石培春 龔 江 李春艷

(石河子大學 農(nóng)學院，新疆 石河子 8320030)

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對比式和啟發(fā)式教學法在“生物統(tǒng)計”課中的實踐應用

石培春 龔 江 李春艷

(石河子大學 農(nóng)學院，新疆 石河子 8320030)

“生物統(tǒng)計”課是石河子大學農(nóng)學院各專業(yè)本科教學中一門重要的專業(yè)基礎課,是學生進行專業(yè)課程學習、參與科學研究、完成畢業(yè)論文及解決生產(chǎn)實踐問題的工具性課程。根據(jù)“生物統(tǒng)計”課程特點，探討對比式和啟發(fā)式教學方法在“生物統(tǒng)計”課教學中的應用，提高學生生物統(tǒng)計知識的應用能力、邏輯思維能力和統(tǒng)計推斷能力。

對比式教學法；啟發(fā)式教學法；“生物統(tǒng)計”課程；探索

“生物統(tǒng)計”課程是一門以高等數(shù)學和概率論為基礎的邊緣學科，是石河子大學農(nóng)學院農(nóng)學、植保、農(nóng)資、園藝和林學等專業(yè)本科教學中的一門重要的專業(yè)基礎課。通過該課程的學習可以培養(yǎng)學生運用統(tǒng)計學原理進行試驗設計、選擇正確的方法分析試驗結果以及解釋分析結果，培養(yǎng)學生正確處理和分析試驗數(shù)據(jù)的能力、科學研究能力、邏輯思維能力、統(tǒng)計能力等綜合能力，和嚴謹務實的科研精神, 為進行專業(yè)課程學習、完成畢業(yè)論文及解決生產(chǎn)實踐中的實際問題奠定基礎，以適應社會大環(huán)境對人才的需求。

由于該課程涉及的公式繁多、計算量大，且前后章節(jié)的內(nèi)容聯(lián)系非常緊密、抽象復雜，理解記憶起來有一定的難度，所以學生普遍認為該課程是學院所開設課程中較難學的一門課程。由于統(tǒng)計課程性質的獨特性，學生學習、教師講授過程中存在與其他專業(yè)課程不同的特點，如果仍然采用傳統(tǒng)教學方式教師講授、學生死記硬背的方法，將會造成學生學習沒有興趣，教師講授吃力等嚴重問題[1]。為了提高“生物統(tǒng)計”課堂教學的效果和教學質量，提高學生生物統(tǒng)計知識的應用能力、邏輯思維能力和統(tǒng)計推斷能力，作為“生物統(tǒng)計”課主講教師，要更新教學理念，堅持以學生為本，充分發(fā)揮學生的主體作用，更多地關注在課程教學活動過程中學生的參與和知識的獲得。筆者結合多年的教學實踐，探討對比式和啟發(fā)式教學方法在“生物統(tǒng)計”課教學中的應用。

1 對比式教學法在“生物統(tǒng)計”課教學中的應用

對比式教學法是在知識的廣度和深度上通過對比類推，達到舉一反三的目的。在對比式教學過程中，教師要引導學生將一些具有聯(lián)系和區(qū)別的內(nèi)容進行歸納和比較，掌握它們的相同之處和不同之處，使學生融會貫通。對比式教學法是“生物統(tǒng)計”課教學中最常用的方法之一。對比式教學法不僅可以加深學生對知識點的認識，而且還有助于對重點、難點的消化與理解，提高學生的記憶能力、分析能力、歸納概括能力和思維創(chuàng)新能力，從而全面提高學生的綜合素質。教師可以根據(jù)不同的教學內(nèi)容和教學階段選擇不同的比較方法。

1.1 正反對比法

正反對比法是指把兩個或幾個內(nèi)容完全相反、相互對立的的概念或者知識點放在一起進行對比，在對比中分析和闡明兩者的差異和對立，使事物的特征和本質在對比中顯露出來。

