng)一。學(xué)生不是被動信息的吸收者,而是主動地建構(gòu)信息,這種建構(gòu)不可能由其他人代替。因此,教師不能直接將知識傳遞給學(xué)生,而是要組織、引導(dǎo),使學(xué)生參與到整個學(xué)習(xí)過程中去。
3、學(xué)生學(xué)習(xí)既是個體建構(gòu)過程,也是社會建構(gòu)過程。雖然知識是在個體與環(huán)境的相互作用中建構(gòu)起來的,但社會性的相互作用也很重要,甚至更重要。因?yàn)槿说母呒壭睦頇C(jī)能的發(fā)展是社會性相互作用內(nèi)化的結(jié)果(正如統(tǒng)計的特點(diǎn)具有社會性)。此外,每個學(xué)習(xí)者都有自己的經(jīng)驗(yàn)世界,不同的學(xué)習(xí)者對某種問題可以有不同的假設(shè)和推論,學(xué)習(xí)者可以通過相互溝通和交流,相互爭辯和討論,合作完成一定的任務(wù),共同解決問題,從而形成更豐富、更靈活的理解。同時,學(xué)生可以與教師、統(tǒng)計專家等展開充分溝通。這種社會性相互作用可以為知識建構(gòu)創(chuàng)設(shè)一個廣泛的學(xué)習(xí)共同體,從而為知識建構(gòu)提供豐富的資源和積極的支持。因此,課堂上師生交互和生生交互活動起到了很重要的作用,“學(xué)習(xí)共同體”的形成以及對課堂社會環(huán)境和情境的營建是學(xué)生獲得學(xué)習(xí)成效的重要途徑。
二、建構(gòu)主義理論教師“教”的特點(diǎn)
建構(gòu)主義理論認(rèn)為教師在課堂中的作用,可以概括為教師是課堂教學(xué)的組織者、發(fā)現(xiàn)者和中介者。
1、教師是課堂教學(xué)的組織者,起主導(dǎo)作用和導(dǎo)向作用。教師應(yīng)當(dāng)發(fā)揮“導(dǎo)向”的作用和教學(xué)組織者的作用,努力調(diào)動學(xué)生的積極性,幫助他們發(fā)現(xiàn)問題,進(jìn)而去“解決問題”。
2、教師是課堂教學(xué)的發(fā)現(xiàn)者。教師要高度重視對學(xué)生錯誤的診斷與糾正,并用科學(xué)的原理和原則,給予正確的引導(dǎo)與指引。
3、教師是課堂教學(xué)的中介者。教師是學(xué)生與教育方針及知識的橋梁。教師既要把最新的知識和分析方法提供給學(xué)生,也要注意提高學(xué)生的綜合素質(zhì)。
從辯證法的角度看,教學(xué)是一個不斷發(fā)展的動態(tài)過程,教與學(xué)是對立統(tǒng)一的矛盾運(yùn)動,隨著教學(xué)活動的變化,矛盾的主要方面,或在教師,或在學(xué)生。分開來看,“教”的主體是教師,客體是學(xué)生,教師發(fā)揮主導(dǎo)作用,學(xué)生發(fā)揮能動作用;“學(xué)”的主體是學(xué)生,客體是教師,學(xué)生進(jìn)行認(rèn)識活動和實(shí)踐活動,教師則對這些活動施加影響。合起來看,在教學(xué)活動這一不斷發(fā)展、循環(huán)往復(fù)的全過程中,教師與學(xué)生的主體客體地位是相互依存、相互規(guī)定,又在一定條件下相互轉(zhuǎn)化的。因此,“基于教師在課堂中組織者、發(fā)現(xiàn)者和中介者”的角色作用,教師可以實(shí)行“提出問題──探索問題──解決問題”的模式組織課堂教學(xué)。
“基于學(xué)生為主體,教師為主導(dǎo)”的教學(xué)思想,在教學(xué)過程中,“學(xué)”與“導(dǎo)”的活動、學(xué)生與教師之間的關(guān)系應(yīng)該是互動的、融合的,在和諧中不斷向前發(fā)展。因此,按照“學(xué)與導(dǎo)和諧發(fā)展”的教學(xué)要求,教師在課堂教學(xué)中按照“提出問題──探索問題──解決問題”的模式組織課堂教學(xué)時,可以采取“誘導(dǎo)試學(xué)——引導(dǎo)探學(xué)——開導(dǎo)活學(xué)”方法組織課堂教學(xué)。
(1)設(shè)置情境,提出問題,激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣和熱情
教師引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)首先要從現(xiàn)實(shí)的、有興趣的、富有挑戰(zhàn)性的真實(shí)問題情境開始。讓學(xué)生一開始進(jìn)入學(xué)習(xí)探索就真切地感受到統(tǒng)計就在自己身邊,體驗(yàn)到學(xué)習(xí)統(tǒng)計的價值,從而激發(fā)起學(xué)習(xí)統(tǒng)計的興趣,萌發(fā)積極主動探索統(tǒng)計理論和方法的求知欲望。教師要通過對課堂的組織,讓學(xué)生對學(xué)習(xí)統(tǒng)計產(chǎn)生學(xué)習(xí)興趣,“熱愛是最好的老師”,興趣盎然地進(jìn)入了對統(tǒng)計學(xué)知識的探索,學(xué)生才能學(xué)有所長。
(2)探索問題,增強(qiáng)學(xué)生主角意識,激勵學(xué)生積極參與
“基于教師在課堂中組織者、發(fā)現(xiàn)者和中介者”的角色作用,課堂教學(xué)方式應(yīng)從根本上改變原有的教師講、學(xué)生聽,教師指揮、學(xué)生操作的教學(xué)現(xiàn)象。學(xué)生要在自己生活經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上不斷地提出問題,分析問題,對各種信息進(jìn)行加工轉(zhuǎn)換,對新經(jīng)驗(yàn)和舊經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行綜合概括,解釋有關(guān)現(xiàn)象。在教學(xué)過程中,教師可以提供一定的支持和引導(dǎo),設(shè)計有思考價值、有意義的問題。學(xué)生可以進(jìn)行小組合作研究探索,教師允許學(xué)生從不同的角度去觀察分析,允許學(xué)生用自己喜歡的方法學(xué)習(xí),通過各自想法的交流、碰撞,發(fā)現(xiàn)學(xué)生有價值的建設(shè)性建議及方法措施,及時制止學(xué)生運(yùn)用統(tǒng)計方法計算分析問題時可能出現(xiàn)的偏差,使問題得到正確的解決。
(3)解決問題,培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力,提高學(xué)生綜合素質(zhì)
在以往統(tǒng)計學(xué)教學(xué)中,我們關(guān)注比較多的是學(xué)生能否記住計算公式、方法、意義、應(yīng)用條件,能否利用這些知識完成所設(shè)問題的正確計算。而“基于教師在課堂中組織者、發(fā)現(xiàn)者和中介者”的角色作用,教師在課堂中,就應(yīng)該更加關(guān)注學(xué)生能否將科學(xué)知識與自己的生活經(jīng)驗(yàn)緊密聯(lián)系起來,關(guān)注學(xué)生在靈活應(yīng)用統(tǒng)計學(xué)知識、創(chuàng)造性地解決實(shí)際問題時所表現(xiàn)出來的情感、態(tài)度和價值觀。并通過實(shí)踐活動,使學(xué)生對學(xué)習(xí)統(tǒng)計產(chǎn)生興趣,變抽象的科學(xué)法則、科學(xué)方法為得心應(yīng)手的工具,從而使學(xué)生在解決問題過程中,體驗(yàn)參與學(xué)習(xí)統(tǒng)計的快樂,享受成功解決實(shí)際問題的愉悅。
三、以建構(gòu)主義理論為指導(dǎo)統(tǒng)計學(xué)教法探討
1、設(shè)計課堂教學(xué)新模式
統(tǒng)計學(xué)課程旨在培養(yǎng)學(xué)生能夠運(yùn)用統(tǒng)計學(xué)基本理論和定量分析方法,對經(jīng)濟(jì)現(xiàn)象進(jìn)行定性和定量的分析和評價。統(tǒng)計學(xué)課程內(nèi)容基本分為三個模塊兩個層次。第一模塊:研究統(tǒng)計學(xué)的一般問題,屬于基礎(chǔ)理論。第二模塊:推斷統(tǒng)計的理論與方法,相關(guān)與回歸分析,屬于一般的統(tǒng)計方法及其在社會經(jīng)濟(jì)領(lǐng)域的運(yùn)用。第三模塊:時間序列分析與預(yù)測,統(tǒng)計指數(shù)與因素分析,統(tǒng)計綜合評價,屬于社會經(jīng)濟(jì)統(tǒng)計方法的特有問題,側(cè)重于各種統(tǒng)計分析方法運(yùn)用。兩個層次即理論部分和計算分析部分,兩部分知識比為30:70。反映了知識、能力、素質(zhì)培養(yǎng)的要求。在建構(gòu)主義學(xué)習(xí)環(huán)境下,教師和學(xué)生的地位、作用和傳統(tǒng)教學(xué)相比已發(fā)生很大變化。因而首先教師必須改變傳統(tǒng)的教育思想與教育觀念,以現(xiàn)代教育思想和學(xué)習(xí)理論為指導(dǎo),利用多媒體等現(xiàn)代化技術(shù)優(yōu)勢,探索最優(yōu)的課堂教學(xué)模式。課堂教學(xué)中應(yīng)進(jìn)一步發(fā)揮好學(xué)生的主體作用,讓學(xué)生主動地參與到獲取知識的過程中去,做到:(1)合理處理好教材,創(chuàng)造性地使用教材,充分展示學(xué)習(xí)內(nèi)容的實(shí)用意義。(2)教學(xué)思路清晰,過程流暢、自然。(3)采用啟發(fā)式、精講多練式、答疑式、案例式等教學(xué)方法,構(gòu)建情景逼近式的教學(xué)模式,努力提高課堂教學(xué)效果。
2、設(shè)計課內(nèi)課外相融共生的大課堂
課堂教學(xué)不僅要教會想要傳授給學(xué)生的知識,還要教會學(xué)生在書本之外查閱圖書、報刊、雜志、網(wǎng)絡(luò)等資料,以開闊視野,擴(kuò)大知識面,吸取精華,為我所用,要教給學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題、分析問題、解決問題的方法。此外,還要通過課內(nèi)設(shè)計的實(shí)訓(xùn)教學(xué)內(nèi)容激發(fā)學(xué)生主動參與的熱情,實(shí)訓(xùn)教學(xué)內(nèi)容主要包括統(tǒng)計調(diào)查方案的編制、調(diào)查問卷的設(shè)計、統(tǒng)計表統(tǒng)計圖的制作、綜合指標(biāo)分析、統(tǒng)計案例分析等內(nèi)容。統(tǒng)計實(shí)訓(xùn)的課內(nèi)教學(xué)采用精講、示范、多練、答疑的方式;課外教學(xué)采用學(xué)生自行分散復(fù)習(xí)和有組織分組制表、制圖、社會調(diào)查、整理計算分析等方式。
3、實(shí)行點(diǎn)、線、面、體相結(jié)合的大統(tǒng)計
“點(diǎn)”是指讓學(xué)生根據(jù)某一知識點(diǎn)完成作業(yè)、實(shí)習(xí)。“線”是指讓學(xué)生針對某一問題進(jìn)行深入分析。“面”是指讓學(xué)生把若干知識點(diǎn)聯(lián)系起來進(jìn)行綜合的分析和實(shí)訓(xùn)。“體”是指讓學(xué)生能就學(xué)科體系及相關(guān)學(xué)科的內(nèi)容進(jìn)行深入、全面、綜合的分析與應(yīng)用。在講授基本理論和基本知識的同時,注重學(xué)生基本技能培養(yǎng)、綜合能力培養(yǎng)、設(shè)計能力的培養(yǎng)。使學(xué)生能從高度整體把握統(tǒng)計的思路和統(tǒng)計分析、評價思想。
4、充分發(fā)揮學(xué)生的主體作用
建構(gòu)主義理論強(qiáng)調(diào)學(xué)習(xí)者在建構(gòu)性學(xué)習(xí)中的積極作用,是要求教師在課堂教學(xué)中善于激發(fā)學(xué)生的好奇心和求知欲,使學(xué)生主動積極的學(xué)習(xí)。教學(xué)中應(yīng)根據(jù)統(tǒng)計教學(xué)內(nèi)容和學(xué)生特點(diǎn),選擇適當(dāng)?shù)慕虒W(xué)方法,靈活運(yùn)用適當(dāng)?shù)慕虒W(xué)手段,設(shè)置懸念,使學(xué)生產(chǎn)生好奇心和強(qiáng)烈的求知欲。統(tǒng)計學(xué)教學(xué)過程中涉及到特有的概念及科學(xué)家,教學(xué)中可以適當(dāng)拓展,開闊學(xué)生的視野,影響學(xué)生的心智,塑造學(xué)生的靈魂,在潛移默化中激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)統(tǒng)計的興趣;教師的教學(xué)語言要準(zhǔn)確生動形象,善于設(shè)疑,啟發(fā)學(xué)生思維,活躍課堂氣氛,使學(xué)生充滿求知思索的激情;做到理論聯(lián)系實(shí)際,強(qiáng)化學(xué)習(xí)的動機(jī),激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)統(tǒng)計持久的濃厚的興趣,激勵學(xué)生不斷提高對自己能力的欲求,不斷增強(qiáng)自己的學(xué)習(xí)信心,不斷地在自我實(shí)現(xiàn)中超越自我。
