发挥信息技术优势,促进《概率统计》教学

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【摘 要 】研究了如何发挥信息技术优势,有效促进《概率统计》教学质量的提高.主要从以下几个方面入手,开发适合推理演算的多媒体课件,嵌入动态Excel教学模板优化课堂教学,通过网络资源延伸课堂教学,利用信息资源开展社会实践.实践证明,效果很好.最后指出应注意的问题.

【关 键 词 】概率统计；信息技术；多媒体技术；网络资源；信息资源

【中图分类号】O21；G43

【基金项目】河南省高等教育教学改革研究项目,郑州轻工业学院第十批教改项目

随着计算机信息技术的快速发展,社会对人才培养的要求日益提高,对教育特别是高等教育提出了更新、更高的要求,信息技术为整个教育教学过程注入了新的时代气息,对教育

方式产生了巨大影响.信息技术在教育教学中的运用则成为实施素质教育的重要组成部分和现代教育技术的重要标志,是现代教育发展的必然趋势,可以说,没有信息技术,就没有高质量的教育.

同时,随着信息技术的发展,数学的地位与作用更是提到了前所未有的高度.数学已不仅仅是为后续课程提供必要数学知识的工具,而且也是培养理性思维的重要载体,已成为现代科技人员自身科学素质和科学水平的重要组成部分. 《概率统计》以随机现象的规律性为研究内容,是高等院校重要的数学基础课程,其内容丰富,应用广泛,同时具有概念抽象、理论难懂等特点.本文根据现代教育理念,结合作者多年的教学经验,从以下几个方面入手,谈谈如何发挥信息技术优势,有效促进《概率统计》教学质量的提高.

一、利用多媒体技术优化课堂教学

多媒体教学的应用和普及,引发了教育领域的重大变革,是促进教育信息化、教育现代化的关键,具有传统教学无可比拟的诸多优点,已成为当前普遍使用的教学方式.利用多媒

体课件辅助教学,可以针对课时不足的现状,有效节约板书时间,扩大教学信息容量,增强交互性；同时,通过动画演示,可以使抽象的理论变得直观、生动、有趣,使复杂的数值计算瞬间完成,获得直观、动态的效果,不仅可大大提高了课堂教学的效率,增加学生的学习兴趣,更有利于信息化时代对高素质、复合型的创新人才培养需求.

以往,很多数学教师认为多媒体仅适用于文科教学,认为课件对演算推理的展现不如“黑板粉笔”细微,因而排斥多媒体授课.事实上,这种理解是片面的,是对多媒体技术的理解不够全面,挖掘不够深入的表现.随着信息技术向教育领域的渗透,我们不仅要将多媒体技术引进数学教学,而且要着力于多媒体技术对课堂教学促进作用的能量放大.

1.开发适合《概率统计》推理演算的课件

推理演算是数学学科不同于其他学科的重要标志,也是培养学生逻辑推理能力的重要手段之一,贯穿《概率统计》课程的始终.因此,研制出适合推理演算、适合数学学科的多媒体课件就成为能否成功实施现代课堂教学的关键和前提.好的课件应当是传统教学模式中“板书”的继承和发展,在制作时,除了要体现“整齐划一”的简洁,还要注意强调“步步为营”的推理和“雁过留声”的回放,将演算推理过程完美地展现在课件中,真正做到不是板书,胜似板书,高于板书.这种“完美”,不是 “放电影”的华丽,更不是“过眼烟云” 的浮华,而是演算推理的细致简洁.在授课时,随着推理演算的完美展现,加上教师适时的启发引导,学生不仅学习到基础理论,而且将体会到数学逻辑推导之美.

2.多媒体课件中插入随机试验

数学实验的目的是通过实验使学生加深对数学理论的理解和认识,掌握数学实验的基本思想和方法,并从数学理论出发,通过计算机形象地展示其发生发展过程、计算结果,使学生从中能够分析、总结和发现数学规律.《概率统计》由于其自身的特点,更适合在课堂教学中进行数学实验,其实验演示内容包括随机试验的演示、抽象定理的验证、图形的制作、繁琐的数值计算、统计数据的分析等等.

由于随机现象无处不在,所以《概率统计》中的随机试验就更为普遍.利用媒体播放器可以演示很多随机试验,如掷硬币试验、浦丰投针试验、高尔顿板、随机数的产生、大数定律的验证等等.通过模拟随机试验,可以让学生在课堂上发现总结统计规律,加深理解.例如,通过掷硬币的随机试验,利用所得数据,经过简单运算之后可让学生总结出频率的稳定性,从而引出概率的定义.再如,通过演示掷骰子的随机试验,不仅可以发现数学期望不同于通常的算术平均,更可加深对数学期望的意义的理解,还可帮助学生理解大数定律的内涵.