例如，在講資料的描述時，告訴學生對資料的特征特性進行描述時，既要列出表示資料集中程度的統(tǒng)計量，又要列出表示資料離散程度的統(tǒng)計量，即平均數(shù)和變異數(shù)。在講課過程中把平均數(shù)和變異數(shù)這兩類統(tǒng)計量放在一起對比講授，通過對比舉例來講解兩類統(tǒng)計量的作用。平均數(shù)是數(shù)據(jù)的代表值,表示資料中觀察值的中心位置，并且可作為資料的代表與另一組資料進行比較；而變異數(shù)表示一份資料的離散程度，反映平均數(shù)代表性的好壞。代表資料集中性常用的統(tǒng)計量是算數(shù)平均數(shù)，代表資料離散性常用的統(tǒng)計量是標準差。在講授算數(shù)平均數(shù)和標準差的算法時，可以把算數(shù)平均數(shù)的直接法和加權法的公式與標準差的直接法和加權法的公式對比來講，通過這一正反比較讓學生記住了這兩類描述數(shù)據(jù)資料的統(tǒng)計量，對兩類作用相反的統(tǒng)計量有了更深刻的認識和理解，便于學生理解和掌握這兩類統(tǒng)計量的統(tǒng)計意義和作用。

1.2 相似對比法

相似對比法是將形式和內(nèi)容相近的知識點或者容易混淆的內(nèi)容放在一起比較，以便能夠加深印象，使學生容易區(qū)分。在似與不似之間找出知識點的差別，的確有相當難度。但是，從教學實踐來看，成功的相似比較，往往能最大程度地發(fā)展學生的智力，把一些模棱兩可的東西辨析清楚了，學生掌握知識就更加準確了。

例如，在日常的統(tǒng)計分析中，標準差和標準誤是一對十分重要的統(tǒng)計量，兩者有區(qū)別也有聯(lián)系。但是很多學生沒有弄清其中的差異，經(jīng)常性地錯誤使用。因此在講抽樣分布中的樣本標準誤時，可以和學過的知識點樣本標準差對比來講。在上課過程中提問學生兩者的聯(lián)系和區(qū)別是什么，讓學生思考后進行總結。兩者聯(lián)系是:樣本標準誤是樣本標準差與樣本容量開平方根的比值，兩者都是表示變異的統(tǒng)計量，兩者都可以與均數(shù)結合使用，但是描述的內(nèi)容不同。兩者的區(qū)別是：(1)統(tǒng)計意義不同：標準差是反映一組資料中各個觀測值變異程度大小的一個指標，它的大小說明了均數(shù)對該樣本代表性的強弱；標準誤反映樣本均數(shù)的標準差，它是樣本均數(shù)抽樣誤差的估計值，其大小說明了樣本均數(shù)間變異程度的大小。(2)用途不同：標準差常用于表示變量值對均數(shù)波動的大小,在大樣本資料中，與均數(shù)結合估計所考察性狀或指標的優(yōu)良性與穩(wěn)定性；標準誤常用于小樣本，表示樣本均數(shù)對總體均數(shù)的波動情況。又如，可以把系統(tǒng)誤差和隨機誤差的特點和來源對比進行講解。講相關分析時，把相關系數(shù)和決定系數(shù)的符號、公式、統(tǒng)計意義和用途對比來講。相似對比法有助于學生培養(yǎng)思維方式，引導學生自主地進行思考，激發(fā)學生的探索和創(chuàng)新意識。

1.3 求異對比法

求異比較法是通過對不同知識點或內(nèi)容的比較和對照，以探求研究對象之間的差異點的比較方法。我們在學習知識時,除了認識它們的共同點外,更重要的是認識它們的不同點。只有這樣才能認識事物，區(qū)別事物， 加深理解，增強記憶。