5、設(shè)置情境,在交互中實(shí)現(xiàn)教學(xué)目標(biāo)
學(xué)校是社會的一個細(xì)胞,是社會的一個重要組成部分。課堂也不單純是“老師教、學(xué)生學(xué)”的木訥課堂。課堂中的社會性環(huán)境主要包括兩方面,一是師生之間的交互,二是學(xué)生之間的交互。建構(gòu)主義認(rèn)為,每個學(xué)習(xí)者都有自己的經(jīng)驗(yàn)世界,不同的學(xué)習(xí)者可以對某種問題形成不同的假設(shè)和推論。師生在課堂上可以通過合作解決問題、小組討論、意見交流、辯論等形式,促進(jìn)學(xué)習(xí)者之間的溝通和互動。統(tǒng)計教學(xué)要從過去主要關(guān)注“人機(jī)交互”到關(guān)注“人際交互”;從只關(guān)注學(xué)生與教師、教學(xué)信息的交互到關(guān)注學(xué)生之間的交互以及學(xué)生與校外專家、實(shí)踐工作者的交互;從關(guān)注個別化學(xué)習(xí)到同時關(guān)注學(xué)習(xí)共同體的建立。教學(xué)中要充分利用社會性資源,調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)情趣,拓展學(xué)生的知識面,在交互中實(shí)現(xiàn)最佳的教學(xué)效果。
6、構(gòu)建科學(xué)的考核評價體系
1學(xué)科建設(shè)的重要性
20世紀(jì)下半葉,由于新實(shí)驗(yàn)技術(shù)和發(fā)展起來的電子技術(shù)、半導(dǎo)體和集成電路技術(shù)、計算機(jī)、個人電腦和全球化通訊及多媒體網(wǎng)絡(luò),使人類社會進(jìn)入了信息時代。同時,由于各門學(xué)科本身的發(fā)展,使得科學(xué)的分化愈來愈細(xì),學(xué)科愈來愈多。進(jìn)入20世紀(jì)90年代以來,世界經(jīng)濟(jì)發(fā)展出現(xiàn)了新變化,進(jìn)入了知識經(jīng)濟(jì)時代。人類日益深刻地認(rèn)識了物質(zhì)世界和各門學(xué)科的相互聯(lián)系和相互轉(zhuǎn)化的豐富內(nèi)容,傳統(tǒng)學(xué)科界限不斷被打破,邊緣學(xué)科、橫斷學(xué)科、綜合性學(xué)科等交叉學(xué)科大量興起科學(xué)在高度分化的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)了新的綜合并形成了一個多層次的縱橫交錯的網(wǎng)狀系統(tǒng),不同學(xué)科雖然發(fā)展各不相同,或單學(xué)科向多學(xué)科轉(zhuǎn)變,或多學(xué)科向綜合學(xué)科轉(zhuǎn)變,但都是以學(xué)科的建設(shè)和發(fā)展為特定模式,并作為衡量水平的標(biāo)準(zhǔn)現(xiàn)代科學(xué)發(fā)展的新的特點(diǎn)和新的趨勢促使人們?nèi)ミM(jìn)一步探索新的學(xué)科體系結(jié)構(gòu)。民族傳統(tǒng)體育學(xué)在這一時代的呼喚下應(yīng)運(yùn)而生
隨著社會經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)加速轉(zhuǎn)換,知識經(jīng)濟(jì)的“后工業(yè)”社會和休閑時代的到來,民族傳統(tǒng)體育將面臨著生活方式變革所帶來的挑戰(zhàn),學(xué)科建設(shè)的作用將更加彰顯中華民族傳統(tǒng)體育作為東方文化優(yōu)秀遺產(chǎn)和人類社會生活的有機(jī)體系的一部分,理應(yīng)生動活潑地融入到世界體育文化的龐大機(jī)體中去。而尋找有幾千年深厚文化底蘊(yùn)的中華民族傳統(tǒng)體育在新時期的可持續(xù)發(fā)展模式,建立一套完整的現(xiàn)代化理論體系,讓中華民族傳統(tǒng)體育代表中華文明在世界體育文化中發(fā)揮嶄新的作用,既是改革開放事業(yè)發(fā)展的需要,也是振興民族文化的需要。
毫無疑問,中華民族傳統(tǒng)體育的發(fā)展是少不了理論的支持和引導(dǎo)的。因?yàn)椋瑏碜袁F(xiàn)實(shí)的許多困惑要求得到理論的清晰解析,許多新創(chuàng)造要求得到理論的有力證明,整個運(yùn)動趨向也要求有比較正確的理論領(lǐng)引著走上開闊、通暢的軌道。沒有理論的支撐,站不到制高點(diǎn);視界窄狹,也就不可能放射出巨大的創(chuàng)造性的功能。何況,理論本身在史、論兩個方向上所做的開掘和建樹,對提高整個體育界的境界也是至關(guān)重要的
2學(xué)科建立的基礎(chǔ)
1992年11月由國家技術(shù)監(jiān)督局的《中國國家標(biāo)準(zhǔn):學(xué)科分類與代碼》給學(xué)科下的定義是:“學(xué)科是相對獨(dú)立的知識體系”其收錄學(xué)科的條件是“應(yīng)具備理論體系和專門方法的形成;有關(guān)科學(xué)家群體的出現(xiàn);有關(guān)研究機(jī)構(gòu)和教學(xué)團(tuán)體以及學(xué)術(shù)團(tuán)體的建立并開展有效的活動;有關(guān)專著和出版物問世,,等。
評價角度不同,學(xué)科標(biāo)準(zhǔn)也有幾許差異。有人認(rèn)為,學(xué)科是科學(xué)研究發(fā)展成熟的產(chǎn)物,并不是所有的研究領(lǐng)域最后都能發(fā)展成為新學(xué)科。其成為獨(dú)立學(xué)科的標(biāo)志是:必須有獨(dú)立的研究內(nèi)容,成熟的研究方法、規(guī)范的學(xué)科體制。對于人文社會科學(xué),本土化也是學(xué)科成熟的重要標(biāo)志之一還有人認(rèn)為,學(xué)科的標(biāo)準(zhǔn)“是有明確的研究對象和研究范圍;有一群人從事研究、傳播或教育活動,有代表性的論著問世;有相對獨(dú)立的范疇、原理或定律,有正在形成或己經(jīng)形成的學(xué)科體系結(jié)構(gòu);發(fā)展中學(xué)科具有獨(dú)創(chuàng)性、超前性……,’因此,確立學(xué)科的標(biāo)準(zhǔn)必須具備3個條件:1)明確的學(xué)科定義和研究對象、獨(dú)立的研究方法、自成體系的研究內(nèi)容,有正在形成或己經(jīng)形成的學(xué)科體系結(jié)構(gòu);2)有專門的研究者、研究活動、學(xué)術(shù)團(tuán)體、傳播活動、代表作等;3)該學(xué)科的思想、方法己經(jīng)在實(shí)踐中被應(yīng)用、被檢驗(yàn),并發(fā)揮特有的功能
民族傳統(tǒng)體育學(xué)是一門形成中的新學(xué)科,需要按照學(xué)科標(biāo)準(zhǔn)盡快建立和完善其學(xué)科體系,并賦予其創(chuàng)新的功能然而,作為一門正在形成中的學(xué)科,也決定了它具有不成熟的性質(zhì)
3民族傳統(tǒng)體育學(xué)學(xué)科建設(shè)存在的問題
盡管教育界和學(xué)術(shù)界承認(rèn)了民族傳統(tǒng)體育學(xué)這一學(xué)科,但是,按照以上的幾條準(zhǔn)則來衡量,我國民族傳統(tǒng)體育學(xué)成立的基礎(chǔ)還不穩(wěn)固,從學(xué)科的生長期來看,其尚處于童年時期
3.1理論體系不明確,缺乏基礎(chǔ)理論研究
概念體系是一門基礎(chǔ)學(xué)科中的基礎(chǔ)^民族傳統(tǒng)體育學(xué)作為國務(wù)院學(xué)位委員會承認(rèn)的體育學(xué)下設(shè)的二級學(xué)科,迄今未形成明確的學(xué)科定義以及與其相關(guān)的概念體系,如對“民族體育”、“民族傳統(tǒng)體育,“少數(shù)民族傳統(tǒng)體育,’等概念仍然沒有一個統(tǒng)一的認(rèn)識,對這些概念的把握還缺乏一個清晰、統(tǒng)一的輪廓,難以進(jìn)行統(tǒng)一話語的討論。
由于我國體育學(xué)學(xué)科建制較晚,長期以來,在我國體育界,一些人存有“民族體育封建糟粕多,欠科學(xué)難以發(fā)展,“民族傳統(tǒng)體育就是少數(shù)民族體育”、“民族體育就是民俗體育或鄉(xiāng)土游戲,不需要科學(xué),’等認(rèn)識上的誤區(qū),因而導(dǎo)致對民族傳統(tǒng)體育學(xué)學(xué)科體系發(fā)展的研究缺乏整體視野和整體規(guī)劃,其研究出發(fā)點(diǎn)多局限于以單科拓進(jìn)和學(xué)科的局部開發(fā)替代學(xué)科整體格局的系統(tǒng)運(yùn)籌。如對民族傳統(tǒng)體育特征的研究,多是為了挖掘民族傳統(tǒng)體育在各自區(qū)域內(nèi)的優(yōu)勢,僅單純從體育視角或兼顧其民族性,缺少文化學(xué)上的觀點(diǎn)論證;對傳統(tǒng)體育項目的研究,出現(xiàn)重實(shí)用價值開發(fā)的急功近利現(xiàn)象,受西方現(xiàn)代體育思想的制約,注意力集中在對現(xiàn)代奧林匹克項目與我國傳統(tǒng)體育項目在規(guī)則、競賽等技術(shù)方面的比較,忽視對傳統(tǒng)體育項目內(nèi)在價值的研究,忽視對民族傳統(tǒng)體育中娛樂和表演的成分及其文化底蘊(yùn)的拓展性開發(fā),缺乏對民族傳統(tǒng)體育深層次的理論研究,導(dǎo)致欠缺理論基礎(chǔ)積累的深層次創(chuàng)新。
多年來,因缺少一門高度綜合的基礎(chǔ)理論的知識體系作為支撐,學(xué)科建設(shè)問題幾經(jīng)波折后始終達(dá)不到應(yīng)有的效果3.2學(xué)科建設(shè)中以偏概全
3.3缺乏研究環(huán)境
長期以來,由于缺乏對民族傳統(tǒng)體育學(xué)進(jìn)行系統(tǒng)而全面的科學(xué)研究,使其整體發(fā)展受到影響。究其原因,一是,缺少一門高度綜合的基礎(chǔ)理論的知識體系作為支撐;二是,缺乏學(xué)科戰(zhàn)略意識和學(xué)術(shù)研究環(huán)境與氛圍。盡管致力于民族傳統(tǒng)體育學(xué)學(xué)科建設(shè)的建設(shè)者們?yōu)閷W(xué)科建設(shè)和發(fā)展做出了艱苦卓絕的努力,但由于研究僅局限在少數(shù)學(xué)者中開展,沒有使其研究成果產(chǎn)生學(xué)術(shù)影響和廣泛的傳播,因而了解本學(xué)科的人甚少。一段時間以來,研究者們過多注重的是某些具體問題的局部研究、能夠帶來某種利益的研究,而忽視了能經(jīng)受時間考驗(yàn)的基礎(chǔ)理論研究應(yīng)該說,這種拆東補(bǔ)西“應(yīng)急式”研究,終究是難以形成能夠指導(dǎo)實(shí)踐的理論的。因此,需要樹立民族傳統(tǒng)體育學(xué)學(xué)科戰(zhàn)略意識,要對民族傳統(tǒng)體育學(xué)學(xué)科領(lǐng)域進(jìn)行全面性籌劃、全方位決策和根本性指導(dǎo),形成一種不斷追蹤學(xué)科前沿,跟蹤國際體育文化發(fā)展動態(tài),不斷思考更新研究領(lǐng)域的學(xué)術(shù)氛圍3.4忽視研究隊伍建設(shè)和群體優(yōu)勢
目前,我國民族傳統(tǒng)體育學(xué)研究人員少,且素質(zhì)參差不齊。研究隊伍中有的缺乏實(shí)際經(jīng)驗(yàn),對民族傳統(tǒng)體育工作缺乏了解;有的缺乏理論修養(yǎng),對民族傳統(tǒng)體育學(xué)及其相關(guān)學(xué)科不甚了解,對民族傳統(tǒng)體育學(xué)和體育人文社會學(xué)學(xué)科的新進(jìn)展、新成果知之不多,知識補(bǔ)充更新緩慢;有的研究方法簡單,研究工作很大程度上全靠報刊文獻(xiàn),親自調(diào)查掌握的第一手資料甚少,對一些新的科學(xué)研究方法理解不透,運(yùn)用不熟;缺乏一批水平較高、思想活躍、有創(chuàng)新精神的學(xué)科帶頭人和年輕理論人木由于研究人員少,群眾基礎(chǔ)差,學(xué)科群體優(yōu)勢不能體現(xiàn),使得學(xué)科建設(shè)仍然是停留在彼此相對獨(dú)立的一個個學(xué)科“單打一”的水平上,出現(xiàn)缺乏相關(guān)優(yōu)勢學(xué)科支撐的“勢單力薄”學(xué)科形成的現(xiàn)象因此,加強(qiáng)研究隊伍建設(shè),集中和發(fā)揮學(xué)科群體優(yōu)勢,是民族傳統(tǒng)體育學(xué)學(xué)科建設(shè)的關(guān)鍵。
4民族傳統(tǒng)體育學(xué)學(xué)科特質(zhì)
民族傳統(tǒng)體育學(xué)是一門以民族傳統(tǒng)體育為研究對象的人文科學(xué)。作為一門新興學(xué)科,民族傳統(tǒng)體育學(xué)擔(dān)負(fù)著在成為體育學(xué)之下二級學(xué)科之后重建學(xué)科體系的迫切使命。從學(xué)科性質(zhì)看,民族傳統(tǒng)體育學(xué)作為一門具有相對獨(dú)立研究方向的學(xué)科,來源于長期的民族傳統(tǒng)體育實(shí)踐,其學(xué)科任務(wù)和宗旨在于研究和探索民族傳統(tǒng)體育在實(shí)踐中的理論問題和特殊規(guī)律,為民族傳統(tǒng)體育實(shí)踐提供理論指導(dǎo)和依據(jù)。它是民族傳統(tǒng)體育與民族文化本質(zhì)特征的高度概括和反映,是指導(dǎo)民族傳統(tǒng)體育實(shí)踐的專業(yè)性基本理論,同時,又是一門具有很強(qiáng)實(shí)踐性的學(xué)科。
