數學概率統計論文匯總十篇

時間:2022-04-06 18:43:08

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數學概率統計論文

篇(1)

二、教學方法得以改進,促進開放式學習方式的形成

(一)改變傳統教學模式,探索新型教育方式通過實踐證明,傳統的教學模式與方式無法適應社會的需要,不能滿足現代化的教學要求,因此無法在傳統教育模式中取得滿意的教學效果。通過將數學建模融入到數學概率統計之中,可以在傳統的教學模式中融入新鮮元素,并且結合相關案例,采用啟發式教學模式進行教學,實現由淺入深、由難到易,使學生掌握數學概率統計的基本概念以及相關方法,從而對數學學習產生興趣,變被動學習為主動學習,從根本上加深學生對數學概率統計知識與建模思想的認識與理解。

(二)改變傳統學習方式,建立開放型學習形式在數學概率統計的教學內容上,認可教師不可以按照傳統的教學模式作為基本模式,不能按照教科書進行照本宣科。眾所周知,數學建模是沒有固定模式的,在進行數學建模時,要積極利用各種方式、各種技巧,因此,教師在對學生傳授相關知識的同時,要積極引導學生如何學習,如何正確的使用建模技巧,并且要讓學生對問題發生的背景以及過程進行探索,從根本上提高學生的自主創新能力。除此之外,在對習題進行處理時,學生也不能局限于比較充分的問題上,要不斷引用條件不充分的問題進行研究,并且要自己動手對材料、信息,對數據進行分析,建模,并且還要對較為抽象的問題進行具體化,從而增強自身對學習的興趣與能力。此外,教師要不斷開展討論課,讓學生積極發表自己的建議,對問題的見解進行回答,加強與同學之間的交流與學習,從而使學生在開放型學習環境中不斷成長。

三、改善教材中的理論學習,加強實踐學習

在學生的實踐活動之中,為了能夠使學生對知識有所了解,那么教材僬僥設計有關學生訓練的習題。一般而言,數學概率統計中的教材在教學內容的處理上過于理論化,對習題的次序與搭配卻不符合學生的基本特點,甚至有部分教材在設計的習題中難度過高,從而導致學生在學習中遇到困難,對數學概率統計與數學建模失去興趣。從實際角度而言,數學概率統計作為數學教材,習題是非常重要的,大量的習題可以鍛煉學習的邏輯性與思維型,因此,在對數學教材進行編寫時要按照由淺入深的基本原則,對練習題進行分門別類的編寫,從而滿足不同層次與不同對象的基本需求。在現有的數學概率統計習題之中,還需增加比較有趣、與生活有關的系統,并且該類習題要對數學建模的思想進行體現。與此同時,在教材中還應該添加應用性強的概率案件與統計案件,比如像數據的統計、數據的擬合等,讓學生能夠學會數學建模,在豐富學生課余知識的同時,也在一定程度上提高了學生的應用能力。

篇(2)

二、數學建模思想融入課堂教學

教師在講授概率論與數理統計課程時,面臨著非常重要的任務。如何讓學生通過學習增強對本課程的理解,并將知識合理地運用到實踐中,是擺在教師面前的問題。教師要將數學建模思想合理地融入到課堂。

(一)課堂教學側重實例

概率論與數理統計課程是運用性很強的一門課程。因此,將教學內容與實例想結合,可以有效提高學生的理解力,加深學生對知識點的印象。例如,在講授概率加法公式的時候,可以用“三個臭皮匠問題”作為為實例。“三個臭皮匠賽過諸葛亮”是對多人有效合作的一種贊美,我們可以把這個問題引入到數學中來,從概率的計算方面驗證它的正確性。首先可以建立起數學模型,三個臭皮匠能否賽過諸葛亮,主要是看他們解決實際問題的能力是否有差距,歸結為概率就是解決問題的概率大小比較。不妨用C表示諸葛亮解決某問題,Ai表示第i個臭皮匠單獨解決某問題,其中i=1,2,3,每個臭皮匠解決好某問題的概率是P(A1)=0.45,P(A2)=0.55,P(A3)=0.60,而諸葛亮成功解決問題的概率是P(C)=0.90。那么事件B順利解決對于諸葛亮的概率是P(B)=P(C)=0.90,而三個臭皮匠解決好B問題的概率可以表示成P(B)=P(A1)+P(A2)+P(A3)。解決此問題的過程中,學生既感受到了數學建模的樂趣,也在輕松的氛圍中學習到了概率知識。這種貼近實際生活的教學方式,不但可以提高學生學習概率的積極性,也可以增強教師從事素質教育的理念。

(二)開設數學實驗課

數學實驗一般要結合數學模型,以數學軟件為平臺,模擬實驗環境進行教學。發展到今天,計算機軟件已經很成熟,一般的統計計算都可以由計算機軟件來完成。SPSS、SAS、MABTE等軟件已經廣泛得到了運用,較大數據量的案例,如統計推斷、數據模擬技術等方面的問題,都可以用這些軟件來處理。通過數學實驗,不但可以體現數學建模的全過程,還能增強學生的應用意識,促使他們主動學習概率論與數理統計知識。學生通過軟件的學習與運用,增強了動手能力,解決實際問題的能力也會有所增強。

(三)使用新的教學方法

眾所周知,傳統的填鴨式的教學方法很難取得好的教學效果,已經不適應現代教學的要求。實踐證明,結合案例的教學方法可以由淺入深,從直觀到抽象,具有一定的啟發性。學生可以從中變被動為主動,加深對知識的理解。這種教學方法還能讓學生的眼光從課堂上轉移到日常生活,進行發散思維,學生會進一步發揮主觀能動性,思考如何將實際問題數學化,如何結合概率論與統計知識解決實際問題,等等。在這種情況下,學生的興趣提高了,教學效率自然也會得到提高。

