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時(shí)間:2023-07-14 16:24:02
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關(guān)鍵詞: 數(shù)據(jù)分析課程 翻轉(zhuǎn)課堂 教學(xué)設(shè)計(jì)
數(shù)據(jù)作為信息的主要載體,在當(dāng)今“大數(shù)據(jù)時(shí)代”背景下扮演著重要的角色。對數(shù)據(jù)的分析和利用已經(jīng)成為每個(gè)行業(yè)重要的生產(chǎn)因素,并廣泛應(yīng)用于各行業(yè)和領(lǐng)域。數(shù)據(jù)分析就是用適當(dāng)?shù)慕y(tǒng)計(jì)方法對收集的資料進(jìn)行詳細(xì)的研究,提取有用的信息并形成結(jié)論,以求最大化地開發(fā)數(shù)據(jù)資料的功能與發(fā)揮數(shù)據(jù)的作用。在我校,數(shù)據(jù)分析課程是信息與計(jì)算科學(xué)系的必修課程,對提高學(xué)生的建模能力及數(shù)據(jù)分析水平有重要的作用。
數(shù)據(jù)分析課程的特點(diǎn)就是要求學(xué)生具備較高的理論基礎(chǔ)水平、綜合應(yīng)用及動(dòng)手能力,還需要學(xué)生掌握必要的分析解釋能力。將理論與實(shí)際案例結(jié)合,發(fā)揮學(xué)生的主觀能動(dòng)性,增加學(xué)生的動(dòng)手實(shí)踐和分析解釋環(huán)節(jié),是數(shù)據(jù)分析教學(xué)中必須遵循的原則。而翻轉(zhuǎn)課堂正是通過對知識(shí)傳授和知識(shí)內(nèi)化兩個(gè)環(huán)節(jié)的顛倒,實(shí)現(xiàn)學(xué)生對授課內(nèi)容的理解和對知識(shí)點(diǎn)的內(nèi)化,也就是理論結(jié)合實(shí)踐的過程。因此本文針對數(shù)據(jù)分析課程特點(diǎn)和存在的問題,結(jié)合翻轉(zhuǎn)課堂的教學(xué)理念,對數(shù)據(jù)分析課程各個(gè)教學(xué)環(huán)節(jié)進(jìn)行設(shè)計(jì)研究,以期促進(jìn)數(shù)據(jù)分析教學(xué),使之更好地為專業(yè)素質(zhì)的培養(yǎng)提供服務(wù)。
一、數(shù)據(jù)分析教學(xué)存在的問題
1.理論教學(xué)
數(shù)據(jù)分析課程的理論與方法內(nèi)容豐富,涉及面廣,應(yīng)用范圍大。在理論教學(xué)中,學(xué)生學(xué)習(xí)理解掌握理論基礎(chǔ)具有一定的難度。如對各分析方法的理解掌握,必須建立在良好的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)上,綜合運(yùn)用所學(xué)數(shù)學(xué)知識(shí)才可以理解各種數(shù)據(jù)分析的理論分析原理。同時(shí)學(xué)生還需要理解掌握各分析方法理論的內(nèi)在聯(lián)系,并把握其不斷發(fā)展的趨勢,才能真正掌握數(shù)據(jù)分析的理論與方法。我校現(xiàn)在的數(shù)據(jù)分析課程教學(xué)理論課程授課方式單一,傳統(tǒng)教學(xué)方式使學(xué)生只能對課程方法理論淺嘗輒止,無法深入了解,綜合運(yùn)用。同時(shí)單一的課堂授課模式無法對學(xué)生的掌握程度進(jìn)行有效的評(píng)價(jià)和檢測。
2.實(shí)踐教學(xué)
數(shù)據(jù)分析課程對學(xué)生的動(dòng)手能力要求很高。學(xué)生在理解掌握各種分析方法的理論基礎(chǔ)上,需要掌握一定的統(tǒng)計(jì)軟件的使用方法,如SPSS,MATLAB。這需要將理論方法,如復(fù)雜的公式,與實(shí)際軟件使用相結(jié)合。實(shí)驗(yàn)教學(xué)中,要求學(xué)生有較高的計(jì)算機(jī)編程能力,然后結(jié)合數(shù)據(jù)分析的理論方法,對數(shù)據(jù)進(jìn)行分析,并應(yīng)用于實(shí)踐。現(xiàn)階段我校數(shù)據(jù)分析課程中,學(xué)生實(shí)踐課時(shí)偏少,而且傳統(tǒng)授課模式讓學(xué)生的學(xué)習(xí)處于被動(dòng)狀態(tài)。實(shí)踐教學(xué)中只能根據(jù)老師和教材的指導(dǎo),對課本上的例題程序進(jìn)行練習(xí),極大地限制學(xué)習(xí)廣度和深度,且無法有效地將本課程與實(shí)際生活與應(yīng)用聯(lián)系起來,從而挫傷學(xué)生學(xué)習(xí)和動(dòng)手的積極性。
3.學(xué)生能力培養(yǎng)
數(shù)據(jù)分析課程對學(xué)生能力的培養(yǎng)體現(xiàn)在綜合運(yùn)用能力和對結(jié)果的分析解釋能力。理論課程傳統(tǒng)的填鴨式教學(xué),和實(shí)踐課程拘泥于教材的例題程序的現(xiàn)狀,將數(shù)據(jù)計(jì)算與數(shù)據(jù)分析分割開來,勢必會(huì)限制學(xué)生綜合運(yùn)用能力和分析解釋能力的發(fā)展,影響學(xué)生學(xué)習(xí)興趣和課程教學(xué)效果。
二、翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)理念
翻轉(zhuǎn)課堂起源于美國林地公園高中,兩位化學(xué)老師通過讓學(xué)生在家觀看視頻,課堂進(jìn)行練習(xí)的方式,完全顛覆傳統(tǒng)教學(xué)模式。翻轉(zhuǎn)課堂將傳統(tǒng)教學(xué)模式中知識(shí)傳授和知識(shí)內(nèi)化兩個(gè)階段顛倒過來。與傳統(tǒng)授課模式不同的是,知識(shí)傳授不再是完全由課堂中教師的講解完成,而是通過信息技術(shù)的輔助在課前或課后等業(yè)余時(shí)間完成,同時(shí)知識(shí)的內(nèi)化不再是單一的由課后作業(yè)或者練習(xí)完成,而是通過在課堂中進(jìn)行疑難解答、項(xiàng)目式學(xué)習(xí)、合作學(xué)習(xí)等方式進(jìn)行。因此,對翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)方法的實(shí)際有效利用可以將大學(xué)生學(xué)習(xí)時(shí)間最大化,并培養(yǎng)學(xué)生的自學(xué)能力、自我約束能力及分工合作能力。
在數(shù)據(jù)分析課程教學(xué)中,學(xué)生可以利用課余時(shí)間,結(jié)合教師提供的數(shù)據(jù)分析每一模塊的課前學(xué)習(xí)材料,實(shí)現(xiàn)對數(shù)據(jù)分析課程基本方法和理論的了解,這樣很好地利用學(xué)生的課余時(shí)間,培養(yǎng)學(xué)生的自學(xué)和約束能力。而對所學(xué)數(shù)據(jù)分析方法的具體應(yīng)用、深入理解及綜合分析等方面,學(xué)生可以通過課堂的各種活動(dòng)和學(xué)習(xí)方式,以及和教師的及時(shí)溝通,和同學(xué)的合作交流等方式,在知識(shí)內(nèi)化這一環(huán)節(jié)獲得比傳統(tǒng)課堂更好的學(xué)習(xí)效果。
三、翻轉(zhuǎn)課堂在數(shù)據(jù)分析教學(xué)中的應(yīng)用設(shè)計(jì)
近些年國內(nèi)外很多對翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)的研究,形成針對各個(gè)學(xué)科和地區(qū)的教學(xué)模式。如RobertKarplus提出的“探索-解釋-應(yīng)用”三階段學(xué)習(xí)周期,RamseyMusallam提出的“探索-翻轉(zhuǎn)-應(yīng)用”模式,國內(nèi)南京大學(xué)張金磊等人提出的由課前學(xué)習(xí)和課堂學(xué)習(xí)組成的翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式等。
針對數(shù)據(jù)分析課程學(xué)科特點(diǎn)和本校學(xué)生基礎(chǔ)水平及實(shí)際情況,本研究提出數(shù)據(jù)分析翻轉(zhuǎn)課堂的教學(xué)流程:
課前――概念探索教學(xué)視頻平臺(tái)交流
課中――問題解決(經(jīng)驗(yàn)交流,教師講解)測試反饋項(xiàng)目創(chuàng)建協(xié)作學(xué)習(xí)及匯報(bào)
課后――平臺(tái)交流,作業(yè)反饋
在課前教學(xué)環(huán)節(jié)中,概念探索是根據(jù)數(shù)據(jù)分析課程的學(xué)科特點(diǎn)設(shè)計(jì)的,由于學(xué)生初次接觸數(shù)據(jù)分析,對很多基本概念及意義沒有深入了解,意識(shí)不到社會(huì)意義和實(shí)踐意義,在這一環(huán)節(jié)中學(xué)生可以通過教師給出的簡單具體的實(shí)例演示,再加上信息豐富的網(wǎng)站、視頻及博客等手段在教學(xué)交流平臺(tái)上闡述自己對所學(xué)概念的理解,相互交流,以此實(shí)現(xiàn)對概念的初步正確理解。如對聚類分析的理解,學(xué)生可以概念探索這一過程中通過具體實(shí)例演示和對各種信息的閱讀,了解到聚類分析作為數(shù)學(xué)工具的基本思想和在現(xiàn)實(shí)生活中的重要意義。
教學(xué)視頻主要是微視頻和幻燈片。對于教學(xué)視頻的觀看,要求學(xué)生針對自己的數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)基礎(chǔ)有選擇地觀看。教學(xué)視頻中主要針對本單元學(xué)習(xí)內(nèi)容進(jìn)行講解,同時(shí)還會(huì)提供與本單元學(xué)習(xí)相關(guān)的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)理論的教學(xué)內(nèi)容。這種數(shù)學(xué)基礎(chǔ)與數(shù)據(jù)分析內(nèi)容相結(jié)合的教學(xué)材料可以讓數(shù)學(xué)基礎(chǔ)不完善的學(xué)生更有效地理解本單元的知識(shí)。在視頻或者課前學(xué)習(xí)資料的制作中,需要結(jié)合每一章節(jié)的實(shí)際,主題突出,簡短生動(dòng),而且有效。如在聚類這一章節(jié)中,對于各種聚類方法的介紹可以結(jié)合具體的實(shí)例,如與生活密切相關(guān)的人均家庭收入問題等,通過不同方法展示對比,從而做到對每一聚類方法的理解和融會(huì)貫通。同時(shí)需要介紹相關(guān)的Matlab編程方法,讓學(xué)生結(jié)合理論和實(shí)際,通過編程過程實(shí)現(xiàn)對理論知識(shí)的理解和應(yīng)用。