在介紹統(tǒng)計原理和方法時，可以把同類的方法放在一起比較，可以讓學生更好地掌握同類方法的區(qū)別。例如，在講多重比較的LSD法和LSR法(又分為SSR法和q法)時，可以先拋出問題——這兩種方法有什么區(qū)別？通過問題激發(fā)學生學習興趣。然后告訴學生在使用LSD法時任何兩個平均數(shù)兩兩比較用的檢驗尺度是一樣的；LSR法把平均數(shù)的差數(shù)看成是平均數(shù)的極差，根據(jù)極差范圍內(nèi)所包含的平均數(shù)的個數(shù)(稱為秩次距) k的不同而采用不同的檢驗尺度。講授時，通過例舉奧運會的舉重項目以加深理解，LSD法相當于所有的參賽運動員不管體重是多少舉起的重量是一樣的，而LSR法是根據(jù)運動員的體重分成不同的重量級，不同重量級的運動員要求舉起的重量也不同。再次拋出問題——SSR法和q法有什么區(qū)別？通過板書兩種方法的公式，讓學生悟出這兩種方法的區(qū)別：前者查的是SSR表，后者查的是q表。最后拋出一個問題——LSD法、SSR法和q法這三種檢驗尺度的區(qū)別是什么？這時PPT上列出同一道例題三種多重比較方法的檢驗尺度,讓學生通過具體的數(shù)值來比較三種檢驗尺度的大小，得出結論LSD法≤SSR法≤q法。通過舉例加深學生理解。有三個班(LSD班、SSR班和q班)，LSD班要求50分及格，SSR班要求60分及格，q班要求70分及格。在LSD班及格的，在SSR班和q班不一定及格，但是在q班及格的，在SSR班和LSD班一定及格。同理，用LSD法檢驗顯著的差數(shù)，用SSR法和q法檢驗未必顯著；用q法檢驗顯著的差數(shù)，用SSR法和LSD法檢驗必然顯著。通過比較，讓學生牢固掌握這三種方法的區(qū)別。又如，可以把完全隨機設計和隨機區(qū)組設計、一尾檢驗和兩尾檢驗、非配對設計和配對設計的假設檢驗對比來講。這樣可以使學生進一步鞏固所學過的知識，對新的知識點能加深理解和記憶，有助于學生牢固掌握生物統(tǒng)計的基本原理和方法。

2 啟發(fā)式教學法在“生物統(tǒng)計”課教學中的應用

啟發(fā)式教學是指教師在教學過程中根據(jù)教學任務和學習的客觀規(guī)律，從學生的實際出發(fā)，采用多種方式，以啟發(fā)學生的思維為核心，調(diào)動學生學習的主動性和積極性，促使他們生動活潑地學習的一種教學指導思想[2]。啟發(fā)式教學貫穿于“生物統(tǒng)計”課教學的全過程。啟發(fā)式教學從感性啟發(fā)、理性啟發(fā)和問答式啟發(fā)三個方面入手[3]，生成富有啟發(fā)性的問題，引發(fā)學生統(tǒng)計思維的深層參與。

2.1 感性啟發(fā)

感性啟發(fā)是教師通過一些有趣的案例、視頻等感性材料，激起學生對所學知識的強烈求知欲，調(diào)動學生的學習興趣。

例如，在講緒論時為了讓學生感受統(tǒng)計的意義，以《紅樓夢》為例。全書共120回，一般認為前80回為曹雪芹所寫，后40回為高鶚所續(xù)，長期以來對這個問題一直有爭議。教師提問：“能否從統(tǒng)計的方法做出論證?”稍后告訴學生復旦大學學者采用多元統(tǒng)計分析中的聚類分析證實了120回分成了兩類，不是出自同一人的手筆。該例說明了統(tǒng)計學的重要性，統(tǒng)計學可以應用于幾乎所有的領域，從而激起學生對“生物統(tǒng)計”這門課程強烈的求知欲。又如，在講“生物統(tǒng)計學的主要內(nèi)容”時，先給學生列出了學院2016年國家自然基金立項項目，問教師的項目如何研究?得到的數(shù)據(jù)又該如何分析?這正是本課程所要解決的“試驗設計”和“統(tǒng)計推斷”問題。此時，教師順勢對本課程具體章節(jié)及目前學科發(fā)展情況做一簡要的介紹，并結合課程的特點對學習方法做出具體要求。

2.2 理性啟發(fā)

與其他課程相比，“生物統(tǒng)計”課程的知識點由淺入深、由易到難，知識點之間的銜接性較強，學生掌握的知識直接影響后繼內(nèi)容的學習。理性啟發(fā)是教師將生物統(tǒng)計的有關概念、計算公式、原理、方法、試驗數(shù)據(jù)和參考文獻同相關內(nèi)容聯(lián)系起來講授，重在激活學生頭腦中與新知識有實質性聯(lián)系的知識，通過新舊知識之間的相互作用,啟發(fā)學生從原有知識經(jīng)驗中生長出新的知識?！吧锝y(tǒng)計”課程理性啟發(fā)式教學中新知識的學習要建立在學生已有知識和經(jīng)驗的基礎之上。

