时间:2023-06-14 09:35:53
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关键词:数据分析;翻转课堂;学情特征库;学习状态数据库;个性化教学
中图分类号:G434 文献标志码:B 文章编号:1673-8454(2016)06-0031-03
近二十年来教育领域发生了许多重要的变化,包括教学内容的多元化、教学方法的现代化,这些变化得益于计算机、互联网等信息技术的长足发展。目前,信息技术的另一个制高点――大数据应用领域已经取得了突破性的进展,一个大规模生产、分享和应用海量数据的时代正在开启。
如何有效利用这些数据,使其服务于教育领域,优化教学过程,是教育工作者们亟待解决的问题。本文阐述了数据分析在英语翻转课堂教学中的应用,将标准化学习为主的教学方式转变为以学生为主体的个性化教学。
一、数据分析的概念
本文应用的数据分析技术包括数据挖掘和数据呈现两个方面。
数据挖掘,是数据库知识发现中的一个步骤。一般指对收集来的大量数据进行分析,提取有用信息和形成结论,并对数据加以详细研究和概括总结的过程。
数据呈现,是指经过数据挖掘以后形成的复杂信息,通过技术手段,以直观、清晰的方式呈现给用户,近年来数据可视化是数据呈现的一大热点。
数据可视化技术通过计算机图形图像和数据技术,将数据中隐藏的信息,以交互方式形象生动地展示给用户,辅助用户分析数据,发现数据中隐藏的特征、关系和模式,进而发现其中蕴含的规律。
在本文中,数据分析的对象主要包括:在翻转课堂教学过程中,教师的学习资源内容和组成成分、学生的个体学习特征库和整体学习特征库,以及学生在学习过程中产生的状态数据库。
二、英语翻转课堂的特点
“翻转课堂”源于美国的“Flipped Classroom”,是指重新调整课堂内和课堂外的教学模式。传统教学模式是课堂上教师讲授,课后学生通过练习消化;而翻转课堂则以学生为主体翻转过来,其模式是课前学生自主学习,课堂上教师引导学生内化知识。
翻转课堂将学习的主动权从教师转移给学生。学生在课外时间完成自主学习知识,而教师不会利用课堂的时间讲授知识。教师采用任务驱动法和协作法,引导学生学习的兴趣,让学生通过实践获得更牢固的知识和自主的学习能力。
英语教学与翻转课堂的完美融合,主要表现为以下几个方面:
1.课前自主学习环节
互联网为翻转课堂的课前教学提供了大量的优质教学资源。教师根据教学大纲和学生的学习水平确定知识目标、能力目标和素质目标,然后通过对互联网教学资源进行筛选形成课程学习资源库,之后在教学平台上,同时鼓励学生自主查阅资料。
学生学习资源后,通过教师的系统化知识自测题,了解自己对知识的掌握程度,检测自主学习的情况,教师也能获得学生整体的课前学习状态情况。
2.课上内化环节
教师对学生群体具有的共性问题进行讲解,课上侧重学生的语言实践,利用团队协作、分组对抗等生动灵活的教学方式,促进学生在课上活学活用,对知识内化。
3.课后拓展环节
教师根据课程要求和学生学习情况设计符合素质目标的课程作业,目的是让学生把所学知识和语言练习融会贯通,巩固学习效果。
三、基于数据分析技术的英语翻转课堂教学
1.可用工具:Excel、Infogr 与大数据魔镜
Excel作为常用的分析工具,可以实现基本的数据分析工作,包括数据排列、分类筛选等。同时Excel能够完成基础的数据可视化工作,特别是其擅长通过曲线图、雷达图、散点图等多种直观的分析图来呈现数据中蕴含的信息。
Infogr就是信息(information)和图像(graphic)的有机融合。在其官方网站infogr.am,教师可实现通过图像让繁琐并且令人无法直接获得结论的数据生成色彩丰富、形式直观的信息图,其不仅使用门槛低,而且能够使教师和学生在短时间内获得有效的学习状态信息。
在本文中,主要使用Excel和infogr来制作和呈现学生个体学习特征库,并给予个性化指导与建议。学生在阅读自己的图像档案时,会用一种欣赏的态度观看,通过仔细咀嚼启动脑中图像分析的成份,对自己的优点和缺点理解更深刻。
大数据魔镜是集数据挖掘和数据呈现于一体的综合性数据分析服务站点,主要提供数据整合、探索、挖掘、分享、控制多个角度的数据服务。教师可以利用魔镜站点通过整合多种数据,将不同数据联动分析出结果。通过一个直观的拖放界面就可创造交互式的图表和数据挖掘模型。在本文中,使用大数据魔镜来分析教师资源的内容和组成成分,以及以时间轴为基准的学生学习行为数据库。
2.课前自主学习环节
【关键词】J课堂;数据分析;合作学习
【中图分类号】G434 【文献标识码】B
【论文编号】1671-7384(2017)01-0046-04
随着信息时代的到来,数据分析技术已逐渐被教师运用到学校课堂教学中,为学生创新能力和合作学习能力的培养提供强有力的数据支撑。当前,上海市有不少区、校都在对数据分析技术引入课堂教学的有效性进行研究。笔者借助上海市普陀区“J课堂”项目(在普陀,“J课堂”的“J”发音为Jīn/Jing。因为其内涵体现在学生的自主学习“指点迷津”,促进教师的专业发展“精益求精”等),积极参与学习平台搭建,不断探索数据分析技术对合作学习模式的支撑和助推作用,以期对信息化教学的研究与实践提供一点借鉴和参考。
研究背景
1. 问题的提出
16世纪捷克教育家夸美纽斯提出了班级授课制[1],将工业化生产的思想引入教育领域,为工业社会输送了大批合格人才[2]。这种授课方式,快速、高效地为工业化社会培养了健康、守时、勤奋的劳动者。随着信息技术和互联网的发展,社会需要大量的创新人才,而传统的班级授课制重量轻质,教学过程及内容整齐划一,忽视学生的合作学习,这在某种程度上阻碍了学生的个性化发展,不利于培养学生的自主探究能力和创新意识。
时代的发展迫切需要教育摒弃原来规模化、同质化、单一性的人才培养模式,转向个性化、多样化、创新型的人才培养。信息技术融入教育为我们打开了思路,信息技术支持下的网络学习环境、数据分析技术和合作学习模式为当今的班级授课制注入了一股新的活力,为广大教育工作者探索开展合作学习的策略提供了新途径。
2. 数据分析和合作学习相关研究现状
《宣传舆论学大辞典》指出:数据分析是指运用数理统计方法,对调查所获得的数据资料进行综合处理,以揭示事物内在数量规律的过程[3]。随着信息时代的到来,数据分析技术越来越多运用于教学领域,为学情分析、教学质量分析以及学生的有效合作学习提供支撑。