民族傳統(tǒng)體育學(xué)研究對象是民族傳統(tǒng)體育活動現(xiàn)象和規(guī)律,其基本內(nèi)容可包括:民族傳統(tǒng)文化與民族傳統(tǒng)體育的相互關(guān)系,民族傳統(tǒng)體育與本民族或地區(qū)的政治、經(jīng)濟(jì)、教育及其生存、發(fā)展和變迀的關(guān)系,以及民族傳統(tǒng)體育項目內(nèi)容與地域和民族特點(diǎn)的關(guān)系等。其學(xué)科的目的任務(wù)是研究民族傳統(tǒng)體育結(jié)構(gòu)、內(nèi)容、變革、分類、發(fā)展等,總結(jié)、挖掘各民族體育項目,探討體育項目內(nèi)容及其規(guī)律,研究民族傳統(tǒng)體育在中國乃至世界各民族范圍內(nèi)所起的社會作用及其價值,展望我國民族傳統(tǒng)體育學(xué)學(xué)科體系建設(shè)和發(fā)展的趨向。然而,在當(dāng)前我國體育學(xué)下的4個二級學(xué)科自身尚未建立起清晰的理論框架和學(xué)科體系的情況下,民族傳統(tǒng)體育學(xué)與其他學(xué)科在研究領(lǐng)域上也就難免出現(xiàn)重疊的現(xiàn)象
民族傳統(tǒng)體育的表現(xiàn)形式是多種多樣的,它涉及到體育與人、體育與社會、體育與民族文化、體育與自然環(huán)境之間種種錯綜復(fù)雜的聯(lián)系,是一門涉及多學(xué)科知識領(lǐng)域,既包含社會科學(xué)知識,又包含自然科學(xué)知識的綜合性學(xué)科知識體系。當(dāng)代社會科學(xué)眾多學(xué)科被引入體育社會科學(xué)研究領(lǐng)域,應(yīng)用于研究體育運(yùn)動這一社會文化現(xiàn)象的不同層次和不同側(cè)面,為民族傳統(tǒng)體育學(xué)研究提供了厚實(shí)的理論基礎(chǔ)。哲學(xué)、史學(xué)、人類學(xué)、社會學(xué)、經(jīng)濟(jì)學(xué)、文化學(xué)、美學(xué)等社會學(xué)科的理論和方法,為民族傳統(tǒng)體育學(xué)的研究提供了理論上和方法學(xué)上的依據(jù),大大強(qiáng)化了民族傳統(tǒng)體育學(xué)研究的理論基礎(chǔ)和認(rèn)識能力,擴(kuò)大了民族傳統(tǒng)體育學(xué)的研究視野和范圍,改善了體育理論研究工作者的知識結(jié)構(gòu),提高了民族傳統(tǒng)體育學(xué)研究的起點(diǎn)和研究水平,推進(jìn)了民族傳統(tǒng)體育學(xué)研究的廣度和深度
民族傳統(tǒng)體育學(xué)既區(qū)別于高度抽象的理論學(xué)科,又有別于以實(shí)踐為主的技術(shù)學(xué)科,兩者的長處都被反映在民族傳統(tǒng)體育學(xué)的學(xué)科體系中。如果說,沒有一定的理論研究做支撐,民族傳統(tǒng)體育學(xué)學(xué)科體系的建立和發(fā)展更會是無從談起,就如同空中樓閣一樣,隨時都會倒塌^當(dāng)然,在強(qiáng)調(diào)理論性的同時,又要注意民族傳統(tǒng)體育實(shí)踐是有類型、有層次的,不同類型、不同層次的民族傳統(tǒng)體育理論所面對的民族傳統(tǒng)體育實(shí)踐是不同的。我國民族傳統(tǒng)體育學(xué)學(xué)科在關(guān)注和參與民族傳統(tǒng)體育實(shí)踐時,必須從其學(xué)科性質(zhì)和研究對象等出發(fā),探尋與民族傳統(tǒng)體育實(shí)踐相結(jié)合的途徑和形式,高度理性地把握和超越所面對的實(shí)踐
5民族傳統(tǒng)體育學(xué)學(xué)科的理論基礎(chǔ)
“沒有理論指導(dǎo)的實(shí)踐就是盲目的實(shí)踐,而盲目的實(shí)踐是不會取得成功的。”作為一種社會存在和體育現(xiàn)象,無論是從體育學(xué)角度進(jìn)行探索,還是從文化人類學(xué)和文化社會學(xué)的綜合性角度對民族傳統(tǒng)體育文化進(jìn)行考察,都應(yīng)加強(qiáng)體育學(xué)與民族學(xué)、社會學(xué)、文化學(xué)、哲學(xué)、倫理學(xué)、人類學(xué)等多學(xué)科知識的綜合性研究只有以多學(xué)科角度透視為基礎(chǔ),多方位、多層面地對民族傳統(tǒng)體育中所蘊(yùn)含的文化內(nèi)涵進(jìn)行科學(xué)的理性探索,才能獲取對民族傳統(tǒng)體育的本質(zhì)特征、文化內(nèi)涵、哲學(xué)理念、價值功能及其發(fā)展規(guī)律較為準(zhǔn)確和客觀的認(rèn)識識
民族傳統(tǒng)體育學(xué)學(xué)科知識體系的充實(shí)和完善,離不開基礎(chǔ)理論研究和應(yīng)用理論研究兩大板塊。基礎(chǔ)理論主要研究民族傳統(tǒng)體育學(xué)的概念體系、特征、文化價值以及它與民族文化、民俗、宗教、政治和經(jīng)濟(jì)的關(guān)系,民族傳統(tǒng)體育的形成和發(fā)展的規(guī)律即它的流行、傳播、變異和繼承的理論;應(yīng)用理論主要研究如何處理好民族傳統(tǒng)體育與經(jīng)濟(jì)活動的關(guān)系,如何使民族民間傳統(tǒng)體育進(jìn)入全民健身機(jī)制,如何使民族傳統(tǒng)體育在學(xué)校中開展得更合理,以及民族傳統(tǒng)體育項目的整體發(fā)展規(guī)劃,如何促進(jìn)民族傳統(tǒng)體育的社會化和產(chǎn)業(yè)化等等,這些都是與理論研究的發(fā)展休戚相關(guān),不可或缺的知識體系。
科學(xué)的理論體系必然離不開科學(xué)的方法體系,然而,任何學(xué)科的方法的選擇都不是任意和無限的。作為綜合性、交叉性、邊緣性學(xué)科的民族傳統(tǒng)體育學(xué)如果沒有相應(yīng)的一種內(nèi)在的、必然的、合目的性的方法來支持,就有可能消失在其他學(xué)科之中,失去自己獨(dú)立存在的價值。民族傳統(tǒng)體育學(xué)需要有自己獨(dú)立的研究方法,而其學(xué)科性質(zhì)及研究對象決定了它在方法上的多樣性。一方面,要利用傳統(tǒng)的科學(xué)研究方法,如抽象法、綜合歸納法、歷史分析與邏輯分析、實(shí)證分析等,發(fā)揮各種研究方法的長處并加以綜合運(yùn)用;另一方面,更要利用現(xiàn)代科學(xué)的方法和哲學(xué)思想,如利用現(xiàn)代哲學(xué)知識論、價值論、方法論、系統(tǒng)論、控制論、信息論等成果,拓展我們的思維,進(jìn)行深層次探索,以求更深層、更準(zhǔn)確地揭示民族傳統(tǒng)體育發(fā)展的內(nèi)在關(guān)系。
民族傳統(tǒng)體育學(xué)是人文科學(xué),也是交叉性、邊緣性科學(xué)。對于人文科學(xué)來講,它所面對的是包括主體在內(nèi)的作為自然的與社會的人的總體。因?yàn)椋黧w與對象的同一性,所以,在方法上主體便可以直接融入對象中去體驗(yàn),而不必也不可能置身于對象之外,做純粹客觀的觀察或調(diào)查。對于自然科學(xué)來講,它面對的是各種外在于主體的有規(guī)律可循的自然現(xiàn)象,可以通過觀察、實(shí)驗(yàn)來證明的;對于社會科學(xué)來講,需要的是調(diào)查、統(tǒng)計、綜合分析,因?yàn)椋鎸Φ氖峭庠谟谥黧w的社會現(xiàn)象,而社會現(xiàn)象雖然也有規(guī)律,但這些規(guī)律是通過人類的長久的生活實(shí)踐來體現(xiàn)的,難以用直接的觀察去把握,在一般情況下,也無法從實(shí)驗(yàn)中獲得證明。民族傳統(tǒng)體育學(xué)作為人文科學(xué)同樣需要觀察、實(shí)驗(yàn)、調(diào)查、綜合分析等方法,但所有這些都需返回到主體自身,經(jīng)過主體的體驗(yàn)去驗(yàn)證。當(dāng)然,在方法上的這種簡略區(qū)分是相對的,更何況自然科學(xué)、社會科學(xué)、人文科學(xué)這樣的分類形成時間不久,它們之間并沒有嚴(yán)格的界限,而且,許多交叉學(xué)科、邊緣學(xué)科的出現(xiàn),使這本來不夠嚴(yán)格的界限日漸淡化
今天,文化人類學(xué)把目光投向體育,正好擔(dān)當(dāng)了在體育學(xué)下屬的學(xué)科建設(shè)最為薄弱的民族傳統(tǒng)體育學(xué)的一門專業(yè)基礎(chǔ)理論。體育人類學(xué)是一門運(yùn)用人類學(xué)的視角和方法,從體質(zhì)和文化諸方面來綜合研究人類的體育問題的學(xué)科[61其以田野調(diào)查為基礎(chǔ)的研究方法,利用體質(zhì)人類學(xué)和文化人類學(xué)的研究成果,比較和處理不同種族、民族在社會、政治、經(jīng)濟(jì)等實(shí)際問題的觀點(diǎn),為在目前的學(xué)術(shù)背景下,研究進(jìn)入小康社會人們的體育休閑娛樂需求提供了理論指導(dǎo)。與此同時,我們也可以清楚地認(rèn)識到,不僅學(xué)科、學(xué)科群具有一定體系,而且學(xué)科建設(shè)的過程和內(nèi)容同樣具有完整的體系結(jié)構(gòu)。學(xué)科建設(shè)的整體與局部、規(guī)劃與實(shí)施都有一個特定的關(guān)系,應(yīng)該按層次分解,分階段落實(shí)。
由于與人、社會和自然有關(guān)的其他學(xué)科的發(fā)展影響著民族傳統(tǒng)體育學(xué)的發(fā)展,民族傳統(tǒng)體育學(xué)的學(xué)科建設(shè)需要放眼當(dāng)代人類科學(xué)文化的有機(jī)整體,廣采博收,吸取其他相關(guān)學(xué)科的研究成果,克服就民族傳統(tǒng)體育論民族傳統(tǒng)體育的狹隘思維模式,要把學(xué)科建設(shè)置于廣闊的人類科學(xué)文化發(fā)展的背景下,以全新的思路去建設(shè)和發(fā)展民族傳統(tǒng)體育學(xué)科體系。注重民族傳統(tǒng)體育學(xué)學(xué)科生存和發(fā)展的條件、機(jī)制和動力,加強(qiáng)各門學(xué)科研究組織、研究人員之間的通力協(xié)作,共同探討民族傳統(tǒng)體育學(xué)學(xué)科體系新的組織形式和新的運(yùn)作方式。
6結(jié)語
據(jù)不完全統(tǒng)計,在難以發(fā)表的、已凝聚著作者心血并花費(fèi)較長時間與較大財力撰寫的研究論文中,約半數(shù)以上是由于統(tǒng)計錯誤致其結(jié)果與原文主要結(jié)論相違背。如一文采用某新藥引產(chǎn),96例足月孕婦的產(chǎn)后出血與新生兒低Apgar評分率均為2.1%(各2例),明顯低于應(yīng)用原藥引產(chǎn)的19例,其產(chǎn)后出血與新生兒低Apgar評分發(fā)生率均為15.8%(各3例,χ2=7.164,P0.05),這樣上述的主要結(jié)論就欠可靠而難以發(fā)表,否則論文可起誤導(dǎo)作用。類似問題文稿中還常有出現(xiàn)。現(xiàn)就文稿中常見的統(tǒng)計問題及其相應(yīng)的處理方法簡述如下。
一、 常用的統(tǒng)計術(shù)語
統(tǒng)計學(xué)中常用的概念有總體與樣本、隨機(jī)化與概率、計量與計數(shù)、等級資料及正態(tài)與偏態(tài)分布資料、標(biāo)準(zhǔn)差與標(biāo)準(zhǔn)誤等。如某研究采用經(jīng)會陰途徑測定宮頸長度,以探討不同宮頸長度與臨產(chǎn)時間的關(guān)系。結(jié)果顯示35例宮頸長度為25~34mm者與32例宮頸長為15~24mm者臨產(chǎn)時間的均值±標(biāo)準(zhǔn)差(x±s)各為57.6±58.1與47.3±49.1小時。該計量資料,經(jīng)t檢驗(yàn)顯示t=0.780,P>0.05,并未提示不同宮頸長度的臨產(chǎn)時間差異有顯著意義;從標(biāo)準(zhǔn)差大于均值,顯示各變量值離散程度大,呈偏態(tài)分布,故不能采用x±s這一算術(shù)均數(shù)法計算均數(shù)。經(jīng)偏態(tài)轉(zhuǎn)換成近似正態(tài)分布資料后結(jié)果是:35例與32例的臨產(chǎn)時間各為34.5±4.1與26.7±4.1小時,(t=7.778,P
二、 正常值范圍及異常閾值的確定
如何選擇研究對象,至少需多少例,正確統(tǒng)計處理和參考一定數(shù)量的病例數(shù)據(jù),是確定正常值范圍及異常閾值的四個重要因素。
1.研究對象:應(yīng)為“完全健康者”,可包括患有不影響待測指標(biāo)疾病的患者。如“正常妊娠”的條件:孕前月經(jīng)周期規(guī)則、單胎、妊娠過程順利、無產(chǎn)科并發(fā)癥及其它有關(guān)合并癥,分娩孕周為37~41周+6,新生兒出生體重為2500~4000g和Apgar評分≥7分。
