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        “翻轉(zhuǎn)課堂”在概率論與數(shù)理統(tǒng)計(jì)課程教學(xué)中的應(yīng)用

        2018-09-26 15:12:32邱瑋
        贏未來(lái) 2018年10期
        關(guān)鍵詞:概率論與數(shù)理統(tǒng)計(jì)教學(xué)設(shè)計(jì)翻轉(zhuǎn)課堂

        摘要:移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)催生了“翻轉(zhuǎn)課堂”這一教學(xué)模式,該模式讓學(xué)習(xí)更加靈活、主動(dòng),讓學(xué)生的參與度更強(qiáng)。本文基于翻轉(zhuǎn)課堂的特點(diǎn)和概率論與數(shù)理統(tǒng)計(jì)課程特點(diǎn),探討了翻轉(zhuǎn)課堂在概率論與數(shù)理統(tǒng)計(jì)課程教學(xué)中的適當(dāng)應(yīng)用,并以同濟(jì)大學(xué)出版社的《概率論與數(shù)理統(tǒng)計(jì)》第一章中“事件的獨(dú)立性與伯努利概型”一課為例,介紹翻轉(zhuǎn)課堂具體教學(xué)設(shè)計(jì)。

        關(guān)鍵詞:翻轉(zhuǎn)課堂;概率論與數(shù)理統(tǒng)計(jì);教學(xué)設(shè)計(jì)

        引言

        概率論與數(shù)理統(tǒng)計(jì)是高等學(xué)校本科各專(zhuān)業(yè)的一門(mén)重要的基礎(chǔ)理論課,是研究隨機(jī)現(xiàn)象客觀(guān)規(guī)律的數(shù)學(xué)學(xué)科,其不但包含著深刻的數(shù)學(xué)哲學(xué)思想且具有極其廣泛的應(yīng)用,越來(lái)越受到各領(lǐng)域的關(guān)注與重視?,F(xiàn)如今高校的數(shù)學(xué)學(xué)科依然面臨嚴(yán)峻的挑戰(zhàn),循序漸進(jìn)地?cái)[脫傳統(tǒng)的教學(xué)模式,而不是忽略學(xué)科特點(diǎn)地強(qiáng)調(diào)教學(xué)改革,才能研討出真正適合學(xué)生,適合課堂,有助于提高學(xué)習(xí)效果的教學(xué)模式。

        翻轉(zhuǎn)課堂(Flipped classroom)是對(duì)傳統(tǒng)教學(xué)模式的顛覆,以布盧姆的掌握學(xué)習(xí)理論、建構(gòu)主義理論、人本主義學(xué)習(xí)理論、學(xué)習(xí)風(fēng)格理論、學(xué)習(xí)金字塔理論等理論為依據(jù)。它的出現(xiàn)引發(fā)了教師角色、課程模式、教學(xué)模式、管理模式等一系列的變革,作為與時(shí)代發(fā)展同步的教育者,我們應(yīng)當(dāng)在深入了解翻轉(zhuǎn)課堂的教學(xué)模式的基礎(chǔ)上,適當(dāng)?shù)貙⑵鋺?yīng)用于教學(xué)實(shí)踐當(dāng)中,從而為我國(guó)的現(xiàn)代教育改革作出貢獻(xiàn)。

        1翻轉(zhuǎn)課堂的特點(diǎn)

        翻轉(zhuǎn)課堂是以信息技術(shù)為依托,網(wǎng)絡(luò)資源管理為平臺(tái),通過(guò)教育技術(shù)制作教學(xué)視頻使學(xué)生在課前完成知識(shí)的接受,并能達(dá)到理想效果,課上教師為學(xué)生提供學(xué)習(xí)、交流的機(jī)會(huì),幫助學(xué)生實(shí)現(xiàn)知識(shí)的內(nèi)化的一種新型教學(xué)模式。其特點(diǎn)為:

        (一)、重新分配課堂時(shí)間

        在信息化環(huán)境中,重新調(diào)整課堂內(nèi)外的學(xué)習(xí)時(shí)間。課前教師將微視頻上傳,學(xué)生觀(guān)看視頻完成基礎(chǔ)練習(xí),課堂中教師減少講授時(shí)間,留給學(xué)生更多的學(xué)習(xí)活動(dòng)時(shí)間,讓學(xué)生在交互協(xié)作中完成學(xué)習(xí)任務(wù)。翻轉(zhuǎn)課堂通過(guò)將“預(yù)習(xí)時(shí)間”最大化來(lái)完成對(duì)教與學(xué)時(shí)間的延長(zhǎng)。