合作学习源于古希腊,20世纪70年代初在美国兴起了研究热潮,被誉为近十年来最需要和最成功的教学改革,能够最大程度地在班级授课制中培养学生的自主学习能力,挖掘学习潜能,提升创新实践能力。合作学习是指将几位异质性的学生组合在一起,相互合作、相互支持,共同进行学习活动、共同完成学习任务[4]。
在中国知网,笔者以“合作学习”和“数据分析”作为关键词共同搜索,发现鲜少有相关的研究文章。然而,社会发展对学生创新意识、合作能力以及自主学习能力的需求日益迫切,信息技术采集的大量数据更是为合作学习提供了有效的大数据分析条件。形势的发展迫切要求我们在信息化环境下,积极有效地开展合作学习策略的研究和探索。
3. 项目实践背景:“J课堂”微视频学习平台
“J课堂”微视频学习平台是上海市普陀区教育局的区域核心项目,是国家级课题“网络环境下学习方式变革实验”的子项目。该平台引入先进的信息技术手段,支持基于数据分析下的教与学,旨在满足学生个性化学习的需求,促进信息技术环境下合作学习的开展,以增强学生的创新意识、思维品质和学习能力。项目团队根据一线教师及学生对学习平台的使用需求与建议进行不断迭代和优化,从初始简单的区域优质微视频资源共享,逐步发展到信息技术支持下的学习数据分析。优质的微视频学习资源,为学生提供了多样化的学习路径;知识地图的学习导引,融入了网络社交功能;跨时空师生互动的实现,强化了虚拟班级与实体班级的连接;引入的数据分析理念,将学习分析、随堂测试、综合测评、学生笔记等数据智能化地辅助教与学,为合作学习的深入开展提供保障。“J课堂”微视频学习平台,以智能化的数据分析系统,解放教师的双手,实现人机合理分工,为信息化教学改革打造出完善的数字化环境。该平台(http:///Jclass)于2014年2月起正式开通,供区内“J课堂”项目实验校开展研究,截至目前,区内已有40余所学校参与项目实验。
基于“J课堂”的多维度数据分析
“J课堂”学习平台纳入了数据分析的理念。如图 1所示,该平台的暂停回放、互动笔记、随堂测试和综合测试四个主要功能,构成了学习平台的多维度数据分析结构,为师生互动、生生互动以及教师和学生的学习反馈提供了数据支撑,可以有效地支持合作学习的开展。
1. 暂停与回放的数据汇聚
信息化教学能够成功实现的一个关键是即时反馈。在传统教学中,教师往往根据个人的教学经验,判断全班学生的大致情况,这是一种感性且比较模糊的评价方式。引入信息技术后,由于学生观看微视频通常是个体完成学习的过程,教师无法准确观察到每一个学生的学习情绪及学习效果等具体细节,同时也很难兼顾全班学生的学习情况。
“J课堂”平台中“暂停与回放”数据记录的设计,解决了教师的这一困扰。在学生观看微视频时,教师只需在教室巡视,并大致了解学生的进度和学习困难。每个学生在自行观看的过程中,都有可能暂停或回放某一段视频片段,学习平台自动记录学生的这一数据。所有学生暂停与回放的数据信息,汇聚成一张完整的视频观看过程柱状图(或称为热图),教师端可实时查看学生暂停与回放次数最多的位置(如图2),以此为线索来判定学生的学习难点。
图2 “J课堂”暂停与回放截图
2. 互动与笔记的教育价值
当学生在课堂上用微视频学习时,我们开始追问教师的价值何在?课堂的关注点在哪?这一追问将我们引向更有针对性、更为人性化的教育探索。学生在学校里获得的体验不能仅停留在知识和技能层面上,更应当上升到过程和方法中。除此之外,我们还需关注学生的人际关系发展,情感、态度、价值观的养成。所以,人际交互是需要被强调和重点关注的教育价值[5]。
如图3所示,“J课堂”微视频学习平台上的人际交互性及人机互动性体现在三个方面:一是个人层面的学习笔记,二是生生层面的互动交流,三是师生层面的提问答疑。从人际交互的视角看,“J课堂”微视频学习平台为我们提供了一个可量化的人际交互环境。学生之间的互动数据能够直接记录在学习平台上,学生自主学习过程中的学习笔记既可设置为隐私,也可设置为共享笔记,甚至被教师推送为最优笔记,供全体学生学习。传统课堂上隐性的交互纽带通过网络学习平台得以显化。
3. 随堂测试的设计策略
随堂测试的设计模式分为“流畅观看”和“过关斩将”两种。当学习者希望通过测试检查自己的学习情况时,可以选择“过关斩将”模式观看视频,并完成配套题目。当学习者只想大致浏览视频时,可选择“流畅观看”模式。在教师主导的微视频自学活动中,教师可提出对于微视频学习模式的要求。“J课堂”微视频学习平台中的微视频配备两组以上的随堂测试题,以备学生在观看时进行测试。
随堂测试环节能够让学生将注意力集中于视频内容,并通过类似于阶段小结的形式,将学习过程中更微观的学习效果快速反馈给教师,便于教师对学生的学习掌握情况和疑难问题进行小范围的聚焦和分析。随堂测试中有一个非常符合教学和学习规律的设计:当学生第一遍测试题目的正确率过低时,学生端将自动跳回视频的开始位置,要求学生重新观看前一段视频,并完成推送的同类型其他题目,这给学生提供了个人自主学习的补救机会。
4. 综合测试的诊断评价
“J课堂”微视频学习平台中的微视频结尾处提供了综合测试题,用以对学生掌握视频教学内容的程度进行考核。与随堂测试相比,综合测试内容的题量更多,知识点更全面。通过这一环节设计,有助于教师全面掌握学生的总体学习情况。综合测试的题目多为客观题,引入游戏的设计元素,后续可考虑增加主观题,以便展现学生的思维变化和学习过程。综合测试题目的设计策略与随堂测试基本相同,不同之处在于,综合测试时,系统需要对学生实施智能化指导和推送,这能够引导资优生根据提示继续进行下一知识点的学习,非资优生留在原知识点继续学习,为差异化学生的自主学习提供了可能。
基于数据分析的有效合作学习策略探索――以《初中信息科技》学科为例
《初中信息科技》是一门融知识性、技能性和工具性于一体的重要基础课程。在“计算机DIY”第一课“进一步了解计算机”中,如果单从课本中学习计算机硬件的知识,学生会感觉比较抽象,特别是在课前的预习中。因为计算机是一件较为贵重的设备,绝大部分家庭无法做到让学生亲手拆开机器来了解计算机的各大硬件设备,对计算机内部复杂的数据及控制信息的流向,更是无法用肉眼观察到。通过制作微视频,不仅解决了教材中计算机硬件展示不直观的问题,还可用动画展示计算机数据信息及控制信息的流向。借助学生在课前用微视频学习产生的数据,更能有效地开展小组合作学习,笔者以“进一步了解计算机”课题内容为例,阐述基于“J课堂”平台数据分析的合作学习模式在信息技术教学中的应用探索。
1. 基于数据分析的合理分组