2.觀察數(shù)量:觀察數(shù)量應(yīng)盡可能多于100例;需分組者,各組人數(shù)也是如此(標(biāo)本來源困難時酌情減少)。有些指標(biāo)值如雌三醇(E3)、甲胎蛋白(AFP)、胎盤泌乳素(HPL)等隨孕周進(jìn)展而變化,應(yīng)按孕周分組;鄰近孕周均數(shù)相近者,可合并幾周計算。若為偏態(tài)分布,應(yīng)以百分位數(shù)計算,則例數(shù)應(yīng)≥120例。取各孕周對象時,應(yīng)考慮到所取各孕周中的例數(shù)分布大致均衡。顯然,文稿中往往以少量例數(shù)求得正常值是欠可靠的。
3.統(tǒng)計處理:應(yīng)根據(jù)所得數(shù)據(jù)分布特征采用不同的統(tǒng)計處理方法。屬正態(tài)或近似正態(tài)分布的數(shù)據(jù),可采用x±s法計算;這也適用于以一定方法能將非正態(tài)分布轉(zhuǎn)換成正態(tài)或近似正態(tài)分布的資料。對無法轉(zhuǎn)換的偏態(tài)資料,應(yīng)采用百分位數(shù)計算法。具體計算(包括上下限初步制定)見文獻(xiàn)。
4.對照數(shù)量:相應(yīng)觀察的病例數(shù)(包括分組)應(yīng)不少于30例,這對制定某指標(biāo)有臨床意義的異常閾值尤其重要,這一點(diǎn)往往易被忽視。如在參考較多病例數(shù)據(jù)后,唾液游離E3的下限異常閾值應(yīng)為第2.5百分位數(shù),而非通常采用的5百分位數(shù)。否則,將會導(dǎo)致該指標(biāo)產(chǎn)前監(jiān)護(hù)的假陽性率增加。
三、 t檢驗(yàn)與校正t檢驗(yàn)(t′檢驗(yàn))
這是文稿中極易混淆的一類計量資料統(tǒng)計問題。
(一)檢驗(yàn)的注意事項
1.t檢驗(yàn)的意義:t檢驗(yàn)與所有統(tǒng)計分析相同,其結(jié)果提示現(xiàn)有差別不僅僅是抽樣誤差所致,且提示犯第一類錯誤的可能性大小,即t0.05與t0.01犯第一類錯誤的可能性各為5%與1%。
2.統(tǒng)計意義與臨床意義的關(guān)系:統(tǒng)計學(xué)有顯著意義,而在臨床上可能是無意義的,提示該研究應(yīng)繼續(xù)深入,以明確該差異是否真有顯著意義;相反,統(tǒng)計無顯著意義,而臨床上卻是有意義的,不能貿(mào)然輕易地下結(jié)論。應(yīng)復(fù)查實(shí)驗(yàn)設(shè)計、方法、試劑及儀器性能、質(zhì)控措施和實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)等是否有問題,或尚需再進(jìn)一步增加樣本量進(jìn)行復(fù)測等。
3.t檢驗(yàn)適用范圍:t檢驗(yàn)僅適用于正態(tài)或近似正態(tài)分布(包括偏態(tài)轉(zhuǎn)換)和其方差是齊性資料的檢驗(yàn);t檢驗(yàn)適用于可比性資料,即除了欲比較的因素外,其它所有可影響的因素應(yīng)相似。
4.t檢驗(yàn)的結(jié)果判斷:判斷結(jié)果不應(yīng)絕對化,P0.05,分別表示可拒絕或接受原定的假設(shè),但兩者都有5%的可能性犯第一類錯誤;而P值越小,只能是更有理由拒絕原定的假設(shè)。
5.單側(cè)與雙側(cè)檢驗(yàn):應(yīng)預(yù)先制定本研究的結(jié)果是需行雙側(cè)還是單側(cè)檢驗(yàn)。對有把握確知某治療措施或某指標(biāo)是不會劣于現(xiàn)有的,才作單側(cè)檢驗(yàn);若不知何者為優(yōu),應(yīng)行雙側(cè)檢驗(yàn)。因?yàn)樵谕籺值的界限上,單側(cè)檢驗(yàn)的概率(P)僅為后者的一半,也就是說單側(cè)檢驗(yàn)較雙側(cè)檢驗(yàn)更易得出差別有統(tǒng)計意義的結(jié)論,不可隨意制定。一般講,絕大多數(shù)研究以采用雙側(cè)檢驗(yàn)為妥。
(二)t′檢驗(yàn)與t檢驗(yàn)的區(qū)別
當(dāng)兩樣本均數(shù)的方差非齊性時,應(yīng)以t′替代t檢驗(yàn)。例如:甲組32例血清某指標(biāo)值為53.9±49.6(μmol/L);乙組6例的結(jié)果為26.6±7.2(μmol/L),若不考慮兩樣本方差大小,t檢驗(yàn)示t=1.331,P>0.05,提示兩組血清該指標(biāo)的平均含量差異無顯著意義。但先作方差齊性檢驗(yàn),F=47.4,Pt′0.012.875,P
四、 卡方(χ2)、校正χ2與直接概率法(或精確法)檢驗(yàn)
這三種檢驗(yàn)方法為一類用途較廣、但也易混淆的、適用于計數(shù)資料檢驗(yàn)的方法。應(yīng)注意,鑒于總數(shù)與理論值的不同,應(yīng)采用相適合的檢驗(yàn)方法。
例1.192例出生體重≥4000g的新生兒發(fā)生難產(chǎn)與窒息數(shù)分別為151例與22例;3475例出生體重≥3500~4000g的新生兒發(fā)生難產(chǎn)與窒息數(shù)分別為185與265例;2451例出生體重≥2500~3500g的新生兒發(fā)生難產(chǎn)與窒息數(shù)分別為122與169例。3組的構(gòu)成比:難產(chǎn)與新生兒窒息率分別為:78.6%、5.3%、5.0%與11.4%、7.6%、6.9%。據(jù)此貿(mào)然認(rèn)為出生體重≥2500~3500g為最佳新生兒分娩體重的結(jié)論是不可靠的。經(jīng)χ2分析,后兩組的難產(chǎn)與窒息率間和前兩組窒息率間差異均無顯著意義(P均>0.05)。故可認(rèn)為,單據(jù)本研究結(jié)果是難以得出上述臨床上認(rèn)可的結(jié)論的。這涉及到上述“統(tǒng)計無顯著意義,而臨床卻是有意義”的問題,應(yīng)進(jìn)一步復(fù)查或增加樣本測試。杜絕單純根據(jù)百分率的大小貿(mào)然下結(jié)論。
例2.某藥治療感染衣原體(CT)的中、晚期孕婦各11例和36例,她們的新生兒感染CT數(shù)各為3例和23例。χ2檢驗(yàn)得χ2=4.570,P
例3.以精確法替代χ2檢驗(yàn)。某新技術(shù)測試8例卵巢內(nèi)胚竇瘤患者,5例呈陽性反應(yīng);測試25例卵巢顆粒細(xì)胞瘤患者中6例陽性。χ2檢驗(yàn)得χ2=4.042,P
五、 相關(guān)與回歸分析
相關(guān)分析只是以相關(guān)系數(shù)(r)來表示兩個變量間直線關(guān)系的密切程度和相關(guān)方面的統(tǒng)計指標(biāo)。無論是正相關(guān)(r為正值)或負(fù)相關(guān)(r為負(fù)值),只是經(jīng)相關(guān)系數(shù)的統(tǒng)計意義檢驗(yàn)(如t檢驗(yàn))后,當(dāng)P
“相關(guān)”是表示兩個變量間相互關(guān)系的密切程度,而回歸分析是提示兩個變量間的從屬關(guān)系。在回歸分析中,應(yīng)注意由X變量值推算Y,與以Y變量值推算X的回歸線是不一樣的;直線回歸方程的適用范圍,一般僅適合于自變量X原測數(shù)據(jù)的范圍,故繪制回歸線時,X值切不能超越實(shí)測值的范圍而任意延長。
可見,這兩種分析,說明的問題是不同的,但相互又有聯(lián)系。在作回歸分析時,一般先作相關(guān)分析,只有在相關(guān)分析有統(tǒng)計意義(即回歸有統(tǒng)計意義)的前提下,求回歸方程和回歸線才有實(shí)際意義。決不能把毫無實(shí)際意義的兩個事物或兩種現(xiàn)象進(jìn)行相關(guān)與回歸分析。
六、 數(shù)據(jù)的正確書寫
1.文稿內(nèi)各數(shù)據(jù)的書寫必須前后一致;總數(shù)應(yīng)等于各分組的數(shù)據(jù)之和。
2.對不同指標(biāo),有其不同數(shù)據(jù)精度的要求,這應(yīng)結(jié)合專業(yè)知識加以判斷。如新生兒出生體重是以公斤為單位,記錄測定數(shù)據(jù)精確到小數(shù)點(diǎn)后的第二位數(shù)字即可。
3.測定數(shù)據(jù)的書寫,不能超越其測量儀器測試的精確度范圍。
4.同一指標(biāo)的前后數(shù)據(jù)應(yīng)保持同一精確度。
5.經(jīng)計算,出現(xiàn)比預(yù)定小數(shù)點(diǎn)后兩位數(shù)多的數(shù)字,應(yīng)采取“≤4舍、≥6入”與“5‘奇’進(jìn)‘偶’出”方法,以決定小數(shù)點(diǎn)后第三位數(shù)字是“舍”還是“入”,即5前為單數(shù)則入,雙數(shù)則舍。
關(guān)鍵詞: 線性代數(shù)與概率論(統(tǒng)計) 教學(xué)改革 案例教學(xué) 應(yīng)用能力
數(shù)學(xué)課是高等院校中理工、經(jīng)管類各專業(yè)學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)理論課,其開課目的在于培養(yǎng)各專業(yè)人才所必備的數(shù)學(xué)素質(zhì),也為學(xué)生后續(xù)專業(yè)課的學(xué)習(xí)打下堅實(shí)的基礎(chǔ),其重要性是不言而喻的。近年來,獨(dú)立學(xué)院的專業(yè)設(shè)置多彩紛呈,對數(shù)學(xué)基礎(chǔ)課提出多元化、小型化、分散化的要求,同時要求精簡學(xué)時提高效率。線性代數(shù)與概率論(統(tǒng)計)自然也不例外。獨(dú)立院校學(xué)生的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)相對薄弱,這就對數(shù)學(xué)教師在線性代數(shù)與概率論(統(tǒng)計)課程的教學(xué)提出了更高的要求。以東莞理工學(xué)院城市學(xué)院為例,機(jī)械設(shè)計制造及自動化、安全工程、物流管理、工商管理等專業(yè)都開設(shè)了線性代數(shù)與概率論這門課程,學(xué)時安排48。教什么?怎么教?如何讓學(xué)生在這48學(xué)時中把該學(xué)的知識掌握好,這是作為數(shù)學(xué)教師的我思考最多也是最難的問題。
一、現(xiàn)狀分析
線性代數(shù)與概率論(統(tǒng)計)是把兩門應(yīng)用性非常強(qiáng)的課程合而為一。不管是線性代數(shù)還是概率論(統(tǒng)計)都過于強(qiáng)調(diào)細(xì)節(jié)而將理工、經(jīng)管等學(xué)科中所需要的豐富的數(shù)學(xué)內(nèi)容排除在外。現(xiàn)有線性代數(shù)與概率論(統(tǒng)計)教材偏重于“現(xiàn)成結(jié)論的應(yīng)用”,而忽視了數(shù)學(xué)教育是引導(dǎo)學(xué)生實(shí)現(xiàn)數(shù)學(xué)再發(fā)現(xiàn)再創(chuàng)造的教育發(fā)展規(guī)律,“應(yīng)用”這一塊還應(yīng)該在教學(xué)中強(qiáng)化。此外,由于沒有數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)缺乏實(shí)踐的機(jī)會,使得理論和實(shí)踐嚴(yán)重脫節(jié)。一些學(xué)生經(jīng)常問老師數(shù)學(xué)有什么用,學(xué)生看不到應(yīng)用就認(rèn)為沒有用,就沒有了學(xué)習(xí)興趣,這就影響到學(xué)生應(yīng)用數(shù)學(xué)的能力和數(shù)學(xué)素質(zhì)的提高。
在教學(xué)方法上,線性代數(shù)與概率論(統(tǒng)計)這種應(yīng)用性很強(qiáng)的課程,過于注重概念、定理的推導(dǎo)和證明,過于注重計算和解題的技巧,一味使用傳統(tǒng)的填鴨式教學(xué)導(dǎo)致學(xué)生覺得這門課程過于抽象無法理解,該學(xué)的學(xué)不到。東莞理工學(xué)院城市學(xué)院的學(xué)生本來抽象能力就不是很強(qiáng),這樣過于偏重證明和解題技巧的教學(xué)使他們非常難以接受。這完全不符合培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力和應(yīng)用能力的初衷。
原先的線性代數(shù)與概率論(統(tǒng)計)都是兩門單獨(dú)的課程,各方面都不覺得有壓力。但現(xiàn)在線性代數(shù)與概率論(統(tǒng)計)只有48課時,“夠用為度”不好把握。課時的嚴(yán)重壓縮對線性代數(shù)與概率論(統(tǒng)計)產(chǎn)生的教學(xué)壓力非常大。
二、教學(xué)思考
根據(jù)上述現(xiàn)狀和出現(xiàn)的問題,提出以下幾點(diǎn)建議和措施,希望對做好線性代數(shù)與概率論(統(tǒng)計)課程的教學(xué)提供一些幫助。
(一)調(diào)整教學(xué)內(nèi)容