課前學(xué)習(xí)中,反饋是比較重要的一部分。教師可以通過平臺(tái)交流得到課前理論學(xué)習(xí)的反饋信息,同時(shí)可以通過在線學(xué)習(xí)簡單的作業(yè)練習(xí),由此獲得課前學(xué)習(xí)的反饋。
課堂教學(xué)仍然是很重要的一環(huán)。課堂上教師首先組織學(xué)生面對面交流,解決并了解課前學(xué)習(xí)中遇到的問題,對普遍性問題做詳細(xì)解答。然后經(jīng)過簡單的例題讓學(xué)生編程實(shí)現(xiàn),并進(jìn)行相應(yīng)的解釋,由此測試學(xué)生的學(xué)習(xí)效果。這樣教師可以更好地掌握學(xué)生對每一章節(jié)數(shù)據(jù)分析理論的學(xué)習(xí)效果,以及學(xué)生對理論的應(yīng)用構(gòu)建能力。在保證學(xué)生對概念和理論的學(xué)習(xí)后,教師可以提供項(xiàng)目創(chuàng)建的基本信息和參考實(shí)例,如數(shù)學(xué)建模題目等。學(xué)生分組合作交流,選擇自己感興趣的問題成立合作組,結(jié)合本章節(jié)內(nèi)容分析解決問題,尋找合適的數(shù)據(jù)處理方法,應(yīng)用相關(guān)軟件編程實(shí)現(xiàn)自己的想法,將理論應(yīng)用于實(shí)踐,并進(jìn)行有效的分析,學(xué)生的問題解決過程和討論過程可以在課下進(jìn)行。在學(xué)生充分準(zhǔn)備后,課堂上進(jìn)行分組匯報(bào),并進(jìn)行自評(píng)和互評(píng),實(shí)現(xiàn)學(xué)生對理論的應(yīng)用和相互學(xué)習(xí)。
本章節(jié)教學(xué)內(nèi)容結(jié)束后,教師組織學(xué)生在教學(xué)平臺(tái)交流,并展示自己的作業(yè)和反思內(nèi)容,鞏固對本章節(jié)內(nèi)容的理解。
四、教學(xué)設(shè)計(jì)效果分析
1.符合大學(xué)生學(xué)習(xí)特點(diǎn)
大學(xué)生作為已經(jīng)獨(dú)立的學(xué)習(xí)個(gè)體,擁有獨(dú)立的學(xué)習(xí)和思考能力,同時(shí)具備獨(dú)立學(xué)習(xí)時(shí)間和空間,而傳統(tǒng)教學(xué)方式無法充分發(fā)展學(xué)生的獨(dú)立學(xué)習(xí)能力,讓學(xué)生的課余學(xué)習(xí)漫無目的,松散自由,無法充分利用課余時(shí)間。翻轉(zhuǎn)課堂在數(shù)據(jù)分析課程教學(xué)中的應(yīng)用讓學(xué)生在課余時(shí)間的學(xué)習(xí)有的放矢,通過學(xué)習(xí)交流平臺(tái)還可以相互交流督促,培養(yǎng)學(xué)生良好的獨(dú)立學(xué)習(xí)和探索學(xué)習(xí)的習(xí)慣。
對于思想上已經(jīng)獨(dú)立的大學(xué)生來講,個(gè)性化學(xué)習(xí)更符合學(xué)生的行為習(xí)慣和思想意識(shí)。在數(shù)據(jù)分析課程的學(xué)習(xí)中,學(xué)生可以根據(jù)自己的基礎(chǔ)、學(xué)習(xí)習(xí)慣及自己的喜好等自由選擇學(xué)習(xí)的材料、時(shí)間和方式,互不打擾,又可以相互交流。如對概念和理論的理解,學(xué)生可以通過網(wǎng)絡(luò)資料,也可以選擇圖書館的書籍,觀看教學(xué)材料等方式進(jìn)行,每位學(xué)生理解的深度和廣度可能會(huì)有所不同,通過相互交流和共同知識(shí)構(gòu)建和應(yīng)用又可以相互彌補(bǔ)。這樣的教學(xué)和學(xué)習(xí)方式極大地滿足了不同學(xué)生對知識(shí)的需求,避免一刀切式教育,可以充分發(fā)揮學(xué)生的學(xué)習(xí)潛力。
2.增強(qiáng)學(xué)習(xí)效果
通過初步的教學(xué)實(shí)驗(yàn),接受翻轉(zhuǎn)課堂數(shù)據(jù)分析課程的學(xué)生無論在理論知識(shí)理解還是實(shí)踐應(yīng)用上都有明顯提高。相對于傳統(tǒng)課堂中的學(xué)生,在數(shù)據(jù)分析課程結(jié)束后,翻轉(zhuǎn)課堂中的學(xué)生可以較好地闡述相關(guān)理論,通過Matlab軟件編程實(shí)現(xiàn)對理論的應(yīng)用,并給出合理的解釋。通過測試對比可以看出,翻轉(zhuǎn)課堂中的學(xué)生理論基礎(chǔ)更加扎實(shí),編程能力有很大提高。在翻轉(zhuǎn)課堂試行后,學(xué)生在數(shù)學(xué)建模大賽中成績有明顯進(jìn)步。
3.改善教學(xué)氛圍
在數(shù)據(jù)分析翻轉(zhuǎn)課堂中,學(xué)生學(xué)習(xí)積極性有很大提高。首先學(xué)生已經(jīng)通過概念的探索階段對所要學(xué)習(xí)的知識(shí)有初步了解和認(rèn)識(shí),能夠較好地意識(shí)到所學(xué)知識(shí)的社會(huì)意義,增強(qiáng)學(xué)習(xí)興趣和信心。其次,學(xué)習(xí)方式多樣化,學(xué)生可以充分利用自己喜歡的現(xiàn)代信息設(shè)備,將手機(jī)、平板及電腦等學(xué)生喜愛的現(xiàn)代化信息設(shè)備變成學(xué)習(xí)的工具。避免學(xué)生與教師之間對手機(jī)等工具的對弈,改善學(xué)生將手機(jī)等單純作為娛樂工具的現(xiàn)象。此外,學(xué)生在交流平臺(tái)上的發(fā)言、總結(jié)和展示不僅樂意給學(xué)生帶來成就感,而且可以激發(fā)其他學(xué)生的學(xué)習(xí)動(dòng)力,形成你追我趕的學(xué)習(xí)氛圍。
通過將翻轉(zhuǎn)課堂理念初步運(yùn)用于數(shù)據(jù)分析課堂,發(fā)現(xiàn)這一理念的運(yùn)用可以有效解決目前數(shù)據(jù)分析課程教學(xué)中存在的一些問題,將理論教學(xué)與實(shí)踐教學(xué)密切聯(lián)系起來,并有效調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性,取得較好的教學(xué)效果。在這一過程中,我們發(fā)現(xiàn)翻轉(zhuǎn)課堂理念的實(shí)施不能拘泥于形式,需要根據(jù)具體問題和課程需要進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)整。同時(shí)翻轉(zhuǎn)課堂中需要教師付出更多精力進(jìn)行探索,如更合適的教學(xué)資料和課堂活動(dòng)設(shè)計(jì)。總之,翻轉(zhuǎn)課堂理念的實(shí)施帶來的不僅是教學(xué)形式的變化,更是對教師工作分工和角色的改變。
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大數(shù)據(jù)必將給教育帶來巨大的改變,曾經(jīng)依靠經(jīng)驗(yàn)和靈感的授課過程,將被以數(shù)據(jù)分析為主的決策分析所代替。而計(jì)算機(jī)教學(xué)既是大數(shù)據(jù)技術(shù)的傳播載體,更是最應(yīng)率先應(yīng)用大數(shù)據(jù)技術(shù)的課程。無論如何,大數(shù)據(jù)已經(jīng)就在我們眼前,已經(jīng)悄然改變著教學(xué)過程,也必將深度改變學(xué)校的計(jì)算機(jī)教育模式。
(一)計(jì)算機(jī)教學(xué)內(nèi)容的變化
隨著大數(shù)據(jù)技術(shù)的發(fā)展和大數(shù)據(jù)分析的成熟,大數(shù)據(jù)技術(shù)及應(yīng)用必然會(huì)成為各高校重要課程。現(xiàn)在,美國的學(xué)校已經(jīng)開設(shè)相關(guān)課程,比如,大數(shù)據(jù)分析統(tǒng)計(jì)基礎(chǔ)、大數(shù)據(jù)分布式計(jì)算、大數(shù)據(jù)挖掘與機(jī)器學(xué)習(xí)等。國內(nèi)一些高校也正在嘗試開設(shè)大數(shù)據(jù)課程,幫助學(xué)生了解大數(shù)據(jù),學(xué)數(shù)據(jù)分析。下一步,大數(shù)據(jù)基礎(chǔ)、大數(shù)據(jù)分析、大數(shù)據(jù)處理的核心技術(shù)等等,必將成為計(jì)算機(jī)專業(yè)的必學(xué)內(nèi)容,也會(huì)成為高校重要的基礎(chǔ)課程。另外,計(jì)算機(jī)智能教學(xué)系統(tǒng)和教育測評(píng)軟件將更多地使用在教學(xué)中,以記錄學(xué)生的學(xué)習(xí)軌跡。而計(jì)算機(jī)專業(yè)的教師也必須熟練掌握大數(shù)據(jù)技術(shù)和分析方法。
(二)計(jì)算機(jī)教學(xué)思維的變化
原來的計(jì)算機(jī)教學(xué)基本是灌輸式教學(xué),老師教授的是計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)知識(shí)、C語言編程的模式、數(shù)據(jù)庫的基本架構(gòu),等等。大數(shù)據(jù)和互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展必然會(huì)改變這種授課方式,使知識(shí)的接受方式呈現(xiàn)多元化傾向。隨著移動(dòng)互聯(lián)的發(fā)展,學(xué)生可以隨時(shí)隨地通過互聯(lián)網(wǎng)更便捷的獲取學(xué)習(xí)內(nèi)容。而課堂上單純的照本宣科、按部就班將不能吸引學(xué)生的注意力。因此,教師必須轉(zhuǎn)變教學(xué)思維,以更多的案例和互動(dòng)式教學(xué),引導(dǎo)學(xué)生去尋找解決問題的辦法,尋找“芝麻開門”的鑰匙,只有如此才能讓學(xué)生有興趣待在課堂。同時(shí),大數(shù)據(jù)帶來的將是對海量教學(xué)案例的數(shù)據(jù)分析,讓教師對計(jì)算機(jī)教學(xué)的難點(diǎn)及教授方法優(yōu)劣有了更加清晰的認(rèn)識(shí),不必依靠教學(xué)經(jīng)驗(yàn)去判斷教學(xué)效果,完全可以駕輕就熟地進(jìn)行互動(dòng)教學(xué),啟發(fā)學(xué)生尋找最優(yōu)解決方案,將是大數(shù)據(jù)時(shí)代下計(jì)算機(jī)教學(xué)的突出特點(diǎn),這是對計(jì)算機(jī)專業(yè)教學(xué)思維帶來的革命性變化。
(三)計(jì)算機(jī)教學(xué)模式的變化