(四)建立合理的學習方式

概率論與數理統計教學不能一味地照本宣科。數學建模并無固定模式,它需要的更多是技能的綜合。教師在實際教學過程中,不應該以課本為標準,而應該多引導學生自主解決實際問題,讓學生去查閱相關背景資料,以提高其自學能力。教師可以適當補充一些前言的數學知識,讓一些新觀念和新方法開闊學生的視野。在處理習題問題上,教師要適當引入一些不充分的問題,而不是僅僅局限于條件比較充分的問題上,要讓學生自己動手分析數據、建立模型。教師應該經常開展專題討論,引導學生勇于提出自己的見解,加強學生間的交流與互助。例如,在講授二項分布知識時,為了加深學生對知識的領悟,教師可以用“盥洗室問題”為實例來講授二項式的實際運用。問題:宿舍樓內的盥洗室處于用水高峰時,經常要排隊等待,學生對此意見很大。學校領導決定把它當作一道數學題來解答,希望學生能從理論上給出合理的解決方法。分析:首先收集基本的資料,盥洗室有50個水龍頭,宿舍樓內有500個學生,用水高峰期為2小時(120分鐘),平均每個學生用水時間為12分鐘,等待時間一般不超過12分鐘,但經常等待會讓學生失去耐心。學生希望100次用水中等待的次數不超過10次。解決方法:設X為某時刻用水的學生人數,先找到X服從什么分布。500個學生中,每個學生的用水概率是0.1,現在X人用水,與獨立實驗序列類似,比較適合用二項分布,因此設X服從二項分布,n=500,p=0.1,用概率公式表示為P(X=K)=CKnPK(1-P)n-K。接下來計算概率,主要關注不需要等待的概率(即X<50),P(X<50)=∑49K=0CKnPK(1-P)n-K,這個二項式分布是一個初步的模型,可按二項分布來計算。由于n較大(n=500),直接用二項分布計算過于復雜,我們可以利用兩種簡化近似公式來計算(泊松分布和正態分布)。經過查正態分布表,我們可以算出x=58,這說明水龍頭的個數在59~62這個范圍時,學生等待的時間概率比較合理。

三、課后練習反饋數學建模思想

數學課程離不開課后練習,課后作業是其重要的組成部分,對于鞏固課堂知識、進一步理解所學理論具有重要作用。因此,教師要把握好課后練習環節。概率論與數理統計這門課涉及到很多隨機試驗,一般的統計規律都需要在隨機試驗中找到結果。例如通過投擲骰子或硬幣可以理解頻率與概率的關系,通過雙色球的抽樣可以理解隨機事件中的相互獨立性,統計一本書上的錯別字可以判斷其是否符合泊松分布等。通過親自做實驗,學生們不但能探求到隨機現象的規律性,還能進一步鞏固所學的統計理論。除了一般的練習題以外,教師可以適當增加一些與日常生活密切相關的概率統計題目,這些題目往往趣味性較強。例如,在知道彩票的抽獎方法和中獎規則后,可以明確三個問題:(1)摸彩票的次序與中獎概率是否相關?(2)假如彩票的總量是100萬張,則一、二等獎的中獎概率是多少?(3)一個人打算買彩票,在何種情況下中獎概率大一些?這種課后練習對于學生趣味的提高很有幫助。

四、考核方式折射數學建模思想

作為一門課程,肯定需要考核,這是教學過程中的一個必然環節。課程考核是評估教學質量的重要方式。概率論與數理統計課程傳統的考試一般采用期末閉卷考試,教師通常按固定的內容出題。這種情況下,學生為了應付考試,會把很多精力都用在背誦公式和概念上面,從而會忽視知識的實際運用。學生的綜合成績雖然也包括平時成績,但期末閉卷考試往往占據很大比例。就是是平時成績,其主要還是考核學生課后的習題完成情況。因此,考核實際就成了習題考試。對于學生在課后的實驗,考核中往往很少涉及。這會導致學生逐漸脫離日常實際,更注重課堂考勤和作業。要改變這種情況,有必要改變傳統的考核方式。靈活多變的考核方式才更有利于調動學生的積極性,激發他們各方面的潛能。考核可以適當增加平時成績所占的比重,比如,平時成績可以占總成績的30%以上。平時成績主要采用開放性考核,由課后實驗或課外實踐組成。教師可以提出一些實踐問題,讓學生自主去解決。學生可以單獨完成任務,也可以組隊進行,最后提交一份研究報告,教師在此基礎上進行評定。

篇(3)

2教學的生活性

課堂教學的生活化,即通過生活中具體的實例討論概率的應用,建立形象問題和抽象思維之間的聯系。概率論與數理統計是一門實用性很強的科學,在具體實際情況和數學概念、定理、公式之間建立正確的聯系,成為現在學生面臨的主要難題。教師在教學過程中可以分析一些具體的實例,使學生了解怎樣應用數學知識解決實際問題。比如分析問題“根據以往的臨床記錄,某種診斷癌癥的試驗具有如下的效果:若被診斷者患有癌癥,則試驗反應為陽性的試驗反應為陽性的概率為0.95,若被診斷者沒有患有癌癥,則試驗反應為陰性的概率為0.95,且被試驗的人患有癌癥的概率為0.005,問如果被試驗者反應為陽性,他患有癌癥的概率為多大?”這是一個題目很長的實際問題,學生一般無從下手,解決問題的關鍵在于了解題目中涉及幾個條件和幾個隨機事件,只要準確描述隨機事件就可以把實際問題轉化為概率問題。實際問題的多次訓練有助于培養學生用數學語言描述實際問題的能力。

3教學的啟發性

教學的啟發性即給學生思考的時間,等學生無法想明白的時候再去開導。具體來說就是老師對上課提出的問題給出學生思考的時間,在學生主動思考之后,幫助學生開啟思路。“填鴨式”,“滿堂灌”的教學方法最容易使學生失去學習興趣。孔子曰“不憤不啟,不悱不發”,說的就是要啟發學生思維,引導學生思路。比如,講授全概率公式之前引入實例:有一批同一型號的產品,已知其中由一廠生產的占30%,二廠生產的占50%,三廠生產的占20%,又知這三個廠的產品次品率分別為2%,1%,1%,問從這批產品中任取一件是次品的概率是多少?撇開概率知識不談,把這個問題純粹看成一個數學問題,也可以用中學知識解決,給學生幾分鐘思考的時間并適當引導學生使用數形結合的方法討論,我們把產品在三個工廠的生產及次品情況轉化為產品分布圖,學生就很容易地知道從這批產品中任取一件次品的概率就是黑色橢圓區域在整個矩形內所占的比例,經過分析就可以得到全概率公式。該方法不僅能夠加深學生對該問題的印象,還有助于學生對復雜全概率公式的理解。