        (二)轉(zhuǎn)變了師生角色

        在傳統(tǒng)課堂中,教師是知識(shí)的傳授者,而學(xué)生通常處于被動(dòng)接受知識(shí)的地位。在翻轉(zhuǎn)課堂中,教師的角色轉(zhuǎn)變?yōu)榻虒W(xué)活動(dòng)的“導(dǎo)演”和學(xué)生身邊的“教練”,而學(xué)生則變?yōu)榻虒W(xué)活動(dòng)中積極的參與者。在總體進(jìn)度已定的情況下,學(xué)生可以按照自己的實(shí)際情況安排學(xué)習(xí)進(jìn)程,在教學(xué)過(guò)程中有了更多的自由。

        (三)充分利用線(xiàn)上資源整合線(xiàn)下課堂

        教師制作長(zhǎng)度為10到15分鐘教學(xué)視頻,可以實(shí)現(xiàn)暫停、回放等多種功能;學(xué)生在學(xué)習(xí)過(guò)程中遇到問(wèn)題時(shí),可以通過(guò)學(xué)習(xí)管理系統(tǒng)與教師和同學(xué)進(jìn)行交流。學(xué)習(xí)管理系統(tǒng)可以幫助教師有效組織教學(xué)資源,動(dòng)態(tài)地記錄學(xué)生學(xué)習(xí)過(guò)程信息,及時(shí)了解學(xué)生的學(xué)習(xí)狀況和遇到的困難,進(jìn)而做出有針對(duì)性的指導(dǎo)。

        2翻轉(zhuǎn)課堂在概率論與數(shù)理統(tǒng)計(jì)課程教學(xué)中的適當(dāng)應(yīng)用

        概率論與數(shù)理統(tǒng)計(jì)課程有以下特點(diǎn):概念較抽象;知識(shí)點(diǎn)較多;部分知識(shí)涉及高中數(shù)學(xué)和先修課程“高等數(shù)學(xué)”。

        首先,由于需要之前的知識(shí)儲(chǔ)備,如若利用大量課堂教學(xué)時(shí)間進(jìn)行回顧溫習(xí),將導(dǎo)致課時(shí)不足,此時(shí)完全可將此部分內(nèi)容制作微視頻,以便學(xué)生更好的安排時(shí)間整理。

        其次,由于概率論與數(shù)理統(tǒng)計(jì)課程知識(shí)點(diǎn)較多,用傳統(tǒng)的授課模式一一呈現(xiàn),學(xué)生的記憶效果過(guò)于平面,難以深入,此時(shí)采用翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式,能夠加深學(xué)生的記憶點(diǎn),提高教學(xué)效果。

        最后,我們不能忽略的是概率論與數(shù)理統(tǒng)計(jì)課程部分基本概念較抽象,而其又是該章節(jié)的核心思想,對(duì)于這部分內(nèi)容可以采用翻轉(zhuǎn)課堂與傳統(tǒng)課堂相結(jié)合的形式,巧妙地提高學(xué)生的學(xué)習(xí)信心。

        3翻轉(zhuǎn)課堂在“事件的獨(dú)立性與伯努利概型”一課的具體教學(xué)設(shè)計(jì)

        下面以同濟(jì)大學(xué)出版社的《概率論與數(shù)理統(tǒng)計(jì)》第一章隨機(jī)事件與概率為例,闡述如何將翻轉(zhuǎn)課堂適當(dāng)?shù)貞?yīng)用于概率論與數(shù)理統(tǒng)計(jì)課程教學(xué),并介紹第四節(jié)事件的獨(dú)立性與伯努利概型具體教學(xué)設(shè)計(jì)。