例如，在講多重比較之前，利用本院教師發(fā)表的論文(其中有方差分析并用標記字母法表示多重比較結果)引入新課，學生看了PPT上的結果分析部分后教師提問：“每個處理平均數(shù)后面跟的字母具有什么含義，是怎么標上去的？” 通過文獻作鋪墊, 激活學生的情感和思維，激活學生原有認知結構中與新學習內(nèi)容有關的知識，使新學習內(nèi)容與學生頭腦中適當?shù)闹R、經(jīng)驗、思想和方法等建立內(nèi)在聯(lián)系。

2.3 問題式啟發(fā)

問題式啟發(fā)要求揭示事物的矛盾，形成問題的情景，調(diào)動學生積極開動腦筋，主動思考學習，達到舉一反三的效果。問題式啟發(fā)教學主要用于“生物統(tǒng)計”課程的一些難點和重點內(nèi)容的授課。教師在選準問題后，讓學生們思考討論片刻，如果學生們得出答案，那么教師就達到目的。但是，學生往往是不會很快得出準確答案的，這時候教師也不要急于給出答案，而應循序漸進地繼續(xù)逐步提問解答。

例如，在講到田間試驗的局部控制原則時，在例舉局部控制在田間應用后提出問題：局部控制主要用于控制土壤差異，室內(nèi)試驗能否用局部控制呢？學生一定很疑惑，并努力思考。如果學生們都沒有回答出來，這時候接著提問：在室內(nèi)比較5個農(nóng)藥(有一個是對照)的殺蟲效果，即試驗有5個處理，每個處理重復3次，在準備試蟲時發(fā)現(xiàn)蟲齡大小不一致，這時候該怎么辦？如果有學生回答隨機分組，說明學生還沒有想到用局部控制。這時候接著提出問題：采用隨機區(qū)組，可以降低試驗誤差，有沒有更好的辦法呢？如果沒有學生回答，教師繼續(xù)解答：將蟲齡一致的試蟲分為一組，共3組，每組分成5小組(30頭左右)，5個小組分別用5種農(nóng)藥處理，這種做法是不是用了局部控制？學生經(jīng)過思考得出肯定結論。這樣的教學效果要比傳統(tǒng)教學法的效果來得生動有趣, 有利于引發(fā)學生進行持續(xù)思考和深層思維, 拓寬了學生知識面，也激發(fā)了學生在遇到相似問題時不斷地開闊視野,創(chuàng)新思維。

3 結語

作為“生物統(tǒng)計”課的主講教師，我們要潛心教研，認真?zhèn)湔n，精心做好教學設計。教師集編劇、導演和演員于一身，因此要對教學內(nèi)容進行深入鉆研，根據(jù)教學要求和學生的實際情況及認知規(guī)律進行逆向設計。教師要靈活應用各種教學方法，注重發(fā)揮學生的主體性，提高課堂效率；要不斷研討統(tǒng)計理論，探索教學規(guī)律，優(yōu)化教學內(nèi)容，完善教學體系，全面提高教學質量。

[1]李蘭會，周榮艷，李祥龍.培養(yǎng)課下自學思維提高學生綜合解決問題能力[J].畜牧獸醫(yī)雜志，2012,31(2)：70—71,74.

[2]韓龍淑.數(shù)學啟發(fā)式教學研究[D].南京：南京師范大學，2007.

[3]王玉，趙偉春，萬海同.啟發(fā)式教學方法在生物統(tǒng)計學教學中的實踐與研究[J].中國高等醫(yī)學教育，2015,(7)：100—101.

責任編輯：盧宏業(yè)

10.3969/j.issn.1674-6341.2016.06.041

2016-10-29

石河子大學教育教學改革項目(KG-2013-34)

石培春(1979—)，女，新疆昌吉人，碩士，副教授。研究方向：生物統(tǒng)計學和麥類作物遺傳育種。

G642.0

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1674-6341(2016)06-0099-03