目前,計(jì)算機(jī)教學(xué)主要模式是備課—教授—上機(jī)—測試,教師主要的精力放在了課前備課。而大數(shù)據(jù)技術(shù)的應(yīng)用,將會(huì)讓教師把更多的精力放在課后分析上,形成“備課—教授—上機(jī)—測試—數(shù)據(jù)分析—改進(jìn)”的模式。在這個(gè)模式中,課后的數(shù)據(jù)分析將是整個(gè)教學(xué)過程的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。通過大數(shù)據(jù)分析,可以對一個(gè)班的學(xué)生進(jìn)行整體學(xué)習(xí)行為評(píng)價(jià),可以對學(xué)生上機(jī)測試情況進(jìn)行細(xì)化分析,可以對每個(gè)學(xué)生的學(xué)習(xí)習(xí)慣進(jìn)行學(xué)習(xí)評(píng)估,分析學(xué)生的學(xué)習(xí)中偏好、難點(diǎn)以及共同點(diǎn)等,從而得出學(xué)習(xí)過程中的規(guī)律,改進(jìn)教學(xué)方式,提高教學(xué)質(zhì)量。
(四)個(gè)性化教學(xué)的深入開展
大數(shù)據(jù)技術(shù)的發(fā)展,使建立覆蓋學(xué)生學(xué)習(xí)全過程、全要素的信息庫成為可能,學(xué)生大量的試卷、課堂表現(xiàn)留存,學(xué)生的學(xué)習(xí)經(jīng)歷及成長軌跡,學(xué)生的家庭情況等等,都將被涵蓋在大數(shù)據(jù)分析中。另外,前述的計(jì)算機(jī)智能教學(xué)系統(tǒng)和教育測評(píng)軟件,將詳細(xì)記錄學(xué)生每次答題的背景、過程和結(jié)果。這些信息讓教學(xué)分析變得更加容易,教師可以利用數(shù)據(jù)挖掘的關(guān)聯(lián)分析和演變分析等功能,依靠學(xué)生的某些學(xué)習(xí)特征,比如答題持續(xù)時(shí)間,具體回答步驟和內(nèi)容(可以細(xì)化到每次擊鍵和每個(gè)筆劃),答對的要素和答錯(cuò)的要素等等,在學(xué)生管理數(shù)據(jù)庫中挖掘有價(jià)值的數(shù)據(jù),并分析學(xué)生的日常行為,研究各種行為的內(nèi)在聯(lián)系,來據(jù)此形成針對學(xué)生個(gè)性化的教學(xué)策略,以幫助學(xué)生在學(xué)習(xí)方面取得更大的突破。
二、小結(jié)
【關(guān)鍵詞】小學(xué)數(shù)學(xué);數(shù)據(jù)分析;小數(shù)乘法;電子書包
【中圖分類號(hào)】G434 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】B
【論文編號(hào)】1671-7384(2017)03-0046-03
所謂數(shù)據(jù)分析,是指用適當(dāng)?shù)慕y(tǒng)計(jì)分析方法對收集來的大量數(shù)據(jù)進(jìn)行分析,提取有用信息并形成結(jié)論,從而對數(shù)據(jù)加以詳細(xì)研究和概括總結(jié)的過程[1]。數(shù)據(jù)作為信息的主要載體,在當(dāng)今的信息化社會(huì)中扮演著重要的角色。各行各業(yè)的各個(gè)領(lǐng)域數(shù)據(jù)無處不在,數(shù)據(jù)為我們提供了豐富的信息,數(shù)據(jù)分析在電子商務(wù)領(lǐng)域發(fā)揮了巨大的作用。
在教育領(lǐng)域,楊土胡從培養(yǎng)學(xué)生核心素養(yǎng)的角度,講述了如何在教學(xué)過程中利用好教材中的數(shù)據(jù),以培養(yǎng)學(xué)生的數(shù)據(jù)分析觀念[2]。陸豐從高中數(shù)學(xué)中學(xué)生解題能力培養(yǎng)的角度分析了,作為一名教師,數(shù)據(jù)分析能力應(yīng)該是其一項(xiàng)必備的內(nèi)在素養(yǎng)[3]。彭柳萍結(jié)合四年級(jí)下冊“認(rèn)識(shí)三角形”這節(jié)課的前測,分析了教師開展前測對教師成長的促進(jìn)作用[4]。本文將以人教版義務(wù)教育教科書數(shù)學(xué)五年級(jí)上冊第一單元“小W乘法”的單元復(fù)習(xí)為例,闡述數(shù)據(jù)分析在課前、課中、課后的應(yīng)用。
課前分析數(shù)據(jù),了解學(xué)生知識(shí)薄弱點(diǎn)
“小數(shù)乘法”單元復(fù)習(xí)的主要內(nèi)容有小數(shù)乘法、積的近似數(shù)、整數(shù)乘法運(yùn)算定律以及運(yùn)用小數(shù)乘法解決簡單的實(shí)際問題四個(gè)方面。因而本單元我們就圍繞這四個(gè)方面的知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行前測。測試內(nèi)容見表1,測試方法是運(yùn)用電子書包檢測,測試時(shí)間是課前的早讀時(shí)間,測試班級(jí)是五(9)班,測試人數(shù)為43人。
對所有題目,學(xué)生都需要在電子書包上直接作答,其中第1和第7題要把解答過程拍照提交,留作備查。前測結(jié)果如圖1所示。
從題目的正確率可以看出,學(xué)生的薄弱知識(shí)點(diǎn)主要在第2題小數(shù)乘小數(shù)的計(jì)算、第4題結(jié)合實(shí)際情況求近似數(shù)以及第7(2)題分段計(jì)費(fèi)上。通過進(jìn)一步查看學(xué)生拍照提交作業(yè)的情況,結(jié)合數(shù)據(jù)分析得出如下結(jié)論。
1. 如圖2所示,第2題錯(cuò)誤的原因主要是學(xué)生計(jì)算過程中乘法計(jì)算錯(cuò)誤和小數(shù)點(diǎn)位數(shù)點(diǎn)錯(cuò)。在復(fù)習(xí)的時(shí)候要注意培養(yǎng)學(xué)生明算理、懂算法、會(huì)計(jì)算。
2. 通過觀察圖3可以看出,第4題錯(cuò)誤的原因不是學(xué)生沒有掌握方法,而是在計(jì)算時(shí)沒有考慮實(shí)際情況,把答案直接寫成9.625元,而人民幣的最小單位是分,也就是說最多只能有2位小數(shù),所以本題的正確答案應(yīng)該是9.63元。
3. 第7(2)題的正確率雖然與第2題相同,但是結(jié)合數(shù)據(jù)進(jìn)一步分析發(fā)現(xiàn),學(xué)生做錯(cuò)的原因不同(如圖4)。本題錯(cuò)的主要原因是學(xué)生沒有讀懂題目,所以對分段計(jì)費(fèi)的問題,需要教師引導(dǎo)學(xué)生學(xué)會(huì)讀題,理清題目之間的關(guān)系,才能正確解答。
課中分析數(shù)據(jù),掌握教學(xué)目標(biāo)達(dá)成度
結(jié)合前測數(shù)據(jù)的反饋情況可以看到,學(xué)生在小數(shù)乘小數(shù)的計(jì)算方面普遍較弱,在利用運(yùn)算定律方面掌握較好,在解決實(shí)際問題方面還存在比較大的審題問題。因此結(jié)合前測的反饋數(shù)據(jù)以及教材的重難點(diǎn),我們將本節(jié)復(fù)習(xí)課的教學(xué)目標(biāo)設(shè)定如下:
1.掌握小數(shù)乘法的算理和算法,會(huì)正確計(jì)算小數(shù)乘法。
2.會(huì)運(yùn)用四舍五入法求積(小數(shù))的近似數(shù)。
3.會(huì)用整數(shù)乘法的運(yùn)算定律進(jìn)行小數(shù)乘法的簡便運(yùn)算。
4.能用小數(shù)乘法解決實(shí)際問題。
本節(jié)課在課中教師首先針對學(xué)生存在的算理算法問題進(jìn)行重點(diǎn)講解,讓學(xué)生進(jìn)一步熟悉小數(shù)乘法列豎式計(jì)算的算理、算法是什么,如何計(jì)算,以及計(jì)算過程中需要注意哪些問題。另外,針對學(xué)生審題不清的情況,教師要引導(dǎo)學(xué)生逐詞逐句分析題意,理清關(guān)系,最后列出正確算式。
同時(shí),在解決學(xué)生前測中存在問題的同時(shí),學(xué)生在課堂上可以提出自己遇到或者感到困惑的任何問題,教師有針對性地解答。
為了檢驗(yàn)復(fù)習(xí)的效果和目標(biāo)達(dá)成度,教師在課中設(shè)計(jì)了7道練習(xí)題進(jìn)行后測。題目需要學(xué)生在電子書包上直接作答,其中第6、7題需要拍照提交解答過程,題目見表2。
通過課中的復(fù)習(xí),測試統(tǒng)計(jì)圖如圖5所示。
圖5 “小數(shù)乘法”后測各題正確率
通過對比可以發(fā)現(xiàn),同樣的知識(shí)點(diǎn),學(xué)生的正確率有了明顯提升,與此同時(shí),學(xué)生的小數(shù)乘法計(jì)算還需要加強(qiáng)訓(xùn)練。而在最后一道題目中,雖然大部分學(xué)生已經(jīng)讀懂了題意,但是由于本題涉及多步計(jì)算,正確率一直不高,是今后需要加強(qiáng)訓(xùn)練的一個(gè)知識(shí)點(diǎn)。
課后分析數(shù)據(jù),進(jìn)行一對一培優(yōu)補(bǔ)差
傳統(tǒng)的課堂教學(xué)除了多媒體課件,很少有數(shù)據(jù)留存下來,而利用電子書包的課堂,學(xué)生所有題目的作答情況,以及每次練習(xí)的情況都可以作為電子資源保存下來。通過觀察這些數(shù)據(jù),我們可以明顯地查看到哪些學(xué)生在本單元的學(xué)習(xí)中存在哪些問題。圖6是A同學(xué)歷次練習(xí)正確率與全班正確率的對比。
圖6 A同學(xué)歷次練習(xí)正確率與全班正確率對比圖
傳統(tǒng)教學(xué)更多的是通過單元測試以及期中期末測試進(jìn)行結(jié)果性評(píng)價(jià),很難通過數(shù)據(jù)進(jìn)行過程性評(píng)價(jià)。利用電子書包平臺(tái)則可以實(shí)時(shí)反饋和收集每次的數(shù)據(jù),可以清晰地看到每位學(xué)生的學(xué)習(xí)過程,進(jìn)行過程性評(píng)價(jià)。從這個(gè)折線圖可以明顯地看出,A同學(xué)在本單元的學(xué)習(xí)中大部分時(shí)間正確率在全班的平均水平之下,特別是小數(shù)乘小數(shù)計(jì)算正確率最低,反而在利用運(yùn)算定律計(jì)算這部分,因?yàn)楦嗟氖呛啽闼惴ㄓ?jì)算,A同學(xué)的正確率高于全班的正確率。這說明他在知識(shí)運(yùn)用方面掌握較好。在復(fù)習(xí)的時(shí)候,教師就要有針對性地去進(jìn)行小數(shù)乘法的練習(xí)和解決問題的重點(diǎn)練習(xí),有針對性地去補(bǔ)差。
同樣,在班級(jí)里部分特別優(yōu)秀的學(xué)生,每次的正確率基本都接近100%。針對這類學(xué)生,教師可以有針對性地去引導(dǎo)他們解決更深層次的問題,而不是將自己的學(xué)習(xí)僅僅停留在課堂上學(xué)習(xí)的知識(shí)。結(jié)合課堂上反饋回來的數(shù)據(jù),我們可以更好地對學(xué)生進(jìn)行培優(yōu)補(bǔ)差,真正做到一對一的數(shù)字化教學(xué)。
(作者單位:廣東廣州市天河區(qū)華景小學(xué) 廣東廣州市天河區(qū)黃村小學(xué))
參考文獻(xiàn)
百度百科.“數(shù)據(jù)分析”[DB/OL]. http:///4NrVfU,2016-12-11.
楊土胡. 淺談小學(xué)數(shù)學(xué)數(shù)據(jù)分析觀念的培養(yǎng)[J]. 試題與研究: 新課程論壇,2015(23).