        第一節(jié)隨機(jī)事件及其運(yùn)算,學(xué)生需要理解隨機(jī)事件的概念,了解樣本空間的概念,掌握事件之間的關(guān)系和運(yùn)算。教師在制作微視頻時(shí)可以介紹一些教材所沒(méi)有的相關(guān)史料、背景,吸引學(xué)生的注意力;而對(duì)于事件之間的關(guān)系與運(yùn)算,其概念較為簡(jiǎn)單,大可依照教材羅列,使得學(xué)生有據(jù)可循。

        第二節(jié)事件的概率及其性質(zhì),學(xué)生需要理解事件概率的概念,了解概率的統(tǒng)計(jì)定義;理解概率的古典定義,會(huì)計(jì)算簡(jiǎn)單的古典概率;理解概率的公理化定義;掌握概率的基本性質(zhì)及概率的加法定理。教師在制作微視頻時(shí)需要回顧排列組合的知識(shí),可以進(jìn)行擴(kuò)展,讓感興趣的學(xué)生提高思維訓(xùn)練;對(duì)于概率的定義和性質(zhì)可以采取在課堂上讓學(xué)生自行歸納,從而達(dá)到增強(qiáng)記憶點(diǎn)的效果。

        第三節(jié)條件概率與貝葉斯公式,學(xué)生需要理解條件概率的概念,掌握概率的乘法公式、全概率公式、貝葉斯公式。本節(jié)重難點(diǎn)突出,在15分鐘的微視頻中將重點(diǎn)概念闡明,學(xué)生通過(guò)課前基礎(chǔ)練習(xí)、獨(dú)立探索,課上強(qiáng)化練習(xí)、協(xié)作學(xué)習(xí),課后反饋評(píng)價(jià)實(shí)現(xiàn)知識(shí)的內(nèi)化。

        第四節(jié)事件的獨(dú)立性,學(xué)生需要理解事件的獨(dú)立性概念,掌握應(yīng)用事件獨(dú)立性進(jìn)行概率計(jì)算。在前三節(jié)的基礎(chǔ)之上,事件獨(dú)立性的概念呼之欲出,課前微視頻的學(xué)習(xí)提前解決學(xué)生對(duì)知識(shí)的渴望與期待。以本節(jié)為例,給出翻轉(zhuǎn)課堂應(yīng)用于概率論與數(shù)理統(tǒng)計(jì)教學(xué)實(shí)踐的具體設(shè)計(jì)。

        (一)制作導(dǎo)學(xué)案和微視頻

        教師在明確教學(xué)目標(biāo)和重點(diǎn)難點(diǎn)的基礎(chǔ)上,設(shè)計(jì)15分鐘的教學(xué)視頻:

        首先,給出兩個(gè)引例。

        例1:將一顆均勻的骰子連續(xù)擲兩次,第一次擲出6點(diǎn)和第二次擲出6點(diǎn)是否相互獨(dú)立?

        例2:從一副不含大小王的撲克牌中任取一張,抽到K和抽到黑色的牌是否相互獨(dú)立?第一個(gè)問(wèn)題的答案比較直觀(guān),對(duì)于第二個(gè)問(wèn)題容易產(chǎn)生爭(zhēng)議,此時(shí)啟發(fā)學(xué)生思考,引導(dǎo)學(xué)生需要構(gòu)建事件獨(dú)立性的概念。

        其次,給出兩個(gè)事件事件獨(dú)立性的定義、等價(jià)定理、性質(zhì)以及多個(gè)事件獨(dú)立性的定義,并引導(dǎo)學(xué)生思考兩個(gè)事件相互獨(dú)立與兩個(gè)事件互不相容有何區(qū)別與聯(lián)系。

        最后,作為獨(dú)立性概念在概率問(wèn)題中應(yīng)用,給出若干基礎(chǔ)練習(xí)。

        例:有甲、乙兩批種子,出苗率分別為0.8和0.9,現(xiàn)從這兩批種子中各任取一粒,求(1)兩粒種子都出苗的概率;(2)恰好有一粒種子出苗的概率;(3)至少有一粒種子出苗的概率?

