徐雁韜
【摘要】經(jīng)濟(jì)數(shù)學(xué)是學(xué)生在高等院校數(shù)學(xué)專業(yè)或金融學(xué)專業(yè)學(xué)習(xí)的必修課之一,主要包括概率論內(nèi)容、線性代數(shù)內(nèi)容等.經(jīng)濟(jì)數(shù)學(xué)中,除了線性代數(shù)、高等數(shù)學(xué)知識以外,概率與統(tǒng)計(jì)的內(nèi)容占比較大,也是學(xué)生在日常學(xué)習(xí)、課后復(fù)習(xí)、考評測評中經(jīng)常出現(xiàn)問題的一個(gè)模塊.文章基于概率與統(tǒng)計(jì)的概念內(nèi)容,結(jié)合一線教師教學(xué)經(jīng)歷,探究在經(jīng)濟(jì)數(shù)學(xué)教學(xué)中,概率與統(tǒng)計(jì)類題目關(guān)于解題的教學(xué)實(shí)踐與反思.
【關(guān)鍵詞】經(jīng)濟(jì)數(shù)學(xué);概率與統(tǒng)計(jì);解題研究
一、概率與統(tǒng)計(jì)解題概述
概率與統(tǒng)計(jì)是經(jīng)濟(jì)數(shù)學(xué)中重要的組成部分,概率與統(tǒng)計(jì)也是我國學(xué)生從小學(xué)到高中唯一一個(gè)一直在深化認(rèn)識、不斷學(xué)習(xí)的知識模塊,知識難度呈現(xiàn)螺旋式升高的特點(diǎn).如此大規(guī)模地學(xué)習(xí)概率與統(tǒng)計(jì)的內(nèi)容,也從一定程度說明了我國對于概率與統(tǒng)計(jì)知識的重視.同時(shí),小、初、高三個(gè)不同階段對于概率與統(tǒng)計(jì)的要求也是不盡相同的,從最初的感受數(shù)、感受概率,到后來的描述數(shù)、確定概率,再到最終的計(jì)算數(shù)與概率,這一系列的知識都是學(xué)生們學(xué)習(xí)概率與統(tǒng)計(jì)的重要知識儲備.雖然概率與統(tǒng)計(jì)是學(xué)生一直在接觸與學(xué)習(xí)的內(nèi)容,但是大多數(shù)學(xué)生在學(xué)習(xí)的過程中,由于題目過于簡單,直接把學(xué)習(xí)目標(biāo)指向了解答出題目,卻忽略了對解題的過程的反思.這種反思的缺少使得學(xué)生的思維的發(fā)展受到了一定的阻礙,往往限制了學(xué)生思維的靈活性.因此筆者結(jié)合自身的教學(xué)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn),對概率與統(tǒng)計(jì)中啟發(fā)學(xué)生進(jìn)行反思的方式方法加以總結(jié).并且隨著大數(shù)據(jù)時(shí)代的來臨,越來越多的數(shù)據(jù)需要我們進(jìn)行分析、統(tǒng)計(jì)、整理并得到相關(guān)結(jié)果.這樣一種數(shù)據(jù)分析與數(shù)據(jù)整理的能力與意識也是概率與統(tǒng)計(jì)內(nèi)容重點(diǎn)培養(yǎng)與考查的.經(jīng)濟(jì)數(shù)學(xué)對數(shù)據(jù)和數(shù)值比較關(guān)注,由于其學(xué)科背景是典型的交叉學(xué)科,即經(jīng)濟(jì)學(xué)和數(shù)學(xué)的跨學(xué)科交叉,因此其具有廣泛的應(yīng)用性的特點(diǎn).無論是對于生活生產(chǎn)中的實(shí)際問題,還是對于經(jīng)濟(jì)工作的推動都有著重要的作用,經(jīng)濟(jì)指標(biāo)的決策、預(yù)算、控制等方面都需要學(xué)生具備充分的概率與統(tǒng)計(jì)的思維和能力.因此概率與統(tǒng)計(jì)也是發(fā)展學(xué)生數(shù)學(xué)思維,培養(yǎng)學(xué)生數(shù)學(xué)能力的重要學(xué)科.通過對概率與統(tǒng)計(jì)問題進(jìn)行的解題活動,學(xué)生們的思維可以得到有效的訓(xùn)練與提升.這樣一種解題的思維過程,是具有獨(dú)一性的思維活動,因此教師要給予學(xué)生充分的自主空間進(jìn)行解題的實(shí)踐與反思.
