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根據(jù)生物統(tǒng)計學(xué)學(xué)科的發(fā)展特點,加強生物統(tǒng)計的實踐技能訓(xùn)練和素質(zhì)培訓(xùn)對于幫助學(xué)生牢固掌握生物統(tǒng)計這門基礎(chǔ)工具以及今后參加科研工作具有重要的作用和意義。為培養(yǎng)該專業(yè)學(xué)生具有較強的實踐動手能力和科學(xué)研究素質(zhì),進(jìn)行一系列的、創(chuàng)新性的課程體系改革和特色實驗體系的構(gòu)建非常必要。中國計量學(xué)院生命科學(xué)學(xué)院教學(xué)團(tuán)隊在多年的教學(xué)實踐中總結(jié)構(gòu)建了生物統(tǒng)計學(xué)科的“能力素質(zhì)培訓(xùn)”課程體系,經(jīng)實踐發(fā)現(xiàn),能夠較好地提高教學(xué)效果,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情。
1生物統(tǒng)計學(xué)課程改革現(xiàn)狀
1.1生物統(tǒng)計學(xué)課程特點生物統(tǒng)計學(xué)的教學(xué)內(nèi)容前后章節(jié)關(guān)系密切,環(huán)環(huán)相扣,層層深入,并且需要較好的概率論和數(shù)學(xué)基礎(chǔ)。同時,由于公式多、概念多、計算多,學(xué)生感到枯燥無味,難懂,而且部分統(tǒng)計概念容易混淆,比如:u分布和t布、標(biāo)準(zhǔn)差和標(biāo)準(zhǔn)誤等。學(xué)生對概念掌握的難度大,直接影響了學(xué)生對統(tǒng)計知識的掌握和運用,使得很多學(xué)生的計算結(jié)果是有偏差的。此外,統(tǒng)計分析方法多而且難,各種分析方法又有特定的適用范圍和使用特點,課程學(xué)時少,每章節(jié)的內(nèi)容都講不透,使得學(xué)生一知半解,不會應(yīng)用。
1.2生物統(tǒng)計學(xué)課程目前存在的問題因生物統(tǒng)計學(xué)課程的特點決定了其與其他課程相比還有很大的差距,存在一些不容忽視的問題:①拘泥于舊的教學(xué)模式,不能科學(xué)規(guī)劃該課程新形勢下的教學(xué)導(dǎo)向和編排,忽視試驗設(shè)計,只注重統(tǒng)計分析基本方法、基本原理;②教師對素質(zhì)教育在課堂上的要求不清晰,自身知識結(jié)構(gòu)和科研能力弱;③重課堂講授,少課外實訓(xùn),尤其是與科研活動相結(jié)合的實訓(xùn)活動和統(tǒng)計分析;④對學(xué)生素質(zhì)能力教育意識薄弱,教學(xué)環(huán)境營造意識缺乏。
2能力素質(zhì)培養(yǎng)體系的設(shè)計
針對生物統(tǒng)計課程的特點以及對學(xué)生實際操作能力和素質(zhì)的要求,中國計量學(xué)院生命科學(xué)學(xué)院經(jīng)過多年實踐,對生物統(tǒng)計學(xué)課內(nèi)教學(xué)學(xué)時(51學(xué)時)進(jìn)行合理安排,并充分利用開放實驗室平臺,結(jié)合學(xué)校的開放實驗項目等,增加了課外綜合實訓(xùn)(2周)的進(jìn)程。將整個生物統(tǒng)計的課程教學(xué)分為3個階段(圖1):①理論教學(xué)階段,30學(xué)時,生物統(tǒng)計學(xué)基礎(chǔ)理論和方法的教學(xué),給學(xué)生打好結(jié)實的統(tǒng)計學(xué)基本理論知識的基礎(chǔ);②教學(xué)實驗階段,18學(xué)時,操作技能和相關(guān)統(tǒng)計軟件的教學(xué)與培訓(xùn),培養(yǎng)學(xué)生的統(tǒng)計分析能力;③綜合實訓(xùn)階段,3學(xué)時+2周,結(jié)合專業(yè)知識的科研活動及統(tǒng)計分析,培養(yǎng)學(xué)生實際應(yīng)用能力和科研能力。在進(jìn)行基礎(chǔ)理論和方法-實驗操作技能-綜合實踐分析能力3個階段的學(xué)習(xí)和訓(xùn)練的同時,注重學(xué)生或然性歸納推理思維和科學(xué)研究素質(zhì)的教育。
3課程體系的實施
3.1教學(xué)團(tuán)隊的組建為更好地實施能力素質(zhì)培養(yǎng)體系,筆者整合資源,優(yōu)勢互補,組建教學(xué)團(tuán)隊,使生物統(tǒng)計學(xué)課程形成了一支素質(zhì)優(yōu)良,年齡、專業(yè)、學(xué)歷結(jié)構(gòu)合理,理論知識和技能水平并重,思維活躍、團(tuán)結(jié)合作、能適應(yīng)專業(yè)發(fā)展需要的專業(yè)教師隊伍。在教學(xué)、實踐和科研等各方面都具有扎實的工作基礎(chǔ)。主要人員教學(xué)經(jīng)驗豐富,注重對中青年教師的培養(yǎng)。4名成員分別畢業(yè)于浙江大學(xué)、上海大學(xué)、江南大學(xué)等著名學(xué)府,學(xué)緣結(jié)構(gòu)合理。課程組配備主講教師2人,實踐環(huán)節(jié)教師2人,可以穩(wěn)定、高水平地開設(shè)該課程。課程組教師嚴(yán)謹(jǐn)治學(xué),愛崗敬業(yè),無私奉獻(xiàn),注重教書育人、言傳身教,甘于在教學(xué)第一線默默耕耘,具有強烈的事業(yè)心、責(zé)任感和團(tuán)結(jié)協(xié)作精神,在生物統(tǒng)計學(xué)課程教學(xué)工作及研究生培養(yǎng)及科研工作中都發(fā)揮了重要作用。
3.2精選教學(xué)內(nèi)容強化以“實際應(yīng)用為導(dǎo)向”的知識點選擇原則,試驗設(shè)計和統(tǒng)計分析并重,強調(diào)試驗設(shè)計的重要性,擴大充實試驗設(shè)計方法的應(yīng)用技術(shù),如正交設(shè)計、趨勢面分析的設(shè)計等。對那些實際應(yīng)用價值不大的章節(jié),實行適當(dāng)?shù)暮喜⒑蛣h節(jié)。有機結(jié)合試驗設(shè)計與統(tǒng)計分析,注意統(tǒng)計分析對試驗設(shè)計的反饋作用。統(tǒng)計分析既是在試驗設(shè)計的基礎(chǔ)上進(jìn)行,又對試驗設(shè)計具有反饋作用,而這些反饋信息將有助于提高試驗效率,更新試驗進(jìn)程。注重案例講解,理論結(jié)合實踐。利用科研成果豐富教學(xué)內(nèi)容,將教學(xué)與科研相結(jié)合,多講原理和方法的實踐應(yīng)用案例,少講統(tǒng)計分析基本方法、基本原理的推導(dǎo);多講試驗設(shè)計、統(tǒng)計分析結(jié)果的專業(yè)解釋和剖析反饋信息,少講統(tǒng)計分析計算過程。
選擇常用的統(tǒng)計軟件SAS和DPS,以及常用的且包含較多統(tǒng)計和數(shù)據(jù)分析功能的Excel軟件,結(jié)合統(tǒng)計教學(xué)的內(nèi)容和各統(tǒng)計軟件的特點,制訂統(tǒng)計實驗教學(xué)的主要教學(xué)項目。實驗使用的數(shù)據(jù)資料為經(jīng)典數(shù)據(jù)和最新的科研實驗數(shù)據(jù),讓學(xué)生在對經(jīng)典生物學(xué)相關(guān)規(guī)律(如遺傳學(xué)三大定律等)進(jìn)行探討的同時跟蹤學(xué)科前沿,提高學(xué)生的操作能力和處理實際資料的能力,有利于學(xué)生掌握各種復(fù)雜的生物統(tǒng)計方法,也有利于拓展教學(xué)內(nèi)容。