        (二)課堂互動(dòng)學(xué)習(xí)

        教師對(duì)學(xué)生課前學(xué)習(xí)反饋進(jìn)行講評(píng),并通過(guò)交流報(bào)告強(qiáng)化知識(shí)結(jié)構(gòu):

        首先,在了解學(xué)生課前對(duì)微視頻中知識(shí)掌握情況的基礎(chǔ)上,有針對(duì)性地講評(píng)基礎(chǔ)練習(xí),并適當(dāng)對(duì)知識(shí)進(jìn)行鞏固。

        其次,學(xué)生在小組內(nèi)部進(jìn)行協(xié)作討論,提出自己對(duì)各個(gè)知識(shí)點(diǎn)的理解并完成強(qiáng)化練習(xí)。

        例:設(shè)有兩門(mén)高射炮,每一門(mén)擊中飛機(jī)的概率都是0.6,求(1)同時(shí)發(fā)射一發(fā)炮彈而擊中飛機(jī)的概率;(2)若有一架敵機(jī)入侵領(lǐng)空,欲以99%以上的概率擊中它,問(wèn)至少需要多少門(mén)高射炮?

        再次,學(xué)生分小組進(jìn)行小結(jié)報(bào)告,闡述自己的見(jiàn)解,還可以互相設(shè)計(jì)問(wèn)題,師生共同探討,得出結(jié)論,以提高學(xué)習(xí)效果。

        最后,教師對(duì)本節(jié)內(nèi)容進(jìn)行總結(jié),提醒學(xué)生事件獨(dú)立性概念的重要性,說(shuō)明在今后的學(xué)習(xí)過(guò)程中還將遇到獨(dú)立性的問(wèn)題,并啟發(fā)學(xué)生在實(shí)際應(yīng)用中可依據(jù)常識(shí)或定義判斷事件獨(dú)立性。

        (三)課后反饋提高

        在課后,教師給出一些提高性題目的作業(yè),學(xué)生完成后進(jìn)行批閱,再反饋給學(xué)生。教師通過(guò)對(duì)基礎(chǔ)練習(xí)、強(qiáng)化練習(xí)、小結(jié)報(bào)告以及提高作業(yè)能夠?qū)W(xué)生進(jìn)行全方位、多元化的評(píng)價(jià),有益于適時(shí)地調(diào)整和改進(jìn)教學(xué)進(jìn)度和方法,從而達(dá)到更好的教學(xué)效果。

        4總結(jié)

        對(duì)于概率論與數(shù)理統(tǒng)計(jì)課程中翻轉(zhuǎn)課堂的教學(xué)設(shè)計(jì)還處于研究階段,無(wú)論是傳統(tǒng)的教學(xué)模式還是新型的教學(xué)模式,旨在提高教學(xué)效果。在引入翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式時(shí),一定不能忽略課程的特點(diǎn),忽略學(xué)生的感受,以一概全地照搬模式。教育本身是多元化的,學(xué)生個(gè)體也是多元化的,只有細(xì)致地分析,恰當(dāng)?shù)剡\(yùn)用,才能使翻轉(zhuǎn)課堂變成教師手中的教學(xué)法寶,這一課題還將不斷被探索完善。

        參考文獻(xiàn):

        [1]鐘曉流,宋述強(qiáng),焦麗珍.信息化環(huán)境中基于翻轉(zhuǎn)課堂理念的教學(xué)設(shè)計(jì)研究[J].開(kāi)放教育研究,2013,19(01):58-64

        [2]汪娜,莊海根.概率論與數(shù)理統(tǒng)計(jì)教學(xué)改革的思考[J].科技視界,2014(29):164+225.

        [3]史娜,薛亞奎,雷英杰,張峰.翻轉(zhuǎn)課堂在《概率論與數(shù)理統(tǒng)計(jì)》課程中的教學(xué)設(shè)計(jì)研究[J].蘭州文理學(xué)院學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版),2015,29(06):94-98.

        [4]邵洪波,曾浩宇,陳俊英.基于翻轉(zhuǎn)課堂的高等院校高等數(shù)學(xué)課程教學(xué)模式研究[J].才智,2016(27):94-95.

        [5]黃娟娟.翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式在概率論與數(shù)理統(tǒng)計(jì)教學(xué)中的應(yīng)用——以“條件概率”一課為例[J].西部素質(zhì)教育,2018,4(07):133-134.

        作者簡(jiǎn)介:

        邱瑋(1987-),女,福建福州人,福建江夏學(xué)院,講師,碩士研究生學(xué)歷,研究方向:組合數(shù)學(xué)

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