二、概率與統(tǒng)計(jì)的解題教學(xué)的目的
(一)概率與統(tǒng)計(jì)解題應(yīng)當(dāng)發(fā)展學(xué)生的數(shù)學(xué)抽象素養(yǎng)
在概率與統(tǒng)計(jì)中,教師往往以看待傳統(tǒng)知識的眼光看待概率或統(tǒng)計(jì)知識的解題教學(xué).但是事實(shí)并非如此,概率與統(tǒng)計(jì)的概念課、習(xí)題課中都蘊(yùn)含著發(fā)展學(xué)生數(shù)學(xué)抽象核心素養(yǎng)的重要渠道.這種數(shù)學(xué)抽象的過程蘊(yùn)含于概念生成、解題過程、知識理解的各個(gè)方面.因此教師在教學(xué)過程當(dāng)中,應(yīng)當(dāng)適當(dāng)?shù)胤怕俣?,給予學(xué)生充分的反應(yīng)與思考的時(shí)間.學(xué)生通過自己思考、理解后生成概念再進(jìn)行學(xué)習(xí)可以較為有效地發(fā)展數(shù)學(xué)抽象素養(yǎng).數(shù)學(xué)抽象是指以數(shù)量關(guān)系和空間表現(xiàn)形式揭示客觀對象本質(zhì)和規(guī)律的一種研究方法.概率與統(tǒng)計(jì)部分相對于經(jīng)濟(jì)數(shù)學(xué)中其他模塊而言,概念比較簡單,從數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)的角度出發(fā),數(shù)學(xué)抽象主要分為三步:第一步,理解并把握事物特征;第二步,深刻體會事物本質(zhì)并抽象出一般概念;第三步,通過知識遷移和同化建構(gòu)對一般抽象概念進(jìn)行高級抽象.如教師在講授概率與統(tǒng)計(jì)中的部分概念時(shí),第一步,讓學(xué)生通過觀察,找到生活中某類事物與概念的共同特征;第二步,引導(dǎo)學(xué)生將共同特征用數(shù)學(xué)語言加以描述,得到相關(guān)概念;第三步,最終利用探究出來的概念定義及其性質(zhì)或例題對生活實(shí)際中的問題進(jìn)行解決.通過以上三步,學(xué)生們不僅能潛移默化地發(fā)展數(shù)學(xué)抽象素養(yǎng),還能將概率與統(tǒng)計(jì)的數(shù)學(xué)知識逐漸遷移到其他的數(shù)學(xué)內(nèi)容當(dāng)中.
(二)概率與統(tǒng)計(jì)解題應(yīng)當(dāng)注重基本概念的生成
在概率與統(tǒng)計(jì)當(dāng)中,解題教學(xué)的基礎(chǔ)來源于基本概念的生成.而這些重要的概念生成一定是有緊湊的流程伴隨的.一般來說,可以分為以下四個(gè)階段.第一階段(活動階段):主要為數(shù)學(xué)概念的引入,它的知識基礎(chǔ)為學(xué)生已有的認(rèn)知,教師可結(jié)合學(xué)生的學(xué)習(xí)情況與認(rèn)識發(fā)展規(guī)律,在分析所要講解概念的內(nèi)容和內(nèi)涵以及在整個(gè)概念體系中所處的位置后,設(shè)置出合適的“活動”,讓學(xué)生通過親身感受,對數(shù)學(xué)概念主動建構(gòu).第二階段(過程階段):主要為概念的定義,在經(jīng)過從整體的角度對概念進(jìn)行分析后,發(fā)掘其具備的特點(diǎn),抽象出概念的本質(zhì),從而形成概念的一般定義.第三階段(對象階段):主要為概念的分析,將概念用符號表示,通過一系列手段進(jìn)行深加工,使其成為一個(gè)具體的“對象”,并將它與學(xué)習(xí)過的其他概念相聯(lián)系,形成自己的知識體系.第四階段(概型階段):主要為概念的運(yùn)用,把數(shù)學(xué)概念作為一種新的方法,用于解決生活中的實(shí)際問題,使概念具有一定的實(shí)際意義和實(shí)用價(jià)值,這一過程,也會對概念本身進(jìn)行深化.通過以上四個(gè)階段的解題中基礎(chǔ)概念的教學(xué),學(xué)生能夠更好地理解概念的本質(zhì),也有益于數(shù)學(xué)能力的發(fā)展.數(shù)學(xué)概念是數(shù)學(xué)知識體系的主干,本身具有高度的抽象性和概括性,又與其他數(shù)學(xué)內(nèi)容有深刻聯(lián)系,所以,作為教師,講解好概率與統(tǒng)計(jì)中的概念十分重要.在課堂中,教師要充分掌握概念的內(nèi)涵和外延,具體的做法可以是,將一個(gè)復(fù)雜的概念進(jìn)行拆解與簡化,用實(shí)例去說明,同時(shí)教師可以引導(dǎo)學(xué)生用自己的話解釋概念,從而達(dá)到對概念的消化理解.教師需要幫助學(xué)生在新、舊知識之間建立銜接,并使其感受到從小學(xué)到高中的概率與統(tǒng)計(jì)知識體系呈螺旋上升式結(jié)構(gòu),最終形成一個(gè)龐大的知識體系.在教學(xué)中,教師的主要任務(wù)是要幫助學(xué)生建立各個(gè)章節(jié)間、新舊知識間的內(nèi)在聯(lián)系,最終將所學(xué)知識串聯(lián)起來形成體系,具體可以細(xì)化到對每節(jié)課進(jìn)行課堂小結(jié),每章進(jìn)行章末總結(jié),讓學(xué)生繪制思維導(dǎo)圖等方式.
