随机数学
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《随机数学》教学研究
长宁小学陈得豪
随着《随机数学》教学的深入,一些影响教学的问题不断暴露出来,如课堂教学互动性差。
为了克服这些问题,更好的促进随机数学的教学。
文章从教学内容、教学对象、教学方法三个方面进行了分析,提出了有助于改善随机数学教学的建议。
希望对《随机数学》的教学具有一定帮助。
关键词:随机数学教学内容教学对象教学方法
在日常生活中,很多事件的发生与否是不确定的。
如明天下雨,但是明天可能下雨,也可能晴天或阴天等;唱凯堤明年不决堤,但是唱凯堤明年可能不决堤,也有可能决堤(如果明年洪水过猛)等。
像这里提到的明天下雨和明年不决堤这样的事件,事前都无法给出一个确定的结果,但是人们又想知道这些事件是否发生。
因此,人们就根据以往的经验,用数学的方法来对这些事件发生的可能性进行研究,这就产生了随机数学,即随机数学是研究随机事件的一个数学分支。
它主要包括概率论、数理统计和随机过程等。
随机数学是一门非常有用的学科,但是由于数学具有很强的理论性和抽象性,要教授好随机数学这门课程并不是一件容易的事情。
传统是随机数学教授过程中主要存在的问题有:一是教材内容的更新速度,赶不上社会和时代的发扎速度;二是教学过程中,不能很好的做到教师与学生的默契配合;三是教学方法比较老套,照着课本读例题,讲例题等,缺少教师与学生的互动。
因此,为了解决这些问题,将从教学内容、教学对象和教学方法三个方面,对《随机数学》的教学进行研究。
1随机数学教学内容研究
由于《随机数学》的教授对象不同以及教材上的内容有限等原因。
因此,针对这些情况,作为一名随机数学的教授者,必然少不了对随机数学教学内容的充分深入研究。
通过研究,提出了以下两点解决《随机数学》教学内容存在问题的措施:1.1合理选择和安排《随机数学》教材的教授内容
通常不同专业的学生,其对用到的有关随机数学的内容广度和深度是不一样的。
因此,老师要对教授的内容进行合理的选择和安排。
以数学专业和生物工程的学生为例,来对教学内容的选择与安排进行分析。
对于数学专业的学生,其专攻的就是数学,将来走上社会从事的主要也是数学研究等工作。
因此,老师在给他们教授数学时,不仅对教材内容要全面讲解,而且必须是深度的讲解。
比如对泊松过程的讲解,必须要进行详细的推导。
而对生物工程专业的学生而言,数学是学习其他学科的辅助工具。
因此,老师在讲解时,应该结合该专业对《随机数学》内容的使用现状,有选择的讲解。
如对假设检验[1]、Bayes[1]统计则一定要讲解,而且要深入的讲解,因为这些内容经常会用来对生物实验结果进行分析;而泊松过程只需要进行简单的讲解,甚至课堂上不予讲解,让学生回去自学。
1.2注重教材内容的延伸与拓展
在多年的教学工作中,看过中外不同版本的随机数学教材,不论那一本教材都不可能全面覆盖所有的随机数学方面的知识。
因此,教师在给学生教授随机数学时间,不仅要教授教材提供的所需内容,还要注重对教材的延伸与拓展。
例如对假设检验[1]的讲解,除了讲教材提供的基本理论和简单的应用外,应该多介绍一些假设检验的具体应用。
如假设检验在数据融合中的应用[2]、假设检验用于心内科患者患急性心脏时间的时间规律分析[3],对这些具体应用的分析,能够更好的促进学生对所学知识的理解。
2随机数学教学对象研究
从《随机数学》教学的“教学”二字,可以知道,教学不仅包含了教授的因素,还包含的学习的成分。
因此,教学是教师与教学对象(学生)之间的一个互动的过程。
成功的教学不仅要教好,而且要学好。
要学好,排出教师的作用外,关键就在于学生。
针对所教授的通信专业的学生(教学对象)而言,对他们进行深入科学的研究,主要包括下面几个方面:
2.1研究学生对《随机数学》的学习动机
为了增加学生主动学习《随机数学》的积极性,有必要对其学习该课程的学习动机进行研究。