合作学习开展的前提就是对学生进行合理的分组,为有效的合作探究创设基本条件[6]。合理的分组是将学生按照学习能力、兴趣爱好、个性特征等将课堂各学习阶段的学习任务进行组合。在此,我们引入数据分析技术,通过平台中记录的学生预习状况,按照学习能力、兴趣爱好和个性特征等多个维度进行分析。基于数据的基础上,根据需求对数据进行解读并分组,确保每个小组的成员在首次的合作学习中有共同的关注点,同时又兼顾各种层次的学习能力,优势互补。
本案例主要围绕“进一步了解计算机”章节进行,帮助学生通过小组合作探究和同伴互助的方式了解计算机的硬件、软件以及工作原理。学生若想对计算机部件有所了解,拆机看实物是最有效的方法,但学生家中一般不具备条件,为此,我们在课前先布置学生学习相关微视频。微视频中设置的“过关斩将”小游戏可以检测学生对计算机硬件分类的掌握情况,“J课堂”平台可以记录学生学习过程的数据。根据“J课堂”平台的记录,28%的学生一次性快速通过了视频的学习,约47%的学生在计算机五大部件(运算器、控制器、存储器、输入设备和输出设备)的视频学习中产生了差异,约25%的学生在观看视频学习中遇到困难。对学生分组时,既要考虑到同一小组共同的关注点,又要考虑同组内学生学习能力的互补。在一次性快速通过完成的28%学生中,我们挑选出各合作学习小组的组长;在计算机五大部件掌握程度产生了差异的47%学生中,按硬件掌握类别分组;将25%存在学习困难的学生视学情分配到各小组中,各小组按其最擅长硬件部件的知识作为深入探究任务。
2. 问题导向的合作探究
合作探究是合作学习的核心环节。在这个过程中,组员之间各自发挥优势,互相帮助,为提高组内共同的学习效率而进行合作学习。在学生探究的过程中,教师要及时指导,推动同伴之间、小组之间以及全班同学间合作学习的有效开展。在学生自主学习的过程中,教师从“J课堂”后台采集的数据中提炼归纳出三类问题:一是学生暂停和回放次数最多的视频片段所涉及的问题,二是学生在互动和笔记中提到最多的内容,三是教师在巡视过程中发现的关键(易错、易混淆)问题。教师将这三类问题进行整理和分类,设计成不同主题的问题单,通过学习平台。
合作学习在课堂中进行,教师将“进一步了解计算机”课堂教学活动设计为两次合作探究。第一次合作探究是各小组按视频学习中对部件的掌握程度及兴趣分组,结合教师根据平台学习的数据整理成的五大主题任务单,对照计算机硬件实物,分别对五大部件开展深入探究。这既是组内的合作学习,也是全班范围内的合作学习。
第二次合作探究是从第一次分好的每个小组中各挑选一位学生组成一个新的合作小组,确保新小组成员前期分别参与过五大部件的深入探究。每小组的各成员就自己探究的部件功能向同伴相互介绍,一起探讨计算机工作各部件的相互连接及功用,并在小组内通过对计算机部件角色扮演的方式,模拟计算机工作原理。
3. 适时点拨、交流分享
在合作学习的过程中,教师看似是一个旁观者,其实不然。教师需要在巡视过程中及时发现各小组的困惑,适时点拨,促进合作学习的有效进行。交流分享是对合作探究成果的展示和交流,每个小组将各自的探究成果通过语言、图片以及角色扮演的方式与全班分享,鼓励其他同学进行完善,这既是对学习的鼓励与认可,同时也是对探究过程的点拨与提升。
案例中,第一次合作探究的每个小组只是探究了计算机硬件的一个部件,对未探究部件可能并不了解。为解决这一问题,请每个小组按照教师预设的结构对本组的探究任务进行归纳整理,通过展示、讲解等方式在全班范围交流分享。由于六年级学生对于抽象知识的理解有限,因此会出现表达不清、讲解不完善的情况。为此,教师需适时点拨,让学生在不断的相互交流和深入思考中,获得对于计算机硬件的认识。对于比较抽象而学生又难以理解的概念,比如运算器、控制器,教师需要进行全体指导。
案例中第二次的角色扮演,由于计算机工作原理比较抽象,教师需要留意每个小组的状况,及时解决学生对各自扮演角色理解上的问题,还要对学生的表演技能进行指导。同时根据各小组对计算机五大部件的掌握情况,选出两个小组以角色扮演的方式向全班同学交流展示计算机工作原理。在这个过程中,学生提问、角色扮演者解答、教师点拨……
4. 多样化的学习检测
学习检测既是对学习效果的评估,也是对教学效果的反馈。我们既可线上检测,也可线下检测;既可即时检测,也可综合检测;既可标准化检测,也可个性化检测;既要对现有知识的技能进行检测,也要对学习过程与方法、情感态度价值观进行检测。平台可快速呈现出检测结果,为教师指导学生开展合作学习提供依据。
本案例除在第二次合作探究中用角色扮演来检测学生对计算机原理这一知识点的掌握情况之外,还在“J课堂”平台中以“过关斩将”小游戏的形式设计了检测环节,以激发学生的参与兴趣。学生通过鼠标拖拉的方式辨认计算机各个硬件组成,通过选择的方式区分各个硬件的功能,用拖拉带箭头的连线指明部件功能连接及信号走向。该平台使学生既接受了视频学习,又进行了实物探究;既开展了小组探究,又进行了交流分享。案例中一个班级的检测结果显示,学生的过关率达到90%,仅有三位学生在计算机部件连接及信号的走向上存在问题,一位学生在硬件上出现错误。最后,教师根据检测结果,对这几位学生再做精准的知识辅导。
有效合作学习的开展需要完善的合作要素、丰富的合作形式和科学的合作方法。“J课堂”微视频学习平台智能化的数据分析功能为合作学习提供了很好的技术支撑,尤其是本文重点分析的暂停和回放、互动和笔记、随堂测试和综合测试几项,设计得更为人性化,为合作学习的合理分组、任务单设计、学习检测以及师生互动提供了依据。
网络环境下教学资源的搜集整理更加便捷,传统教学方法虽然总结了足够的经验,但如果不能随着时展进步,必然会落后。文章针对一种大数据分析的移动端在网络课堂教学中的应用进行分析,从使用方向以及技术功能等方面来进行,为网络课堂教学任务的开展创造有利条件,并提升系统运行使用期间的资源利用率。
【关键词】大数据分析 移动端 网络课堂教学
1 大数据分析环境下开展移动端网络课堂教学的优势
基于大数据分析环境下所开展的网络课堂教学,充分利用了网络环境的优势,并对常规教学中所总结的经验进行拓展应用,移动端是近年来网络发展的主流方向,对传统的教学方法产生了很大的冲击,但同时这也是一种前所未有的机遇,充分利用网络的先进性,结合大数据分析的准确定位,可以帮助提升教学效率,为学生营造出更加高效趣味的学习环境。如何利用好大数据分析来促进移动端网络课堂教学任务开展,也成为现阶段重点的研究课题,这也是文章中将要进行探讨的,无论是技术还是应用方法上,都应该做出创新,为教学任务的发展落实打下有利基础,为教学任务的落实创造有利条件。
2 大数据分析移动端在网络课堂教学中的应用形式
2.1 在课堂交流中运用移动端