(三)概率與統(tǒng)計(jì)解題教學(xué)應(yīng)當(dāng)規(guī)范學(xué)生解題流程
在概率與統(tǒng)計(jì)中,解題教學(xué)有助于學(xué)生增強(qiáng)理解能力,提高表達(dá)水平.許多公式、定理為了方便書寫和表達(dá)經(jīng)常用數(shù)學(xué)語言進(jìn)行刻畫,另外由于數(shù)學(xué)的抽象性特點(diǎn),會有一些概念比較晦澀難懂,所以提高學(xué)生的理解能力十分必要.在解題中.學(xué)生要根據(jù)題干信息理解題干所要表達(dá)的具體含義,領(lǐng)會出題人的意圖,從而獲得解題思路.規(guī)范地使用數(shù)學(xué)語言也是學(xué)生必須掌握的技能,尤其是證明題,證明過程需要十分嚴(yán)謹(jǐn),這就需要學(xué)生熟練地使用數(shù)學(xué)語言對數(shù)學(xué)問題進(jìn)行描述.在教學(xué)中,教師應(yīng)該對學(xué)生使用數(shù)學(xué)語言的規(guī)范性嚴(yán)格要求,為學(xué)生打下良好基礎(chǔ).滲透思想方法,重視過程教學(xué),在高中的數(shù)學(xué)知識中就蘊(yùn)含著很多的數(shù)學(xué)思想方法.數(shù)學(xué)思想是在對大量的知識進(jìn)行深化、對問題進(jìn)行研究的基礎(chǔ)上所總結(jié)出的解決一類問題的思維模式,蘊(yùn)含著高度的抽象性.強(qiáng)化學(xué)生應(yīng)用數(shù)學(xué)思想解題的意識,不僅深化了知識層面的學(xué)習(xí),更重要的是思維能力的提升.在具體的教學(xué)過程中,教師可以利用定理、公式的推導(dǎo)過程,自然地讓學(xué)生了解該思想方法的內(nèi)涵,同時(shí)在解題教學(xué)的過程中,通過對題型的歸納和總結(jié)讓學(xué)生在充分掌握數(shù)學(xué)思想后進(jìn)一步規(guī)范解題流程.習(xí)題的背后也蘊(yùn)藏著大量的思想方法.所以,教師應(yīng)該重視過程教學(xué).
(四)概率與統(tǒng)計(jì)解題教學(xué)應(yīng)當(dāng)立足于學(xué)生學(xué)習(xí)實(shí)際
無論是在經(jīng)濟(jì)數(shù)學(xué)中,還是其他學(xué)科,學(xué)習(xí)主體仍然是學(xué)生,并且經(jīng)濟(jì)數(shù)學(xué)具有廣泛的應(yīng)用性,如果脫離了應(yīng)用的實(shí)際情況,就脫離了經(jīng)濟(jì)數(shù)學(xué)的重要基礎(chǔ).因此教學(xué)一方面不能脫離生活實(shí)際,另一方面一定不能脫離學(xué)生的學(xué)習(xí)實(shí)際情況,更要使學(xué)生明確學(xué)習(xí)目標(biāo),然后利用目標(biāo)引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行學(xué)習(xí),從而達(dá)到事半功倍的效果.