3.3采用靈活多樣的教學(xué)方法實行形式多樣的教學(xué)方式,提高教學(xué)效果。如,采用精講與泛講有機結(jié)合的啟發(fā)式教學(xué),突出重點,分解難點,循序漸進(jìn),進(jìn)行啟發(fā)式教學(xué)。比如,精講試驗設(shè)計和方差分析這兩大生物統(tǒng)計的核心內(nèi)容,泛講顯著性測驗的基本原理這一難點,由于顯著性檢驗的基本思想貫穿在每一種統(tǒng)計方法之中,所以先概括性地介紹一下有關(guān)基礎(chǔ)內(nèi)容,使學(xué)生對原理有一個輪廓性的了解,然后在隨后的教學(xué)內(nèi)容里(如F測驗、Χ2測驗等章節(jié))逐步加深講授,反復(fù)強調(diào),使學(xué)生們能夠熟練使用。實行計算機結(jié)合傳統(tǒng)模式的互補教學(xué)方式,將有些章節(jié)制成圖文并茂的多媒體課件。利用傳統(tǒng)的教學(xué)手段(靠粉筆板書、陳列數(shù)據(jù)、書寫公式)在統(tǒng)計學(xué)公式的演算、推導(dǎo)方面的優(yōu)點,加大使用計算機的頻率,這種傳統(tǒng)教學(xué)與多媒體教學(xué)相結(jié)合的方式,在有限的教學(xué)時間內(nèi)盡可能多地講授相關(guān)的教學(xué)內(nèi)容[3],使學(xué)生能夠輕松地解決實際問題,增強其自信心和使用生物統(tǒng)計學(xué)的愿望。同時,也借鑒滾動式教學(xué)方法[4],以解決教學(xué)內(nèi)容連貫、學(xué)生復(fù)習(xí)時間少等問題。
3.4改革實驗教學(xué)理念利用計算機和統(tǒng)計軟件等先進(jìn)教學(xué)手段進(jìn)行實驗,有利于將學(xué)生從繁瑣的計算中解放出來,把注意力放到對問題的討論、分析和評價統(tǒng)計結(jié)論上去,而生命科學(xué)行業(yè)正需要“懂設(shè)計,會分析”的人才。因此,在實踐教學(xué)中,重點引導(dǎo)學(xué)生選擇合理的設(shè)計方法和正確的統(tǒng)計方法,正確理解統(tǒng)計結(jié)果的意義,掌握評價和分析這些數(shù)據(jù)的方法,將獲得的統(tǒng)計結(jié)論結(jié)合生物專業(yè),去發(fā)展并闡述其內(nèi)在規(guī)律。
建立綜合實訓(xùn)體系。綜合實訓(xùn)體系既要考慮學(xué)生的專業(yè)知識背景和實驗室條件,又要考慮不同知識的融會貫通,因此必須注重實訓(xùn)項目設(shè)置的可行性和有效性,綜合鍛煉學(xué)生的研究能力和知識運用能力。綜合實訓(xùn)過程:結(jié)合生命科學(xué)和生物計量等專業(yè)背景,給出3~5個選題方向,學(xué)生自由組隊(3~5人),在選題方向內(nèi)確定選題,專題陳述選題依據(jù)、意義,教師指導(dǎo)修訂并確定選題;學(xué)生討論確定人員分工,查閱資料確定技術(shù)路線并開題,教師審核技術(shù)路線提出修改意見,最終確定實驗方案;組織實施實踐項目,總結(jié)實驗結(jié)果,以論文和PPT形式匯報實驗結(jié)果;教師綜合評定學(xué)生實驗成績。課內(nèi)3學(xué)時主要用于實驗結(jié)果的匯報。
3.5科學(xué)合理的考核辦法有學(xué)者針對生物統(tǒng)計學(xué)課程公式、概念多的特點,提出“一紙式”考試方式[3],但仍是以期末考試成績?yōu)橹饕獩Q定因素的終結(jié)式考核方法。本課程組改革傳統(tǒng)考試方法,采用平時成績(課堂表現(xiàn)+平時作業(yè))、實驗報告成績、期末考試成績(開卷)和綜合實訓(xùn)成績相結(jié)合的“全程評價、綜合評定”的考核方式。減小學(xué)生生記硬背的壓力,加大對學(xué)生靈活應(yīng)用能力的考核。考核方法中綜合實訓(xùn)的考核必須綜合考慮學(xué)生在綜合實訓(xùn)各個環(huán)節(jié)的表現(xiàn),根據(jù)學(xué)生查閱文獻(xiàn)、設(shè)計方案、實施實驗、論文總結(jié)和結(jié)果匯報等各環(huán)節(jié),建立實驗室使用考查、學(xué)生評價和教師評價相結(jié)合的綜合評定方法。建立信息反饋機制,開通多種溝通途徑和平臺,課前、課內(nèi)、課后實時反饋信息,及時調(diào)整和優(yōu)化綜合實訓(xùn)體系。
一激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣
興趣是最好的老師,只有真正感興趣,學(xué)生才能主動地、輕松地獲得知識,成為學(xué)習(xí)的主人。因此本課程的第一次課的教授很重要,應(yīng)該讓學(xué)生認(rèn)識這門課程的重要性,讓學(xué)生有興趣去學(xué)習(xí)這門課程,這是教師首先應(yīng)該注意的問題。首先可以向?qū)W生介紹概率論與數(shù)理統(tǒng)計的起源和發(fā)展,如講些歷史上有名的分賭本問題,擲骰子問題等,然后再介紹這門學(xué)科發(fā)展至今,在金融業(yè)、工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、生物醫(yī)藥業(yè)等方面的應(yīng)用。這樣即能讓學(xué)生感到這門課程應(yīng)用的廣泛性,又能引起學(xué)生強烈的學(xué)習(xí)興趣,消除學(xué)生對學(xué)習(xí)概率論與數(shù)理統(tǒng)計的畏難心理,產(chǎn)生良好的效應(yīng)。在以后的教學(xué)過程中,始終要重視學(xué)生興趣的培養(yǎng),由于概率論與數(shù)理統(tǒng)計所研究的問題與日常生活密切相關(guān),每一理論都有其直觀背景,因此,在引入基本概率,講解有關(guān)定理時揭示其直觀背景和實際意義,多舉生活中的例子,激發(fā)學(xué)生的興趣,使學(xué)生在體會每個基本概念、定理和公式的過程中掌握概率論與數(shù)理統(tǒng)計解題的思想和方法。例如:在講解古典概率時可舉生日問題,彩票中獎問題等;在講解貝葉斯問題時可談?wù)劯伟┰\斷中的血清甲胎蛋白法;在講解事件的獨立性時可例舉工廠的工作效率問題的例子;在講解指數(shù)分布時可舉顧客到自動取款機上取款時的等候時間問題;在講解假設(shè)檢驗時可舉判斷工廠的生產(chǎn)線工作是否正常的問題,等等。通過生活中的事例說明本課程在實踐中應(yīng)用的廣泛性,從而激發(fā)學(xué)生產(chǎn)生學(xué)習(xí)興趣的內(nèi)在動力。
二采取靈活多樣的教學(xué)方法
1、運用案例教學(xué)法培養(yǎng)學(xué)生分析問題,解決問題的能力。案例教學(xué)法是將案例作為一種教學(xué)工具,把學(xué)生引導(dǎo)到實際問題中去,通過分析和相互討論,提出解決問題的基本方法和途徑的一種教學(xué)方法。案例教學(xué)法不僅直觀體現(xiàn)了有關(guān)知識的客觀背景,而且還可以把結(jié)論的發(fā)現(xiàn)過程予以還原或模擬,使學(xué)生通過自己的思維再現(xiàn)知識發(fā)生的各個方面,使課堂的教學(xué)效果達(dá)到較好的水平。例如,正態(tài)分布是概率論與數(shù)理統(tǒng)計中最常用的一種概率分布,它在解決實際問題中有廣泛的應(yīng)用。中心極限定理揭示了正態(tài)分布大量存在的原因。如果某一個量的變化受到許多中隨機因素的影響,這種影響的總后臺是各個因素的疊加,而且這些因素中沒有任何一個是起主導(dǎo)作用,那么這個量就是一個服從正態(tài)分布的隨機變量,至少它近似地服從正態(tài)分布,這種情況在經(jīng)濟問題中是常見的。我們可以選用下面的案例:銀行為支付某日到期的債券需準(zhǔn)備一筆現(xiàn)金,已知這批債券共發(fā)放了500張,每張須支付本息1000元,設(shè)持券人(1人1券)到期日來銀行領(lǐng)取本息的概率為0.4,問銀行于該日應(yīng)準(zhǔn)備多少現(xiàn)金才能以99.9%以上的把握滿足客戶的兌換需求?