在教學(xué)內(nèi)容的選擇上要以“淡化理論,夠用為度”為指導(dǎo)思想。傳統(tǒng)的線性代數(shù)或者概率統(tǒng)計的教學(xué)過多地強(qiáng)調(diào)數(shù)學(xué)的嚴(yán)密性和理論的嚴(yán)謹(jǐn)性,教師花大量時間用于定理的證明、方法的推導(dǎo)或者解題技巧的講解,只注重傳授知識,往往缺乏對知識的學(xué)以致用。因此,教學(xué)效果一直不好,學(xué)生普遍感到學(xué)起來很吃力。這樣的教學(xué)導(dǎo)致學(xué)生應(yīng)用意識不強(qiáng),只知道套公式套方法解書上的習(xí)題,這叫讀死書。線性代數(shù)與概率論(統(tǒng)計)是應(yīng)用性很強(qiáng)的學(xué)科,它的生命力和發(fā)展動力在于它與其他學(xué)科的密切聯(lián)系,沒有了這種關(guān)系,線性代數(shù)與概率論(統(tǒng)計)就成了無源之水,無本之木,產(chǎn)生不出有意義的問題和方法[1]。如果在教學(xué)中,教師不讓學(xué)生了解線性代數(shù)與概率論(統(tǒng)計)在本專業(yè)的應(yīng)用,不提高學(xué)生用線性代數(shù)與概率論(統(tǒng)計)的知識解決實(shí)際問題的能力,這顯然不符合獨(dú)立學(xué)院培養(yǎng)高水平應(yīng)用型人才的目標(biāo)。我們應(yīng)該重新調(diào)整、更新教學(xué)內(nèi)容,以適應(yīng)應(yīng)用型人才的培養(yǎng)。教學(xué)內(nèi)容的選擇要淡化理論,突出基本,使學(xué)生學(xué)好該學(xué)的,為應(yīng)用打下堅實(shí)的基礎(chǔ);教學(xué)內(nèi)容要注重理論與實(shí)際的結(jié)合,強(qiáng)化培養(yǎng)學(xué)生的應(yīng)用能力。
線性代數(shù)與概率論(統(tǒng)計)第一部分是線性代數(shù)。線性代數(shù)定理多、符號多、計算方法多且麻煩,且前后內(nèi)容交錯,行列式、矩陣、向量、線性方程組,一學(xué)期下來學(xué)生都搞不清楚這些內(nèi)容的聯(lián)系,也不知道學(xué)了些什么、有什么用。其實(shí)在這四部分內(nèi)容當(dāng)中,行列式、矩陣、向量及向量組都是求解線性方程組的基礎(chǔ)。線性方程組才是線性代數(shù)這門課程的中心。因此,在線性代數(shù)這部分內(nèi)容,首先確定以線性方程組為中心[2],在求解線性方程組的方法中引入行列式和矩陣的概念,并以矩陣秩的概念給出線性方程組有解的充要條件。對任何一個線性方程組,在有解的情況下,我們都能利用初等變換求出它的全部解。那么在線性方程組有無窮多個解的情況下,解與解之間的關(guān)系又如何呢?能否利用有限個解表示這無窮多個解呢?而要解決這兩個問題,我們必須討論向量組的線性相關(guān)性的有關(guān)理論。由此可見,以線性方程組為主,可以將行列式、矩陣、向量組等概念聯(lián)系起來。這層關(guān)系必須給學(xué)生指明。其次可講一次線性方程組的應(yīng)用專題,結(jié)合學(xué)生的專業(yè)性質(zhì),選取一些應(yīng)用實(shí)例,讓學(xué)生充分認(rèn)識到線性代數(shù)的應(yīng)用點(diǎn),同時培養(yǎng)學(xué)生應(yīng)用線性代數(shù)解決實(shí)際問題的能力。
線性代數(shù)與概率論(統(tǒng)計)第二部分是概率論(統(tǒng)計)。概率論(統(tǒng)計)是研究隨機(jī)現(xiàn)象的規(guī)律性的一門數(shù)學(xué)課程。理論嚴(yán)謹(jǐn),應(yīng)用廣泛,是理工和經(jīng)管類部分專業(yè)一門重要的基礎(chǔ)理論課。對于這樣一門應(yīng)用性很強(qiáng)的學(xué)科,應(yīng)注重學(xué)生數(shù)學(xué)素質(zhì)的培養(yǎng),使學(xué)生掌握概率論與數(shù)理統(tǒng)計在社會實(shí)踐中的重要性,這樣學(xué)生才會下定決心學(xué)好這門課程。在教學(xué)內(nèi)容的選擇上除了基本概念和方法外,還可融入很多實(shí)際生活中的實(shí)例。因?yàn)楦怕收摚ńy(tǒng)計)的產(chǎn)生來源于生活,從生活中很容易找到生活中的實(shí)際問題作為教學(xué)素材激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。
(二)改進(jìn)教學(xué)方法
1.結(jié)合專業(yè)特點(diǎn),引入案例教學(xué)。
學(xué)生普遍感覺線性代數(shù)與概率論(統(tǒng)計)教學(xué)枯燥乏味,緣由就是教學(xué)太過抽象,教學(xué)方法單一。可在教學(xué)中引入實(shí)際案例,充分調(diào)動學(xué)生的主觀能動性,主動學(xué)起來。在線性代數(shù)教學(xué)中,可引入線性方程組在各學(xué)科中的應(yīng)用,如(工科專業(yè))在物理電路中的應(yīng)用、(經(jīng)濟(jì)管理專業(yè))在經(jīng)濟(jì)平衡中的應(yīng)用、在減肥食譜中的應(yīng)用,等等。結(jié)合專業(yè)特點(diǎn),講講一些實(shí)際生活中的例子可以拉近課程與學(xué)生之間的距離,讓學(xué)生了解原來數(shù)學(xué)離我們并不遠(yuǎn)。這樣就激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,一舉兩得。
2.變填鴨式教學(xué)為互動啟發(fā)式教學(xué)。
在教學(xué)過程中提出一些思考性和啟發(fā)性都很強(qiáng)的問題,引導(dǎo)學(xué)生們自己分析、研究和討論,讓學(xué)生自己發(fā)現(xiàn)問題,分析問題,然后解決問題[3]。在線性方程組的應(yīng)用專題或假設(shè)檢驗(yàn)中,我們完全可以讓學(xué)生思考,如何對問題進(jìn)行數(shù)學(xué)建模,作出假設(shè),求解問題。
(三)編制課程學(xué)習(xí)指導(dǎo)書
線性代數(shù)與概率論(統(tǒng)計)這門課程開課已久,但適合獨(dú)立學(xué)院學(xué)生的課程學(xué)習(xí)指導(dǎo)書倒是少之又少。因此,我們可編制線性代數(shù)與概率論(統(tǒng)計)的學(xué)習(xí)指導(dǎo)書,在書中不僅要列出知識要點(diǎn),而且要編制配套的例題和習(xí)題,輔導(dǎo)學(xué)生學(xué)好這門課。
三、結(jié)語
“要給學(xué)生一桶水,老師先要有十桶水”。如果要做好線性代數(shù)與概率論(統(tǒng)計)課程的教學(xué)工作,教師就一定要多下苦功。教學(xué)相長,除了教師在教學(xué)方法和內(nèi)容的改進(jìn)外,教學(xué)還需要學(xué)生的主動配合。希望教師在實(shí)踐中能多總結(jié)出一些教學(xué)經(jīng)驗(yàn),促進(jìn)教學(xué)工作的進(jìn)步。
參考文獻(xiàn):
[1]陳曉紅.概率論與數(shù)理統(tǒng)計教學(xué)探索[J].南京航空航天大學(xué)學(xué)報:社會科學(xué)版,2005,7(2):84-86.
【關(guān)鍵詞】專家系統(tǒng);專家系統(tǒng)外殼;認(rèn)知教學(xué);InterModeller
【中圖分類號】G40-057 【文獻(xiàn)標(biāo)識碼】A【論文編號】1009―8097 (2008) 08―0018―04
2003年教育部頒布的高中信息技術(shù)課程標(biāo)準(zhǔn)中把《人工智能初步》作為其中的選修模塊,此模塊主要包括了三部分內(nèi)容:“知識及其表示”,“推理與專家系統(tǒng)”,“人工智能語言與問題求解”。考慮到高中生的認(rèn)知風(fēng)格認(rèn)知水平,課標(biāo)在“推理與專家系統(tǒng)”內(nèi)容的教學(xué)要求是:學(xué)會使用一個簡易的專家系統(tǒng)外殼并能用它開發(fā)簡單的專家系統(tǒng)。
一 專家系統(tǒng)及其外殼
專家系統(tǒng)是一個智能計算機(jī)程序系統(tǒng),其內(nèi)部含有大量某個領(lǐng)域?qū)<宜降闹R與經(jīng)驗(yàn),模擬人類專家推理的過程來處理現(xiàn)實(shí)世界中需要專家做出解釋的復(fù)雜問題。它一般由知識庫、推理機(jī)、工作內(nèi)存、解釋器和人-機(jī)界面組成(如圖1所示)。其中知識庫包括規(guī)則庫和數(shù)據(jù)庫。規(guī)則庫一般是以產(chǎn)生式表示的集合,里面存有大量的“ifthen”語句,這是專家系統(tǒng)的核心之一;數(shù)據(jù)庫則是存放輸入的事實(shí)、各種中間結(jié)果和最后結(jié)果的工作區(qū),可以理解為陳述性知識。推理機(jī)是“控制協(xié)調(diào)規(guī)則庫與數(shù)據(jù)庫的運(yùn)行”的程序,其任務(wù)是模擬領(lǐng)域?qū)<业乃季S過程,控制并執(zhí)行對問題的求解。它所包含的推理方式和控制策略實(shí)質(zhì)上是屬于產(chǎn)生式系統(tǒng)。[1] br>
圖1 專家系統(tǒng)的典型結(jié)構(gòu)
專家系統(tǒng)外殼是一類用于建造專家系統(tǒng)的特殊軟件。通常是由一些已經(jīng)成熟的專家系統(tǒng)抽去具體知識演化而來。和具體的專家系統(tǒng)相比,它保留了原系統(tǒng)的基本功能、骨架(知識庫及推理機(jī)結(jié)構(gòu))、外殼,把領(lǐng)域?qū)S玫慕缑娓某闪送ㄓ媒缑妗Un標(biāo)正是基于專家系統(tǒng)外殼操作簡單、功能完善、通用性強(qiáng)的特點(diǎn),提出了符合高中學(xué)生認(rèn)知的教學(xué)目標(biāo),即要求學(xué)生利用專家系統(tǒng)外殼,通過構(gòu)建相應(yīng)的知識庫來創(chuàng)建一個專家系統(tǒng)。
二 專家系統(tǒng)教學(xué)的認(rèn)知教學(xué)理論基礎(chǔ)
認(rèn)知心理學(xué)關(guān)于人類認(rèn)知過程尤其是高級思維過程的研究,為專家系統(tǒng)研究者編制體現(xiàn)人類思維的計算機(jī)程序提供了理論基礎(chǔ)。同時,專家系統(tǒng)的研究在某種程度上又促進(jìn)了認(rèn)知心理學(xué)的研究。鑒于專家系統(tǒng)與認(rèn)知心理學(xué)之間的關(guān)系以及認(rèn)知心理學(xué)在當(dāng)前教學(xué)中的作用,認(rèn)知教學(xué)理論理所當(dāng)然地成為專家系統(tǒng)教學(xué)的理論基礎(chǔ)。[2]
認(rèn)知教學(xué)理論指導(dǎo)下的教學(xué)過程主要包括:首先,教師通過一系列關(guān)于某種概念、定理、觀念、定律等的描述,讓學(xué)生知道“這是什么”;然后,通過一系列程序性知識的介紹,讓學(xué)生懂得“是怎樣的”即明確它的特點(diǎn)和特性;接著,教師再通過一系列啟發(fā)性的介紹讓學(xué)生知道這種概念、定理、觀念、定律等是如何產(chǎn)生的,在何時、何地能夠使用,并且讓學(xué)生能夠準(zhǔn)確地在一些復(fù)雜的環(huán)境中對它們加以運(yùn)用,使學(xué)生在大腦里對這些新輸入的知識加以重新建構(gòu),從而培養(yǎng)起學(xué)生嚴(yán)密的邏輯思維能力和很強(qiáng)的認(rèn)知能力。
結(jié)合“專家系統(tǒng)”內(nèi)容的教學(xué)過程,可以發(fā)現(xiàn)認(rèn)知教學(xué)理論中的知識(尤其是程序性知識)表征與習(xí)得、專家與新手的比較(認(rèn)知學(xué)徒教學(xué)法)、問題解決與問題解決教學(xué)法等可以在專家系統(tǒng)教學(xué)中發(fā)揮重要的作用。
1 知識的表征與習(xí)得
根據(jù)知識的狀態(tài)和表征方式,認(rèn)知心理學(xué)將知識分為兩類:陳述性知識和程序性知識。陳述性知識說明事物、情況是怎樣的,是對事實(shí)、定義、規(guī)則、原理等的描述;程序性知識則是關(guān)于怎樣完成某項活動的知識。推理、決策或者解決問題等活動都是典型的程序性知識。一般認(rèn)為陳述性知識采用以語義網(wǎng)絡(luò)為基礎(chǔ)地表征,而程序性知識的表征形式為產(chǎn)生式系統(tǒng),通常以“ifthen”形式表示條件這-關(guān)系,即先確認(rèn)當(dāng)前的情境和條件,然后產(chǎn)生相應(yīng)的行動。所謂“產(chǎn)生式”,就是這樣一些“前提-結(jié)論”的結(jié)合規(guī)則。它表明了所要進(jìn)行的活動以及做出這種活動的條件,眾多的產(chǎn)生式聯(lián)系在一起,就構(gòu)成了復(fù)雜的產(chǎn)生式系統(tǒng)。
高中《人工智能初步》課程的專家系統(tǒng)知識教學(xué)正是遵循了這一理論,教師首先是要求學(xué)生選擇建立一個專家系統(tǒng)的主題內(nèi)容,比如動物識別專家系統(tǒng)、疾病診斷專家系統(tǒng)等等。在選定主題后,學(xué)生的首要任務(wù)則是把收集來的各種知識表征為層級的命題網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的陳述性知識,便于理解與記憶。然后,按照一定的邏輯將陳述性知識轉(zhuǎn)化為基于產(chǎn)生式的程序性知識,便于推理與編程。