三、概率與統(tǒng)計(jì)解題教學(xué)的反思
(一)培養(yǎng)學(xué)生反思解題方法
概率與統(tǒng)計(jì)問題當(dāng)中,包含著十分豐富的解題方法,而這些解題方法又是培養(yǎng)學(xué)生進(jìn)行思考與反思的重要載體.方法意味著一種解題的規(guī)則與模式,包含著對題目要點(diǎn)的個(gè)性化處理,可能是利用公式、定理,或者其他知識點(diǎn).而對解題方法的反思可以做到讓學(xué)生進(jìn)行方法與方法之間的對比,進(jìn)行比較性的學(xué)習(xí),通過相同或相近方法的比較,從而進(jìn)行類比性的學(xué)習(xí).教師通過概率與統(tǒng)計(jì)問題解題教學(xué)培養(yǎng)學(xué)生們對解題方法的反思,使其可以較好地將解題技巧拓展到其他數(shù)學(xué)內(nèi)容當(dāng)中.并且學(xué)生們通過對解題方法的反思,可以較為迅速地對題目進(jìn)行分類,建立完整的知識結(jié)構(gòu).對解題方法進(jìn)行歸類后的反思,也是學(xué)生們再一次解決該類問題的過程,起到了既加強(qiáng)學(xué)生知識儲備,又起到發(fā)展學(xué)生思維能力的作用.筆者在實(shí)際教學(xué)中,通過給予學(xué)生充分的時(shí)間進(jìn)行解題反思發(fā)現(xiàn),學(xué)生往往能夠更加明晰解題思路,在教師再次提問或面對類似問題時(shí),經(jīng)過反思的學(xué)生往往有更好的表現(xiàn).因此,這樣通過對概率與統(tǒng)計(jì)的解題方法的反思,可以更好地培養(yǎng)學(xué)生解決具體的一類問題,有助于完善學(xué)生知識網(wǎng)絡(luò),培養(yǎng)學(xué)生思維的靈活性.
(二)培養(yǎng)學(xué)生反思解題結(jié)果
在經(jīng)濟(jì)數(shù)學(xué)中,概率與統(tǒng)計(jì)問題的另外一層重要作用,就是培養(yǎng)學(xué)生對求解結(jié)果的敏感度.這樣一種對解題結(jié)果的敏感性對于學(xué)生而言是必不可少的.由于經(jīng)濟(jì)數(shù)學(xué)的高度應(yīng)用性的特點(diǎn),以及我國現(xiàn)在的經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平,生活中很多的項(xiàng)目都是為經(jīng)濟(jì)建設(shè)而服務(wù)的.因此在日常的統(tǒng)計(jì)實(shí)踐當(dāng)中,如果計(jì)算者缺乏了對結(jié)果的最基本的判斷,就不易發(fā)現(xiàn)解題或計(jì)算中存在的錯(cuò)誤,進(jìn)而就有可能造成不可挽回的損失.并且對數(shù)值的敏感性也是衡量一名學(xué)生數(shù)學(xué)學(xué)科素養(yǎng)發(fā)展的重要依據(jù)之一.因此概率與統(tǒng)計(jì)應(yīng)當(dāng)培養(yǎng)學(xué)生對解題結(jié)果的反思,一方面包括對結(jié)果的方向性的感受,比如,對統(tǒng)計(jì)結(jié)果的大致判斷,是否脫離了實(shí)際意義,是否滿足生活實(shí)際情況,在特殊情況下能否實(shí)現(xiàn)等.另一方面包括對結(jié)果細(xì)節(jié)的把握,比如說結(jié)果的所在區(qū)間,數(shù)據(jù)的細(xì)微變化所帶來的結(jié)果的細(xì)微變化等.這樣一種對解題結(jié)果的反思,也有益于學(xué)生進(jìn)行解題過程的回顧和解題模式的構(gòu)建.可以說通過對反思解題結(jié)果的回顧,學(xué)生相當(dāng)于重新復(fù)習(xí)了一遍做題的過程,具有溫故而知新的效果,也有利于學(xué)生通過一道例題進(jìn)行拓展性的發(fā)散與思考.通過筆者前面指出的教學(xué)實(shí)例也可以看出,題目本身可能難度并不高,但是在筆者實(shí)際教學(xué)的過程當(dāng)中,很大一部分學(xué)生仍然不能準(zhǔn)確、有指向性地估算解題結(jié)果,說明在實(shí)際培養(yǎng)學(xué)生的解題能力的過程當(dāng)中,在一定程度上忽視了對學(xué)生的數(shù)學(xué)的直覺性的培養(yǎng).因此,面對概率與統(tǒng)計(jì)問題,教師應(yīng)著力發(fā)展學(xué)生對解題結(jié)果的反思能力,使學(xué)生有能力估算、估值,做到對預(yù)求結(jié)果的區(qū)間范圍的大致把握,能夠通過數(shù)據(jù)的波動估算一定的因果關(guān)系,培養(yǎng)學(xué)生思維的批判性.