篇(4)

教學研究概率論和數理統計是教育領域中的兩個不可或缺的學科,而這兩者都有著較為抽象的特征,這就意味著學生在學習時難免會遇到這樣或那樣的困難。倘若無法正確認識相關概念,那么在今后的深入學習中便會遇到更多的難題。在很多情況下,日常練習與考試中出現的大部分錯誤主要就是因為學生未對概念有正確的認識,更不用說知識拓展了。這就要求教師在包括課前、課上以及課后的教學過程中考慮怎樣設置教學才可以使學生愿學,好學以及學好。筆者將從以下幾個方面分析概率論與數理統計教學優化的對策。

1以課程發展歷史切入,激發學生興趣

數學學科中涉及到的理論、思想以及思維等都是社會得以進步的關鍵,同時還是衡量人類發展水平的標尺。不管是學習個體,還是全人類,其發展均離不開數學的輔助。數學并不單單是一門課程,同時還是一類文化。不僅如此,它還是人們得以進步的重要手段與思想理念。數學中蘊含的意義不受時間和空間的限制,它存在于人們發展的各個時期。西方數學家早已明確提出,多種學科,包括心理學,語言學等,都和數學之間有著千絲萬縷的聯系。所以,在教學過程中,教師可以向學生講述概率論與數理統計和其他學科間的關系及其發展歷史,以此來激發學生的學習興趣。只要學生對學習產生了興趣與熱情,那么概率論與數理統計教學質量必將會得到有效提升。

2彌補傳統教學中的不足

從整體上看,《概率論與數理統計學》課本本身十分重視與概率論有關的理論知識。相比之下,數理統計的實踐知識所占比例則要稍顯偏少。筆者通過深入研究分析后發現,教材所關注的更多的是概率論知識理論層面上的傳授,而對于數理統計在實踐中的應用則涉獵的非常有限,也沒有進行具體的分析。例如,數理統計一般都只講解到區間估計與假設檢驗兩個環節就停止,造成學生無法真正掌握并運用有著良好實用特征的回歸與方差分析方法。而在一些其他的部分,也僅僅介紹了概率論,沒有突出數理統計,學生盡管掌握了概率論的率計算法則,卻并沒有真正掌握這一方法的實際運用。通常情況下都是在學習了理論知識后便快速遺忘,其最終結果就是學生雖然拿到了實踐數據,但并未掌握具有較強實用性的分析方法。這種現象不利于學生實用能力的有效提升,也背離了應用型本科院校重視提升學生應用型能力的教育思想。

3揉合數學建模實現應用能力的提升

人們都知道,學習數學學科的最有效方法就是“學以致用”。就現階段的教育現狀而言,學生從最初接觸數學開始,對數學的認識就僅限于能夠解題,獲得高分。無可厚非,這是一種衡量學生知識掌握情況的重要標準,但絕不是僅有的標準。盡管學生擁有牢固的理論基礎,但如果無法將所學應用到生活實踐中,那么整個學習過程將毫無意義。在計算機水平持續提升的階段,概率統計軟件層出不窮,且使用規模也在不斷擴大,這為學生的實際應用創造了難得的機遇。數學建模實際上就是以社會生活中的某些生產與生活現象為基礎,借助數學方法來獲取緩解或解決對策,這需要學生有較強的實踐能力。對學生的數學建模思想進行針對性的提升不僅能夠提升學生應用概率論與數理統計學理論的實踐能力,還可以有效提高學生的問題分析技巧。所以,教師在教學過程中應做好對學生數學建模思想的滲透工作,融入到實踐性較強的案例中,從而使學生可以在不斷的分析與研究過程中領悟應變能力與問題解決能力的重要性。

4改進教學方法和教學手段

現實案例和學生的生活環境有著密切的聯系。學生對所處環境進行評價與研究,從而透徹的理解各個案例,探尋問題的根源,最終聯系所學的概率論與數理統計知識來獲得問題的解決辦法。這一教學方式和生活息息相關,能夠在很大程度上刺激學生的主動探索熱情,增強他們的實踐觀念,幫助他們獲得學以致用的成就感。就拿二項分布與正態分布而言,它們就能夠解釋多種生活實踐中的現象,包括硬幣的拋擲概率等,有著非常強的現實意義。這些案例能夠激發學生主動投入到實踐探索過程中去,在翻閱資料,搜集信息,并結合概率論與數理統計有關理論的過程中透析案例并尋求解決辦法。不僅如此,保險理賠、公交車是否準時以及商業用電等都是學生在生活工作中隨處可見的實際案例,學生通過了解、分析這些問題,探析其本質,從而逐漸增強自身的概率論與數理統計應用觀念,并提升數學能力。

5完善考核方式

考核在整個教學環節中扮演著不可或缺的角色。它不僅能夠用于了解學生學習過程中存在的問題,還能夠對教師的教學水平進行一定的評價。概率論與數理統計課程是考試課程,所以不應完全根據期末成績占總分70%,平時成績占30%的計算方法得出學生的最終文化分。而是應把考核體制中的成績評估進行進一步細化,這不僅可以提升學生的學習主動性,還可以突出學生在應用概率論與數理統計知識方面的技能與水平。在這樣一種詳細的考核機制中,學生的實踐能力才可以得到最終的提升。因此,概率論與數理統計教學必須要完善考核方式。

6總結

總而言之,概率論與數理統計教學過程中,教師不應將教學目標定位使學生掌握有限的概率論與數理統計解題方法,而應考慮幫助學生在學習這一學科的各個環節中開拓學生的思考方式與視野。同時,還要使學生感受到這一學科在實踐當中的使用價值,從而有效增強學生分析與解決問題的技能。只要教師在教學中實施精心教育,那么學生的自身素質必然會有所提高,也會為學生的就業打下良好的基礎。

作者:王曉敏 單位:西安外事學院工學院

篇(5)

在互聯時代下的今天,學習越來越社會化,新的學習方法和技術手段的引入使得高等教育正面臨著前所未有的變革,“自主學習”作為主體性教育的基礎,已逐漸深入各學科教育領域.數學知識的獲得,數學能力的形成,滲透了許多自主學習的因素.概率論與數理統計是眾多專業的基礎類必修課程之一,在高等教育這個水平上倡導自學這門課程,是為學習專業課程和儲備數學知識奠定基礎.因此,從當前的教育實際出發,分析和研究影響概率論與數理統計自主學習的因素,構建以提高學生自主學習能力為目的的概率論與數理統計教學策略尤其重要.