實(shí)際上一個完整專家系統(tǒng)包含的知識庫是很復(fù)雜的,包含了多條產(chǎn)生式。推理機(jī)所能推理的知識層級也不僅僅如圖示的三層,而是可以推理到許多層。但在實(shí)際教學(xué)過程中,教師要引導(dǎo)學(xué)生選擇那些貼進(jìn)學(xué)生生活、易于理解的陳述性知識作為專家系統(tǒng)的內(nèi)容,要始終把知識控制在學(xué)生的認(rèn)知范圍之內(nèi)。設(shè)計的產(chǎn)生式系統(tǒng)開始時不應(yīng)過于復(fù)雜,條目數(shù)應(yīng)合理,在教學(xué)過程中可以先從一兩條產(chǎn)生式開始,逐步遞加,最終形成一個較完整的專家系統(tǒng)。
2 認(rèn)知學(xué)徒教學(xué)法
高中階段的專家系統(tǒng)學(xué)習(xí)主要是利用簡易的專家系統(tǒng)外殼開發(fā)簡單的專家系統(tǒng)來進(jìn)行。學(xué)習(xí)者根據(jù)自身需要設(shè)計相應(yīng)的知識庫來開發(fā)不同的專家系統(tǒng)。學(xué)生利用專家系統(tǒng)外殼工具,通過了解由某一領(lǐng)域?qū)<医?gòu)的專家系統(tǒng),并在教師的指導(dǎo)下親手開發(fā)簡單的專家系統(tǒng),來體驗(yàn)專家系統(tǒng)的開發(fā)過程,加深學(xué)習(xí)體驗(yàn)。在這一學(xué)習(xí)過程中,學(xué)生和專家系統(tǒng)構(gòu)成了一種專家與新手的關(guān)系,剛開始學(xué)專家系統(tǒng)的學(xué)生(相對新手)、課程教師(相對于學(xué)生為專家)以及專家建構(gòu)的專家系統(tǒng)(相對于教師為專家),如圖2所示。學(xué)生開發(fā)專家系統(tǒng)的過程也即相對的新手向相對的專家轉(zhuǎn)化過程中,對陳述性知識和程序性知識的依賴程度有顯著的變化,不斷的將內(nèi)容的陳述性表征轉(zhuǎn)變?yōu)轶w現(xiàn)產(chǎn)生式規(guī)則的程序性知識。
圖2 專家系統(tǒng)教學(xué)過程中各角色之間的關(guān)系
基于“專家-新手”研究提出的“認(rèn)知學(xué)徒教學(xué)法”可以在此提供很好的教學(xué)思路。它是一種通過允許學(xué)生獲取、開發(fā)和利用真實(shí)領(lǐng)域中的活動工具支持學(xué)生在某一領(lǐng)域中學(xué)習(xí)的方法,這種方法在人工智能中通常稱為“基于解釋的學(xué)習(xí)”(explanation-based learning)。“學(xué)徒制”概念強(qiáng)調(diào)經(jīng)驗(yàn)活動在學(xué)習(xí)中的重要性,并突出學(xué)習(xí)內(nèi)在固有的依存于背景的、情境的和文化適應(yīng)的本質(zhì)。利用這一教學(xué)方法,可以使學(xué)生依據(jù)表面特征,以零散的、孤立的儲存知識的方式向?qū)<以谌蝿?wù)情景和問題解決時使用“組塊”的方式轉(zhuǎn)變。
3 問題解決教學(xué)法
美國加州大學(xué)心理系主任梅耶教授提出的關(guān)于解決問題教學(xué)的三個標(biāo)準(zhǔn):第一,當(dāng)你選擇好要求學(xué)生解決的問題后,就要把解決這個問題所涉及的內(nèi)容表征和計劃步驟分割為學(xué)生可以接受的較小的操作單元,教會他們?nèi)娴亟邮苄畔ⅲπ畔⑦M(jìn)行編碼;第二,解決問題時要集中注意于過程,而不是結(jié)果,應(yīng)當(dāng)讓學(xué)生找出自己解決問題的過程與充滿解決問題過程間的差距,分析矛盾之所在及產(chǎn)生矛盾沖突的原因;第三,針對特定問題,教給學(xué)生特定的問題解決的技巧,具體問題具體分析。在專家系統(tǒng)中采用問題解決教學(xué),實(shí)質(zhì)上是將學(xué)習(xí)內(nèi)容轉(zhuǎn)化為具體案例,在具體問題的解決過程中,培養(yǎng)學(xué)生的思維多樣性和創(chuàng)造能力。
構(gòu)建專家系統(tǒng)的最終目的是實(shí)現(xiàn)某一問題的最終解決,它具有強(qiáng)烈的目的指向性。同時,構(gòu)建專家系統(tǒng)的過程本身又是一個問題解決過程,如圖3所示例。學(xué)生將陳述性知識轉(zhuǎn)換為程序性知識之后,在頭腦中已初步形成了問題解決的方法與邏輯,接著就要將程序性知識轉(zhuǎn)化為計算機(jī)可以識別的信息即編程過程。專家系統(tǒng)所要解決的問題大多是劣構(gòu)或非結(jié)構(gòu)化問題,涉及到的問題空間很大,問題狀態(tài)很多。學(xué)生構(gòu)建專家系統(tǒng)的過程,是一個搜索解決問題策略的過程,通過問題解決策略中的正向搜索策略和逆向搜索策略的使用,最終實(shí)現(xiàn)問題的解決。專家系統(tǒng)教學(xué)的重點(diǎn)就是陳述性知識向程序性知識轉(zhuǎn)換,相對應(yīng)的是分析問題和確定解決方案這一過程上,而利用專家系統(tǒng)外殼從而開發(fā)出一個簡單的專家系統(tǒng)這一結(jié)果本身則相對是簡單。
圖3 專家系統(tǒng)教學(xué)的過程
三 專家系統(tǒng)的教學(xué)應(yīng)用
在2003年“人工智能初步”納入新課以后,我國先后出版了5套《人工智能初步》教材并通過了教育部組織的專家評審,供高中階段的教學(xué)使用,這些教材中都介紹了專家系統(tǒng)外殼工具,如InterModeller[3],ESES,E2glite。這里以InterModeller一個具體的案例來闡述以認(rèn)知教學(xué)理論為基礎(chǔ)的專家系統(tǒng)知識教學(xué)的具體過程。
1 選擇內(nèi)容,確定開發(fā)工具
不同的專家系統(tǒng)用于處理不同領(lǐng)域的知識。在構(gòu)建一個專家系統(tǒng)前,需要進(jìn)行任務(wù)分析,根據(jù)不同的任務(wù)選擇合適的專家系統(tǒng)外殼。根據(jù)現(xiàn)有專家系統(tǒng)外殼的功能及可獲取性等因素考慮,在此我們以專家系統(tǒng)外殼InterModeller為例,給出用專家系統(tǒng)外殼來建立交通工具分類專家系統(tǒng)。
2 分析問題,轉(zhuǎn)化知識
學(xué)生從日常生活經(jīng)驗(yàn)可知交通工具的一些基本特征,如從車輪數(shù)目上看可為4輪車和2輪車,按所使用的燃料動力源不同又可分為汽油車和柴油車等。通過對眾多知識的收集與整理,畫出圖4的知識語義圖,為的是便于接下來知識庫中規(guī)則的編寫。
圖4 交通工具分類語義網(wǎng)絡(luò)
3 求解問題,構(gòu)造知識庫
根據(jù)已畫出知識的語義圖,在InterModeller專家系統(tǒng)外殼知識庫中編寫圖5所示的產(chǎn)生式規(guī)則。
圖5 交通工具分類的規(guī)則實(shí)例
上面構(gòu)建的只是專家系統(tǒng)的原型,如果要構(gòu)造一個完整的專家系統(tǒng),就要不斷的擴(kuò)充知識,增加規(guī)則,將其完善。InterModeller知識庫的規(guī)則編寫方法并不局限于產(chǎn)生式規(guī)則一種,學(xué)生還可以通過畫決策樹來編寫知識庫。學(xué)生也可以在InterModeller的決策樹模型中畫出決策樹結(jié)構(gòu)圖,即可實(shí)現(xiàn)知識庫的構(gòu)造。
4 問題解決,運(yùn)行調(diào)試系統(tǒng)
學(xué)生根據(jù)所完成知識庫的構(gòu)造后,即可運(yùn)行InterModeller專家系統(tǒng)。根據(jù)上述知識庫所建立的專家系統(tǒng)如圖6所示。
最后,學(xué)生和老師、其他同學(xué)以及領(lǐng)域?qū)<矣懻摻涣鳎瑢ψ约簶?gòu)建的專家系統(tǒng)不斷的進(jìn)行調(diào)試和修改,直到建立一個較為完善的專家系統(tǒng)為止。
圖6 交通工具分類專家系統(tǒng)運(yùn)行界面。
四 結(jié)語
在高中信息技術(shù)的《人工智能初步》選修模塊教學(xué)中,開展“利用外殼開發(fā)專家系統(tǒng)”的教學(xué),對于學(xué)生分析問題和解決問題能力的培養(yǎng)具有積極的意義。一方面,為了完成該任務(wù), 學(xué)生需要編制規(guī)劃、制定知識獲取策略,并具體付諸實(shí)施, 這是一個不斷深化的過程。學(xué)生還得明確與系統(tǒng)有關(guān)的所有變量或相關(guān)的因素, 并且將這些變量和因素轉(zhuǎn)化為問題求解過程, 得出相應(yīng)的結(jié)論。在進(jìn)行一系列問題求解分析之后, 運(yùn)用產(chǎn)生式規(guī)則來表示知識。 該過程中有助于提高他們的分析、思維與判斷能力。另一方面,在專家系統(tǒng)運(yùn)行時,學(xué)生可以向?qū)<蚁到y(tǒng)提出諸如“為什么(Why)”、“如何(How)”、“如果……會怎么樣”等問題, 系統(tǒng)接受用戶的問題指令后,可以根據(jù)推理的邏輯進(jìn)程, 即時將答案呈現(xiàn)給用戶,這個過程如同教師與學(xué)生在進(jìn)行面對面的教學(xué),學(xué)生還可以充分體驗(yàn)人類專家的求解思路和推理風(fēng)格。完善的專家系統(tǒng)還可以讓其他學(xué)生去運(yùn)用和體驗(yàn), 具有一定的實(shí)用價值。正如美國著名的學(xué)習(xí)論專家Jonassen所指出的:那些自行設(shè)計專家系統(tǒng)的學(xué)生將會在這種活動中受益匪淺, 因?yàn)檫@是一個對所學(xué)知識進(jìn)行深度加工的過程。[4]
參考文獻(xiàn)
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【關(guān)鍵詞】概率論與數(shù)理統(tǒng)計﹔教學(xué)方法﹔學(xué)習(xí)興趣﹔應(yīng)用實(shí)踐
引言
概率論與數(shù)理統(tǒng)計是高等院校理工及經(jīng)管類等專業(yè)重要的基礎(chǔ)數(shù)學(xué)課程,是研究日常生活中常見的隨機(jī)現(xiàn)象及其統(tǒng)計規(guī)律性的一門學(xué)科,其內(nèi)容豐富,理論方法抽象、獨(dú)特,與其他學(xué)科也有著密切的關(guān)聯(lián).隨著改革開放的深入和科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展,概率統(tǒng)計的知識和方法被廣泛地應(yīng)用到工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、軍事、天文預(yù)報、金融、交通、醫(yī)學(xué)等各個領(lǐng)域.這就表明了概率論與數(shù)理統(tǒng)計在當(dāng)今社會中發(fā)揮了越來越重要的作用,對現(xiàn)代人才所需的專業(yè)知識、能力都提出了更高的要求.
根據(jù)概率與數(shù)理統(tǒng)計課程的教學(xué)實(shí)踐,從教學(xué)結(jié)果中分析,筆者得出了目前教學(xué)中存在著以下幾個方面的問題:教學(xué)內(nèi)容多且難度大,理論知識的抽象、思維方法的獨(dú)特難以掌握和理解,教學(xué)方式單一,教學(xué)中忽視了學(xué)生應(yīng)用知識能力的培養(yǎng)等.因此,學(xué)生普遍感覺到概率統(tǒng)計課概念難理解,枯燥無味,方法難掌握,學(xué)習(xí)興趣降低.這樣就不能有效地激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)造性思維,更不利于提高學(xué)生分析和解決實(shí)際應(yīng)用問題的能力.作為教授這門課的教師,如何教好這門課,提高教學(xué)質(zhì)量是值得思考和探究的,本文就結(jié)合筆者教學(xué)的經(jīng)驗(yàn),提出了一些行之有效的策略和措施,從以下幾個方面入手.
一、調(diào)整教學(xué)內(nèi)容,加強(qiáng)概念和基本定理的教學(xué)
當(dāng)前概率統(tǒng)計課程普遍存在內(nèi)容多且難度大的問題,為保持概率統(tǒng)計的完整性和系統(tǒng)性,在保留經(jīng)典內(nèi)容的前提下,針對不同專業(yè)的學(xué)生應(yīng)適當(dāng)?shù)卣{(diào)整教材內(nèi)容.例如,復(fù)雜定理及推導(dǎo)可以部分省略,但要強(qiáng)調(diào)能理解基本概念.因?yàn)楦拍钍撬幕ɡ怼⒐降耐茖?dǎo)和應(yīng)用都是建立在基本概念基礎(chǔ)上,概念、定理、一些具體的計算公式構(gòu)成了整個概率論的知識體系.
在概率論的教學(xué)過程中還應(yīng)當(dāng)適時補(bǔ)充高等數(shù)學(xué)的相關(guān)知識.這是因?yàn)楹芏鄬W(xué)生有些高等數(shù)學(xué)知識已經(jīng)有所遺忘或者學(xué)習(xí)不夠扎實(shí),而概率統(tǒng)計課程中又要有所運(yùn)用,所以教師也應(yīng)該考慮補(bǔ)充這些基礎(chǔ)知識.例如,連續(xù)性隨機(jī)變量的知識點(diǎn)要用到定積分、變限積分、二重積分等知識.