關(guān)鍵詞:大數(shù)據(jù);英語教學(xué);基礎(chǔ)英語;特征優(yōu)勢;優(yōu)化策略
引言:
信息科技的不斷進(jìn)步引領(lǐng)了大數(shù)據(jù)時(shí)代的到來,大數(shù)據(jù)技術(shù)以超高速計(jì)算、海量數(shù)據(jù)存儲(chǔ)以及移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)等為依托,席卷了全球,帶來了生產(chǎn)、科技、教育和生活等方方面面的革新。在教育領(lǐng)域,迄今為止,大多數(shù)院校仍采用以工業(yè)化批量輸出為特點(diǎn)的傳統(tǒng)教育模式,在強(qiáng)調(diào)個(gè)性化的今天,荼毒著學(xué)生們的個(gè)性化發(fā)展,亟待創(chuàng)新,大數(shù)據(jù)技術(shù)的海量數(shù)據(jù)分析技術(shù)為教育的革新提供了可能,在英語教學(xué)方面,將大數(shù)據(jù)技術(shù)與高校的公共英語網(wǎng)絡(luò)課程教學(xué)進(jìn)行有效結(jié)合,主張因材施教是未來教育的一大發(fā)展趨勢,對其接觸并深入探討有利于增加實(shí)踐經(jīng)驗(yàn),以不斷完善其進(jìn)程。
一、大數(shù)據(jù)時(shí)代特征
以2013年為界,大數(shù)據(jù)思維成為我們解決問題的又一新思路,海量數(shù)據(jù)分析處理技術(shù)是大數(shù)據(jù)時(shí)代的主要特征,依托以海量數(shù)據(jù)存儲(chǔ)為特點(diǎn)的云技術(shù),使得我們在分析問題時(shí)能夠擺脫抽樣分析法,而能夠通過對所有存儲(chǔ)著的真實(shí)數(shù)據(jù)的分析,得到一些更加有意義的信息。大數(shù)據(jù)時(shí)代的特征主要包括五點(diǎn),簡稱5V,分別是存儲(chǔ)海量----Volume,運(yùn)算高速----Velocicy,類型多樣----Variety,數(shù)據(jù)真實(shí)----Veracity以及分析有價(jià)值----Value。大數(shù)據(jù)分析技術(shù)的廣泛應(yīng)用給各行各業(yè)帶來了前所未有的革新,不斷地改變著人們的生活和工作方式。現(xiàn)在,在社會(huì)的各行各業(yè),每天都會(huì)產(chǎn)生海量的數(shù)據(jù),特別是移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)的普及,將每個(gè)人類個(gè)體與互聯(lián)網(wǎng)聯(lián)系在一起,通過互聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)的跟蹤和分析,能夠了解每個(gè)人的生活、學(xué)習(xí)方式以及性格等等。特別是在教育領(lǐng)域,慕課、視頻課程的出現(xiàn)改變了W生們的學(xué)習(xí)方式,使得學(xué)生們能夠根據(jù)自己的個(gè)人意愿去發(fā)展自己的個(gè)性化教育,不再受制于地域、時(shí)間以及資源有限性等,并且以大數(shù)據(jù)分析技術(shù)為工具,能夠掌握學(xué)生們的學(xué)習(xí)情況,從而給予教育工作者更多有價(jià)值的反饋,以提高教育質(zhì)量。
二、大數(shù)據(jù)技術(shù)與高校公共英語網(wǎng)絡(luò)課程教學(xué)結(jié)合的優(yōu)勢
在大數(shù)據(jù)時(shí)代的技術(shù)背景下,將大數(shù)據(jù)技術(shù)與高校的公共英語網(wǎng)絡(luò)課程教學(xué)進(jìn)行巧妙融合是提高學(xué)成果的一大有效手段。高校的公共英語教學(xué)屬于基礎(chǔ)型科目,面向的是全體同學(xué),以大班教學(xué)為主,即使是網(wǎng)絡(luò)課程的多樣性,也無法實(shí)現(xiàn)每個(gè)同學(xué)的個(gè)性化教育,從很大程度上限制了個(gè)體的發(fā)展,而大數(shù)據(jù)分析技術(shù)的引入則很好地解決了這一問題,通過對海量數(shù)據(jù)的分析,能夠得到一些對教育有價(jià)值的信息,從而能夠有效指導(dǎo)教育的下一步進(jìn)展。
大數(shù)據(jù)技術(shù)與高校公共英語網(wǎng)絡(luò)課程教學(xué)結(jié)合的優(yōu)勢主要表現(xiàn)在三方面,一是學(xué)生個(gè)體,二是教師教學(xué),三則是網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)建設(shè)。學(xué)生是該項(xiàng)目的直接受益人,通過建立英語網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái),在該平臺(tái)上一系列相關(guān)的教學(xué)資源,能夠使得學(xué)生隨時(shí)隨地進(jìn)行學(xué)習(xí),完美地突破了時(shí)間和空間的限制,學(xué)生可以在英語網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)上通過觀看教學(xué)視頻的方式習(xí)得所需知識(shí),還可根據(jù)自己的知識(shí)理解能力和時(shí)間安排自行安排學(xué)習(xí)進(jìn)度和視頻回放,極大地增加了教育的普及度,學(xué)生們還可以通過在線互動(dòng)的方式來和老師同學(xué)交流,有效地解決了答疑的問題,另外,學(xué)生們的在線學(xué)習(xí)記錄均會(huì)被記錄存儲(chǔ)在數(shù)據(jù)庫中,教學(xué)視頻的者和教學(xué)平臺(tái)的管理者均可以通過對單個(gè)學(xué)生學(xué)習(xí)軌跡數(shù)據(jù)的分析處理,掌握該學(xué)生的學(xué)習(xí)習(xí)慣和學(xué)習(xí)思維,從而方便高校制定針對個(gè)性化的教學(xué)方案。該項(xiàng)目的實(shí)施有利于提升教師們的教學(xué)能力,網(wǎng)絡(luò)在線課程的數(shù)據(jù)收集,通過大數(shù)據(jù)技術(shù)的處理能夠很容易地指導(dǎo)某個(gè)知識(shí)點(diǎn)同學(xué)們的理解程度,例如對于某一部分教學(xué)視頻,學(xué)生們的瀏覽量數(shù)據(jù)明顯很高,或是對于某一知識(shí)點(diǎn)的測驗(yàn)題,學(xué)生答錯(cuò)的概率明顯高,這就說明該知識(shí)點(diǎn)是學(xué)生們的難點(diǎn),下一定的教學(xué)資料準(zhǔn)備就要進(jìn)一步解決這一知識(shí)點(diǎn);數(shù)據(jù)的關(guān)聯(lián)性分析是大數(shù)據(jù)處理技術(shù)的又一大能力,它能夠通過對眾多看似毫無關(guān)聯(lián)的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析處理,運(yùn)用高效的數(shù)據(jù)分析技術(shù)取得一些關(guān)聯(lián)信息,來指導(dǎo)教師們的教育教學(xué)活動(dòng)進(jìn)展。大數(shù)據(jù)技術(shù)還能夠指導(dǎo)英語網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)的建設(shè),教學(xué)平臺(tái)建設(shè)之初,因?yàn)槿狈?shí)際經(jīng)驗(yàn),一定會(huì)存在很多不足之處,完善其建設(shè)的措施除了調(diào)查問卷等這些被動(dòng)式的方式之外,還可以主動(dòng)進(jìn)行瀏覽量、學(xué)習(xí)時(shí)間分布、學(xué)習(xí)停留時(shí)間,知識(shí)點(diǎn)視頻點(diǎn)擊率等數(shù)據(jù)分析,以合理規(guī)劃教學(xué)內(nèi)容、資源上傳時(shí)間、資源關(guān)聯(lián)內(nèi)容等,來完善英語網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)的建設(shè)。
三、大數(shù)據(jù)與高校公共英語網(wǎng)絡(luò)課程教學(xué)結(jié)合的優(yōu)化策略
鑒于大數(shù)據(jù)分析技術(shù)對教育教學(xué)的顯著優(yōu)勢,將大數(shù)據(jù)分析技術(shù)與高校的公共英語網(wǎng)絡(luò)課程教學(xué)結(jié)合起來是教學(xué)模式改革的一個(gè)好思路。但是在大多數(shù)院校的實(shí)際施行中,由于經(jīng)驗(yàn)欠缺,使得這一項(xiàng)目成效雖有提升,然卻差強(qiáng)人意。分析其癥結(jié),主要是在改革方式、教師培訓(xùn)以及教學(xué)管理上存在問題,要完善該項(xiàng)目,必須合理選擇英語教學(xué)模式、加強(qiáng)教師隊(duì)伍的建設(shè)和加強(qiáng)教學(xué)管理,下面具體展開論述。
1、合理選擇英語教學(xué)模式
新時(shí)代英語教學(xué)模式主要分為三種,一是反轉(zhuǎn)課堂,二是微創(chuàng)新課堂與小微課,三是慕課。每種模式均對應(yīng)著不同的教學(xué)方法,反轉(zhuǎn)課堂是將傳統(tǒng)的授課模式完全反轉(zhuǎn),即知識(shí)點(diǎn)內(nèi)容學(xué)習(xí)由學(xué)生課下在教學(xué)平臺(tái)上完成,課堂不再用于知識(shí)點(diǎn)的講授,而作為小組討論和知識(shí)點(diǎn)答疑的場所,這種教學(xué)模式完全顛覆了傳統(tǒng)的填鴨式授課模式,主張以學(xué)生為主體,充分發(fā)揮學(xué)生們學(xué)習(xí)的主觀能動(dòng)性,在英語教學(xué)中,還能提高學(xué)生們的口語交際能力,是一種高效的英語教學(xué)方式,適合校園網(wǎng)建設(shè)完善、硬件設(shè)備齊全的絕大部分高校,但是對學(xué)生們的自主學(xué)習(xí)能力要求較高。微創(chuàng)新課堂是介于反轉(zhuǎn)課堂模式和傳統(tǒng)教學(xué)模式之間的教學(xué)方法,它綜合兩種教學(xué)模式的優(yōu)點(diǎn),未完全摒棄傳統(tǒng)課堂講授知識(shí)點(diǎn)的教學(xué)模式,而是將課堂的課時(shí)分為了兩部分,一般是以6:4的比例將課堂分為講授和互動(dòng)環(huán)節(jié),并且還包括教學(xué)平臺(tái)上的小微課,這種教學(xué)方式適用于個(gè)性化教學(xué),規(guī)避了學(xué)生們不同自學(xué)能力的差異。慕課是大規(guī)模上課程的簡稱,是一種完全的網(wǎng)絡(luò)在線教學(xué)模式,教師們將教學(xué)視頻、教學(xué)課件、測驗(yàn)題、課程作業(yè)等完全到教學(xué)平臺(tái)上,并設(shè)置作業(yè)提交期限、成績提交期限以及課程截止日期,由學(xué)生們自主安排時(shí)間,這種教學(xué)模式脫離了實(shí)體的課堂,完全突破了空間的限制,適合于通識(shí)教育教學(xué)。三種教學(xué)模式各有優(yōu)缺點(diǎn),各大高校要依據(jù)自己學(xué)校教師、學(xué)生以及學(xué)校設(shè)施的齊全程度,因地制宜,合理選擇教學(xué)改革的模式,切忌盲目跟風(fēng)、不顧實(shí)際。
2、加強(qiáng)教師隊(duì)伍建設(shè)
教師是教學(xué)活動(dòng)的支持者,決定著教學(xué)活動(dòng)的進(jìn)程和質(zhì)量,教學(xué)改革的實(shí)施與教師的能力密切相關(guān),新時(shí)代教學(xué)模式的改革要求教師有著相當(dāng)熟練的信息技術(shù)操作能力以及與時(shí)俱進(jìn)的知識(shí)信息更新能力,因此對各大高校來說,積極引進(jìn)新一代優(yōu)秀教學(xué)人才以及加強(qiáng)對老教師的教學(xué)能力培訓(xùn)顯得十分重要。積極引進(jìn)人才,更換新鮮血液,加強(qiáng)能力培訓(xùn)是提升教師隊(duì)伍整體專業(yè)素質(zhì)的主要手段,只有建立高質(zhì)量的教師隊(duì)伍,才能保證教學(xué)改革的不斷創(chuàng)新以及新思路的提出。
3、加強(qiáng)教學(xué)管理
教學(xué)管理工作是完善教學(xué)質(zhì)量的重要保障,加強(qiáng)教學(xué)管理工作主要從以下幾個(gè)方面展開。一是要基于經(jīng)驗(yàn)總結(jié)和大數(shù)據(jù)分析為教師們的教學(xué)安排提供建議和指導(dǎo),例如要能夠依據(jù)網(wǎng)絡(luò)大數(shù)據(jù)分析技術(shù)合理劃分學(xué)生們的英語能力等級(jí),并根據(jù)不同的等級(jí)區(qū)間實(shí)行分級(jí)教學(xué);要能蛞讕荽笫據(jù)分析技術(shù)得出最高效的視頻授課時(shí)長,并根據(jù)學(xué)生們的不同等級(jí)設(shè)置視頻倍速調(diào)節(jié)按鈕;要能夠基于大數(shù)據(jù)處理技術(shù)給授課教師提出具體建議,以提高學(xué)生們的學(xué)習(xí)興趣和自學(xué)能力,以發(fā)展學(xué)生們的個(gè)性化學(xué)習(xí)。二是針對新的教學(xué)模式,首先實(shí)行教學(xué)試點(diǎn),然后根據(jù)教學(xué)成果驗(yàn)收不斷改進(jìn)該模式,直到形成比較完善的體系,再進(jìn)行全校范圍推廣。三是加強(qiáng)對教師的監(jiān)督,合理量化教學(xué)勞動(dòng)成果,保證新型網(wǎng)絡(luò)教學(xué)模式能夠有效實(shí)施。