交流时知识点巩固的有效方法之一,在常规教学任务完成后,剩余时间很难满足学生有关于知识点交流的需求,借助大数据分析的移动端来开展网络教学,有关于知识内容的交流也不再受时间与地点的影响,能够随时进行师生之间的互动交流。并且大数据分析系统所提供的知识内容也是十分可靠的,能够帮助解决常规教学方法中难以解决的问题,学生也能够充分利用课余时间来完成知识方面的学习。移动端的优势在于便捷与快速,这一点是传统网络课堂所不具备的,在这样的环境下,学生也能够将自己的思路与同学进行分析,在短时间内快速提升学习成绩,实现共同进步。
2.2 实现便捷性资源共享
移动端网络课堂可以通过APP下载来实现学习,注册后可以将个人的学习情况记录在其中,这样在进行下一阶段的学习时也不容易遗忘。每一个注册的账号在大数据分析系统中都具有记忆功能,这样学员在经过一个阶段的学习后,也能够通过系统的记忆功能查看轻松了解这一阶段的学习情况,并通过平台所的信息轻松进行一个阶段的学结,与同学之间实现零距离的资源共享。大数据分析背景下所进行的资源共享更新更加及时,不会受到时间以及距离的影响,并且移动端还存在网络可选择的优势,即使在共享过程中受到网络中断的影响,系统也能够自动保存,以免造成重要信息的丢失,为接下来教学任务的开展奠基了有利的基础。
2.3 模式选择多样性
网络课堂教学模式的选择,与教师的教学习惯有很大关系,在移动端背景影响下,进行网络系统模式选择时,拥有更多的可选择性,可以根据学生的听课喜好以及习惯来对现场进行控制,在这样的环境下,所进行的教学任务也能与学生之间形成良好的互动。应用前首先要确定教学的内容,并根据所总结出的信息来进行云系统下的框架设计,将大数据分析系统结合到其中,这样接下来所进行的工作内容也会更加的顺利。移动端的网络课堂教学软件是可以不断更新的,可以根据学员的喜好来对个人界面进行自定义,这样应用起来也会更加的方便。由于移动端的存储能力是有限的,在大数据分析系统中还会进行内存拓展,应用解决移动端应用期间内存不足的问题。
上述几点是应用期间的具体功能以及有效方法,有目标的对系统进行设计,能够避免出现教育资源、网络资源浪费的现象,也是现阶段十分需要的。除此之外,在应用期间还需要进行技术方面的创新以及强化,降低网络不稳定所带来的影响,可以将大数据分析结合多种网络技术来共同进行,提升系统运用的工作效率,在处理数据过程中也会更更加的稳定可靠。
3 大数据分析的移动端未来发展方向
随着电子设备的不断更新,大数据分析的移动端在发展中也会逐渐提升稳定性与运算效率,在框架设计上必然会更加的简便,这样在运行使用过程中能够节省大量的空间,对网络系统的工作效率提升也能起到促进作用。灵活性也是未来的发展方向之一,使用者可以对应用界面进行定义选择,在应用过程中更符合学员以及教师的操作习惯,在使用性能与稳定性上自然也会有明显的提升,降低系统运行使用期间漏洞出现的可能性。
4 结语
人们应该充分认识到网络技术并不能够解决我们所有的问题。但是近年来人们最为关心的却是如何使用可以利用的网络技术在网络形式越来越多样化的今天,如何正确选择和使用有助于提高外语能力的网络资源才是未来真正的研发核心,因此,未来的研究应着眼于分析不同的学习目的下如何有针对性地选择不同的网络课堂教学模式。
参考文献
[1]黄晓涛,王芬,吴驰,龙涛.云计算平台下网络课堂生成性教学设计框架研究[J].现代教育技术,2013(08).
[2]杨俊锋.创新课堂教学模式 培养学生国际视野――跨文化混合同步网络课堂的实证研究[J].中国电化教育,2015(10).
作者简介
王冠(1982-),江苏省徐州市人。硕士学位。现为徐州幼儿师范高等专科学校信息网络中心讲师。研究方向为数字资源建设、校园信息化。
关键词:微课程;移动终端;自主学习;数据结构;系统框架
中图分类号:G642 文献标识码:A
1 引言(Introduction)
随着便携式移动终端的发展,“碎片化”时间的利用率越来越高,人们进入了“微时代”。“微课程”成了时代的产物。所谓“微课”是指按照新课程标准及教学实践要求,以教学视频为主要载体,反映教师在课堂教学过程中针对某个知识点或教学环节而开展教与学活动的各种教学资源的有机组合[1]。现如今各高校大力推动微课程,组织各种微课程比赛,调动教师的积极性,“微课”对于教师来说已不是一个陌生的名词。然而,目前的微课程只是针对一门课程当中的一个组成部分,仅是单独讲解某个知识点,没有形成一门完整的课,还没有完全发挥微课程的优势,并没有应用于真正的教学当中。
《数据结构》课程是计算机课程体系中的专业基础课程[2],作为程序设计的基础,数据结构课程不仅成为高校硕士研究生入取的必考科目,还是各企业招聘员工入职笔试中青睐的学科。如何让学生在课堂教学中对课程有更深刻的理解,并在复习考研和准备找工作中进行更好的自主学习,成为数据结构课程教学的研究重点,本文在分析数据结构教学现状的基础上通过对数据结构知识点的分析,构建合理的数据结构微课程框架,并将其应用于教学中,使得学生能更好的应用“微课程”进行学习。
2 数据结构课程的现状分析(Current situation
analysis of data structure)
数据结构课程是一门比较抽象的课程,而且学生本身知识储备不足[2],所以仅靠课堂上的讲解,不能使学生达到很好的消化吸收的效果。目前,很多高校也开发了网络教学平台,积极倡导教师和学生通过网络平台实现在线探讨交流,通过对网络教学平台的建设,如将大纲日历、教案、教学课件,教学视频上传到教学平台,使学生增加课下自主学习的意识,同时,老师在上课的时候也会给学生提供一些教学视频的网站,如清华教育在线等,然而,虽然教学平台的建设很完整,教师提供的教学视频也很不错,学生却很少好好利用网络教学平台或教师提供的网络视频进行自主学习。主要原因有三点:
(1)教师的课堂教学主要以集中讲授为主,并没有引导学生利用网络教学平台的资源进行自主学习,学生把网络教学平台当成了一个简单的提交作业、下载课件的平台。
(2)教学平台的内容过于繁多,视频基本上为课堂讲授的视频,即使有学生想课下自主学习,在看到45分钟甚至90分钟的教学视频也会打退堂鼓。
(3)教师提供的教学视频,如清华教育在线虽是名校老师讲解,但对于一般高校的学生来说讲解内容过深,没有针对性,很多学生觉得听不懂,打消了自主学习的积极性。
通过“微课程”的概念,专家学者认为“微课程”就是针对一个具体的知识点在短时间内(一般为10分钟左右)做简单明确的讲解,这种讲解不是泛泛的介绍,而是通过精心的设计,最终完成容量小,内容精的视频制作[3]。可以说,“微课程”的出现为我们解决数据结构自主学习难的状况提供了很好的解决方案。如何做到容量小,内容精成了“微课程”视频制作的关键,也是本文的研究重点。