2、進(jìn)行對比式教學(xué)方法,提高課堂效果。對比式教學(xué)方法是指教師在教學(xué)過程中,有意識地引導(dǎo)學(xué)生將相近或相似的事物進(jìn)行對比,使學(xué)生更好地了解和掌握事物共性和個性的一種教學(xué)方法。這要求教師精心鉆研教材,將教材前后知識融會貫通。在概率論與數(shù)理統(tǒng)計教學(xué)中,有些概念學(xué)生容易混淆,因此通過對比式教學(xué),有助于學(xué)生對抽象概念的理解。如概率與頻率、概率與條件概率、離散型與連續(xù)型隨機變量、事件的兩兩獨立與相互獨立、全概率公式與貝葉斯公式、分布函數(shù)與密度函數(shù)、期望與方差、區(qū)間估計與假設(shè)檢驗等內(nèi)容,由于兩兩之間有許多聯(lián)系,因此教師在講這些內(nèi)容時,最好是前后進(jìn)行比較,把它們之間的關(guān)系講解透徹。又如在講解二維隨機變量時,應(yīng)與一維隨機變量的相關(guān)內(nèi)容進(jìn)行對比,則有關(guān)知識點更清晰,更容易理解,且能使學(xué)生更好地把握知識體系,加深對隨機變量概念的理解。
3、采用直觀教學(xué)法,使學(xué)生易于理解。在概率論與數(shù)理統(tǒng)計的教學(xué)過程中,對概念和定義的理解是學(xué)生掌握課程內(nèi)容的關(guān)鍵,它直接影響到課堂效果的好壞。在概率論與數(shù)理統(tǒng)計的內(nèi)容中,有些概念和定義,如果用數(shù)學(xué)理論來講解,在學(xué)生缺乏相關(guān)的知識結(jié)構(gòu)和直觀背景下,是很難理解和消化的,但如果我們采用直觀形象的講解,則能起到很好的效果。例如在講解極大似然估計法的概念時,我們可以把樣本的聯(lián)合概率分布具體化為離散情形,通過比較在觀測結(jié)果已知的條件下,參數(shù)取各種值的概率大?。赡苄源笮。?,使學(xué)生容易明白極大似然估計法的定義。在講解定理的證明和應(yīng)用時,我們也可以采用直觀教學(xué)法。例如在講解伯努利公式時,我們可以采用“某射手對同一目標(biāo)進(jìn)行重復(fù)射擊,恰好命中的次數(shù)”這樣一個具體形象的例子來弱化學(xué)生對此公式的理解難度,使學(xué)生能夠靈活地掌握和運用伯努利公式。
一、數(shù)理統(tǒng)計思想的形成
統(tǒng)計思想需要經(jīng)歷統(tǒng)計觀念、統(tǒng)計意識、統(tǒng)計理念等階段。統(tǒng)計思想是根據(jù)人類社會需求的變化而開展各種統(tǒng)計實踐、統(tǒng)計理論研究與概括,才能逐步形成系統(tǒng)的數(shù)理統(tǒng)計思想。
二、數(shù)理統(tǒng)計思想的特點
數(shù)理統(tǒng)計思想從數(shù)理統(tǒng)計學(xué)派汲取新的營養(yǎng),并且越來越廣泛的應(yīng)用數(shù)學(xué)方法,聯(lián)系也越來越密切,但在數(shù)理統(tǒng)計思想的體現(xiàn)上與通用學(xué)派相比,還有著自己的特別之處。其基本特點能從以下四個方面體現(xiàn)出:(1)數(shù)理統(tǒng)計思想強調(diào)方法性與應(yīng)用性的統(tǒng)一;(2)數(shù)理統(tǒng)計思想強調(diào)科學(xué)性與藝術(shù)性的統(tǒng)一;(3)數(shù)理統(tǒng)計思想強調(diào)客觀性與主觀性的統(tǒng)一;(4)數(shù)理統(tǒng)計思想強調(diào)定性分析與定量分析的統(tǒng)一。
三、數(shù)理統(tǒng)計思想
就是統(tǒng)計實際工作、數(shù)理統(tǒng)計學(xué)理論及應(yīng)用研究中必須遵循的基本理念和指導(dǎo)思想。數(shù)理統(tǒng)計的思想主要包括:均值思想、變異思想、估計思想、相關(guān)思想、擬合思想、檢驗思想。
1.均值思想
均值是對所要研究對象的簡明而重要的代表。均值概念幾乎涉及所有數(shù)理統(tǒng)計學(xué)理論,是數(shù)理統(tǒng)計學(xué)的基本思想。均值思想也要求從總體上看問題,但要求觀察其一般發(fā)展趨勢,避免個別偶然現(xiàn)象的干擾,故也體現(xiàn)了總體觀。
2.變異思想
統(tǒng)計研究同類現(xiàn)象的總體特征,它的前提則是總體各單位的特征存在著差異。統(tǒng)計方法就是要認(rèn)識事物數(shù)量方面的差異。數(shù)理統(tǒng)計學(xué)反映變異情況較基本的概念是方差,是表示“變異”的“一般水平”的概念。平均與變異都是對同類事物特征的抽象和宏觀度量。
3.估計思想
估計以樣本推測總體,是對同類事物的由此及彼式的認(rèn)識方法。使用估計方法有一個預(yù)設(shè):樣本與總體具有相同的性質(zhì)。樣本才能代表總體。但樣本的代表性受偶然因素影響,在估計理論對置信程度的測量就是保持邏輯嚴(yán)謹(jǐn)?shù)谋匾襟E。
4.相關(guān)思想
事物是普遍聯(lián)系的,在變化中,經(jīng)常出現(xiàn)一些事物相隨共變或相隨共現(xiàn)的情況,總體又是由許多個別事務(wù)所組成,這些個別事物是相互關(guān)聯(lián)的,而我們所研究的事物總體又是在同質(zhì)性的基礎(chǔ)上形成。因而,總體中的個體之間、這一總體與另一總體之間總是相互關(guān)聯(lián)的。
5.擬合思想
擬合是對不同類型事物之間關(guān)系之表象的抽象。任何一個單一的關(guān)系必須依賴其他關(guān)系而存在,所有實際事物的關(guān)系都表現(xiàn)得非常復(fù)雜,這種方法就是對規(guī)律或趨勢的擬合。擬合的成果是模型,反映一般趨勢。趨勢表達(dá)的是“事物和關(guān)系的變化過程在數(shù)量上所體現(xiàn)的模于此而預(yù)示的可能性”。
6.檢驗思想
數(shù)理統(tǒng)計方法總是歸納性的,其結(jié)論永遠(yuǎn)帶有一定的或然性,基于局部特征和規(guī)律所推廣出來的判斷不可能完全可信,檢驗過程就是利用樣本的實際資料來檢驗事先對總體某些數(shù)量特征的假設(shè)是否可信。
四、數(shù)理統(tǒng)計的思想方法?