結(jié)語:
高校公共英語的網(wǎng)絡(luò)課程教學(xué)是一種新的教學(xué)模式,它依托于網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的普及,而大數(shù)據(jù)時(shí)代的到來,則為海量網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)的處理分析提供了可能,由此能夠?yàn)橐劳袛?shù)據(jù)的教學(xué)活動(dòng)提供關(guān)聯(lián)性分析,以此指導(dǎo)高校的英語教學(xué),從而能夠?yàn)閷W(xué)生制定個(gè)性化學(xué)習(xí)方案、提升教師的教學(xué)能力以及完善網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)的建設(shè)。但是,目前大多數(shù)高校的英語教學(xué)網(wǎng)絡(luò)課程建設(shè)在教學(xué)方式的選擇、教師隊(duì)伍的建設(shè)以及教學(xué)管理上還存在著一些問題需要解決。但無論怎樣,大數(shù)據(jù)與高校公共英語網(wǎng)絡(luò)課程教學(xué)的有效融合是大勢所趨,因此各高校仍要積極探索,不斷完善教育的革新。
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【關(guān)鍵詞】小學(xué)數(shù)學(xué) 統(tǒng)計(jì) 課程理念 教學(xué)主張
【課題項(xiàng)目】本文系重慶市教育科學(xué)“十二五”規(guī)劃2012年度小學(xué)教材修訂專項(xiàng)課題“中澳小學(xué)數(shù)學(xué)教材難易程度比較研究(2012-JC-008)”、杭州師范大學(xué)人文振興計(jì)劃項(xiàng)目“國際視野下的中國小學(xué)數(shù)學(xué)課堂教學(xué)特色研究”的階段性研究成果。
如今,在世界上的許多國家,統(tǒng)計(jì)已經(jīng)成為中小學(xué)數(shù)學(xué)課程的主流內(nèi)容,如美國、澳大利亞、中國等。與過去強(qiáng)調(diào)技巧、程序與計(jì)算的數(shù)學(xué)教學(xué)不同,有研究者認(rèn)為,統(tǒng)計(jì)教育應(yīng)注重學(xué)生對統(tǒng)計(jì)關(guān)鍵概念的理解及其統(tǒng)計(jì)素養(yǎng)與統(tǒng)計(jì)思想的培養(yǎng)。[1]
一、國際視野下的統(tǒng)計(jì)課程理念
重視培養(yǎng)學(xué)生的統(tǒng)計(jì)思想與統(tǒng)計(jì)素養(yǎng)的理念在世界各國的中小學(xué)數(shù)學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)中都有所體現(xiàn),比如美國與澳大利亞,兩國都頒布了國家層面的數(shù)學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)。
1.美國。
全美數(shù)學(xué)教師聯(lián)合會(huì)1989年頒布的《學(xué)校數(shù)學(xué)課程的原則與標(biāo)準(zhǔn)》指出統(tǒng)計(jì)內(nèi)容要基于調(diào)查,并要求學(xué)生動(dòng)手模擬實(shí)驗(yàn),強(qiáng)調(diào)在小學(xué)甚至幼兒園階段就要在課堂中使用真實(shí)的數(shù)據(jù),關(guān)注低年級(jí)學(xué)生處理數(shù)據(jù)以及根據(jù)數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)測的能力。[2]之后,在2000年頒布的《學(xué)校數(shù)學(xué)課程的原則與標(biāo)準(zhǔn)》中沿著上述思路,制定了如下的“統(tǒng)計(jì)分析與概率”標(biāo)準(zhǔn):(1)準(zhǔn)確表達(dá)能用數(shù)據(jù)表示的問題,收集、組織、展示相關(guān)數(shù)據(jù)并加以解答;(2)選擇并運(yùn)用適當(dāng)?shù)慕y(tǒng)計(jì)方法來分析數(shù)據(jù);(3)發(fā)展并評(píng)價(jià)基于數(shù)據(jù)的推理與預(yù)測;(4)理解并運(yùn)用概率的基礎(chǔ)概念。[3]
2012年,美國了首部官方性質(zhì)的課程標(biāo)準(zhǔn)《美國統(tǒng)一州核心課程標(biāo)準(zhǔn)》。在小學(xué)階段,“測量與可能性”(一至五年級(jí))以及“統(tǒng)計(jì)與概率”(六年級(jí))是課程的核心內(nèi)容。在一年級(jí)“測量與可能性”中有“表征與理解數(shù)據(jù)”的要求,具體需要“組織、表征并理解最多包含三個(gè)類別的數(shù)據(jù),提出并回答有關(guān)數(shù)據(jù)點(diǎn)總數(shù)的問題……”在六年級(jí)“統(tǒng)計(jì)與概率”部分有兩條要求:(1)發(fā)展對統(tǒng)計(jì)變差的理解,認(rèn)識(shí)到統(tǒng)計(jì)問題需要包含對與問題相關(guān)的數(shù)據(jù)的預(yù)測;(2)總結(jié)并描述分布,在數(shù)軸上展示數(shù)值數(shù)據(jù)圖。[4]
2.澳大利亞。
2012年,澳大利亞課程、評(píng)價(jià)與報(bào)告委員會(huì)制定并了《澳大利亞國家課程:數(shù)學(xué)》,指出“統(tǒng)計(jì)與概率”是其三個(gè)內(nèi)容領(lǐng)域之一,并指出:統(tǒng)計(jì)與概率是并行發(fā)展的。學(xué)生認(rèn)識(shí)分析數(shù)據(jù)并得出結(jié)論,他們表征、概括、理解數(shù)據(jù)并進(jìn)行有目的的調(diào)查,包括收集、理解數(shù)據(jù)……他們發(fā)展不斷熟練的技能從而批判性地評(píng)價(jià)統(tǒng)計(jì)信息,建立對數(shù)據(jù)的直覺。[5]事實(shí)上,類似的理念在澳大利亞之前各州的課程中已有所體現(xiàn)。
對每一年級(jí)的具體要求可分為“可能性”與“數(shù)據(jù)表征與理解”兩部分,其中,一年級(jí)為:可能性——識(shí)別包含可能性的熟悉事件的結(jié)果,并用日常用語進(jìn)行描述,比如“一定會(huì)發(fā)生”“不會(huì)發(fā)生”或“可能會(huì)發(fā)生”;數(shù)據(jù)表征與理解——選擇簡單的問題并收集相應(yīng)的答案,利用物體或圖片表征數(shù)據(jù),描述展示結(jié)果。六年級(jí)為:可能性——用分?jǐn)?shù)、小數(shù)和百分?jǐn)?shù)來描述概率,利用適當(dāng)?shù)臄?shù)字技術(shù)做少量與大量的可能性試驗(yàn);數(shù)據(jù)表征與理解——理解并比較一系列的數(shù)據(jù),理解在數(shù)字媒體及其他媒介中展示的二級(jí)數(shù)據(jù)。[5]
綜上所述,可以看出:在學(xué)校統(tǒng)計(jì)課程中,美國和澳大利亞都立足于幫助學(xué)生掌握并理解與統(tǒng)計(jì)相關(guān)的一些重要概念如樣本與取樣、數(shù)據(jù)的收集與理解可能性、變差等,并能將這些重要概念與日常生活相聯(lián)系,為他們以后進(jìn)入社會(huì)更好地識(shí)別處理各種信息提供支持,并且都強(qiáng)調(diào)了利用信息技術(shù)與可能性試驗(yàn)的重要性。也就是說,要培養(yǎng)學(xué)生的統(tǒng)計(jì)思想并提升其統(tǒng)計(jì)素養(yǎng),而非僅專注于數(shù)學(xué)公式的學(xué)習(xí)與概率的計(jì)算。
二、我國課程標(biāo)準(zhǔn)中對統(tǒng)計(jì)內(nèi)容的要求
我國中小學(xué)統(tǒng)計(jì)課程的理念和內(nèi)容與國際發(fā)展趨勢是一致的。如史寧中等人指出的:“統(tǒng)計(jì)教育價(jià)值的核心在于逐步養(yǎng)成尊重事實(shí)、通過數(shù)據(jù)來分析問題的習(xí)慣,培養(yǎng)理解和把握隨機(jī)現(xiàn)象的能力。中小學(xué)統(tǒng)計(jì)課程設(shè)計(jì)、教學(xué)設(shè)計(jì)的主線應(yīng)該是,體現(xiàn)從收集數(shù)據(jù)到統(tǒng)計(jì)推斷的全過程,建立統(tǒng)計(jì)直觀。”[6]從2001年的《全日制義務(wù)教育數(shù)學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)(實(shí)驗(yàn)稿)》開始,“統(tǒng)計(jì)與概率”成為我國義務(wù)教育階段的四個(gè)學(xué)習(xí)領(lǐng)域之一,強(qiáng)調(diào)要培養(yǎng)學(xué)生的“統(tǒng)計(jì)觀念”,并在每個(gè)學(xué)段都作出了說明。
《義務(wù)教育數(shù)學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)(2011年版)》在實(shí)驗(yàn)稿課標(biāo)的基礎(chǔ)上指出,要讓學(xué)生“經(jīng)歷在實(shí)際問題中收集和處理數(shù)據(jù)、利用數(shù)據(jù)分析問題、獲取信息的過程……體會(huì)統(tǒng)計(jì)方法的意義,發(fā)展數(shù)據(jù)分析觀念,感受隨機(jī)現(xiàn)象”。在總體目標(biāo)的知識(shí)技能部分有讓學(xué)生“經(jīng)歷在實(shí)際問題中收集和處理數(shù)據(jù)、利用數(shù)據(jù)分析問題、獲取信息的過程,掌握統(tǒng)計(jì)與概率的基礎(chǔ)知識(shí)和基本技能”,在數(shù)學(xué)思考部分提到讓學(xué)生“體會(huì)統(tǒng)計(jì)方法的意義,發(fā)展數(shù)據(jù)分析觀念,感受隨機(jī)現(xiàn)象”。并將實(shí)驗(yàn)稿課標(biāo)中的“統(tǒng)計(jì)觀念”改為“數(shù)據(jù)分析觀念”,且將其作為十個(gè)核心概念之一。“義務(wù)教育階段統(tǒng)計(jì)教學(xué)關(guān)鍵是發(fā)展他們的數(shù)據(jù)分析觀念,使他們想到用數(shù)據(jù),愿意用數(shù)據(jù),能從數(shù)據(jù)中提取一些信息”。[7]數(shù)據(jù)分析觀念是學(xué)生在有關(guān)數(shù)據(jù)的活動(dòng)過程中建立起來的對數(shù)據(jù)的某種“領(lǐng)悟”、由數(shù)據(jù)去作出推測的意識(shí),以及對于其獨(dú)特的思維方法和應(yīng)用價(jià)值的體會(huì)和認(rèn)識(shí),應(yīng)包含三個(gè)要求:一是過程性要求,讓學(xué)生經(jīng)歷調(diào)查研究、收集、處理數(shù)據(jù)的過程,通過數(shù)據(jù)分析作出判斷,并體會(huì)數(shù)據(jù)中蘊(yùn)涵著信息;二是方法性要求,了解對于同樣的數(shù)據(jù)可以有多種分析方法,需要根據(jù)問題背景選擇合適的數(shù)據(jù)分析方法;三是體驗(yàn)性要求,通過數(shù)據(jù)分析體驗(yàn)隨機(jī)性。在小學(xué)階段應(yīng)尤其強(qiáng)調(diào)培養(yǎng)學(xué)生的數(shù)據(jù)分析觀念并使其加強(qiáng)體會(huì)數(shù)據(jù)的隨機(jī)性。
三、新課程理念下的統(tǒng)計(jì)教學(xué)主張
目前世界上包括中國在內(nèi)的主要國家的中小學(xué)統(tǒng)計(jì)課程都強(qiáng)調(diào)統(tǒng)計(jì)思想的培養(yǎng)與統(tǒng)計(jì)素養(yǎng)的提升。課程的這種理念必然對課堂教學(xué)提出相應(yīng)的要求并帶來一些變化。在統(tǒng)計(jì)教學(xué)中,可能需要運(yùn)用一些來自教科書之外的非常規(guī)的問題。比如這樣一個(gè)問題(以下稱“醫(yī)院問題”):
新生兒是女嬰或男嬰的可能性各占一半。根據(jù)記錄,醫(yī)院A中平均每天有50個(gè)嬰兒出生,醫(yī)院B中平均每天有10個(gè)嬰兒出生。你認(rèn)為這兩個(gè)醫(yī)院中,哪個(gè)醫(yī)院更有可能在某一天出生的女嬰達(dá)到或超過全部新生兒的80%?