(三)培養(yǎng)學(xué)生反思問題特征
概率與統(tǒng)計(jì)的解題活動當(dāng)中,另外一個(gè)重要的培養(yǎng)目標(biāo)就是教會學(xué)生反思題目特征或問題特征.所謂問題特征,就是指在概率與統(tǒng)計(jì)問題當(dāng)中,命題者隱藏起的解題關(guān)鍵點(diǎn),也是學(xué)生們在進(jìn)行解題時(shí)尋找的破題點(diǎn).通過把握問題特征,可以更輕松地理解出題者的意圖,從而通過較為簡單的角度對問題進(jìn)行解決.這種問題特征不等價(jià)于題干條件,而是問題所具有代表性和所突出的問題意圖.而大多數(shù)學(xué)生在學(xué)習(xí)時(shí),往往將目標(biāo)放置在解答出問題上,而在解題以后,忽略了反思問題的關(guān)鍵特點(diǎn),這樣就忽略了問題的本質(zhì).比如,在統(tǒng)計(jì)題目當(dāng)中,一部分的問題就是讀圖及讀表,這類圖表讀取信息的問題特征就在考查學(xué)生的信息讀取能力.另一部分的問題是利用已經(jīng)給出的數(shù)據(jù)對未來目標(biāo)進(jìn)行估值或求解,這類問題就主要考查了學(xué)生的運(yùn)算與求解的能力.并且在經(jīng)濟(jì)數(shù)學(xué)當(dāng)中,非常重要的一個(gè)問題特征就是問題的生活性,這種具有實(shí)際背景意義的問題往往抽象于實(shí)際的生產(chǎn)生活和實(shí)踐.把握問題中的生活性也是培養(yǎng)學(xué)生反思問題,提升解題能力的重要角度.
(四)培養(yǎng)學(xué)生反思解題規(guī)律
著名數(shù)學(xué)解題大師喬治波利亞也曾經(jīng)針對解題說過:“解題是規(guī)律化的思維過程.”因此,教師應(yīng)當(dāng)通過概率與統(tǒng)計(jì)的習(xí)題,注重學(xué)生進(jìn)行解題規(guī)律的反思,讓學(xué)生深刻把握解題規(guī)律.從學(xué)生的角度而言,解題規(guī)律的反思,一方面可以提高學(xué)生們的解題速度與準(zhǔn)確性,因?yàn)閷σ?guī)律的把握就是對整個(gè)解題流程的熟悉與把握.另一方面學(xué)生通過解題規(guī)律的掌握,可以更好地進(jìn)行反思活動,形成良性思維的閉環(huán)模式.對于經(jīng)濟(jì)數(shù)學(xué)而言,一部分的模型和算法是十分重要的,是幫助學(xué)生構(gòu)建合理推測的重要工具.在經(jīng)濟(jì)數(shù)學(xué)中,學(xué)生能夠進(jìn)行規(guī)律性的反思,形成規(guī)律性的思維也是十分重要的.因此在實(shí)際教學(xué)中,教師可以在一定程度上強(qiáng)調(diào)解題規(guī)律的重要性,并且讓學(xué)生在課上或課后讀一些數(shù)學(xué)家的解題故事發(fā)展學(xué)生的解題能力.
總之,在概率與統(tǒng)計(jì)的解題教學(xué)中,教師要從反思解題方法、結(jié)果、問題特征和解題規(guī)律四個(gè)方面引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行反思活動,學(xué)生只有深刻地反思這四個(gè)方面,才能對解題進(jìn)行較為全面的理解和掌握,也更有助于后續(xù)的學(xué)習(xí).通過以上對解題教學(xué)的思考以及培養(yǎng)學(xué)生解題反思的途徑,可以看出,概率與統(tǒng)計(jì)知識對于學(xué)生的重要作用.而在實(shí)際教學(xué)環(huán)節(jié),教師更應(yīng)當(dāng)注重經(jīng)濟(jì)數(shù)學(xué)中概率與統(tǒng)計(jì)部分的解題教學(xué)與反思,讓學(xué)生進(jìn)行主動的思考,進(jìn)一步完善自身的學(xué)習(xí)體系.
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