1.要更正不正確的思想認(rèn)識
英國著名生物學(xué)家、統(tǒng)計學(xué)家高爾頓曾經(jīng)說過:“統(tǒng)計學(xué)具有處理復(fù)雜問題的非凡能力,當(dāng)科學(xué)的探索者在前進(jìn)的過程中荊棘載途時,唯有統(tǒng)計學(xué)可以幫助他們打開一條通道”。但事實并非這么簡單,因為我們所面臨的現(xiàn)實問題可能要比想象的復(fù)雜得多。此外,有些人認(rèn)為方法越復(fù)雜越科學(xué),在實際的分析研究中,喜歡簡單問題復(fù)雜化,似乎這樣才能顯示其科學(xué)含量。其實,真正的科學(xué)是使復(fù)雜的問題簡單化而不是追求復(fù)雜化。與此相關(guān)聯(lián)的是,有些人認(rèn)為只有推斷統(tǒng)計才是科學(xué),描述統(tǒng)計不是科學(xué),并延伸擴大到只有數(shù)理統(tǒng)計是科學(xué)、社會經(jīng)濟統(tǒng)計不是科學(xué)這樣的認(rèn)識。這種認(rèn)識是極其錯誤的,至少是對社會經(jīng)濟統(tǒng)計的無知。比利時數(shù)學(xué)家凱特勒不僅研究概率論,并且注重于把統(tǒng)計學(xué)應(yīng)用于人類事物,試圖把統(tǒng)計學(xué)創(chuàng)建成改良社會的一種工具。經(jīng)濟學(xué)和人口統(tǒng)計學(xué)中的某些近代概念,如GNP、人口增長率等等,均是凱特勒及其弟子們的遺產(chǎn)。
2.要不斷拓展統(tǒng)計思維方式
數(shù)理統(tǒng)計學(xué)是以歸納推理或歸納思維為主要的邏輯方式的。眾所周知,邏輯推理方式主要有兩種:歸納推理和演繹推理。歸納推理是基于觀測到的數(shù)據(jù)信息(尤其是不完全甚至劣質(zhì)的信息)去產(chǎn)生新的知識或去驗證一個假設(shè),即以所掌握的數(shù)據(jù)信息為依據(jù),歸納得出具有一般特征的結(jié)論。歸納推理是要在數(shù)據(jù)信息的基礎(chǔ)上透過偶然性去發(fā)現(xiàn)必然性。演繹推理是對統(tǒng)計認(rèn)識能力的深化,尤其是在根據(jù)必然性去研究和認(rèn)識偶然性方面,具有很大的作用。
3.要深化對數(shù)據(jù)分析的認(rèn)識
任何統(tǒng)計研究都離不開數(shù)據(jù)分析。因為這是得到統(tǒng)計研究結(jié)論的必要環(huán)節(jié)。雖然統(tǒng)計分析的形式隨時代的推移而變化著,但是“從數(shù)據(jù)中提取一切信息”或者“歸納和揭示”作為統(tǒng)計分析的目的卻一直沒有改變。對統(tǒng)計數(shù)據(jù)分析的原因有以下三個方面:一是基于同樣的數(shù)據(jù)會得出不同、甚至相反的分析結(jié)論;二是我們所面對的分析數(shù)據(jù)有時是缺損的或存在不真實性;三是我們所面對的分析數(shù)據(jù)有時則又是海量的,讓人無從下手。雖然統(tǒng)計數(shù)據(jù)分析已經(jīng)經(jīng)歷了描述性數(shù)據(jù)分析、推斷性數(shù)據(jù)分析和探索性數(shù)據(jù)分析等階段,分析的方法技術(shù)已經(jīng)有了質(zhì)的飛躍,但與人類不斷提高的要求相比,存在的問題似乎也越來越多。所以,我們必須深化對數(shù)據(jù)分析的認(rèn)識,圍繞“準(zhǔn)確解答特定問題并且從數(shù)據(jù)中獲取一切有效信息”這一目的,不斷拓展研究思路,繼續(xù)開展數(shù)據(jù)分析方法技術(shù)的研究。
數(shù)理統(tǒng)計思想方法應(yīng)用必須堅持以事實為依據(jù)、用數(shù)據(jù)說話的原則,把統(tǒng)計技術(shù)的應(yīng)用與專業(yè)技術(shù)緊密結(jié)合,在考慮統(tǒng)計項目實施時,應(yīng)從理論和事實層面上注重分析和使用條件,認(rèn)真權(quán)衡各種關(guān)聯(lián)因素。數(shù)理統(tǒng)計學(xué)是繼承和發(fā)展基礎(chǔ)統(tǒng)計的理論成果,堅持統(tǒng)計學(xué)的社會科學(xué)性質(zhì),使統(tǒng)計理論研究更接近統(tǒng)計工作實際,在國家和社會得到廣泛發(fā)展。
參考文獻(xiàn)
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關(guān)鍵詞:計算機技術(shù);生物統(tǒng)計;教學(xué);應(yīng)用
中圖分類號:Q-332 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A 文章編號:1674-0432(2011)-04-0333-1
0 前言
生物統(tǒng)計學(xué)是生物技術(shù)、農(nóng)學(xué)等7個專業(yè)的專業(yè)基礎(chǔ)課,素有方法論的美稱。該學(xué)科的任務(wù)就是運用數(shù)理統(tǒng)計的原理與方法,收集、整理、分析、展示數(shù)據(jù),解釋生物學(xué)現(xiàn)象,探索其內(nèi)在規(guī)律。課程學(xué)時一般在72學(xué)時左右[1]。課程設(shè)置之目的就是使學(xué)生掌握試驗設(shè)計與統(tǒng)計分析的基本原理與方法,并且能夠應(yīng)用這些原理與方法,解決在各專業(yè)科學(xué)試驗研究過程中遇到的一些實際問題。通過學(xué)習(xí)該課程,學(xué)生能夠掌握具體的設(shè)計與分析方法,獲得計算機統(tǒng)計軟件的操作技能,學(xué)會統(tǒng)計思維,提高對自然與社會中具有不確定性之事物的認(rèn)識能力[2]。
生物統(tǒng)計學(xué)是應(yīng)用概率論和數(shù)理統(tǒng)計原理研究生物界數(shù)量變化的學(xué)科,而概率統(tǒng)計的理論和思想方法對學(xué)生來說有一定的難度,如何深入淺出地引導(dǎo)學(xué)生入門,并使學(xué)生在了解概率統(tǒng)計思想的基礎(chǔ)上,掌握常用統(tǒng)計分析方法的應(yīng)用及使用條件是課程的教學(xué)難點,因此,將計算機技術(shù)應(yīng)用到生物統(tǒng)計教學(xué)中,極為必要。
1 計算機技術(shù)在生物統(tǒng)計教學(xué)中的應(yīng)用
1.1 利用軟件完成生物統(tǒng)計教學(xué)工作