一、什么是自主學習

自主學習是指學生個體在學習過程中的一種主動而積極自覺的學習行為,它是建立在學生自己“想學,會學,堅持學”的基礎之上的.國內外對自主學習的研究大致可分為三個階段:自主學習思想的提出,自主學習的實驗以及自主學習的系統研究.20世紀70年代末,國內學者對自主學習的理論與實踐進行了較多研究,出現了11項以指導學生自主學習為目標的教學實驗,并把相關的教學實驗結果以理論形式總結了出來.此外我國的心理學者在借鑒國外自主學習研究成果的基礎上開展了一些自主學習的心理學研究.至此,我國的自主學習研究進入了系統化階段.

二、目前概率論與數理統計自主學習的現狀

盡管目前國內的自主學習研究已經取得了較多的研究成果,但也存在一些問題和不足,主要有以下幾個方面:研究對象多為中小學生,對大學生的自主學習研究較少;研究涉及的學科領域較單一;研究內容多側重于有利于學生自主學習的教學模式.

概率論與數理統計知識體系既來源于自然世界,又與學生在現實生活中不斷的積累有關.但是,在學生的長期學習過程中,由于教師教學方式缺乏靈活性和數學知識結構自身的復雜性與延伸性,往往使得學生對自主學習產生了畏懼心理,自主學習意識淡薄,自主學習能力急待提高.

通過文獻資料法和訪談法對目前學生的概率論與數理統計自主學習的現狀進行了調查,得出如下結論:

(一)概率論與數理統計自主學習水平整體一般

以課程代碼為04183的全國高等教育自學考試中概率論與數理統計課程內容和考核要求為例,該門課程考核的知識點共34個,又分為識記、領會、簡單應用、綜合應用四個認知層次.對于前期微積分課程基礎較好的同學而言,自主學習該門課程中的大數定理與數理統計內容也較困難,總體自主學習水平一般.

(二)女同學自主學習水平的寬度和深度均高于男同學

女同學在自主學習的目標、方法與學習管理上都比男同學較好,女同學認真仔細的性格特征能使她們更快地適應自主學習的學習氛圍,也能較好地對自己的自主學習過程進行監控管理.

(三)隨著多媒體工具的介入,自主學水平急待提升

到了大學階段,隨著認知能力的提高和社會經驗的豐富,學生們更趨向于選擇靈活便捷的學習方式,幕課與微課的出現為自主學習提供了一定的輔助作用.但是,學生自主學習的積極性、主動性和自主學習的方法、策略都有待提高.

三、改進概率論與數理統計自主學習策略

綜上可知,影響概率論與數理統計自主學習的因素主要有學生已有的數學必備知識、學生自主學習的主動性、已掌握的數學學習方法與技能、具體學習內容的難易程度等等.

由此,對概率論與數理統計自主學習提出一些建議:

(一)進一步培養學生對概率論與數理統計課程自主學習的主動性與積極性

在數學課堂教學過程中,教師的主要目的在于構建學生主體,創設學生自主學習的環境,提供學生自主學習的機會.通過引導學生意識到課程的重要性,幫助學生設置合理的學習目標,實施多種教學方式,創設問題情景等方法,不斷提升學生的主體性意識,真正發揮學生的創造性思維.

(二)指導對概率論與數理統計課程自主學習的方法和策略

數學是高度概括抽象的理論科學,在其中使用了大量形式化、符號化的語言,因此數學自主學習更需要講方法和策略.分層次學習法,專題學習法,小組探討研究法等學習方法的指導,能進一步提升自主學習的效率.

(三)提倡學生采用多種類移動在線學習方式,全面輔助提高自主學習的效果

在互聯網技術高速發展下的今天,知識的傳播速度大大提高.作為更容易對新生事物產生興趣并接受它的新時代大學生,在概率論與數理統計的自主學習過程中可合理采用微課、慕課等學習方式,以達到預期的學習效果.

(四)建立適當的學習效果評價模式,促進學生自主學習的深入進行

評價模式的建立是為了促進學生自主學習的發展,科學的評價與及時的反饋是概率論與數理統計課程自主學習的推動劑.在實施中,要遵循定性與定量相結合、過程與結果相結合、個體與全面相結合的原則,重視個體差異,注重鼓勵性評價.

總之,學生自主學習能力的培養需要長期的積累,學生主體能力的發揮更多地依賴于教師的引導和學生的主動參與.實現自主學習是新時期素質教育的要求,也是學生全面發展的需要.