3 基于微课程的数据结构模块化设计与实现
(Modular design and implementation of data
structure based on micro-lecture)
本文依据清华大学出版社出版的严蔚编的数据结构教材[4]进行知识点的划分,构建知识点的模块化,并将其应用在教学中。
3.1 数据结构相关知识点的分析与研究
数据结构课程研究的是数据和数据之间的关系,其基本分为四大类:集合、线性结构、树形结构和图形结构。在数据结构课程中,主要讲解的是后三种结构的逻辑结构、物理结构,以及相关算法的实现。在课程的最后讲解了利用已学过的数据结构解决基本的查找和排序的问题。
上述这些知识点中都具有一定的顺序性、关联性,但又相互独立。如果只是把课程讲解的内容分解成10分钟之内的小视频,除了时间上看着短了以外,没有改变课堂讲解的实质,没有做到真正意义上的微课程。在多年教学经验的指导下,本文要研究的是什么样的知识点适合做成微课程,让学生课下自主学习,课上共同讨论,培养学生自主学习的能力,并且在考试复习时通过温习微课程的视频可以更快的掌握主要题型的解决方法,节约复习时间。
微课程知识点的设定原则为5―20分钟可以被清晰地讲解,且尽量不涉及程序性的内容。栈和队列可以说是操作受限的线性表,其抽象数据类型和现实生活中的很多例子都有相似性,可以将其作为微课程的一个知识点,让学生自主学习。在树形结构中,如何在连续的存储空间中把非线性的东西表示出来可以在短时间内很经典的讲解出来,其链表的表示所以也非常适合做成微课程。二叉树的结构和树非常像,对二叉树的遍历,以及树和森林的转化都是比较独立的知识点,其方法不涉及难理解的程序,将这些放入微课程中。赫夫曼树是二叉树的重要应用,其构造方法可以放入微课程的知识点框架中。在图形结构中图的邻接矩阵表示法和邻接表表示法都可以作为微课程的一部分,深度优先遍历和广度优先遍历的算法虽然不易理解,但其求解方法的思想却可以通过微课程表达出来。最小生成树,关键路径,单源最短路径都是图里的应用,仅把问题的解决方法放入微课程中是比较好的选择。在查找中的折半查找和二叉排序树的构造都是独立的知识点,可以很好的用于微课程的制作。在排序中,会选择相对复杂一些的快速排序和堆排序,仅仅介绍排序的思想。微课程的知识点设定如图1所示。
3.2 翻转课堂辅助数据结构微课程的实现
学生在刚接触数据结构时会觉得特别的抽象,其基本概念和相关的术语并不适合让学生自主学习,线性表是学生接触的第一种线性结构,其逻辑结构,顺序存储和链式存储,以及插入删除等操作都非常的重要,但多数都是枯燥的程序,想让学生在短时间内掌握其精髓并不是一件容易的事,如果这个部分让学生自主学习很可能会打消学生的积极性,所以前几节课程并不适合做翻转课程。在学生已经对线性表有所掌握的情况下,可以将栈和队列的逻辑结构微课程要求学生自己学习,在课堂上进行讨论,在讨论的基础上讲解实现通过自主学习了解的各种操作的程序。树形结构是学生接触的第一种非线性结构,所以其逻辑结构需要在课堂上进行讲解,虽然树形结构的存储结构已经安排在微课程中,但由于是学生第一次接触,所以本微课程部分并不作为翻转课堂的一部分,学生在复习时可以通过微课程进行复习,以更好的掌握知识点。而二叉树的相关微课程可以要求学生自行学习,在课堂上根据学生学习的结果共同研究算法的实现。图形结构和树形结构都属于非线性结构,所以二者具有很多相似的地方,可以由学生自主学习课堂讨论,通过讨论的情况分析学生的掌握情况,因为微课程的内容简单,重要的算法实现还需要在课堂上详细讲解。经过前面的学习,插入和排序的内容无论是应用方面还是程序实现方面都由学生自主完成,通过讨论和测试考察学生的掌握情况。
经过和微课程相结合的翻转课程的设计,使学生习惯通过微课程进行学习,掌握自主学习的能力。
4 结论(Conclusion)
微课程的系统框架对微课程的制作起到了指挥棒的作用,在总体框架下进行各个微课程的制作,在制作过程中绝不仅仅是录制简单的视频,虽然仅仅是10分钟左右,但工作量绝不亚于一节课的准备,不仅要对微课程设计方案,制作电子课件,还要精心准备习题,并配合易理解的答案。只有一个完整系统的微课程,再加上与课堂的相辅相成,才能使得学生在课下自主学习时更有针对性,学生学的更明白,课上讨论也会更丰富,形成良性循环,真正实现了教师学生共同授课,共同讨论的多样化教学体系。
参考文献(References)
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社,2012.
作者简介:
董丽薇(1981-),女,博士生,讲师.研究领域:供应链管理.
关键词:低聚糖;乳酸盐;电渗析;异相离子交换膜;脱盐
DOI:10.16640/ki.37-1222/t.2016.03.029
0 引言
低聚糖集营养、保健、食疗于一体,广泛应用于食品、保健品、饮料、医药添加剂等领域。它是替代蔗糖的新型功能性糖源,是面向二十一世纪“未来型”新一代食品。是一种具有广泛使用范围和应用前景的新产品,我国的低聚糖开发和应用近几年发展迅猛,在长春的大成集团、山东枣庄丰源集团以及山东济南的保龄宝生物科技公司都已经形成生产线,各大中院校也对低聚糖的研发做了大量的实验研究。
1 低聚糖的生产现状
低聚糖又称寡糖,低聚糖的获得主要有四种方式:天然原料中提取(如玉米秸秆等)、微波固相合成法、酸碱转化法、酶水解法等。一般来说,低聚糖很难或者基本不会被人体所吸收,因此,它所提供的能量是很低的乃至于为零,基于这种特性,低聚糖能最大限度的满足那些喜爱甜食又担心发胖者的要求,同时低聚糖还可供糖尿病人、肥胖人食用。低聚糖虽然有种种好处,但是目前低聚糖的提纯是一个难点,因为无论是天然原料中提取还是酸碱转化法合成,都会使低聚糖产品料液中含有大量的有机盐和无机盐,这就使低聚糖产业受到工艺上的困扰,从而阻碍低聚糖的开发研制。
2 低聚糖的脱盐提纯
低聚糖生产过程中会产生氯化钠或者一些例如乳酸盐、柠檬酸钠的有机盐,有效的去除这些盐类,可以提高低聚糖的纯度品质,目前国内生产低聚糖,脱盐提纯的主要方式是离子交换法,简称离交,离交确实能有效的对低聚糖料液脱盐,但是基于离交的特性,离子交换树脂很容易就达到饱和状态,这时就要对离子交换树脂进行再生,因为再生会用到大量的酸碱,故此在操作的时候比较麻烦,并且再生的同时,很产生很多的废酸废碱,给环境带来很大的危害,那么能不能用传统的电渗析脱盐工艺对低聚糖进行脱盐提纯呢?