3.多媒体课件中嵌入动态Excel教学模板

借助于多媒体技术,可以在多媒体课件中嵌入动态Excel教学模板,在课件演示过程中直接打开教学模板进行概率统计实验,从而避免把过多的课堂时间耗费在软件的操作上而冲淡主题,起到帮助学生理解和接受抽象数学定理的教学目的.例如,可以利用Excel验证二项分布的泊松近似,正态近似等,只需在课件播放过程中点击教学模板,就可以在Excel电子表格上通过改变参数值或数据,观察动态的计算结果和图形变化,使学生从几何直观上观察到二项分布是怎样逼近泊松分布和正态分布的,避免了枯燥、苍白的说明,学生更易接受.

另外,作为一门数学课程,《概率统计》需要面对大量的数值计算.借助上述在课件中嵌入Excel教学模板的方法,通过调用Excel的函数功能进行计算,既节省了大量的运算时间,又有助于对概率统计的定义、定理和公式的理解记忆,促进理论内容的学习.例如,在讲区间估计时,为说明置信区间长度与置信水平的关系,传统的解法是套公式、查分位数表、计算、比较、得结论等运算流程,而在Excel教学模板中,上述繁琐的手工运算过程可以轻松快速实现,直奔所要解决问题的主题,重点突出,详略得当,使学生在快乐中掌握知识.

利用Excel教学模板将多媒体技术、应用软件和理论知识的讲解有机地融为一体,将Excel解决实际问题的过程融入《概率统计》的学习,既能提高学生的学习兴趣,激发学生自己动手解决问题的愿望,又能促进学生创新意识和综合应用能力的提高. 二、利用网络资源延伸课堂教学

网络资源的利用已成为信息时代的显著特征,它打破了传统的教学时空限制,可作为课堂教学的有效延伸,从而为师生提供开放式的教学资源平台,开辟全新的教学空间,对教学起到了强有力的补充和推动作用.我们建设了包括大量学习资源的《概率统计》课程网站,打造一个可供学生自主学习的先进教学平台,特别是在网站中首创了交互式《概率论与数理统计》“网上实验”,在网页中嵌入大量的实验教学模板,学生可自己动手,直接在网页上通过改变参数或数据,观察动态的计算结果或图形变化,便于学生自主性学习,探索性学习.

通过网络资源构建的开放、自主、立体化学习模式,学生不仅可以学到经典理论,还可了解到这门学科的产生和发展背景,更重要的是,可以引导学生善于发现、勤于思考,培养创新意识,拓宽获取信息的渠道,提高综合素质,更能激发学习热情,满足学生个性化的学习需求,极大地激发了学生的学习积极性,真正体现了《概率统计》的科学性和实践性.

三、利用信息资源开展社会实践

在教学中适当增加社会实践内容,可以对学生加强“用数学”的教育,这离不开信息资源的开发和利用.教学中,应鼓励学生参加各类兴趣小组及数学建模竞赛活动,用所学理论解决专业相关的实际案例,加强对学生应用能力的培养与训练.要求学生能够选用恰当的概率统计方法,通过各种渠道查阅资料信息,将数学教学与计算机等信息资源结合起来,处理分析所搜集到的随机数据,进而获得其统计规律,最终作出科学判断和决策.这个实践过程,可以培养学生理论与实践相结合的能力,发现问题、分析问题、解决问题的能力,提高利用计算机进行数值计算和数据处理的能力,提高学习积极性、主动性和协作精神,同时探索精神和创新意识进一步得到加强,养成应用信息资源和软件快速解决问题的习惯,从而达到“用数学”的教学目的.

四、结束语

加强信息技术在《概率统计》教学中的运用,不仅能促进学生更好地学习信息时代的基础理论知识,而且也能更好地培养信息时代的所需人才,但在教学中应注意以下几点：

（1）多媒体课件、计算机等仅是教学手段和工具,不是教学目的.不能本末倒置忽视课程本身的基本理论和方法的学习,教师的主导地位不变,绝不能变成“放映员”.只有将现代教育手段和传统教学方式有机结合才能最大限度地提高教学质量.另外,课件内容不是照搬书本,应注意适用性和实用性,必须以教学大纲为依据,突出教学重点和难点,做到目标明确、因材施教,以达到预期的教学效果.

（2）数学实验的目的是帮助学生更好地理解和掌握所学知识,不是为了“花哨”而实验.

（3）网络资源是课堂教学的延伸和补充,不能过分依赖而忽视课堂教学.

（4）开展社会实践是为了培养学生用所学数学知识解决实际问题的能力,并进一步巩固所学知识,其前提是对所学知识的牢固掌握.

【参考文献】

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[3]曲双红等.《概率统计立体化教学模式的探索与实践》[J].数学学习与研究,2012.23.

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