如果學(xué)生對概念理解不透徹的話,要掌握好基本定理并靈活地運(yùn)用就變得更為困難.為此,教師在教學(xué)中要重視基本概念的解析和補(bǔ)充,采取多種途徑使學(xué)生牢固地理解基本概念,如為何要引入隨機(jī)事件、隨機(jī)變量、分布函數(shù)、統(tǒng)計量、抽樣分布、參數(shù)的點(diǎn)估計等概念,引入之后在何處運(yùn)用.不少學(xué)生對于概念的理解模糊,比如講到隨機(jī)事件的關(guān)系中的“相互獨(dú)立”,很多學(xué)生都會把它和“互不相容”的概念聯(lián)系在一起或者對這兩個概念產(chǎn)生混淆.此時,教師應(yīng)該用實(shí)際的例子說明“相互獨(dú)立”與“互不相容”沒有任何聯(lián)系,會更好地幫助學(xué)生理解概念.同時,為做好后面的延伸學(xué)習(xí)的準(zhǔn)備工作,教師還應(yīng)該結(jié)合恰當(dāng)?shù)睦訌恼_方向加以說明引導(dǎo),使學(xué)生從正反兩方面加深對概念的理解.對于基本定理和具體的公式,它們的推導(dǎo)過程教師應(yīng)該給予重視,因?yàn)閷W(xué)生只有了解了定理和公式的來龍去脈后,才能將定理和公式牢固地掌握和靈活地應(yīng)用.另外,教師在例題的選擇上要精挑細(xì)選,不求多,但求具有代表性和一定的靈活性,這樣可以更好地幫助學(xué)生理解定理和掌握公式.只有建立了概率論與數(shù)理統(tǒng)計的知識結(jié)構(gòu)體系,學(xué)生學(xué)習(xí)這門課才能有更好的效果.
二、豐富教學(xué)形式,在教學(xué)中提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣
1.加強(qiáng)師生互動
課堂教學(xué)效果的提高,與師生間的互動是密不可分的.傳統(tǒng)的教學(xué)模式是教師為主體,只重視傳授知識,忽視了學(xué)生的學(xué)習(xí)主動性、創(chuàng)造性的培養(yǎng),學(xué)生只是被動地接受教師所教授的知識.在這樣的學(xué)習(xí)過程中,學(xué)生的注意力很快就不能集中,容易產(chǎn)生疲勞,學(xué)習(xí)效率低下.要讓學(xué)生的學(xué)習(xí)效率提高,就必然要加強(qiáng)師生間的互動.例如,教師可以采用課堂提問和做練習(xí)的方式,引起學(xué)生的注意,促使學(xué)生認(rèn)真思考問題,集中精力.在時間較寬裕的前提下,可以隨機(jī)地抽查學(xué)生到黑板上做練習(xí)題,讓其他學(xué)生對黑板上的解題作出評判和分析.這樣既鍛煉了學(xué)生對知識的應(yīng)用能力,提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,教師又可以了解到學(xué)生對知識的掌握程度,師生間交流更加豐富,學(xué)生變被動為主動,課堂互動效果更好.
2.采用多媒體教學(xué)
隨著科學(xué)計算機(jī)多媒體技術(shù)的飛速發(fā)展,高校中都普遍配備了功能齊全的多媒體教室.概率統(tǒng)計課程理論性和應(yīng)用性較強(qiáng),內(nèi)容較多,難度較大,而教學(xué)時數(shù)有限.采用傳統(tǒng)教學(xué)與多媒體教學(xué)相結(jié)合的方法,可以克服學(xué)時數(shù)緊張的問題,大大提升教學(xué)效果.教師可以根據(jù)教學(xué)需要,把一些教學(xué)內(nèi)容制作成教學(xué)課件,將要講解的理論知識更形象地展示給學(xué)生,這樣既節(jié)約板書時間,增加了課堂的信息量,也增強(qiáng)學(xué)生的印象,提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和課堂教學(xué)效率.例如,講解“伯努利試驗(yàn)、伯努利分布和它的應(yīng)用”時,可以用課件動態(tài)地演示該隨機(jī)試驗(yàn)的過程,利用網(wǎng)上的高爾頓釘板經(jīng)典試驗(yàn)、二項分布試驗(yàn),使學(xué)生深刻理解什么是伯努利分布,同時教師也更容易講清楚該分布用于解決什么問題.又如,講解數(shù)據(jù)的統(tǒng)計描述統(tǒng)計思想時,可以用多媒體教學(xué)形式展示直方圖和經(jīng)驗(yàn)分布函數(shù)圖形,使學(xué)生更容易理解直方圖和經(jīng)驗(yàn)分布函數(shù)圖形的構(gòu)圖原理.采用多媒體教學(xué),豐富了教學(xué)形式,提高了教學(xué)效率和教學(xué)水平,推進(jìn)概率論與數(shù)理統(tǒng)計課程建設(shè)的發(fā)展.這種教學(xué)形式體現(xiàn)了以人為本的教學(xué)理念,在教學(xué)過程中不但培養(yǎng)了學(xué)生的興趣,還將創(chuàng)造性的數(shù)學(xué)思維能力發(fā)揮出來.
三、融入建模思想,將理論應(yīng)用和實(shí)踐相互結(jié)合
概率論與數(shù)理統(tǒng)計通常被認(rèn)為是一門較難學(xué)的課,概念抽象是主要原因.在傳統(tǒng)的教學(xué)方式中,教師注重于知識結(jié)構(gòu)的系統(tǒng)性和嚴(yán)密性,忽視了數(shù)學(xué)理論在解決實(shí)際問題中的作用,
致使學(xué)生在實(shí)踐中遇到概率問題往往束手無策,概率統(tǒng)計模型無法建立,不會用概率的方法分析問題和解決問題.因此,教師應(yīng)該對于以往的教學(xué)方法進(jìn)行改革,在注重概率論與數(shù)理統(tǒng)計課程理論教學(xué)的同時,應(yīng)著重培養(yǎng)學(xué)生將生活中的實(shí)際問題轉(zhuǎn)化為數(shù)學(xué)模型,并且能對模型的求解結(jié)果作出合理的專業(yè)解釋的能力.結(jié)合目前全國大學(xué)生數(shù)學(xué)建模競賽,引入適當(dāng)?shù)膶?shí)際問題應(yīng)用例子,把數(shù)學(xué)建模思想融入課堂教學(xué),引導(dǎo)學(xué)生建立合適的數(shù)學(xué)模型,用所學(xué)的數(shù)學(xué)理論進(jìn)行解決.這樣,學(xué)生既將所學(xué)理論應(yīng)用于實(shí)踐,又通過實(shí)踐理解了概念,激發(fā)了學(xué)生的求知欲,學(xué)生的創(chuàng)新能力和合作意識都得到了提高.
四、健全考核制度,科學(xué)合理地考核評價學(xué)生
傳統(tǒng)的教學(xué)方法導(dǎo)致學(xué)生學(xué)習(xí)的主要目的就是如何通過考試,學(xué)生的學(xué)習(xí)非常被動.要改變這種狀況,就要對考核制度進(jìn)行改革.首先,實(shí)行教考分離的原則,堅持期末考試統(tǒng)一命題、統(tǒng)一評分標(biāo)準(zhǔn)、流水閱卷.這樣就實(shí)現(xiàn)了考試制度的規(guī)范化,從而有力地保證了教學(xué)質(zhì)量,調(diào)動了教與學(xué)兩個積極性.其次,開卷和閉卷相結(jié)合.對于概率論與數(shù)理統(tǒng)計課程的重要內(nèi)容如古典概型的計算、數(shù)學(xué)期望與方差、常見統(tǒng)計分布等必須熟練掌握,其他比較抽象難懂內(nèi)容適當(dāng)了解掌握就可以了.最后,提高平時成績在期末總評成績中的權(quán)重.平時成績的考察可從平時課堂到課率,回答問題情況,每次課后留的作業(yè)、思考題,學(xué)完每一章后安排小測驗(yàn)等方面進(jìn)行.這樣學(xué)生課堂上會積極主動,課后也能認(rèn)真完成作業(yè)及時復(fù)習(xí)所學(xué)知識,可以比較有效地提高學(xué)生的學(xué)習(xí)主動性和積極性,并且取得良好的教學(xué)效果.
五、結(jié)束語
通過上述幾個方面可改進(jìn)傳統(tǒng)的教學(xué)模式,激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)概率論與數(shù)理統(tǒng)計這門課程的興趣,使得原本枯燥的數(shù)學(xué)理論變得生動有趣,提高教學(xué)質(zhì)量和效果.當(dāng)然在教學(xué)的實(shí)踐中仍存在不少問題,每一位高校教師都更應(yīng)不斷地提高自身素質(zhì),認(rèn)真地去總結(jié)和思考,將知識更好地傳授給學(xué)生.
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近幾年來,數(shù)學(xué)問題提出日益受到學(xué)者們的重視,它被視為數(shù)學(xué)課程的重要組成部分,甚至是數(shù)學(xué)教學(xué)活動的中心[1~3].例如,我國2011年數(shù)學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)在問題解決的課程目標(biāo)中強(qiáng)調(diào)學(xué)生要“初步學(xué)會從數(shù)學(xué)的角度發(fā)現(xiàn)問題和提出問題,綜合運(yùn)用數(shù)學(xué)知識解決簡單的實(shí)際問題”[4].數(shù)學(xué)問題提出的重要性在2000年美國數(shù)學(xué)課程與評價標(biāo)準(zhǔn)中也有所提及[5].
鑒于數(shù)學(xué)問題提出在數(shù)學(xué)課程與教學(xué)中的重要作用,學(xué)者們開展了一系列關(guān)于數(shù)學(xué)問題提出的相關(guān)研究.例如,數(shù)學(xué)問題提出能力水平的調(diào)查研究表明,中國中小學(xué)生的數(shù)學(xué)問題提出能力還有待于提高[6~7].數(shù)學(xué)問題提出能力和數(shù)學(xué)問題解決能力關(guān)系的調(diào)查研究,揭示了學(xué)生的數(shù)學(xué)問題提出能力和數(shù)學(xué)問題解決能力之間存在較高的相關(guān)性[8~10].數(shù)學(xué)問題提出能力評價的研究認(rèn)為學(xué)生的數(shù)學(xué)問題提出能力可以從提出數(shù)學(xué)問題的流暢性、變通性和創(chuàng)新性3個方面進(jìn)行評價[11~21].但是,學(xué)生數(shù)學(xué)問題提出能力的評價,從數(shù)學(xué)問題的流暢性、變通性和創(chuàng)新性3個方面是不全面的,既然數(shù)學(xué)問題的復(fù)雜程度也代表了一個學(xué)生數(shù)學(xué)問題提出能力的高低,因此學(xué)生提出的數(shù)學(xué)問題的復(fù)雜性也應(yīng)是其數(shù)學(xué)問題提出能力高低的一個評價方面.同時,對于數(shù)學(xué)問題提出能力和數(shù)學(xué)問題提出觀念之間關(guān)系的研究還存在一定的空白.學(xué)者Philippou和Nicolaou對于數(shù)學(xué)問題提出能力和觀念之間關(guān)系的研究提供了一些啟示[22].他們調(diào)查了塞浦路斯五年級和六年級小學(xué)生數(shù)學(xué)問題提出能力和自我效能觀念之間的關(guān)系.結(jié)果表明塞浦路斯小學(xué)生數(shù)學(xué)問題提出能力和自我效能觀念之間存在一定的相關(guān)性.但是該研究僅僅調(diào)查了學(xué)生的自我效能觀念與數(shù)學(xué)問題提出能力之間的關(guān)系,沒有涉及學(xué)生其他的問題提出觀念.例如,學(xué)生對數(shù)學(xué)問題提出的重要性的認(rèn)識,對數(shù)學(xué)問題提出的興趣,以及對數(shù)學(xué)問題提出的教學(xué)形式的認(rèn)識.同時,數(shù)學(xué)問題提出能力是否能夠被有效測量,將直接影響研究者深入探索數(shù)學(xué)問題提出能力和觀念之間的關(guān)系.因此,該研究將首先界定數(shù)學(xué)問題提出和數(shù)學(xué)問題提出觀念的概念,并構(gòu)建了一套數(shù)學(xué)問題提出的評價體系.在此基礎(chǔ)上,該研究調(diào)查了沈陽市小學(xué)生數(shù)學(xué)問題提出能力和觀念的情況,以及二者之間的關(guān)系.
二、相關(guān)概念的界定
數(shù)學(xué)問題提出是指,新數(shù)學(xué)問題的提出和已有數(shù)學(xué)問題的重新闡釋,它可以發(fā)生于數(shù)學(xué)問題解決之前、之中和之后[2].學(xué)生在數(shù)學(xué)問題提出的過程中經(jīng)歷信息的理解,信息的轉(zhuǎn)換,信息的編輯,信息的選擇4種心理過程[23].信息的理解發(fā)生在學(xué)生根據(jù)一些數(shù)學(xué)表達(dá)式提出數(shù)學(xué)問題的過程之中;信息的轉(zhuǎn)換發(fā)生在學(xué)生根據(jù)一些數(shù)學(xué)圖片和表格提出數(shù)學(xué)問題的過程中;信息的編輯發(fā)生在沒有限制條件下,學(xué)生根據(jù)一些數(shù)學(xué)信息、數(shù)學(xué)故事提出數(shù)學(xué)問題的過程中;信息的選擇發(fā)生在學(xué)生根據(jù)某一個答案提出數(shù)學(xué)問題的過程中.觀念是個體所持有的主觀認(rèn)識和理論,它包含所有個體認(rèn)為是正確的,但是卻不能提供令人信服的證據(jù)的認(rèn)識[24].在觀念概念的基礎(chǔ)上,研究者認(rèn)為數(shù)學(xué)問題提出的觀念是指學(xué)生對于數(shù)學(xué)問題提出的重要性、興趣,以及數(shù)學(xué)問題提出學(xué)習(xí)過程中的信心等的主觀認(rèn)識與態(tài)度.