生物統(tǒng)計學(xué)傳統(tǒng)教學(xué)中,每一種統(tǒng)計分析方法的計算過程介紹要占相當(dāng)大的比重,在多元統(tǒng)計部分這一點尤為突出。在計算機統(tǒng)計分析軟件非常普及的今天,我們把教學(xué)的重點放在分析方法基本原理以及結(jié)果的解釋上,將繁雜的計算任務(wù)交由到處都能得到的軟件Excel來完成。這樣做既緩解了由于學(xué)時減少給教學(xué)帶來的壓力,又提高了學(xué)生使用統(tǒng)計軟件解決實際問題的能力。
1.2 建成生物統(tǒng)計學(xué)教學(xué)網(wǎng)絡(luò)支撐平臺。
通過網(wǎng)絡(luò)平臺增加生物統(tǒng)計學(xué)應(yīng)用背景知識和范例的介紹,有助于學(xué)生進(jìn)一步了解課程廣泛應(yīng)用背景及重要性,增強學(xué)生自主學(xué)習(xí)生物統(tǒng)計學(xué)的積極性,培養(yǎng)他們的探究精神與學(xué)習(xí)動力,提高正確運用統(tǒng)計工具解決實際問題的能力等?!霸诰€自測”可以幫助學(xué)生診斷學(xué)習(xí)中還存在那些不足;“參考資料”欄目內(nèi)設(shè)有“教學(xué)篇”、“人物篇”、“歷史篇”、“故事篇”、“軟件篇”、“應(yīng)用篇”等內(nèi)容,為學(xué)生提供了豐富的學(xué)習(xí)資源;“教學(xué)互動”則成為了師生們教與學(xué)之間交流互動的空間。
通過網(wǎng)絡(luò)平臺的自測系統(tǒng),學(xué)生可以診斷出學(xué)習(xí)中存在的薄弱環(huán)節(jié),進(jìn)而加強獨立學(xué)習(xí)的能力。多年的教學(xué)實踐表明:這些措施的實施,對于吸引學(xué)生學(xué)習(xí)課程、深入理解課程基本理論和基本概念,正確使用統(tǒng)計工具解決生物學(xué)中的實際問題等方面起到了很好作用[3]。
1.3 利用計算機多媒體技術(shù)進(jìn)行教學(xué)
生物統(tǒng)計知識,有的抽象性強,有的綜合復(fù)雜,有的時空跨度大,難就難在這些知識信息不能直接被學(xué)生感知。而利用多媒體計算機,可以把這些信息通過轉(zhuǎn)換變成一種直觀的形式,使事物真實地再現(xiàn)于課堂,讓學(xué)生耳聞目睹、身臨其境。建議生物統(tǒng)計學(xué)課程全部在多媒體教室授課,教師可利用多媒體課件結(jié)合板書方式靈活授課。課件在教學(xué)內(nèi)容、方法、手段的改革上有很大突破,可將抽象的、難以理解的內(nèi)容化成直觀的、易于理解的內(nèi)容。在制作課件時,采用啟發(fā)式教學(xué)方式,精煉教學(xué)內(nèi)容,模仿傳統(tǒng)教學(xué)書寫板書的過程,根據(jù)教學(xué)內(nèi)容的難易程度,采用逐字、逐句、逐段顯示教學(xué)內(nèi)容的動畫方式[4]。
1.4 利用計算機技術(shù)完善實踐性教學(xué)環(huán)境
學(xué)生人手一冊《生物統(tǒng)計學(xué)題解及練習(xí)》教材,我校圖書館有足夠的生物統(tǒng)計學(xué)實踐課教材;學(xué)校建有專門的計算機房,可供本課程實踐教學(xué)的計算機100多臺,均安裝了SAS、SPSS、EditPlus、Excel等多種統(tǒng)計軟件。同時,提供給學(xué)生上述軟件的試用版本,讓學(xué)生在課外自主學(xué)習(xí)和練習(xí)。通過實踐課練習(xí),絕大多數(shù)同學(xué)可以熟練應(yīng)用SAS統(tǒng)計軟件處理和分析試驗數(shù)據(jù),得出可置信度較高的科學(xué)結(jié)論,提高本課程的實用效果。此外,還使學(xué)生加深了對本課程講授的統(tǒng)計學(xué)原理與方法的理解,使每屆學(xué)生畢業(yè)論文應(yīng)用統(tǒng)計學(xué)的水平逐年提高,在學(xué)生參與教師課題研究中,能較熟練地應(yīng)用統(tǒng)計方法分析試驗所獲得的數(shù)據(jù),得出置信度高的科學(xué)結(jié)論[5]。
1.5 改革現(xiàn)行考核方式
在生物統(tǒng)計學(xué)的考核方式上, 我們可以利用計算機技術(shù),將學(xué)生真正從應(yīng)試教育中擺脫出來。我們可以對生物統(tǒng)計課程實行計算機上考試, 例如通過計算機繪制試驗設(shè)計圖;進(jìn)行試驗設(shè)計;通過統(tǒng)計假設(shè)測驗, 分析給定試驗數(shù)據(jù)的結(jié)果, 作出統(tǒng)計推斷等。
2 結(jié)語
總之,我們要充分利用計算機這一現(xiàn)代化技術(shù), 加強生物統(tǒng)計教學(xué),為學(xué)生拓寬知識面, 營造良好學(xué)習(xí)環(huán)境,以期培養(yǎng)他們思考問題、解決問題的能力和綜合素質(zhì)。
參考文獻(xiàn)
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關(guān)鍵詞:教材;知識點;生態(tài)學(xué);中學(xué)
中圖分類號:G633.91 文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A 文章編號:1674-9324(2015)14-0274-03
隨著社會經(jīng)濟的發(fā)展,人們對人炸、環(huán)境污染、生物多樣性下降、生態(tài)危機等生態(tài)學(xué)問題愈來愈重視,在教育領(lǐng)域加強生態(tài)教育已形成共識[1-2]。近百年來,我國主流生物教材中生態(tài)內(nèi)容逐漸增加,教材中的生態(tài)學(xué)內(nèi)容越來越豐富,知識點逐漸增多[3]。隨著我國基礎(chǔ)教育課程改革深入,中學(xué)生物教材內(nèi)容改變了以學(xué)科為中心設(shè)計教學(xué)內(nèi)容的做法,構(gòu)建了以“人與生物圈”為主線的課程體系,加深了中學(xué)生對生態(tài)環(huán)境的理解,強化了生態(tài)觀教育[4-5]。目前,我國初中、高中階段的新課標(biāo)教材中生態(tài)知識點靈活多變,各章節(jié)生態(tài)內(nèi)容多而散,生物教材中究竟有多少生態(tài)內(nèi)容缺乏量化數(shù)據(jù)。筆者團(tuán)隊結(jié)合中學(xué)教育實踐,對初中、高中現(xiàn)行教材的生態(tài)內(nèi)容進(jìn)行了統(tǒng)計,為準(zhǔn)確掌握生態(tài)學(xué)基礎(chǔ)教育現(xiàn)狀、提高中學(xué)生物課程教學(xué)質(zhì)量提供參考資料。
一、中學(xué)教材中生態(tài)內(nèi)容的統(tǒng)計方法
(一)調(diào)查方法