篇(6)

縱觀新課標人教版初中數學統計與概率章節,筆者始終感覺用鍵盤問題做數學模擬實驗的教學載體,學生探究熱情低調,究其原因主要是缺乏農村學生數學生活化的體驗。通過幾年嘗試教學與改進,我們發現初中數學模擬實驗求概率的設計與應用可從以下角度思考和探索。

一、初中數學模擬實驗設計原則。

1、生活性。試驗內容要貼近學生生活,有利于學生經驗思考與探索,內容的組織要處理好過程與結果的關系,直觀與抽象的關系,生活化、情景化與知識化的關系.課程內容的呈現應注意層次化和多樣化,以滿足學生的不同學習需要.[1]

2、廣泛性。避免以點代面,全盤考慮初中數學論文初中數學論文,分點試驗。讓抽樣結果盡可能反映是按研究對象的共性特征。

3、隨意性。每次實驗方案的實施不提前預設,圍繞方案任意活動,并直接獲得需要的數據。

4、活動性。有效的數學教學活動是教師教與學生學的統一,學生是數學活動的主體,教師是數學活動的組織者與引導者,通過活動“致力于改變學生學習方式,使學生樂意并有更多精力投入到現實的、探索性的數學活動中去”,才能還學習真正動機――因活動而快樂,因快樂而學習.[2]

二、初中數學模擬實驗的適用條件。

由于隨機事件的結果具有不可預測性,往往解決相關實際問題難以從根本上把握。分清初中數學模擬實驗的適用條件,是進行有效設計和準確應用的關鍵畢業論文格式范文期刊網。

通過對模擬實驗相關事件的綜合分析,以及與列舉法求概率相關事件的對比,我們不難發現模擬實驗求事件的概率適用條件包括每次實驗的所有可能結果不是有限個或每次實驗的各種結果發生的可能性不相等。[3]

三、初中數學模擬實驗的設計程序[4]與過程

1、確定設計方案(如投飛鏢、做記號、數數量、拋硬幣、擲骰子、轉轉盤、等)。

2、擬定統計欄目(總數、頻數、頻率)。

3、統計相關數據, 計算頻率與數據規律分析。

篇(7)

2.改進了概率統計的教學方法

目前高師概率統計的課堂教學仍在采用傳統的“滿堂灌”的教學方法,無視學生的表現和教學效果,教學的目的往往只針對最后的統一考試,教學過程中只是簡單地把知識灌輸給學生,強調對解題能力的訓練,忽視了學生對知識理解和應用的掌握,忽視了對學生創新能力的培養。因此,我們改進了概率統計的教學方法,首先在概率統計課堂教學中突出了的數學思想的教學。概率統計中的數學思想的教學主要有隨機思想、統計調查思想、統計描述思想、統計推斷思想等。在概率統計教學過程中,我們注重了數學思想方法的教學,注意了各種統計方法的使用條件及注意事項,而且分析它們與一般的數學思想方法的異同,突出概率統計思想方法的特點。其次在概率統計教學中采用了類比方法進行教學。類比是一種從特殊到特殊的推理,具有推理的猜測性、聯系的廣泛性、探索性等特點。概率統計中有許多內容可以作類比教學,例如,多維隨機變量的教學可與一維隨機變量的進行類比,連續型隨機變量的教學與離散型隨機變量進行類比。

3.加強了現代信息技術與課程內容的整合

現代信息技術的發展對數學教育的影響是不言而喻的。在實際課堂教學中,教師們充分利用計算機的優勢,使得概率統計這門學科學生學起來更便利,使得課堂更加多樣和豐富多彩,現在在我們這個學科的課堂上,計算機已經成為了學習的有力工具。對于概率統計的教學,除了采用多媒體教學之外,還讓學生通過數學軟件或統計軟件,如MatLab、SAS等上機操作實驗,體驗概率統計的思想,如概率中的蒲豐投針問題、馮-諾依曼用數學程序在計算機上模擬等給我們上機操作提供了有趣的題材。我們在概率統計課堂教學中強調了學生動手能力的培養,在教師指導下運用所學的知識和計算機技術,分析解決一些實際問題,寫出分析報告。例如,在回歸分析這部分內容的學習過程中,通過讓學生收集本校大學生學習投入與學業成績的相關數據,指導學生運用統計軟件,建立大學生學習投入與學業成績之間關系的回歸模型。這樣做大大提高了實踐教學的效果,在實驗中,通過動手能幫助學生理解該課程中一些抽象概念和理論,同時利用所學的方法和技巧,讓學生獨立完成研究型的小課題,從而培養學生的創新精神和實踐能力。

4.改革了考核方法

課程的考核方法是教學中重要的一個環節。現在該課程的考核方式與其他課程基本上類似,期末考試成績占80%(或70%),平時成績占20%(或30%)。現行的考核方式不盡合理,不能全面的評價學生的整體成績,所以我們進行了改進。我們在實際工作中采取了靈活多樣的多種方式相結合的考核方法。就是將傳統的單一閉卷考試方式改為閉卷與開卷相結合、平時考核與期末考試相結合的靈活多樣的考核方法。閉卷考試主要考查學生對概率統計概念、理論的掌握程度;開卷考試主要考查學生對概率統計方法的掌握程度,通過設計一些與教學相關的、應用性的綜合型案例,采用數學建模的形式,讓學生完全自主的運用所學方法去分析、討論和解決實際問題。平時考核的方式采取多種形式,包括平時的作業訓練、學習小結及撰寫課題小論文等。課題小論文是教師在教學過程中設計一些小課題,通過學生對這些課題的分析、討論、總結及撰寫論文的過程,達到了調動學生學習主動性、促進了自主學習的目的。多樣的考核形式,既增強了教師教學的靈活性,又讓學生真正體會到學習的樂趣,增加學習的積極性,真正培養了學生的應用能力和創新思維,達到了明顯的教學效果。

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因此,在課程設置上,不能只局限于一套指定的教材,應該在一個統一的教學基本要求的基礎上,教材建設應向著一綱多本和立體化建設的方向發展。在教學進度表中應明確規定該門課程的講授時數、實驗時數、討論時數、自學時數(在以前基礎上適當增加學時數),這樣分配教學時間,旨在突出學生的主體地位,促使學生主動參與,積極思考。

2教學形式

1)開設數學實驗課教學時可以采用以下幾個實驗:在校門口,觀察每30s鐘通過汽車的數量,檢驗其是否服從Poisson分布;統計每學期各課程考試成績,看是否符合正態分布,并標準化而后排出名次;調查某個院里的同學每月生活費用的分布情況,給出一定置信水平的置信區間;隨機數的生成等等。通過開設實驗課,可以使學生深刻理解數學的本質和原貌,體味生活中的數學,增強學生興趣,培養學生的實際操作能力和應用能力。