3 电渗析的原理介绍
电渗析过程是电化学过程和渗析扩散过程的结合;在外加直流电场的驱动下,利用离子交换膜的选择透过性(即阳离子可以透过阳离子交换膜,阴离子可以透过阴离子交换膜),阴、阳离子分别向阳极和阴极移动。 离子迁移过程中,若膜的固定电荷与离子的电荷相反,则离子可以通过;如果它们的电荷相同,则离子被排斥,从而实现溶液淡化、浓缩、精制或纯化等目的。
4 低聚糖的电渗析法脱盐实验分析
实验准备低聚糖料液20.075Kg(山东保龄宝生物有限公司提供)、浓水采用去离子水19.154kg、配置NaCl极水15kg(电导率约为10000μs/cm),设备采用ED-T-Ⅳ-1×2-50型号的实验型电渗析(金华市金秋环保提供)。运行过程中料液、浓水、极水的流量均控制为500L/h,每10分钟记录一次数据,并对水样进行及时分析。为了保证实验的准确性,在实验过程中实时进行观测,保持液位的稳定,避免因为操作原因对数据产生影响,实验数据如表1。
从实验数据可以看出电渗析可以很好的对低聚糖料液进行脱盐提纯,在实验过程中料液、浓水、极水的液位基本没有变化,而通过折光的简单观测,糖液的有效含量并没有减少,在后续的检测中也验证出糖液整体的损失率
5 结果分析
经过多次的实验验证,电渗析装置能有效的对低聚糖料液进行脱盐提纯,并且低聚糖料液的有效成分损失很少,使用不同厂家的异相离子交换膜会对低聚糖的脱盐速率产生影响,因此在工艺设计的前期要选择合适的异相离子交换膜。当然放大工业生产还要进行很多实验论证,比如糖液的生菌污染,电渗析装置的清洗,以及料液的损失都要充分的考虑进去。
6 结语
低聚糖料液产品在脱盐提纯的工艺上还有很大的发展空间,电渗析在实验和理论上均能满足其脱盐提纯要求,后续配合其他工艺,会使低聚糖脱盐提纯工艺更加完善,使其品质提高。
参考文献:
[1]胡学智.工业微生物[J].1997(01):30-39.
【关键词】 宫颈环形电切术;壳聚糖;宫颈病变
江苏省苏州市相城区黄埭卫生院于2011年1月~2012年12月应用宫颈环形电切术后联合壳聚糖宫颈抗菌膜治疗宫颈病变,取得较好的疗效,现报告如下。
1 资料与方法
1.1 一般资料 选择2011年1月~2012年12月门诊就医的宫颈病变患者110例,患者均为已婚,入院后均行宫颈细胞学、阴道镜检查,并经宫颈多点活检病理确定诊断,所有患者均符合第七版《妇产科学》中宫颈病变诊断标准[1],患者均为子宫颈上皮非典型增生(CIN)Ⅰ~Ⅱ级病变,有行宫颈LEEP术适应证而无禁忌证。患者年龄26~58岁,平均36.5岁;其中CIN Ⅰ级病变48例,Ⅱ级病变62例。患者随机分为两组:治疗组55例,年龄26~57岁,平均36.0岁;其中CIN Ⅰ级病变23例,Ⅱ级病变32例;观察组55例,年龄27~58岁,平均37.0岁;其中CIN Ⅰ级病变25例,Ⅱ级病变30例。两组患者在年龄、病情轻重、病理等一般资料方面比较差异无统计学意义(P>0.05),具有可比性。
1.2 仪器与药品 LEEP刀为上海维怡医疗设备有限公司生产的高频电波(FINESSE)。壳聚糖宫颈抗菌膜由浙江三创生物科技有限公司提供,主要成分为壳聚糖、明胶聚合生物敷料。
1.3 治疗方法 所有患者入院就诊后经宫颈细胞学、病理检查确定宫颈病变临床诊断,完善相关检查后确定患者有施行宫颈LEEP术适应证而无禁忌证。患者术前如患有盆腔急性炎症、滴虫性阴道炎、念珠菌感染等疾病者,均先治疗相关疾病,术前与患者充分沟通并于同意书上签字。
治疗组给予如下治疗:膀胱截石位,常规消毒,标记移行区范围,切除病变宫颈组织。术中注意及时止血,切除的组织标记定位常规送病理检查。术后用推杆将碘伏稍浸泡软化后的壳聚糖宫颈抗菌膜贴敷于宫颈创面,并用无菌带线纱球阴道填塞24 h。术后每周来院1次,宫颈手术创面用碘伏棉球消毒后,予以壳聚糖宫颈抗菌膜上药,至创面全部脱痂为止。对照组手术同治疗组,术后用无菌带线纱球阴道填塞24 h,术后每周来院1次,宫颈手术创面用碘伏棉球消毒,待其自然修复时为止。
术后注意保持外阴清洁和局部干燥,3个月内禁性生活、盆浴、阴道冲洗。记录阴道流液情况、阴道出血量、持续时间及创面愈合时间。
1.4 疗效评价 以阴道流液、阴道出血停止,创面完全脱痂、宫颈表面光滑呈粉红色、黏膜无明显充血者为愈合。
1.5 统计学方法 计数资料采用χ2检验,以P
2 结果
两组患者疗效比较。阴道出血:治疗组1~2周停止者49例(89.09%),对照组1~2周停止者28例(50.91%)。阴道出血量:治疗组20 ml以内者45例(81.82%),对照组20 ml以内者24例(43.64%)。宫颈创面愈合时间:治疗组1个月内愈合者53例(96.36%),对照组1个月内愈合者49例(89.09%)。具体见表1。
两组患者的疗效在1~2周阴道出血停止、阴道出血量及1个月内愈合者三方面比较差异均有统计学意义(P
3 讨论
宫颈上皮非典型增生,属癌前病变,子宫颈上皮细胞呈现程度不等的异型性,病变由基底层逐渐向表层发展。宫颈糜烂是妇科的常见病之一,长期慢性的宫颈炎症可以导致宫颈癌变的发生,因此,积极治疗宫颈病变对预防宫颈癌的发生有着重要的意义。宫颈环形电切术(LEEP)在微创治疗宫颈疾病方面,具有手术时间短、损伤小、不需住院等优点而广泛应用,但因其有术后出血、局部感染等不良反应而影响治疗效果。
壳聚糖宫颈抗菌膜由壳聚糖、明胶聚合生物敷料组成,其具有良好的生物粘附性,不仅有广谱抗菌、抗感染作用,而且能够促进伤口愈合,减少瘢痕形成,有利于术后宫颈机能的恢复,从而不影响以后的妊娠,被认为是一种理想的伤口愈合剂[2,3]。
本组研究中,采用宫颈环形电切术联合壳聚糖宫颈抗菌膜治疗宫颈病变收到较好的疗效,由此可见,宫颈环形电切术后联合壳聚糖宫颈抗菌膜治疗宫颈病变,明显缩短阴道出血时间,减少出血量,促进创面愈合,值得临床推广。
参 考 文 献
[1] 乐杰.妇产科学.第7版.北京:人民卫生出版社,2008:244246.