a.醫(yī)院A(平均每天出生50個(gè)嬰兒)。
b.醫(yī)院B(平均每天出生10個(gè)嬰兒)。
c.兩個(gè)醫(yī)院發(fā)生這一事件的可能性相等。
d.沒有依據(jù)可以預(yù)測哪個(gè)醫(yī)院更有可能發(fā)生這一事件。
請簡單解釋為什么你這樣認(rèn)為。
很多教師可能對這樣的題目感到陌生,不知在課堂中采用何種教學(xué)方式。根據(jù)統(tǒng)計(jì)課程的理念,我們應(yīng)當(dāng)鼓勵(lì)教師在統(tǒng)計(jì)教學(xué)中有如下主張:
首先,教學(xué)目的需要關(guān)注發(fā)展核心統(tǒng)計(jì)概念,而非技巧與程序的學(xué)習(xí)。在統(tǒng)計(jì)課程中,有一些關(guān)鍵的概念需要所有的學(xué)生都能有深入的理解,比如數(shù)據(jù)、隨機(jī)、變差、平均、取樣、樣本、總體等,在小學(xué)階段的統(tǒng)計(jì)教學(xué)中就應(yīng)當(dāng)致力于促進(jìn)學(xué)生對這些概念的理解。在實(shí)驗(yàn)稿課標(biāo)中,明確指出“應(yīng)避免單純的統(tǒng)計(jì)量的計(jì)算”,要求淡化技巧與程序的學(xué)習(xí)。而在修訂版課標(biāo)中強(qiáng)化了“感受簡單的隨機(jī)現(xiàn)象”,要求利用骰子、硬幣以及其他產(chǎn)生隨機(jī)數(shù)的工具增加實(shí)際的體驗(yàn)。這種體驗(yàn)是無法通過計(jì)算獲得的,其目的也是為了加強(qiáng)學(xué)生對上述核心統(tǒng)計(jì)概念的理解。比如在醫(yī)院問題中,需要明確其中包含的關(guān)鍵統(tǒng)計(jì)觀念至少有二:一是理論概率與現(xiàn)實(shí)發(fā)生的頻率是有差別的,雖然理論上每個(gè)新生兒是男嬰或是女嬰的可能性都是一半,但某一天的新生兒中并不總會(huì)是男女各一半;二是樣本容量大小與偏離理論概率的變差的關(guān)系,即樣本容量越大,偏離理論概率的變差越小。因此教學(xué)的目的需要指向這兩個(gè)觀念的理解,而非某些統(tǒng)計(jì)量的計(jì)算。
其次,在課堂上通過活動(dòng)創(chuàng)設(shè)合理的模擬情境,盡量使用真實(shí)的數(shù)據(jù)促進(jìn)學(xué)生的理解。為了促進(jìn)學(xué)生對關(guān)鍵統(tǒng)計(jì)概念的理解,需要?jiǎng)?chuàng)設(shè)合理的情境,讓學(xué)生在真實(shí)的調(diào)查或體驗(yàn)中加深理解。但是有些現(xiàn)實(shí)情境往往不容易在課堂上實(shí)現(xiàn),比如,在課堂上不太可能帶學(xué)生到醫(yī)院中實(shí)地調(diào)查出生的男嬰跟女嬰的比例。但是不能因?yàn)檎鎸?shí)的情境難以創(chuàng)設(shè),教師就在課堂上放棄讓學(xué)生體驗(yàn)的機(jī)會(huì),而在教學(xué)中采用簡單的告知或者單純的理論計(jì)算的方式。這就需要教師找到學(xué)生更為熟悉的情境進(jìn)行替換,前提是兩個(gè)情境背后蘊(yùn)含著相同的統(tǒng)計(jì)原理。比如就醫(yī)院問題而言,生男嬰或女嬰的可能性都是一半,而扔硬幣得到正面與反面也是隨機(jī)的,可能性也都是一半。這時(shí)就可以讓學(xué)生自己動(dòng)手扔硬幣,正面記為男嬰,反面記為女嬰(反之亦可)。通過得到正面或反面來體驗(yàn)出生男嬰或女嬰的可能性與隨機(jī)性,并利用在課堂上得到的真實(shí)數(shù)據(jù),讓學(xué)生體會(huì)扔10次硬幣得到8次正面要比扔50次硬幣得到40次正面更容易發(fā)生。經(jīng)過這樣的模擬活動(dòng)之后,再讓學(xué)生回到醫(yī)院問題,就更容易理解相對醫(yī)院A(平均每天有50個(gè)新生兒),醫(yī)院B(平均每天有10個(gè)新生兒)更有可能在某天出生的女嬰達(dá)到或超過80%。
第三,運(yùn)用恰當(dāng)?shù)男畔⒓夹g(shù)幫助學(xué)生驗(yàn)證猜想,通過探索并分析數(shù)據(jù)來發(fā)展學(xué)生的統(tǒng)計(jì)思想。在課堂教學(xué)中現(xiàn)代技術(shù)的運(yùn)用是提升學(xué)生統(tǒng)計(jì)素養(yǎng)的重要手段,不僅僅將現(xiàn)代技術(shù)作為計(jì)算工具,更重要的是用來分析數(shù)據(jù),還可以更便捷地進(jìn)行大量的模擬試驗(yàn)。因?yàn)楹芏鄷r(shí)候,課堂上并不允許學(xué)生充分進(jìn)行足夠多次數(shù)的真實(shí)試驗(yàn)。在讓學(xué)生體會(huì)了次數(shù)較少的試驗(yàn)之后,可以利用信息技術(shù)來大量擴(kuò)展試驗(yàn)的次數(shù)。比如針對這一問題,可以用計(jì)算機(jī)模擬成千上萬次扔硬幣的結(jié)果,來探索得到正面與反面的次數(shù),以幫助學(xué)生發(fā)現(xiàn)正反面比例的發(fā)展趨勢與最終模式。也可以利用計(jì)算機(jī)模擬現(xiàn)實(shí)情境,展示出不同數(shù)量(10、50、100甚至更多)的新生兒中的女嬰的比例,進(jìn)行多次重復(fù)的試驗(yàn)并讓學(xué)生記錄不同的結(jié)果,通過觀察讓學(xué)生理解當(dāng)新生兒數(shù)量較少時(shí),女嬰比例更容易出現(xiàn)一些極端值(接近1或者0),而當(dāng)數(shù)量較多時(shí),比例更接近理論上的概率50%。通過這樣的模擬試驗(yàn),學(xué)生更容易理解樣本容量與偏離理論概率變差之間的關(guān)系。
第四,鼓勵(lì)課堂討論,通過多種評(píng)價(jià)方式評(píng)估學(xué)生的統(tǒng)計(jì)思想的發(fā)展。在統(tǒng)計(jì)之中,并沒有絕對的正誤,只有適合某種情境的更好的統(tǒng)計(jì)方式,這也是與傳統(tǒng)的數(shù)學(xué)課堂教學(xué)的不同之處。因此,需要在課堂上讓學(xué)生充分展開討論,說明選擇某種統(tǒng)計(jì)方式的原因以及對結(jié)果的預(yù)測。在上面這一問題中,讓學(xué)生簡單解釋為什么這樣認(rèn)為非常重要。因?yàn)閷τ趯W(xué)生來說,更重要的是要讓他們說出選擇某個(gè)答案的原因并對其進(jìn)行合理的評(píng)價(jià),以此可以看出其對統(tǒng)計(jì)概念的理解以及統(tǒng)計(jì)思想的發(fā)展程度。有不少學(xué)生可能會(huì)在一開始選擇答案c,認(rèn)為兩個(gè)醫(yī)院發(fā)生這一事件的可能性是一樣的,因?yàn)樵诶碚撋厦恳粋€(gè)新生兒是女嬰的可能性都是一半,不論在哪個(gè)醫(yī)院中都是一樣的。只有讓學(xué)生體驗(yàn)了相應(yīng)的活動(dòng)之后,他們才能加深對樣本容量與變差之間的關(guān)系的理解,從而認(rèn)識(shí)到b是更合理的答案。在這一過程中,教師不僅需要關(guān)注學(xué)生能否選擇正確的答案,更需要認(rèn)識(shí)到學(xué)生對統(tǒng)計(jì)中關(guān)鍵概念的理解的發(fā)展才是最重要的。
四、小結(jié)
簡言之,統(tǒng)計(jì)的核心價(jià)值在于數(shù)據(jù)的收集、處理與分析,以及在數(shù)據(jù)與隨機(jī)性的基礎(chǔ)上作出判斷與預(yù)測。相比知識(shí)的掌握,更需要一種思想、素養(yǎng)以及能力的發(fā)展。這正是學(xué)生在現(xiàn)實(shí)以及未來的數(shù)字化世界與信息化社會(huì)中學(xué)習(xí)與生活所必需的。然而,在課程的實(shí)際實(shí)施過程中,由于一些教師并不能很好地理解統(tǒng)計(jì)的關(guān)鍵概念及其教學(xué)的核心價(jià)值所在,并不清楚學(xué)生在統(tǒng)計(jì)學(xué)習(xí)上的要求,在教學(xué)中出現(xiàn)了偏差,導(dǎo)致了課程實(shí)施上的諸多問題。因此,數(shù)學(xué)教師要更好地理解統(tǒng)計(jì)的關(guān)鍵概念并對課程理念作準(zhǔn)確深入的解讀,最終在課堂上選擇合適的方式進(jìn)行教學(xué)。
【參考文獻(xiàn)】
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[關(guān)鍵詞] 初中數(shù)學(xué);數(shù)學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn);數(shù)據(jù)分析觀念;數(shù)學(xué)素養(yǎng)
一、初中生培養(yǎng)數(shù)據(jù)分析觀念的意義
課程標(biāo)準(zhǔn)認(rèn)為數(shù)據(jù)分析觀念主要指:在現(xiàn)實(shí)生活中處理問題時(shí)先做調(diào)查研究,收集到有用的數(shù)據(jù),分析數(shù)據(jù)中蘊(yùn)含的信息并以此為依據(jù)做出判斷;掌握解決問題的多種方法,能根據(jù)問題或?qū)嶋H情況選出合適的方法;體驗(yàn)數(shù)據(jù)分析中的隨機(jī)性,在足夠的數(shù)據(jù)中發(fā)現(xiàn)規(guī)律。[1] 也就是說在數(shù)據(jù)分析觀念的指導(dǎo)下,學(xué)生能夠用適當(dāng)?shù)慕y(tǒng)計(jì)分析方法對收集的大量數(shù)據(jù)進(jìn)行分析,提取有用信息或形成結(jié)論,從而對數(shù)據(jù)加以研究和概括總結(jié)。觀念指導(dǎo)實(shí)踐,培養(yǎng)學(xué)生的數(shù)據(jù)分析觀念就是培養(yǎng)學(xué)生形成有效的問題解決策略,在數(shù)據(jù)中發(fā)現(xiàn)價(jià)值從而指導(dǎo)決策。數(shù)據(jù)分析觀念的形成需要學(xué)生經(jīng)歷數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析的全過程,包括調(diào)查研究,收集、整理、分析數(shù)據(jù)并做出預(yù)測和決策,再進(jìn)行交流、評(píng)價(jià)與改進(jìn),進(jìn)而形成對數(shù)據(jù)處理的思維。
二、初中生數(shù)據(jù)分析觀念現(xiàn)狀
課程標(biāo)準(zhǔn)將原來培養(yǎng)學(xué)生“統(tǒng)計(jì)觀念”的目標(biāo)改成如今的培養(yǎng)學(xué)生“數(shù)據(jù)分析觀念”,是為了讓學(xué)生對數(shù)據(jù)有一個(gè)宏觀的把握并能利用數(shù)據(jù)分析觀念解決問題。而學(xué)生,甚至是一些教師,沒有意識(shí)到概念的轉(zhuǎn)變意味著學(xué)習(xí)方式和教學(xué)方式的轉(zhuǎn)變,仍然以升學(xué)考試各知識(shí)點(diǎn)的占比作為學(xué)習(xí)的主體,為學(xué)習(xí)而學(xué)習(xí),為升學(xué)考試而教。教師應(yīng)該利用教材的系統(tǒng)性安排,為學(xué)生合理設(shè)計(jì)教學(xué)計(jì)劃,以培養(yǎng)學(xué)生的數(shù)學(xué)素養(yǎng)和數(shù)學(xué)能力為最終目的,唯此才能從根本上提高學(xué)生的數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)能力。