2)引進多媒體教學多媒體教學與傳統的教學法相比有著不可比擬的優勢。一方面,多媒體的動畫演示,生動形象,可以將一些抽象的內容直觀地反映出來,使學生更容易理解,同時增強了教學趣味性。如在學習正態分布時,可以指導學生運用Matlab軟件編寫程序,在圖形窗口觀察正態分布的概率密度函數和概率分布函數隨參數變化的規律,從而得出正態分布的性質。另一方面,由于概率統計例題字數較多,抄題很費時間。制作多媒體課件,教師有更多的精力對內容進行詳細地分析和講解,增加與學生的互動,增加課堂信息量。對于教材中的重點、難點、復習課、習題課等都可制作成多媒體課件形式,配以適當的粉筆教學,這樣既能延續一貫的聽課方式,發揮教師的主導作用,又能充分體現學生的認知主體作用。比如在概率部分,把幾個重要的離散型隨機變量、連續型隨機變量的分布率、概率密度、期望、方差等列成表格;在統計部分,將正態總體均值和方差的置信區間,假設檢驗問題的拒絕域列成表格形式,其中所涉及到的重要統計量的分布密度函數用圖形表示出來。這樣,學生覺得一目了然,通過讓學生先了解圖形的特點,再結合分位數的有關知識,找出其中的規律,理解它們的含義及聯系,加深了學生對概念的理解及方法的運用,以便更容易記住和求出置信區間和假設檢驗問題的拒絕域。這樣,不僅使學生對概念的理解更深刻、透徹,也培養了學生運用計算機解決實際問題的能力。

3)案例教學,重視理論聯系實際《概率論與數理統計》是從實際生產中產生的一門應用性學科,它來源于實際又服務于實際。因此,采取案例教學法,重視理論聯系實際,可以使教學過程充滿活力,學生在課堂上能接觸到大量的實際問題,可以提高學生綜合分析和解決實際問題的能力。如講授隨機現象時,用拋硬幣、元件壽命、某時段內經過某路口的車輛數等例來說明它們所共同具有的特點;講數學期望概念時,用常見的街頭用隨機摸球為例,提出如果多次重復地摸球,決定成敗的關鍵是什么,它的規律性是什么等問題,然后再講數學期望概念在產品檢驗及保險行業的應用,就能使學生真正理解數學期望的概念并能自覺運用到生活中去;又如講授正態分布時,先舉例說明正態分布在考試、教育評估、企業質量管理等方面的應用,然后結合概率密度圖形講正態分布的特點和性質,讓同學們總結實際中什么樣的現象可以用正態分布來描述,這樣能使學生認識到正態分布的重要性及其應用的廣泛性,從而提高學生的學習積極性,強化學生的應用意識。

另外,也可選擇一些具有實際背景的典型的案例,例如概率與密碼問題、敏感問題的調查、血液檢驗問題等等。通過對典型案例的處理,使學生經歷較系統的數據處理全過程,在此過程中學習一些數據處理的方法,并運用所學知識和方法去解決實際問題。

3考核方法

考試是一種教學評價手段。現在學生把考試本身當作追求的目標,而放棄了自身的發展愿望,出現了教學中“教”和“學”的目的似乎是為了“考”的奇怪現象。有些院校概率統計課程只有理論課,沒有實驗課,其考試形式是期末一張試卷定乾坤,雖然有平時成績,主要以作業和考勤為主,占的比率比較小(一般占2O),并且學生的作業并不能真實地反映學生學習的好壞,使得教師無法真正地了解每個學生的學習情況,公平合理地給出平時成績。而這種單一的閉卷考試也很難反映出學生的真實水平。

所以,我們首先要加強平時考查和考試,每次課后要留有作業、思考題,學完每一章后要安排小測驗,在概率論部分學完后進行一次大測驗。其次注重科學研究,每個學生都要有平時論文,學期論文,以此來檢查學生掌握知識情況和應用能力.此外還有實驗成績。最后是期末考試,以A、B卷方式,采取閉卷形式進行考試。將這4個方面給予適當的權重,以均分作為學生該門課程的成績。成績不及格者.學習態度好的可以允許補考。否則予以重修。分數統計完后,對成績分布情況進行分析,通過總體分布符合正態分布程度和方差大小判斷班級的總體水平,并對每道題的得分情況進行分析,評價學生對每個知識點的掌握情況和運用能力,找出薄弱環節,以便對原教學計劃進行調整和改進。總之,通過科學的考核評價和反饋,促進教學質黽不斷改進和提高。

[參考文獻]

[1]茆詩松.概率論與數理統計[M].北京:高等教育出版社,2006.

篇(9)

概率論與數理統計是定量研究隨機現象規律性的數學學科。隨著科學技術的發展,概率論與數理統計已廣泛引用于農業院校各專業的科學研究中。目前中國的農業院校都開設了概率論與數理統計,雖然課程概念比較抽象,計算繁雜,學起來較困難,但這是應用性最強的大學數學課程之一。不過近年來,伴隨著高校課程改革,高等農林院校本科生教學計劃中概率論與數理統計課程的教學學時不斷減少,所以必須對此課程的教學方式和方法進行改革。

全國大學生數學建模本文由收集整理競賽創辦于1992年,每年一屆,目前已成為全國高校規模最大的基礎性學科競賽,也是世界上規模最大的數學建模競賽。隨著競賽的推廣,數學建模被越來越多的教師與學生所熟悉。所謂數學模型,是指現實世界中的實際問題用數學語言表達出來,即建立數學模型,然后求解,以此解決現實問題的數學知識應用過程。將數學建模運用于數學教學有利于培養學生的洞察能力、聯想能力、數學語言翻譯能力、綜合應用分析能力和創新能力,此教學模式的運用切合新時代培養通專并用,全面發展的高素質人才的需要。筆者認為,在當前的概率論和數理統計課程中可適當增加數學建模思想,培養學生的創新能力和應用能力,激發學生的學習興趣,這也是本論文的切入點。