1.教材樣本及調(diào)查地點。教材樣本均為國內(nèi)現(xiàn)行廣泛使用的版本。高中生物教材為人教新課標(biāo)版高中生物教材(人民教育出版社),分必修一、必修二和必修三3個部分。數(shù)據(jù)調(diào)查地點為德慶香山中學(xué)。
初中生物教材使用蘇教版生物教材(江蘇教育出版社),分初中七年級上、下冊和八年級上、下冊。數(shù)據(jù)調(diào)查地點分別為肇慶第一中學(xué)和羅定黎少中學(xué)。
2.知識內(nèi)容統(tǒng)計方法。采用段落法、版面法按章節(jié)分別統(tǒng)計生態(tài)知識點,并對涉及生態(tài)內(nèi)容的重點難點以及實踐教學(xué)按探究實驗、技能訓(xùn)練、討論、社會實況、知識拓展等知識內(nèi)容進(jìn)行分類。
(二)教材中生態(tài)內(nèi)容分類統(tǒng)計
1.段落法。生態(tài)知識點百分率=(生態(tài)內(nèi)容的段落數(shù)/總段落數(shù))×100%。
2.版面法。生態(tài)知識點百分率=(生態(tài)內(nèi)容的版面/總版面)×100%。
3.重點、難點統(tǒng)計。生態(tài)知識重點百分率=(生態(tài)內(nèi)容的重點知識點數(shù)/總知識點數(shù))×100%;
生態(tài)知識難點百分率=(生態(tài)內(nèi)容的難點知識點數(shù)/總知識點數(shù))×100%。
4.理論、應(yīng)用內(nèi)容統(tǒng)計。生態(tài)理論知識點百分率=(生態(tài)內(nèi)容的理論知識點數(shù)/總知識點數(shù))×100%。
生態(tài)應(yīng)用知識點百分率=(生態(tài)內(nèi)容的應(yīng)用知識點數(shù)/總知識點數(shù))×100%。
5.圖表內(nèi)容統(tǒng)計。生態(tài)內(nèi)容圖解百分率=(生態(tài)內(nèi)容的圖解數(shù)/圖解總數(shù))×100%;
生態(tài)內(nèi)容表格百分率=(生態(tài)內(nèi)容的表格數(shù)/表格總數(shù))×100%。
6.實踐教學(xué)統(tǒng)計。實踐教學(xué)內(nèi)容包括探究實驗、技能訓(xùn)練、討論、社會實況以及知識拓展5個部分,生態(tài)內(nèi)容實踐教學(xué)統(tǒng)計方法如下:
探究實驗生態(tài)內(nèi)容百分率=(生態(tài)內(nèi)容的探究實驗個數(shù)/探究實驗總數(shù))×100%;
技能訓(xùn)練生態(tài)內(nèi)容百分率=(生態(tài)內(nèi)容的技能訓(xùn)練個數(shù)/技能訓(xùn)練總數(shù))×100%;
討論生態(tài)內(nèi)容百分率=(生態(tài)內(nèi)容的討論個數(shù)/討論總數(shù))×100%;
社會實況生態(tài)內(nèi)容百分率=(生態(tài)內(nèi)容的社會實況個數(shù)/社會實況總數(shù))×100%;
知識拓展生態(tài)內(nèi)容百分率=(生態(tài)內(nèi)容的知識拓展個數(shù)/知識拓展總數(shù))×100%。
二、中學(xué)教材中生態(tài)內(nèi)容的分析
(一)高中生物教材生態(tài)內(nèi)容分析
高中人教版生物教材涉及生態(tài)學(xué)的知識相對集中:高中一年級生物教材的必修一和必修二部分很少涉及生態(tài)內(nèi)容,生態(tài)內(nèi)容集中于高中二年級的必修三,全書共六章內(nèi)容,均涉及生態(tài)內(nèi)容。
從生態(tài)知識點的統(tǒng)計看(如表1),段落法和版面法統(tǒng)計的生態(tài)內(nèi)容分別為51.46%和53.85%,生態(tài)內(nèi)容占生物教學(xué)的一半以上。從教材的重點難點角度看,生態(tài)內(nèi)容分別占37.9%和47.06%,難點比例高于重點內(nèi)容,表明在生物教材中生態(tài)學(xué)內(nèi)容更難掌握。圖表有助于學(xué)生掌握理解復(fù)雜的生物教學(xué)內(nèi)容,生態(tài)知識圖表分別達(dá)到58.82%和27.27%,在生態(tài)內(nèi)容教學(xué)中使用圖解占全書的一半以上。生態(tài)內(nèi)容的理論部分為58.7%,低于應(yīng)用部分的75%,表明教材十分注重生態(tài)內(nèi)容的應(yīng)用知識的教學(xué),旨在加強生物課程的實踐教學(xué)內(nèi)容。
高中生物實踐教學(xué)生態(tài)內(nèi)容分類統(tǒng)計結(jié)果見表2,除知識拓展板塊外(43.48%),探究實驗、技能訓(xùn)練、討論和社會實況板塊的生態(tài)內(nèi)容均超過一半以上。其中,探究實驗板塊生態(tài)內(nèi)容最高,達(dá)80%。探究實驗和技能訓(xùn)練生態(tài)內(nèi)容的高比例體現(xiàn)了教材對高中生動手能力方面的培養(yǎng)力度。
(二)初中生物教材生態(tài)內(nèi)容分析
初中一年級(七年級)和初中二年級(八年級)生物教材生態(tài)內(nèi)容統(tǒng)計如表3。段落法和版面法統(tǒng)計的初中一年級教材生態(tài)內(nèi)容分別為20.11%和22.8%,初中二年級分別為57.66%和59.14%,表明初中二年級的生態(tài)內(nèi)容高于初中一年級,其生態(tài)內(nèi)容均在50%以上。
從教材的重點難點角度看,初中二年級生態(tài)內(nèi)容的重點難點均高于初中一年級,增幅分別為46.54%和22.49%,重點內(nèi)容增多,難點內(nèi)容減少。從圖表使用情況看,初中二年級的生態(tài)內(nèi)容圖表分別占49.79%和72.86%,在生態(tài)內(nèi)容教學(xué)中使用圖解和表格約占教材的一半。其中,初中二年級表格的使用是初中一年級的8.75倍。從生態(tài)內(nèi)容的理論和應(yīng)用比例來看,初中一年級生態(tài)內(nèi)容的應(yīng)用部分為62.2%,略高于理論部分的50.67%;初中二年級生態(tài)內(nèi)容的理論和應(yīng)用比例較為接近,分別為57.14%和56.7%。
初中生物教材實踐教學(xué)板塊分為探究、觀察、討論、實驗、閱讀5個類型(表4)。初中一年級生物教材實踐教學(xué)板塊安排數(shù)量較少,均涉及生態(tài)內(nèi)容,各個類型生態(tài)內(nèi)容所占百分率均為100%。初中一年級生態(tài)知識簡單且分散,生態(tài)內(nèi)容的實踐教學(xué)比例未能體現(xiàn)出各個實踐教學(xué)板塊的差異。初中二年級生物教材中,除實驗板塊外(20%),探究、觀察討論和閱讀板塊的生態(tài)內(nèi)容均超過58%以上。其中,討論、探究、閱讀板塊生態(tài)內(nèi)容較多,而實驗板塊生態(tài)內(nèi)容較少。