學(xué)生的數(shù)據(jù)分析水平一定程度上反映了數(shù)據(jù)分析能力。據(jù)調(diào)查統(tǒng)計(jì),[2] 不具備數(shù)據(jù)分析觀念的學(xué)生和能夠建立數(shù)據(jù)表征但不明白目的和作用的學(xué)生占調(diào)查的初中生一大半。教師因?yàn)檫^于注重對頻率和概率的概念性教學(xué),使學(xué)生不能夠正確認(rèn)識(shí)頻率與概率的關(guān)系,也不會(huì)從數(shù)據(jù)分析中找到規(guī)律。學(xué)生數(shù)據(jù)分析水平不高的原因主要是教師在教學(xué)中重計(jì)算、輕體驗(yàn),重講授、輕探究,重得分、輕能力,重結(jié)果、輕過程。[3]
三、課堂培養(yǎng)策略
1.提升學(xué)生興趣
培養(yǎng)學(xué)生的數(shù)據(jù)分析觀念,要讓學(xué)生主動(dòng)參與課堂學(xué)習(xí)。教學(xué)中適當(dāng)?shù)厥褂们榫辰虒W(xué)法,將生活實(shí)際問題轉(zhuǎn)入數(shù)學(xué)知識(shí)的教學(xué)中,能夠激發(fā)學(xué)生的探究欲望,促進(jìn)學(xué)生建構(gòu)數(shù)學(xué)知識(shí)體系和遷移知識(shí)。情境的設(shè)置可以包括對天氣預(yù)報(bào)的準(zhǔn)確程度進(jìn)行預(yù)測、商場打折促銷活動(dòng)的折扣程度,甚至是銀行存款利率變動(dòng)的原因分析等,依據(jù)學(xué)生的知識(shí)掌握情況和課程進(jìn)度向?qū)W生拋出與日常生活,與民生息息相關(guān)的事件,引發(fā)學(xué)生關(guān)注,學(xué)生在教師指導(dǎo)下認(rèn)識(shí)到數(shù)據(jù)分析給解決這些問題帶來的便利。
隨著教學(xué)的深入,學(xué)習(xí)難度提升,教師情境教學(xué)方式要讓學(xué)生進(jìn)入到對數(shù)據(jù)分析的體驗(yàn)過程中,親歷數(shù)據(jù)的收集、整理、處理、分析和做出判斷,在體驗(yàn)中形成數(shù)據(jù)分析意識(shí),提升數(shù)據(jù)分析能力。例如,對“隨機(jī)事件”的教學(xué),教師提出骰子拋擲后正面朝上的點(diǎn)數(shù)的可能性,先讓學(xué)生提出自己的觀點(diǎn),然后教師給學(xué)生骰子讓學(xué)生分成若干小組自己嘗試拋擲10次、20次、30次甚至更多次并將每一次結(jié)果記錄下來。拋擲完骰子后,教師讓學(xué)生匯總數(shù)據(jù)并匯報(bào)6個(gè)面分別朝上的次數(shù)占總次數(shù)的比例,接著將每個(gè)組得出的結(jié)果展現(xiàn)給學(xué)生,學(xué)生會(huì)發(fā)現(xiàn)結(jié)果不盡相同,匯總所有小組的結(jié)果后,不同點(diǎn)數(shù)分別朝上的占比還是可能與所有小組都不一樣,由此引出隨機(jī)事件的概念。學(xué)生通過這一過程體驗(yàn)到數(shù)據(jù)的收集、整理、處理過程,形成處理問題通過數(shù)據(jù)來做出判斷的意識(shí)。
2.掌握數(shù)據(jù)辨別能力
數(shù)據(jù)分析是個(gè)應(yīng)用性較強(qiáng)的活動(dòng),日常生活中經(jīng)常要運(yùn)用到各種數(shù)據(jù)分析,但怎樣在眾多數(shù)據(jù)中提取有效信息為我所用,學(xué)生對此還很不清楚。因?yàn)椴还軐W(xué)習(xí)還是做題時(shí),經(jīng)常是給出的數(shù)據(jù)都是有用數(shù)據(jù),沒有其他數(shù)據(jù)摻和進(jìn)來混淆對數(shù)據(jù)的分析活動(dòng),可現(xiàn)實(shí)生活中,同一個(gè)事件產(chǎn)生的數(shù)據(jù)不止一種。這就需要教師留意培養(yǎng)學(xué)生理智選擇數(shù)據(jù)進(jìn)行分析的意識(shí),對數(shù)據(jù)抱有質(zhì)疑態(tài)度,才會(huì)深入數(shù)據(jù)的形成過程,理解每一組數(shù)據(jù)代表的信息。
例如,給出一組數(shù)據(jù):65、72、60、65、88、90、70、65、65,假設(shè)是某班一次考試成績,教師向?qū)W生提問:如果要分析學(xué)生的整體水平,要怎樣利用這組數(shù)據(jù)呢?不少學(xué)生可能認(rèn)為計(jì)算出所有成績的平均數(shù)就是這次考試的整體水平,而這個(gè)平均數(shù)約為71分。這時(shí)候教師可以讓學(xué)生思考:平均分71分和占了全部數(shù)據(jù)的4/9的65分哪個(gè)更能代表這個(gè)班的總體水平呢?由此引入“眾數(shù)”的概念――一組數(shù)據(jù)中出現(xiàn)次數(shù)最多的數(shù)值,叫眾數(shù),并且讓學(xué)生認(rèn)識(shí)到,平均數(shù)與眾數(shù)都是對整體數(shù)據(jù)進(jìn)行分析,但平均數(shù)是反映數(shù)據(jù)的總體平均水平,而眾數(shù)則反映數(shù)據(jù)的多數(shù)水平,雖然用以代表數(shù)據(jù)可靠性相對差一些,但它不受極端數(shù)據(jù)的影響,求法簡便,適用于大面積的普查研究或非數(shù)值型信息。通過這樣的教學(xué)設(shè)置,學(xué)生既學(xué)到了新的知識(shí)點(diǎn),同時(shí)也掌握了在不同數(shù)據(jù)和問題中辨別數(shù)據(jù)、利用數(shù)據(jù)的能力,在面對數(shù)據(jù)時(shí),能有意識(shí)地辨別、選擇有用數(shù)據(jù)。
3.強(qiáng)化分析能力
教學(xué)中教師經(jīng)常花更多的精力讓學(xué)生讀圖作分析,忽略了讓學(xué)生知道并掌握這個(gè)圖表要在什么訴求下形成,什么情況下用別的圖表形式來呈現(xiàn)數(shù)據(jù)。而讓學(xué)生會(huì)選擇合適的方法分析數(shù)據(jù),能更直觀地顯示數(shù)據(jù)分析結(jié)果,有助于提升判斷的準(zhǔn)確性。教學(xué)中可以引導(dǎo)學(xué)生體驗(yàn)在同種數(shù)據(jù)下各種圖表的產(chǎn)生和形成過程,比較數(shù)據(jù)分析方式的差異,找出最優(yōu)數(shù)據(jù)分析方法,提升數(shù)據(jù)分析觀念。
通過讓學(xué)生對比各種類型圖表,學(xué)生會(huì)發(fā)現(xiàn),柱狀圖比表格呈現(xiàn)稍微直觀一些,而折線圖比柱狀圖對波動(dòng)的表現(xiàn)更為直觀。比較柱狀圖和折線圖,會(huì)發(fā)現(xiàn)柱狀圖較容易比較數(shù)據(jù)之間的差異,而折線圖在表示數(shù)量多少的同時(shí),還可以反映同一事件在不同時(shí)間的變化情況。這種體驗(yàn)分析,提高了學(xué)生辯證思考和分析問題的能力,學(xué)生能夠建立起在不同需求下分析處理數(shù)據(jù)的觀念,并知道如何選擇分析方法,然后依據(jù)數(shù)據(jù)的趨勢進(jìn)行預(yù)測并給出合理建議。
4.課后鍛煉策略
觀念的形成不能一蹴而就,數(shù)學(xué)思維能力需要在不斷的鍛煉中獲得提升,使能力得到提高進(jìn)而促進(jìn)良好數(shù)據(jù)分析意識(shí)的形成,而良好的數(shù)據(jù)分析觀念能推動(dòng)向應(yīng)用能力的轉(zhuǎn)化。實(shí)際生活中有太多可以讓學(xué)生發(fā)揮數(shù)據(jù)分析意識(shí)去解決的問題,教師對學(xué)生的課后作業(yè)可以不用局限于教材教輔提出的練習(xí),而是讓學(xué)生自主選擇一個(gè)主題,自己親歷提出問題,收集、篩選、分析數(shù)據(jù)并得出結(jié)論的過程。例如,對學(xué)生每天放學(xué)后從學(xué)校回到家的時(shí)間進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析,調(diào)查身邊同學(xué)所喝礦泉水的品牌,看籃球賽時(shí)對不同隊(duì)員的投籃次數(shù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)并分析等等。相比于埋頭在習(xí)題中,這些有趣的觀察記錄活動(dòng)更能吸引學(xué)生的興趣,發(fā)揮主觀能動(dòng)性去參與,也有利于培養(yǎng)學(xué)生全面、客觀、務(wù)實(shí)的數(shù)據(jù)分析意識(shí)。
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關(guān)鍵詞:高職;計(jì)算機(jī)信息管理;專業(yè)建設(shè)
一、引言
一方面,中國GDP增速從2012年起開始回落,2012年、2013年增速分別為7.7%、7.7%,到近兩年保持在7%左右,這是經(jīng)濟(jì)增長階段的根本性轉(zhuǎn)換。中國告別過去30多年平均10%左右的高速增長,經(jīng)濟(jì)發(fā)展進(jìn)入“穩(wěn)增長、促改革、調(diào)結(jié)構(gòu)、惠民生、防風(fēng)險(xiǎn)”階段。另一方面,IT產(chǎn)業(yè)在過去5年的時(shí)間里,經(jīng)歷了28%的增長速度,是同期的國家GDP增長速度的三倍,對GDP增長的拉動(dòng)作用已經(jīng)進(jìn)一步增強(qiáng),對我國國民經(jīng)濟(jì)增長的貢獻(xiàn)率不斷提高。IT產(chǎn)業(yè)占全國工業(yè)比重達(dá)到12.3%,占GDP的9.1%,成為第一大產(chǎn)業(yè)。未來一段時(shí)期,我國將促進(jìn)IT產(chǎn)品更新?lián)Q代,推動(dòng)我國由IT大國向IT強(qiáng)國轉(zhuǎn)變,并進(jìn)而推進(jìn)國民經(jīng)濟(jì)信息化進(jìn)程,用信息化來帶動(dòng)工業(yè)化,走出一條新型的工業(yè)化道路。因此,在當(dāng)前經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展新形勢下,培養(yǎng)并且儲(chǔ)備高素質(zhì)的IT人才顯得非常重要。
二、當(dāng)前計(jì)算機(jī)信息管理專業(yè)建設(shè)存在的問題