二 農業院校概率論與數理統計教學中存在的問題

1.中學與大學數學教育內容的脫節

中學課改后的畢業生開始進入大學,課程改革中對數學課程的知識范圍和要求改動了很多,學生們已經學習過部分概率論的知識,但中學時學習概率的思維方式與大學數學不同,很多學生依舊用中學的學習方式學習概率論與數理統計,造成了他們學習上產生挫敗感。

2.教師的教育觀念缺乏與時俱進

大部分大學數學教師并沒有意識到中學課程改革對這門課程和學生們的影響,依舊按照傳統教學方式講授,注重定理、推論、證明、計算,而新一代的大學生很難快速適應新的學習方式,所以增加了學生的學習難度。

3.教學內容缺乏應用性

概率論和數理統計的教學過于強調基本理論,缺乏對農業科學的交叉性應用研究。農科專業的學生普遍感覺學數學對將來的生活工作沒有用處,所以導致學生缺乏學習的動力和興趣,只是為了通過考試而學習。

4.考核方式過于死板

多年來,概率論和數理統計的考核方式始終一成不變,偏重于期末的閉卷考試,試卷主要考查計算和一些固定模式的應用題型,導致學生死記硬背、應付考試,不利于激發學生的創新興趣。

三 建模思想在概率論和數理統計課程上的應用

針對以上問題,建議改革教學方式,通過引入數學建模思想激發學生的創新思維。

1.改變教學內容,增加應用型教學的引入

首先,提倡教師了解中學課改中影響概率論與數理統計的內容,充分利用學生已學過的概率論知識,避免重復教學,但要強調中學數學與大學數學不同的思考方式。在教學內容中吸收和融入與實際農業科學研究問題有關的應用性題目。歷年全國大學生數學建模競賽題目中不乏農科專業相關的題目,如“作物生長的施肥效果問題”(1992年a題)、“dna序列的分類問題”(2000年a題)、“葡萄酒的評價”(2012年a題)等。這些題目都與現實農業生產生活密切相關,在解決這些問題過程中能很好地鍛煉學生自主地、能動地認識、理解問題的能力。

但是,如果直接把數學建模的題引入日常教學中,將面臨下列問題:(1)數學建模競賽的題目一般是涉及面很廣,需要很多專業知識和良好的數學功底,而農科院校的學生的數學基礎薄弱,在沒經過培訓的情況下解決競賽題目困難較大;(2)要較好地解決建模題目需要大量的時間,這在課時有限的概率論與統計課程中不可能實現。

上述兩個問題的解決思路:(1)如果直接運用競賽原題,可以把重點放在(1)(2)兩個比較簡單的問題上,刪除題目中與這兩個問題沒有關系的條件,或簡化題目背景以適應課堂教學;(2)引入一些數學建模集訓小題目,這些題目類似于課后習題,但實用性更強,甚至可以留作課后作業,引導學生分組討論,學生共同完成。

2.改變教學方法,引入相關教學統計軟件

教學方法方面,重心不能一味地放在定理、證明、計算上,應拋棄“滿堂灌”的教學方法,采用啟發、歸納的教學模式,通過建模思想的引入,使學生由淺入深、由直觀到抽象地認識概率論和數理統計在實踐中的應用,真正掌握數學概念和方法,并從中獲得學習上的樂趣。

數學實驗課在農業院校中開展的相對較少,大多以選修課的形式出現,筆者建議在概率論與數理統計課程中安排1~2次實驗課,講授統計軟件的應用。隨著近代計算機技術的迅速發展,軟件技術日益成熟,概率論與數理統計中很多計算問題都可以借助于軟件操作。農科高校的學生普遍計算能力不強,尤其是建模例子中的數據樣本量比較大,計算過程復雜,學生手算起來比較困難。現有的統計軟件,如sas、spss等世界通用的軟件,可以解決較大數據量的概率與統計方面的題目,如數據處理、數據擬合、參數估計、假設檢驗、方差分析、回歸分析等問題,而且一般的菜單操作就可以解決這類問題。學生學習一些簡單的軟件應用,可以增強他們的應用意識和動手解決實際問題的能力,反過來促使學生主動學好概率論與數理統計的理論知識。

3.改變學習觀念,提高學生的學習興趣

建模思路的引入,能有效改變大學生的“數學無用論”。作為教師,我們應根據課程的主要知識點,與相關專業教師加強交流合作,搜集整理大量的農科專業問題,并用建模的方法進行解決。當然,課程的教學不一定都需要完整地解決一類問題,只要題目背景來自農科專業或采用農科數據,就能在很大程度上調動學生的學習積極性,讓他們知道將來的學習和生活中確實能用到概率論與數理統計的相關知識。

4.改變考核方式和方法

概率論和數理統計是一門實用性較強的學科,特別是數理統計方面的題目,若采用傳統的閱卷考核方式考查,只會導致學生用死記硬背、題海戰術等方法應付考試,導致學生被動學習,缺乏學習的興趣。

篇(10)

《概率論與數理統計》是研究隨機現象客觀規律的一門學科,是全國高等院校數學以及各工科專業的一門重要的基礎課程,也是全國碩士研究生入學數學考試的一個重要組成部分。該課程處理問題的思想方法與學生已學過的其他數學課程有很大的差異,因而學生學起來感到難以掌握。大多數學生感到基本概念難懂,易混淆、內容抽象復雜,難以理解、解題不得法、不善于利用所學的數學知識和數學方法分析解決實際問題。為此,筆者從教學安排、教學內容、教學形式和考核方法4個方面對《概率論與數理統計》的教學進行了研究和探討。

1 教學內容和安排

《概率論與數理統計》的內容以及教師授課一般都存在著重理論輕實踐、重知識輕能力的傾向,缺少該課程本身的特色及特有的思想方法,課程的內容長期不變,課程設置簡單,一般只局限于一套指定的教材。《概率論與數理統計》課程 內容主要包括 3大類 :①理論知識 。也就是構成本學科理論體系的最基本 、最關鍵的知識,主要包括隨機事件及其運算、條件概率、隨機變量、數字特征、極限定理、抽樣分布 、參數估計 、假設檢驗等理論知識,這些是學 習該課程必須要掌握的最重要 的理論知識。②思維方法 。指的是該學科研究的基本方法,主要包括不確定性分析、條件分析、公理推斷、統計分析、相關分析 、方差分析與回歸分析等方法 ,這些大多蘊涵在學科理論體系中,過去往往不被重視,但實際上對于學生知識的轉化與整合具有十分重要的作用。③應用方面。《概率論與數理統計》在社會生活各個領域應用十分廣泛,有大量的成功實例 。