三、討論
從生態(tài)知識點的統(tǒng)計看,高中一年級教材未涉及生態(tài)內(nèi)容;段落法和版面法統(tǒng)計的高中二年級教材生態(tài)內(nèi)容百分率分別為51.46%和53.85%(如表1);初中一年級教材生態(tài)內(nèi)容百分率分別為20.11%和22.8%,初中二年級教材生態(tài)內(nèi)容百分率分別為57.66%和59.14%(如表3),版面法統(tǒng)計的生態(tài)內(nèi)容百分率均高于段落法,表明版面法知識點統(tǒng)計值偏高,可能與教材的版面設(shè)計、排版特點有關(guān)(如為排版美觀使用的版面留白)。
從重點、難點、圖表、理論和應(yīng)用生態(tài)內(nèi)容的統(tǒng)計結(jié)果看,高中的生態(tài)內(nèi)容教學(xué)較為集中,充分使用圖表很好地解決了生態(tài)教學(xué)難點問題。探究實驗、技能訓(xùn)練、討論、社會實況和知識拓展板塊生態(tài)內(nèi)容比例高,相比理論教學(xué),應(yīng)用性、實踐性強的教學(xué)內(nèi)容在教材中的分量在50%以上,體現(xiàn)了對學(xué)生的基本技能訓(xùn)練的培養(yǎng)意圖。初中生物教材中的生態(tài)知識比較分散,僅有少量章節(jié)生態(tài)內(nèi)容比較集中,如初中二年級教材的第十八、第十九和第二十章幾乎全部為生態(tài)學(xué)的內(nèi)容。初中生物教材的知識點比較注重于實際生活的聯(lián)系,實踐教學(xué)中的生態(tài)內(nèi)容較多,其中初中一年級的課后訓(xùn)練板塊均與生態(tài)學(xué)知識相關(guān)。在實踐教學(xué)板塊的安排上,缺乏動手能力訓(xùn)練的內(nèi)容。
生態(tài)學(xué)知識具有名詞概念多、涉及學(xué)科龐雜、交叉滲透知識多、教學(xué)內(nèi)容抽象、不易理解等特點,生態(tài)學(xué)教學(xué)過程需要加強理論和實踐教學(xué)的結(jié)合[6]。高中階段和初中階段的生物教材一般將生態(tài)內(nèi)容安排在生物教材的最后部分,有利于學(xué)生對生態(tài)教學(xué)內(nèi)容的把握,將課本知識密切聯(lián)系社會生活與生產(chǎn)實際。一般來說,高中的軟硬條件建設(shè)多優(yōu)于初中,初中條件較差(如生物實驗室建設(shè)、生物儀器設(shè)備配置等),開展實踐教學(xué)能力初中階段存在更多困難?,F(xiàn)行生物教材的實踐教學(xué),初中階段主要體現(xiàn)在應(yīng)用拓展方面,如觀察、討論、閱讀。高中階段加強了實踐實訓(xùn)方面的教學(xué),如探究實驗、技能訓(xùn)練等,學(xué)生動手能力大為提高。
四、結(jié)論
段落法和版面法均適合教材的生態(tài)內(nèi)容知識點統(tǒng)計。中學(xué)生物教材的生態(tài)教學(xué)內(nèi)容主要在初中二年級、高中二年級階段,生態(tài)內(nèi)容百分率均在51%以上。
從重點、難點、圖表、理論和應(yīng)用角度統(tǒng)計的生態(tài)內(nèi)容結(jié)果看,高中的生態(tài)內(nèi)容教學(xué)較為集中,初中生態(tài)知識比較分散。在實踐教學(xué)板塊的安排上,高中階段的探究實驗、技能訓(xùn)練等板塊生態(tài)內(nèi)容比例高,初中階段生態(tài)內(nèi)容偏少,實驗板塊僅為20%,缺乏動手能力訓(xùn)練的內(nèi)容。
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關(guān)鍵詞:受眾統(tǒng)計;科技;政策;受眾演變;機遇與挑戰(zhàn)
“適者生存”是著名生物學(xué)家達(dá)爾文自然選擇理論的核心內(nèi)容。在達(dá)爾文的著作《物種起源》(1972)中提出的這種原則不單單適用于生物的進(jìn)化,同樣也可以引申到電視等媒體行業(yè)的發(fā)展分析中。在電視發(fā)展的“Plenty”時期, 極高的包容性和多樣性使得電視市場趨近飽和,從業(yè)者們無不在收視率排名競爭中竭盡所能,將自己的節(jié)目推向收視率榜首,以獲取更多的市場效益和良好口碑,扮演生物鏈最頂端的高端物種,這便是電視行業(yè)中物競天擇的一種直觀表現(xiàn)。因此,“收視率”已經(jīng)在受眾統(tǒng)計高度發(fā)達(dá)的背景下成為了當(dāng)仁不讓的關(guān)鍵詞。在這樣一種關(guān)注受眾數(shù)量的過程中,筆者認(rèn)為,在視聽科技、政策和受眾演變?nèi)齻€方面,依靠收視率來評估一個電視節(jié)目的好與壞其實是一把“雙刃劍”。這篇文章便旨在呈現(xiàn)以上三個主要方面所引發(fā)的爭論,淺析在中國環(huán)境下的受眾統(tǒng)計現(xiàn)狀。
一、科技創(chuàng)新的順流直下
對于科技的發(fā)展所帶來的積極影響,是能夠從復(fù)雜的受眾行為統(tǒng)計的信息獲取方法的更新上看出來的。在電視受眾統(tǒng)計的初期,最早的統(tǒng)計方法是用一個被安置在電視機里的“Audimeter(自動式播音記錄裝置)”硬件系統(tǒng),同時段同步對觀眾進(jìn)行的數(shù)量計算,進(jìn)行簡單的記錄和測量。到了二十世紀(jì)七十年代,一個被稱作“Storage Instantaneous Audimeter”(簡稱SIA)的測量工具被美國尼爾森公司研發(fā)并投入使用。如今電視系統(tǒng)由模擬轉(zhuǎn)為數(shù)字,對于受眾統(tǒng)計來說,更多的機遇和挑戰(zhàn)也隨之出現(xiàn)。在中國,受眾統(tǒng)計大多還是靠Audimeter,只有打開電視機才會起作用,但人們卻有選擇性地通過其他方式去看電視節(jié)目。首先,比如最早的錄像機便能夠錄制電視直播以便觀眾隨時進(jìn)行“非線性的調(diào)用觀看”,然后大量跨平臺的電子信息終端開始出現(xiàn),iPad、智能手機和筆記本電腦成為了更為靈活多樣的電視節(jié)目觀看選擇。尤其是在互聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域,例如2007年BBC(英國廣播公司)iplayer 的出現(xiàn)使得在下一年里BBC的所有電視節(jié)目都能夠在網(wǎng)上觀看了。在中國也有類似情況,中國中央電視臺也開辟了其官方的網(wǎng)絡(luò)平臺CNTV(中國網(wǎng)絡(luò)電視臺),觀眾可以隨時隨地查看正在直播的或者已經(jīng)播出過的任何內(nèi)容。所以由此可知,傳統(tǒng)電視正在流失一部分觀眾,而類似像網(wǎng)絡(luò)電視這樣的新媒體則越來越具有吸引力。