傳統(tǒng)意義上認(rèn)為,計(jì)算機(jī)信息管理是計(jì)算機(jī)科學(xué)與管理學(xué)的交叉學(xué)科,該專業(yè)學(xué)生需要學(xué)習(xí)計(jì)算機(jī)技術(shù)和企業(yè)管理相關(guān)領(lǐng)域知識(shí),畢業(yè)后可從事信息系統(tǒng)的開發(fā)、應(yīng)用、維護(hù)等工作,可通過數(shù)據(jù)管理與分析等技能為企業(yè)決策提供支持。當(dāng)前,隨著中國經(jīng)濟(jì)的發(fā)展減速轉(zhuǎn)型,相關(guān)企業(yè)對信息系統(tǒng)(如ERP)相關(guān)專業(yè)人才需求在萎縮,而另一方面,隨著互聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算、物聯(lián)網(wǎng)以及信息產(chǎn)業(yè)的深入發(fā)展,海量數(shù)據(jù)已經(jīng)成為可利用、有價(jià)值的重要戰(zhàn)略資源。而對企業(yè)的數(shù)據(jù)資源,尤其是巨量數(shù)據(jù)進(jìn)行處理、統(tǒng)計(jì)分析,挖掘數(shù)據(jù)中隱藏的價(jià)值,為企業(yè)發(fā)展戰(zhàn)略提供決策支持,日益重要,需求日益旺盛。因此,當(dāng)下應(yīng)深入開展市場調(diào)研,了解行業(yè)發(fā)展趨勢,理解企業(yè)發(fā)展對人才的需求,著手對計(jì)算機(jī)信息管理專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)、專業(yè)培養(yǎng)方案、課程體系等進(jìn)行調(diào)整與改革,培養(yǎng)滿足企業(yè)用人需求的、適應(yīng)IT行業(yè)尤其是大數(shù)據(jù)領(lǐng)域發(fā)展趨勢的信息化高技能人才。
三、新形勢下計(jì)算機(jī)信息管理專業(yè)建設(shè)思路
下面以我院在計(jì)算機(jī)信息管理特色專業(yè)建設(shè)中所做的探索與研究為例,進(jìn)行總結(jié)。
1.校企合作是當(dāng)前專業(yè)建設(shè)形成特色的必由之路
校企合作是在學(xué)校和企業(yè)之間建立的一種“互利共贏”合作模式。我們的思路是校企合作調(diào)研,確定人才培養(yǎng)目標(biāo),共同制定“工學(xué)結(jié)合”人才培養(yǎng)方案。通過與企業(yè)管理者、工程技術(shù)人員共同分析信息處理、數(shù)據(jù)管理、數(shù)據(jù)分析等職業(yè)崗位所需的知識(shí)能力、技能要求,確定專業(yè)課程體系。根據(jù)企業(yè)信息化實(shí)際工作過程系統(tǒng)化課程,根據(jù)工作崗位知識(shí)、能力、技能要求確定課程內(nèi)容,以掌握信息系統(tǒng)、數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、實(shí)施、維護(hù)等技能為核心內(nèi)容開展訓(xùn)練。以項(xiàng)目引領(lǐng)、任務(wù)驅(qū)動(dòng)等多種模式開展與企業(yè)實(shí)境緊密結(jié)合的情境教學(xué);同時(shí)將企業(yè)文化、職業(yè)素質(zhì)教育融入到學(xué)習(xí)的全過程。專業(yè)理論學(xué)習(xí)和實(shí)踐技能訓(xùn)練交替進(jìn)行,校內(nèi)主要進(jìn)行計(jì)算機(jī)信息管理的理論知識(shí)學(xué)習(xí)和技能操作實(shí)訓(xùn);校外實(shí)訓(xùn)基地帶薪頂崗實(shí)習(xí),在真實(shí)企業(yè)環(huán)境下開展職業(yè)綜合素質(zhì)養(yǎng)成訓(xùn)練,使學(xué)生的職業(yè)能力得到顯著提高,成為高素質(zhì)、高技能、可持續(xù)發(fā)展的專業(yè)人才。
2.面向企業(yè)信息化、數(shù)據(jù)分析/大數(shù)據(jù)分析崗
位構(gòu)建專業(yè)課程體系根據(jù)人才需求調(diào)研結(jié)果,我們將計(jì)算機(jī)信息管理專業(yè)就業(yè)崗位群核心能力分解為計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)應(yīng)用能力、數(shù)據(jù)庫技術(shù)應(yīng)用能力、ERP應(yīng)用與維護(hù)能力、網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)應(yīng)用能力、數(shù)據(jù)分析/大數(shù)據(jù)分析能力,對照這些核心能力,建立相應(yīng)課程模塊。為培養(yǎng)學(xué)生相應(yīng)的職業(yè)能力,對應(yīng)開設(shè)的主干課程如下。(1)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)應(yīng)用能力:計(jì)算機(jī)應(yīng)用基礎(chǔ)、Excel數(shù)據(jù)分析、計(jì)算機(jī)組裝與維護(hù);(2)數(shù)據(jù)庫技術(shù)應(yīng)用能力:SQLServer企業(yè)級(jí)數(shù)據(jù)庫技術(shù)、MySQL數(shù)據(jù)庫技術(shù);(3)ERP應(yīng)用與維護(hù)能力:企業(yè)經(jīng)營管理、基礎(chǔ)會(huì)計(jì)學(xué)、ERP原理應(yīng)用與實(shí)訓(xùn);(4)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)應(yīng)用能力:計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)、Linux操作系統(tǒng);(5)數(shù)據(jù)分析/大數(shù)據(jù)分析能力:SPSS數(shù)據(jù)分析、大數(shù)據(jù)技術(shù)基礎(chǔ)、大數(shù)據(jù)分析項(xiàng)目。課程設(shè)置中突出實(shí)踐性,實(shí)踐實(shí)訓(xùn)學(xué)時(shí)占全部課程的百分比約為80%左右,能夠體現(xiàn)出專業(yè)的特色,達(dá)到培養(yǎng)高素質(zhì)技術(shù)技能型專門人才目的。
3.教學(xué)組織與教學(xué)方法改革
加強(qiáng)校企合作,將企業(yè)文化引入課堂,將企業(yè)一線技術(shù)人員請進(jìn)課堂,讓學(xué)生盡早接觸企業(yè)崗位需求和文化,按照“課堂學(xué)習(xí)——課程實(shí)訓(xùn)——企業(yè)實(shí)訓(xùn)——頂崗實(shí)習(xí)”等環(huán)節(jié)組織教學(xué),改進(jìn)教學(xué)方法與手段,不斷推進(jìn)課程項(xiàng)目化改革,使學(xué)生掌握企業(yè)一線崗位需求技能,實(shí)現(xiàn)“零距離”就業(yè)。
4.教學(xué)資源建設(shè)
以信息化課程資源建設(shè)為重點(diǎn),著力做好核心課程資源建設(shè),校企合作、產(chǎn)學(xué)結(jié)合,引入企業(yè)項(xiàng)目案例,將企業(yè)項(xiàng)目根據(jù)工作流程,序化為一組可在課堂上分步實(shí)施的實(shí)訓(xùn)任務(wù),通過實(shí)訓(xùn)任務(wù)鍛煉培養(yǎng)學(xué)生的職業(yè)技能。教師將項(xiàng)目實(shí)訓(xùn)完成過程錄制成MOOC視頻,放到學(xué)院MOOC平臺(tái),學(xué)生可以通過PC瀏覽器或手機(jī)APP學(xué)習(xí)。在MOOC平臺(tái)上,為每門課建設(shè)包含課程標(biāo)準(zhǔn)、課程教學(xué)設(shè)計(jì)、教學(xué)視頻、課件、案例、作業(yè)、題庫等在內(nèi)的課程資源,使MOOC平臺(tái)成為教師教學(xué)、學(xué)生學(xué)習(xí)、教學(xué)互動(dòng)的線上平臺(tái)。MOOC平臺(tái)可以輔助教學(xué)與課程考核,將教師盡量從這些工作中解脫出來,將更多精力用于課程資源建設(shè),用于課程改革與專業(yè)建設(shè)中。
5.優(yōu)秀的教學(xué)團(tuán)隊(duì)是專業(yè)特色建設(shè)的根本保證
加強(qiáng)師資隊(duì)伍培養(yǎng),鼓勵(lì)教師進(jìn)入企業(yè)一線實(shí)踐鍛煉,鼓勵(lì)教師帶學(xué)生參加企業(yè)頂崗實(shí)習(xí),將企業(yè)工程技術(shù)人員請到學(xué)校課堂,聘請企業(yè)工程技術(shù)人員作為專業(yè)興趣小組校外指導(dǎo)老師,將專業(yè)教師、企業(yè)講師和優(yōu)秀學(xué)生組成團(tuán)隊(duì),積極參加各類職業(yè)技能競賽,積極承接各類企業(yè)項(xiàng)目,通過競賽、項(xiàng)目鍛煉教師和學(xué)生。
6.不斷完善專業(yè)實(shí)踐實(shí)訓(xùn)條件
高職畢業(yè)生的特點(diǎn)是職業(yè)技能高,而這與學(xué)生在專業(yè)的職業(yè)化實(shí)踐環(huán)境中不斷訓(xùn)練是分不開的。為此,我們對專業(yè)現(xiàn)有的信息管理實(shí)訓(xùn)室進(jìn)行改造,為實(shí)訓(xùn)室配備一臺(tái)高性能計(jì)算機(jī)作為ERP服務(wù)器和數(shù)據(jù)庫服務(wù)器,滿足ERP專業(yè)方向建設(shè)改革需要。同時(shí),新建一個(gè)數(shù)據(jù)分析與大數(shù)據(jù)實(shí)訓(xùn)室,配置高性能服務(wù)器和PC機(jī),利用云計(jì)算Docker虛擬化技術(shù)搭建實(shí)訓(xùn)教學(xué)系統(tǒng),選用主流計(jì)算框架與分析模型,將數(shù)據(jù)分析與大數(shù)據(jù)技術(shù)應(yīng)用到企業(yè)級(jí)項(xiàng)目中,將理論知識(shí)、實(shí)訓(xùn)教學(xué)與項(xiàng)目實(shí)踐融合,由淺入深,循序漸進(jìn),逐步提升學(xué)生的職業(yè)技能和項(xiàng)目實(shí)踐能力。
四、結(jié)語
進(jìn)入21世紀(jì)后,信息技術(shù)飛速發(fā)展,給人類的生產(chǎn)和生活帶來了深刻影響。IT產(chǎn)業(yè)已經(jīng)成為推動(dòng)國家經(jīng)濟(jì)發(fā)展的主導(dǎo)產(chǎn)業(yè)之一。IT產(chǎn)業(yè)的競爭就是人才的競爭,高水平的IT人才培養(yǎng)和隊(duì)伍建設(shè)是走向IT產(chǎn)業(yè)大國和強(qiáng)國的前提條件。對于職業(yè)院校來說,只有深刻把握時(shí)代脈搏,緊跟行業(yè)發(fā)展趨勢,深化專業(yè)建設(shè)與課程改革,服務(wù)國家發(fā)展戰(zhàn)略和地方經(jīng)濟(jì)發(fā)展需要,才能不負(fù)國家、社會(huì)和人民的重托,為國家和社會(huì)培養(yǎng)出一流的高素質(zhì)、高技能應(yīng)用型技術(shù)人才。
參考文獻(xiàn):
[1]管瑩.高職院校計(jì)算機(jī)信息管理專業(yè)建設(shè)與課程改革[J].信息技術(shù)與信息化,2014,(4):20-22.