三、研究方法
1.樣本
調(diào)查了沈陽新民市69個五年級小學(xué)生和朝陽北票市48個五年級小學(xué)生的數(shù)學(xué)問題提出能力和數(shù)學(xué)問題提出觀念的情況.根據(jù)數(shù)學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)的要求,學(xué)生測試前已經(jīng)學(xué)習(xí)了因數(shù)與倍數(shù)、平行四邊形、三角形面積、梯形的面積、分?jǐn)?shù)的基本性質(zhì),以及分?jǐn)?shù)的加減法等相關(guān)知識.另外,由于參與調(diào)查的學(xué)生所使用的數(shù)學(xué)教材存在少數(shù)的數(shù)學(xué)問題提出的情境,所以學(xué)生對數(shù)學(xué)問題提出有一定的了解.
2.測試過程
為了避免部分學(xué)生對數(shù)學(xué)問題提出仍然不清楚,測試前,研究者先講解一個數(shù)學(xué)問題提出的例題:“服裝店中,一件上衣的價格是60元,一雙鞋的價格是82元,根據(jù)已知條件提出數(shù)學(xué)問題.”如果學(xué)生提出數(shù)學(xué)問題的時候存在困難,調(diào)查者可以給出一個例子:一件上衣和一雙鞋一共多少元?之后引導(dǎo)學(xué)生根據(jù)該情境提出其他的數(shù)學(xué)問題.例題講解之后,研究者強(qiáng)調(diào)這次測試不是一次真正的考試,其目的是了解他們的數(shù)學(xué)問題提出能力水平,因此考試的時候不要緊張.在測試的過程中,如果學(xué)生對題意等不是很理解,教師可以給予必要的提示.數(shù)學(xué)問題提出測試結(jié)束后實(shí)施數(shù)學(xué)問題提出觀念的測試,兩個測試一共用時約50分鐘.
3.測試工具
數(shù)學(xué)問題提出能力測試包括6個算術(shù)領(lǐng)域的問題提出測試題(測試題2對學(xué)生提出數(shù)學(xué)問題的解決策略的運(yùn)算類型加以限制的目的是考察學(xué)生在數(shù)學(xué)問題提出過程中對信息理解的能力).從問題提出情境的表征方式來看,有圖片、答案、算式、語言描述和表格等.例如,編寫兩個應(yīng)用題,使其計算方法(列式)都為1.6×8.數(shù)學(xué)問題提出觀念問卷包括20個五點(diǎn)李克特觀念問題,涉及學(xué)生對于數(shù)學(xué)問題提出的重要性,數(shù)學(xué)問題提出學(xué)習(xí)過程中的信心,以及對于數(shù)學(xué)問題提出的興趣等.這20個觀念問題從設(shè)計方式上分為10個正向問題和10個反向問題.例如,“盡管我很努力地學(xué)習(xí),但是我在提出數(shù)學(xué)問題的時候還是總遇到困難”為反向問題;“我認(rèn)為能夠從提出數(shù)學(xué)問題的過程中學(xué)到很多”為正向問題.
4.評價標(biāo)準(zhǔn)
數(shù)學(xué)問題提出測試從流暢性、變通性、新穎性和復(fù)雜性4個維度評價.流暢性指提出正確數(shù)學(xué)問題的個數(shù)【評價一個數(shù)學(xué)問題是否為正確的數(shù)學(xué)問題,首先,評價所提出的數(shù)學(xué)問題是否滿足題意的要求.其次,評價所提出的數(shù)學(xué)問題是否為一個可解的數(shù)學(xué)問題(一個數(shù)學(xué)問題不可解是指這個數(shù)學(xué)問題的數(shù)學(xué)信息不充分或者和已知條件相矛盾).最后,評價所提出的數(shù)學(xué)問題是否符合生活實(shí)際】.對于某一個測試題,學(xué)生提出一個正確的數(shù)學(xué)問題,則得1分,否則得0分.變通性指學(xué)生根據(jù)某一個問題提出情境提出的兩個數(shù)學(xué)問題的類型的變化程度,如果兩個數(shù)學(xué)問題都錯誤,或者其中一個錯誤,或者兩個數(shù)學(xué)問題都正確且屬于同一個類型,都得0分,如果兩個數(shù)學(xué)問題都正確且不屬于同一個類型,則得1分.數(shù)學(xué)問題的類型根據(jù)該數(shù)學(xué)問題的總的語義類型來確定.加減法的語義類型分為變化、合并和比較3種類型,乘除法的語義類型分為等量組的聚集、倍數(shù)、矩形和組合[25].例如,“小明帶了100元,買了2條圍巾和1雙手套,剩多少元?”和“買2副手套和1條圍巾共多少元?”,前一個數(shù)學(xué)問題的語義類型為變化,后一個數(shù)學(xué)問題的語義類型為合并,所以該生測試題1的變通性維度得1分.新穎性是指學(xué)生所提出的數(shù)學(xué)問題比較有新意,具體的評價方法是如果提出的某一類正確的數(shù)學(xué)問題的個數(shù)占所有提出的正確數(shù)學(xué)問題的個數(shù)的百分比小于10%,那么這類數(shù)學(xué)問題就被評價為新穎性的數(shù)學(xué)問題.該維度中,數(shù)學(xué)問題類型的劃分方法與變通性維度中數(shù)學(xué)問題類型的劃分方法相同.學(xué)生提出一個新穎性的數(shù)學(xué)問題,則得1分,非新穎性的數(shù)學(xué)問題或者不正確的數(shù)學(xué)問題為0分.復(fù)雜性是指學(xué)生提出的正確的數(shù)學(xué)問題所包含的語義類型的個數(shù).某一個測試題中,學(xué)生提出的兩個數(shù)學(xué)問題中至少有一個數(shù)學(xué)問題包含兩種語義類型,則得1分,至少有一個包含3種及以上語義類型的數(shù)學(xué)問題,則得2分,其余為0分(兩個問題中至少一個問題錯誤或者兩個數(shù)學(xué)問題都正確,但是每個問題僅僅包含一個語義結(jié)構(gòu)).例如,一個學(xué)生提出兩個數(shù)學(xué)問題“一共有多少個動物?”和“草地上有5只母雞和8頭牛,草地上一共有多少條腿?”,第二個數(shù)學(xué)問題包括合并和等量組的聚集兩種語義結(jié)構(gòu),該生復(fù)雜性維度得1分.數(shù)學(xué)問題提出能力測試4個維度的分?jǐn)?shù)重復(fù)累計,流暢性和創(chuàng)新性維度的總分各是12分,變通性維度總分是6分,復(fù)雜性維度總分是10分(測試題2要求學(xué)生根據(jù)指定的算式編寫數(shù)學(xué)問題,因此,評價學(xué)生根據(jù)該問題情境提出的數(shù)學(xué)問題的復(fù)雜性是沒有意義的),所以數(shù)學(xué)問題提出能力測試的最低分為0分,最高分為40分.
數(shù)學(xué)問題提出觀念問卷中,反向問題反向記分.例如,對于問題“盡管我很努力地學(xué)習(xí),但是我在提出數(shù)學(xué)問題的時候還是總遇到困難”,選項“非常不同意”記5分,選項“不同意”記4分,選項“不知道”記3分,選項“同意”記2分,選項“非常同意”記1分.正向問題正向計分,例如,對于問題“我能夠正確地評價提出的某一個數(shù)學(xué)問題是否正確”,選項“非常不同意”記1分,選項“不同意”記2分,選項“不知道”記3分,選項“同意”記4分,選項“非常同意”記5分.數(shù)學(xué)問題提出觀念問卷的最低分為20分,最高分為100分.
四、研究結(jié)果
1.數(shù)學(xué)問題提出能力的結(jié)果
從測試總體情況來看,大部分學(xué)生能夠提出正確的數(shù)學(xué)問題,數(shù)學(xué)問題提出能力測試的4個維度得分率情況分別為,流暢性:87.5%,變通性:45.7%,創(chuàng)新性:12.3%,復(fù)雜性:20.3%.可見,在問題提出的流暢性維度上,學(xué)生的數(shù)學(xué)問題提出的分?jǐn)?shù)還是較高的.但是,也不乏一些學(xué)生提出不符合要求的數(shù)學(xué)問題,例如,在測試題2中,根據(jù)問題的要求,學(xué)生需要提出應(yīng)用題,而有的學(xué)生卻提出文字表述題,如:“8個1.6的和是多少?”在測試題4中,根據(jù)問題的要求,學(xué)生需要提出用乘法或除法解決(可以包含加法或減法)的應(yīng)用題,而有的學(xué)生卻提出:“小明存250元,小麗存300元,小明比小麗少多少?”在測試題5中,學(xué)生需要根據(jù)情境中隱含的規(guī)律提出問題,但有的學(xué)生卻提出:“第四天,他用23根火柴搭了幾個正方形?”顯然這個數(shù)學(xué)問題不符合題中隱含的規(guī)律;在測試題6中,有的學(xué)生提出數(shù)學(xué)問題:“一只母雞一天下10個蛋,那么5只母雞一個月30天下多少個蛋?”可見提出的數(shù)學(xué)問題不符合生活實(shí)際.與數(shù)學(xué)問題提出的流暢性維度相比,學(xué)生在數(shù)學(xué)問題提出能力的創(chuàng)新性和復(fù)雜性維度上的表現(xiàn)不容樂觀.學(xué)生傾向于提出和課本類似的、練習(xí)中常見的、簡單的數(shù)學(xué)問題.例如,對于測試題1,類似于“買2雙鞋和1副手套共需多少錢?”的合并問題為36%;類似于“2副手套花多少錢?”的等量組聚集問題為26%.
2.數(shù)學(xué)問題提出觀念的結(jié)果
從數(shù)學(xué)問題提出觀念問卷來看,部分學(xué)生對數(shù)學(xué)問題提出的觀念不容樂觀.例如,對于觀念問題4“盡管我很努力地學(xué)習(xí),但是我在提出數(shù)學(xué)問題的時候還是總遇到困難”中,有38%的學(xué)生選擇同意或者非常同意,表明很大一部分學(xué)生對學(xué)好數(shù)學(xué)問題提出缺乏一定的信心.對于問題19“我愿意提出和課本上類似的數(shù)學(xué)問題”,高達(dá)62%的學(xué)生選擇了同意或非常同意,這可能是學(xué)生數(shù)學(xué)問題提出的創(chuàng)新性較差的一個原因.但是,學(xué)生很喜歡數(shù)學(xué)問題提出的活動.例如,對于觀念問題15“如果數(shù)學(xué)課堂能夠給學(xué)生提供更多的數(shù)學(xué)問題提出活動,那么數(shù)學(xué)課堂就會變得更加有趣”,90%的學(xué)生選擇了同意或者非常同意.
3.數(shù)學(xué)問題提出能力和觀念之間的關(guān)系
皮爾遜相關(guān)分析表明,首先,學(xué)生的數(shù)學(xué)問題提出能力和觀念在0.05的顯著性水平上正相關(guān)(=0.21,P=0.02);學(xué)生的數(shù)學(xué)問題提出能力的創(chuàng)新性與數(shù)學(xué)問題提出觀念在0.05的顯著性水平上正相關(guān)(=0.27,P=0.00).其次,對于數(shù)學(xué)問題提出的4個評價維度,創(chuàng)新性分別和變通性(=0.29,P=0.00)和復(fù)雜性(=0.40,P=0.00)在0.05的顯著性水平上正相關(guān)(研究中只計算了數(shù)學(xué)問題提出的變通性,復(fù)雜性和創(chuàng)新性之間的相關(guān)性,而沒有把正確性包含在內(nèi),因?yàn)樽兺ㄐ浴?fù)雜性和創(chuàng)新性3個維度是以正確性為基礎(chǔ)的,即,只有正確的數(shù)學(xué)問題才能評價其變通性、復(fù)雜性和創(chuàng)新性).最后,學(xué)生的數(shù)學(xué)問題提出觀念能夠從很大程度上預(yù)測他們的數(shù)學(xué)問題提出能力(R=0.21,F=5.47,p=0.02).
五、討論
通過該研究,可以得出,學(xué)生傾向于提出一些常規(guī)性的、熟悉的數(shù)學(xué)問題,而不擅長提出創(chuàng)新性、復(fù)雜性的數(shù)學(xué)問題.因此,在日常教學(xué)活動過程中,需要教師把培養(yǎng)問題提出能力作為一個重要的教學(xué)目標(biāo),落實(shí)在各學(xué)段的課堂教學(xué)之中.
首先,教師不僅要提供豐富多彩的數(shù)學(xué)情境,激發(fā)學(xué)生提出數(shù)學(xué)問題的欲望,鼓勵學(xué)生提出數(shù)學(xué)問題,同時也要教給學(xué)生提出數(shù)學(xué)問題的一些方法,在學(xué)生提出數(shù)學(xué)問題的過程中給予一些幫助.例如,在學(xué)生提不出數(shù)學(xué)問題的時候給學(xué)生提供一些例子,在學(xué)生總是提出類似的數(shù)學(xué)問題的時候,提供學(xué)生從另外的角度提問的例子,鼓勵學(xué)生對提出的數(shù)學(xué)問題進(jìn)行評價與反思.此外,培養(yǎng)學(xué)生提出問題的能力,僅僅依靠課堂教學(xué)來促進(jìn)學(xué)生的數(shù)學(xué)問題提出能力的提高是不夠的.還需要借助于各類考試對數(shù)學(xué)教學(xué)的影響作用,即在考試中增加一些數(shù)學(xué)問題提出的測試題.當(dāng)然,在考試中,增加什么形式的數(shù)學(xué)問題提出的測試題,還需要進(jìn)一步研究.
其次,既然數(shù)學(xué)問題提出觀念和學(xué)生數(shù)學(xué)問題提出能力之間存在密切的關(guān)系,因此要重視學(xué)生的數(shù)學(xué)問題提出觀念的培養(yǎng),要讓學(xué)生認(rèn)識到,提出數(shù)學(xué)問題和解決數(shù)學(xué)問題同等重要.提出一個好的數(shù)學(xué)問題也是聰明程度的一個重要的表現(xiàn),同時,要更多地鼓勵學(xué)生,樹立學(xué)好數(shù)學(xué)問題提出的信心.
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