关键词:大数据时代;预测性;数据分析能力
随着大数据时代的来临,教育事业发生了重大的变革,大数据技术已经被广泛运用在高校教育评价、课堂教学、教育模式等各个方面。课堂教学是高校教育中最为有效的教育途径,在大数据时代背景下的高效课堂教学发展趋势,值得广大教育者重点关注研究,这可以加强大数据技术在课堂教学中的应用,提高教学质量。
一、大数据相关概述
大数据主要指在高速发展的网络信息技术下,所呈现的巨量数据信息以及随之而产生的相关处理技术。大数据具有庞大的数据量,涉及的数据类型多种多样,数据价值的密度相对较低,并且对数据的时效性要求较高。其技术能够将复杂信息中有价值的数据筛选出来,为人们的工作生活带来了极大的便利,其广泛运用到生活中的各个领域,将会推动新技术的快速发展。
二、大数据时代对高校课堂教学的影响
高校的学科发展越来越复杂,尤其是交叉学科,需要教师不仅能够掌握本学科的相关知识,还要时刻关注其他学科的发展动态,并不断学习相关联的学科知识。大数据时代的到来使教师能够通过多重技术手段获取需要的信息数据,并利用信息的共享性,不断挖掘学科前沿信息,预测其发展动态,从而提升自身的教学水平。
在课堂教学中,融入大数据技术,利用与教学内容相符的视频等资源,可以使学生深入了解理论知识。或是利用大数据技术演示具有危险性的实验,避免危险实验对学生的人身安全造成威胁,通过生动形象的画面让学生充分了解实验步骤和注意事项,并利用回放功能加深学生印象,使学生既避免了实验的危险性,又提升了学习的兴趣,同时也为学校减少了一笔昂贵的实验经费。
很多学校的学生课堂行为都会被摄像系统记录,大数据时代的技术能够帮助教师对学生的学习行为等进行整理分析,使教师充分了解学生的学习情况,根据学生的差异性实施不同的教学方法。
三、大数据时代背景下高校课堂教学的发展趋势
1.增加预测性判断
教育过程具有计划性,教师与学生通常是按照教学计划进行教学活动的。大数据时代的到来,将会为教师的课堂教学提供依据。利用大数据技术对学生的学习情况和日常行为进行整理分析,教师可以充分了解适合学生的教学方法、学习时间、学习方式、理论实践方法等,进而对课堂教学的方法、内容和时间进行相应调整。大数据技术还可以预测学生思想、行为的发展倾向,帮助教师在课堂教学中对学生的不良行为进行有效预防。
大数据时代背景下的高校课堂教学,将会增加预测性判断,提升教师的教育主动权,约束学生行为,提高学习效果,培养学生成为身心健康的综合型人才。
2.发挥教师数据分析能力
大数据时代,高校教师不仅要具备丰富的专业知识,还需要一定的数据分析能力来适应数据支持的决策文化。教师的专业知识水平对课堂教学质量有着直接影响,是教师专业性和教学水平的重要衡量标准。随着大数据时代的到来,教师对教育数据的分析能力,也逐渐成为教学质量的重要影响因素。教师需要在复杂的数据中,找到与学生相关联的、有价值的信息,并运用在课堂教学中,有效地提高学生的学习效果,维护学生的身心健康。因此,其数据分析能力在高校课堂教学中的地位至关重要,在高校课堂教学中充分发挥教师的数据分析能力,已成为高校课堂教学的必然发展趋势。
为了应对这一趋势,高校应适应市场需求,转变传统观念,增加开设数据分析课程,积极培养专业性强并且数据分析能力高的复合型教师人才。
3.个性化教育
大数据技术能够将学生在互联网上留下的所有信息进行总结,对学生过去的行为数据进行分析,教师可以通过分析结果,对学生的兴趣爱好、心理特征、行为特点等进行了解,并具体问题具体分析,明确学生的差异性,适当调整课堂教学的内容、方式及时间安排,对学生因材施教。
大数据时代的来临使教师能够更深入地了解学生,以制订更加科学合理的教学方法。高校课堂教学也将趋于个性化教育发展,更加尊重学生的差异性,不断调整教学策略,以提高学生的学习质量和教师的教学效果。
大数据时代的到来,对社会上各个领域都产生了一定影响,高校课堂教学也深受大数据时代的影响,开始广泛运用大数据技术,以提升教师的教学质量和学生学习效果。增加预测性判断、提高教师数据分析能力、个性化教育已经成为大数据时代背景下高校课堂教学的必然趋势,广大教育工作者应更加深入研究,加强大数据时代高校课堂教学的有效性,推动高校教育的健康、快速发展。
参考文献:
但与初中数学其它教学内容相比较,与数据分析观念相关的统计与概率的教学内容在实际教学中问题仍比较突出,主要表现在以下几个方面:第一,在教学方法、手段方面.教师主要采用传统的讲授法进行教学,教学方式单一枯燥,很少体现出概率统计内容教学的特色.第二,过分重视对解题方法的训练,忽视对数据分析观念的训练和培养.学生对数据分析的步骤和方法不熟练,导致学生在实际生活中遇到相关数据分析问题仍无从下手,对数据没有亲近感,数据分析观念亟需提高.
通过与一线数学教师的交流和他们的课堂教学表现进行研究我们发现,大部分数学教师对初中学生的已有的数据分析观念水平掌握程度不够到位,对统计与概率的教学目标以及教学重难点把握不准确,数据分析相关内容的教学方法和其他内容的教学方法基本相同,没有根据统计与概率的教学内容特色和学生的认知水平安排教学设计.在课堂教学中,很少有教师按照《义务教育数学课程标准(2011版)》的要求,让学生去做一做,想一想,结合合理有效的情境创设,引导学生观察、操作、思考,去亲身经历、体验数据统计的过程.理由是课时压得太紧,没有时间安排;中考试卷中关于“统计与概率”这一部分的内容,以计算很简单的题目为主.
因此,系统地总结和分析中学生数据分析观念所处的具体水平,探讨在平时教学中提升初中生数据分析观念的教学策略,使学生具备一定的数据分析能力,对学生数学素养的提高和进一步发展都是非常重要的.