所谓的学习动机(学习目的)是指为什么要学习,即通过学习要实现什么目的。
要了解学生的学习动机,可以对学生以问卷的形式进行调查。
然后对调查得到的结果,进行分类研究。
找到喜欢学习《随机数学》同学的学习动机和不喜欢该课程的同学的学习动机。
将两者学习动机进行比较,并找出那些同学不喜欢学习《随机数学》,其是不是没有找到正确的学习动机。
如果是,教师可通过各种方式,向他们讲授正确的学习动机,并使其接受。
2.2研究学生现有知识水平
一般一个人对新知识的接受能力,与其现有的知识水平是密不可分的。
针对具体的《随机数学》教学而言,一个学生对《随机数学》中的新知识的接受与学习能力,与其原来的数学基础是有密切关系的。
对学生数学基础的了解,可以通过考试和平时所做作业来了解。
了解学生的数学基础,有助于老师针对这些学生制定出适合他们的教学方法,促进学生的快速学习。
2.3研究学生学习兴趣
有一种很常见的现象——让一个学生同时学习几门课程,往往会出现有些课程学的很好,而有的课程就学的很差。
究其原因,这就是学习兴趣在作怪。
在学生学习中,学习兴趣的作用是不可以小觑的。
同样学习兴趣对学习《随机数学》的影响,也很重要。
对学生学习兴趣的了解,除问卷的形式外,还可以通过向同学询问。
在了解了某个同学的学习兴趣后,以后在给这个同学解答的过程中,多加入一些能激发其学习兴趣的元素。
比如在我班上,有个同学对历史很感兴趣。
在给他讲解随机数学的问题时,多讲一些某些定理、公式产生的历史过程,来提高其学习《随机数学》的兴趣,以达到学好《随机数学》的目的。
2.4研究学生学习方式
通常不同人的学习兴趣也不尽相同,比如有些同学喜欢记忆式学习,而有些同学喜欢练习的方式来学习。
通过对学生学习《随机数学》方式的了解,帮助学生自由选择学习方式,这样能够更好的学习《随机数学》。
3 随机数学教学方法研究
不同的学者对教学方法有不同的定义。
如王策三[5]对教学方法的定义为“为达到教学目的,实现教学内容,运用教学手段而进行的,由教学原则指导的,一整套方式组成的,师生相互作用的活动”;唐文中[6]给出的教学方法定义为“教学方法是师生为达到一定教学目标而采取的相互关联的动作体系(包括内隐的即内部头脑的操作和外显的动作),”;田慧生[7]认为“教学方法是为完成教学任务而采取的办法。
它包括教师教的方法和学生学的方法,是教师引导学生掌握知识技能,获得身心发展而共同活动的方法”。
通过对这三个定义分析,可以知道,教学方法是老师把知识传授个学生的辅助手段,要求老师和学生同时参与并互动。
从这定义可以知道,教学方法的关键是师生互动。
为了促进《随机数学》教学过程中的师生互动,对《随机数学》教学方法进行了研究,主要包括以下方面:
3.1 增强教学方法的互动性
当前学校很多老师在教授《随机数学》时,都是以自己讲解为主,缺少与学生的互动。
学生互动可以多种方式展开。
如开展数学教学实验,让学生在电脑上,通过专业的数学测试软件进行练习。
并在练习中提出问题,老师现场讲解,增进同学对随机数学的理解。
3.2 注重多媒体教学方法的使用
伴随着计算机技术的发展,多媒体技术在教学中的使用越来越普遍。
与传统的教学方法相比,多媒体教学方法有三大优点[8]:一是交互性强,能够营造良好的教学情境;二是共享性好,有利于教学资源的传播和再利用;三是信息量大,质量高,有利于学生综合素质的提高。
多媒体教学方法在在《随机数学》教学中的应用,有助于增强师生之间的互动,方便学生对知识的理解。
如老师在讲解投掷骰子的实验时,利用多媒体教学手段,可以把投掷骰子的过程用图像模拟出来。
学生通过对影像的直观的观察,形成感官上的认识,有助于该实验的理解和记忆。
4 小结
鉴于目前《随机数学》教学中存在的种种问题,文章通过研究,从教学内容、教学对象和教学方法几个方面,提出解决这些问题的具体途径。
希望对改善《随机数学》的课堂及课外教学有所帮助。