因此,在課程設置上,不能只局限于一套指定的教材,應該在一個統一 的教學基本要求 的基礎上 ,教材建設應向著一綱多本和立體化建設的方向發展 。在教學進度表中應明確規定該 門課程的講授時數 、實驗時數、討論時數、自學時數 (在以前基礎上適 當增加學時數),這樣分配教學時間,旨在突 出學生的主體地位,促使學生主動參與,積極思考。

2 教學形式

1)開設數學實驗課教學時可以采用 以下幾個實驗 :在校門 口,觀察每 30s鐘通過汽車的數量,檢驗其是否服從 Poisson分布;統計每學期各課程考試成績,看是否符合正態分布,并標準化而后排 出名次;調查某個院里的同學每月生活費用的分布情況 ,給出一定置信水平的置信區間;隨機數的生成等等。通過開設實驗課 ,可以使學生深刻理解數學的本質和原貌 ,體味生活中的數學 ,增強學生興趣 ,培養學生的實際操作能力和應用能力。

2)引進 多媒體教學多媒體教學與傳統的教學法相比有著不可比擬的優勢。一方面,多媒體的動畫演示 ,生動形象,可以將一些抽象的內容直觀地反映出來,使學生更容易理解,同時增強了教學趣味性。如在學習正態分布時,可以指導學生運用 Matlab軟件編寫程序,在圖形窗 口觀察正態分布的概率密度函數和概率分布函數隨參數變化的規律 ,從而得出正態分布的性質。另一方面,由于概率統計例題字數較多,抄題很費時間。制作多媒體課件,教師有更多的精力對內容進行詳細地分析和講解,增加與學生的互動,增加課堂信息量。對于教材中的重點、難點、復習課 、習題課等都可制作成多媒體課件形式,配以適當的粉筆教學,這樣既能延續一貫的聽課方式,發揮教師的主導作用,又能充分體現學生的認知主體作用。比如在概率部分 ,把幾個重要的離散型隨機變量、連續型隨機變量的分布率、概率密度、期望、方差等列成表格;在統計部分 ,將正態總體均值和方差的置信區間,假設檢驗問題的拒絕域列成表格形式,其中所涉及到的重要統計量的分布密度 函數用 圖形表示 出來。這樣,學生覺得一目了然,通過讓學生先了解圖形的特點,再結合分位數的有關知識,找出其中的規律,理解它們的含義及聯系,加深了學生對概念的理解及方法的運用,以便更容易記住和求出置信 區間和假設檢驗問題的拒絕域。這樣,不僅使學生對概念的理解更深刻、透徹,也培養了學生運用計算機解決實際問題的能力。

3)案例教學,重視理論聯系實際 《概率論與數理統計》是從實際生產中產生的一門應用性學科,它來源于實際又服務于實際。因此,采取案例教學法,重視理論聯系實際,可以使教學過程充滿活力,學生在課堂上能接觸到大量的實際問題,可以提高學生綜合分析和解決實際問題的能力。如講授隨機現象時,用拋硬幣、元件壽命、某時段內經過某路口的車輛數等例來說明它們所共同具有的特點;講數學期望概念時,用常見的街頭用隨機摸球為例,提出如果多次重復地摸球,決定成敗的關鍵是什么,它的規律性是什么等問題,然后再講數學期望概念在產品檢驗及保險行業的應用,就能使學生真正理解數學期望的概念并能自覺運用到生活中去;又如講授正態分布時,先舉例說明正態分布在考試、教育評估、企業質量管理等方面的應用 ,然后結合概率密度圖形講正態分布的特點和性質,讓同學們總結實際中什么樣的現象可以用正態分布來描述 ,這樣能使學生認識到正態分布的重要性及其應用的廣泛性,從而提高學生的學習積極性,強化學生的應用意識。

另外,也可選擇一些具有實際背景的典型的案例,例如概率與密碼問題、敏感問題的調查、血液檢驗問題等等。通過對典型案例的處理,使學生經歷較系統的數據處理全過程,在此過程中學習一些數據處理的方法,并運用所學知識和方法去解決實際問題。

3 考核方法

考試是一種教學評價手段。現在學生把考試本身當作追求的目標,而放棄了自身的發展愿望,出現了教學中“教”和“學”的目的似乎是為了“考”的奇怪現象。有些院校概率統計課程只有理論課,沒有實驗課,其考試形式是期末一張試卷定乾坤,雖然有平時成績,主要以作業和考勤為主,占的比率比較小 (一般占2O),并且學生的作業并不能真實地反映學生學習的好壞,使得教師無法真正地了解每個學生的學習情況,公平合理地給出平時成績。而這種單一的閉卷考試也很難反映出學生的真實水平。

所以,我們首先要加強平時考查和考試,每次課后要留有作業、思考題,學完每一章后要安排小測驗,在概率論部分學完后進行一次大測驗 。其次注重科學研究,每個學生都要有平時論文,學期論文,以此來檢查學生掌握知識情況和應用能力.此外還有實驗成績。最后是期末考試,以 A、B卷方式,采取閉卷形式進行考試。將這 4個方面給予適 當的權重,以均分作為學生該門課程的成績。成績不及格者.學習態度好的可以允許補考。否則予以重修。分數統計完后,對成績分布情況進行分析,通過總體分布符合正態分布程度和方差大小判斷班級的總體水平,并對每道題的得分情況進行分析,評價學生對每個知識點的掌握情況和運用能力,找出薄弱環節,以便對原教學計劃進行調整和改進。總之,通過科學的考核評價和反饋,促進教學質黽不斷改進和提高。

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