1合理创设情境,提高学生学习数据分析的积极性
数据来源于生活,数据分析应用于生活,与日常生活紧密联系.教师应该充分利用实际生活中与学生社会生活相关的信息,经过适当改动,开发为可利用的教学情境资源.在生活中,随时随地都能发现与数据分析有关的事例.如:天气预报报道今天下雨的可能性是80%,明天一定会下雨吗?买彩票的中奖率为1%,买100张一定能中奖吗?商品房的销售价格增长分析,商家的打折促销活动、保险公司保险费的收取、国家延迟退休年龄至65岁的原因与理由等等.发展学生的数据分析观念,首先应该让学生参与到课堂学习中,因此,在教学中应注重设计贴近学生生活的情境,使学生经历数据收集、整理、分析等数据分析的全过程,逐步地提升数据分析观念.例如,在《频数分布表和频数分布直方图》中,通过“环保小卫士”选举,学生的学习积极性非常高,每个同学都参与到选举中,让学生再次经历数据收集与整理的过程,进一步体会数据整理与表示的必要性,结合具体情境引入频数和频率,易于学生理解并体会其意义.
通过活动学生明确了调查选举的一般流程,进一步体会数据整理与表示的必要性,同时学生很容易明白每个候选人的频数是指他们的得票数,每个候选人的频率就是他们的得票率,并在这个过程中让学生体会统计对民主决策的作用,发展学生的数据分析观念相关应用意识和能力.教师在数学课堂教学中应该创设合理的教学情境来提高学生参与学习的积极性,注重对影响学生的学习情感因素的引导,改变数学学习的态度和信念,进而提高学生的数学学习力.
2注重体验,让学生亲身经历数据分析的全过程
数据分析观念的培养离不开学生亲身经历数据收集、数据整理、数据描述、数据分析等过程,只有自己掌握条形统计图、扇形统计图等统计图形的制作方法才能更好地读取数据信息,更好地利用相关统计图表表示、描述相关数据信息.在概率等内容学习中,学生如果能够通过实验去探索、发现相关事件发生的频率,亲身观察事件发生的可能性,对于学生理解掌握事件发生的随机性和可能性是有很大帮助的.数学来源于生活,在实际生活中有着广泛的应用,学生数据分析观念的培养离不开学生他们在活动中亲身去用统计的眼光分析问题,并做出合理的判断[2],作为教师,我们应该为学生提供一个有利于他们思维发展的实践机会.例如,在《可能性》教学中,学生通过亲身摸球实验,感受到摸到白球和红球的随机性,摸的次数多了以后,学生能够根据摸到红球和白球的频数去估计可能性的大小.
教学片断:组织小组活动,不透明的袋子里面有质地相同的3个红球、3个白球.每次摸出1个,在摸球之前你能猜出会摸到什么颜色的球?每次你都能猜对吗?
活动结束时,老师询问:有没有每次都猜对的同学?(只有2人举手)
师:为什么我们那么多的同学没有猜对呢?
(让两个猜对的同学介绍方法.)
生:红球和白球摸在手里的感觉不一样,
师:是吗?我们一起来见证一下:
生:(摸出一球,先猜测是)红色;拿出后是白色,
师:什么原因?
生:这次没有感觉对.
生:如果第一次摸出来的是红球,第二次就猜是白球.
师:你刚才就是这样猜的,结果都对了吗?
生:连连点头.
师:你很神奇,我们一起试一试,
(生2摸出1个红球,放回.)
生:第二次一定是白球.
(第二次生2果真摸出一个白球,同学们有一部分认为他是对的.)
师:要不要再试一次?
生:下次该是白球了
(第三次生2摸出个红球.)
师:这个规律还成立吗?通过刚才的摸球游戏,你们发现了什么?
生:袋子里既有红球又有白球,摸出一个球,可能是红球,也可能是白球,具体哪种是不一定的.
通过案例活动,学生会发现摸到球有可能是白球也有可能是红球,既对于同样事情每次收集的到的数据可能是不同的,学生亲身经历事件发生的过程,对于他们感受、理解数据随机性的涵义是有非常大的促进作用的.
3合理运用信息技术进行数据分析辅助教学
《义务教育数学课程标准(2011年版)》指出“信息技术能向学生提供并展示多种类型的资料,包括文字、声音、图像等”.[1]可以创设模拟多种与教学内容相关联的情境,是从根本上改变学生数学学习方式的重要途径之一,必须充分利用.计算器可以处理复杂的数据.例如在学生计算一组数据的离散程度时,通过计算器可以很快求出平均数和方差,有的计算器可以直接求出方差;利用计算器辅助教学,将学生从繁杂的计算中解脱出来,可以使学生充分体会统计量的统计意义,将学习重点放在理解统计思想和进行统计活动上来,避免将数据分析过程变成单纯的数字计算,在提高学习效果的同时减轻学生学习负担.计算机可以记录、整理数据,利用Excel表格可以将学生统计到的数据进行记录、整理、进行排序比较等,利用计算机进行统计图的制作、展示数据的变化趋势方面具有很大的优势.利用信息技术可以使学生有充足的时间来思考问题,使学生将主要精力放在对统计与概率意义的理解上.利用计算器和计算机等信息技术可以为我们教学提高有力的支持,使学生更直观、更有效地经历数据分析的相关操作,在平时的教学中,我们要合理地利用信息技术等多媒体设备,为教学服务,更好地提高学生的课堂学习效果.
4加强统计与概率知识之间以及与其它知识的联系
弗赖登塔尔针对概率教学指出:“学生刚刚学过分数以后,就可以把概率渗透到所有的数学中去.这样做不仅可为以后的概率教学带来方便,而且能使学生学的数学更加接近现实.”[5]从江苏科学技术出版社出版的初中数学教材内容设置以及徐州市中考数学试卷的考查试题两个方面进行分析,发现在初中阶段统计与概率知识的教学和考查是分开设置的,其中七年级《数据的离散程度》、九年级上册第八章《统计的简单应用》、九年级下册第九章《概率的简单应用》.从中我们可以看出,教材中统计与概率内容设置时间跨度较长,学生对于这部分知识的学习会出现一定程度的遗忘.为了更好地促进学生的数据分析观念的提升,在平时的教学中,我们要加强统计与概率之间以及它们与其它知识之间的联系.将统计与概率内容的教学渗透到平时的教学工作中去.例如,在学习了正方形的性质和三角形相似的性质之后,我们可以设置这样关于几何概型的试题.如图1所示,小华同学随机地在对角线为3cm和4cm的菱形区域内投针,则针扎到其内切圆区域的概率是多少?
如图2,已知等边ABC的面积为4,D、E分别为AB、AC的中点,若向图中随机抛掷一枚飞镖,飞镖落在阴影区域的概率是多少?(不考虑落在线上的情形)
通过对以上问题的解决不仅可以很好地解决统计与概率内容在教材中设置的中断所带来的知识遗忘,还可以更好地推进学生对不同数学思想的应用,理解数学知识之间的联系,进而建立稳定而正确的知识体系,进一步提升数据分析观念.
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