在科技的不斷進(jìn)步中,機遇也總會伴隨著挑戰(zhàn)。在中國,“全媒體”的概念被廣泛使用,受此啟發(fā),受眾統(tǒng)計也從以外較為單一的傳統(tǒng)式受眾統(tǒng)計升級為涵蓋電視觀看與網(wǎng)絡(luò)點擊統(tǒng)計并行的模式,以便盡可能地覆蓋更多的電視節(jié)目觀看方式。和傳統(tǒng)的打開電視機來獲取信息相比,網(wǎng)絡(luò)收視狀況則更加簡便易行,只需要網(wǎng)站自動計算點擊量便讓受眾數(shù)目一目了然。在目前的科技條件下,網(wǎng)絡(luò)收視率主要是指在百度或是谷歌等搜索引擎中的檢索次數(shù),以及在主要視頻網(wǎng)站(比如優(yōu)酷、土豆、愛奇藝、搜狐、騰訊等)中節(jié)目視頻被點擊的次數(shù)。由此可見,中國的網(wǎng)絡(luò)收視率逐漸成為了中國電視收視市場中至關(guān)重要的統(tǒng)計項目,并且在一定程度上提供給電視節(jié)目更多的播放機會,對各類觀眾更加充滿吸引力。例如電視劇《龍門鏢局》(2013)在衛(wèi)視電視臺播出后僅僅排名同時段電視劇收視率第10名,但卻在8大視頻網(wǎng)站上持續(xù)飄紅,保持點擊量第一。所以,構(gòu)建一個全媒體框架下的受眾統(tǒng)計系統(tǒng)是科學(xué)技術(shù)發(fā)展的必然趨勢,也是讓電視節(jié)目保持收視活力和新鮮血液的不二法門。
二、媒體政策的變與不變
在中國,從1998年開始,由于國家廣電總局對于電視的管控,“政策”一詞在討論電視理論時經(jīng)常提起。如果說科技的發(fā)展是外因,那么政策的管控便是影響國內(nèi)受眾統(tǒng)計的內(nèi)因。首先,電視臺都爭先恐后地將主打節(jié)目安排在黃金時段播出以爭取更多的觀眾,而廣電總局恰恰針對電視的黃金時段出臺了一系列政策,對黃金時段的電視播出進(jìn)行相應(yīng)的管控:自2007年起,各大上星衛(wèi)視頻道必須在黃金時段播出“主流”電視節(jié)目,并且整個時段的插播廣告時間不得超過1小時。相比而言,主流電視節(jié)目的收視影響力也許比綜藝娛樂類節(jié)目稍弱,這樣的政策就不得不促使電視臺改變以往的播出安排,將例如《超級女聲》等超人氣綜藝節(jié)目延后至晚間22:00,從而一定程度上地分散了黃金時間的受眾成分,使得受眾統(tǒng)計更具有了多樣性和復(fù)雜性。
雖然政策的限制對于中國媒體的管控事實是難以改變的,但同時也帶來相應(yīng)的適應(yīng)性改變的機遇,從而使得受眾統(tǒng)計發(fā)展得更加全面而合理。例如2000年左右在中央電視臺開始施行的“末位淘汰制”,即收視率排名位于所有節(jié)目末尾的節(jié)目將被停播,這樣政策就使得某些還算具有較高教育意義的電視節(jié)目――例如《讀書時間》――被電視臺徹底“清除”。這一種只用收視率進(jìn)行節(jié)目好壞評判的趨勢勢必會影響電視節(jié)目策劃的走向,即更多去迎合觀眾口味而忽視社會效應(yīng)與媒體責(zé)任,漸漸便會形成惡性競爭,將中國電視節(jié)目拉至庸俗的危險邊緣。于是,廣電總局出臺“央視新欄目綜合評估體系”,通過多項科學(xué)的數(shù)據(jù)指標(biāo)綜合評判一檔電視節(jié)目的好壞而不是僅僅依賴于收視率。各項數(shù)據(jù)指標(biāo)分別為:5%的專業(yè)性,20%的引導(dǎo)力,25%的影響力和50%的傳播力,將收視概念細(xì)化、量化、全面化、科學(xué)化,這樣一個評估體系將更加準(zhǔn)確科學(xué)地對中國內(nèi)地電視節(jié)目收視進(jìn)行統(tǒng)計分析。
三、受眾演變的趨勢捕捉
在“注意力經(jīng)濟”的當(dāng)前時代,電視臺和播出商更關(guān)注節(jié)目的品牌營銷和播出時間檔,對于內(nèi)容的重視程度漸漸減弱。那么,也許對于受眾統(tǒng)計最大的挑戰(zhàn)就是如何讓電視臺和播出商意識到并跟上中國快速發(fā)展演化的電視受眾環(huán)境。在拿坡里的《Audience Evolution》(受眾演化,2011)一書中曾提到,受眾的統(tǒng)計已經(jīng)從傳統(tǒng)的統(tǒng)計方法,轉(zhuǎn)變?yōu)榱藘?nèi)容期待統(tǒng)計和觀眾消費行為傾向統(tǒng)計。其中最關(guān)鍵的是,這種轉(zhuǎn)變不僅包含細(xì)化受眾的不同組成成分,也能通過觀眾對于內(nèi)容的反饋獲得交互信息。近幾年來,國內(nèi)數(shù)家省級衛(wèi)視媒體已開始踐行受眾的行為細(xì)分統(tǒng)計,將中央電視臺一貫的觀眾壟斷進(jìn)行了稀釋(見圖1)。電視受眾從中央分散到地區(qū),從注重形式到重新回歸內(nèi)容,在這個意義上看,受眾統(tǒng)計的難度再次被復(fù)雜化了。
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圖1:觀眾在衛(wèi)視頻道上所花費的時間有增無減
但是,受眾的演化是全球化媒體進(jìn)程中不可抗拒的趨勢。由于中國省級衛(wèi)視頻道的逐漸強盛和壯大,自由化的電視節(jié)目市場競爭也在中國內(nèi)地拉開了帷幕,此時,中國的“受眾統(tǒng)計”漸漸轉(zhuǎn)變?yōu)椤靶畔⑹占?。在這種轉(zhuǎn)變下,受眾不再是能夠被單一計算的了,而是需要通過信息收集與評估進(jìn)行預(yù)估的了,尤其是對于商業(yè)電視來說,目標(biāo)受眾的預(yù)估和測算,個體到個體的交互式體驗評估都是尤為重要的。所以在信息收集的基礎(chǔ)上,通過上述的新思路與新方法,電視臺和播出商能夠更好地針對觀眾的碎片化、多級層化特點進(jìn)行節(jié)目策劃與創(chuàng)作,從而最大程度地使得受眾演化變?yōu)榭深A(yù)估的,可捕捉的,可操作的。
總的來說,在中國快速發(fā)展的電視市場中想保持受眾統(tǒng)計方法的一成不變是完全不可能的,但同時,為了一味迎合這種市場變化而進(jìn)行的受眾統(tǒng)計創(chuàng)新和轉(zhuǎn)型也是極不容易的。筆者認(rèn)為,中國的電視受眾統(tǒng)計仍然正在經(jīng)歷一個動態(tài)的過程,包含科技創(chuàng)新(例如互聯(lián)網(wǎng)和多平臺的受眾統(tǒng)計),然后是對于國家政策法規(guī)的適應(yīng)與利用,最后還有在商業(yè)化、碎片化的電視媒體環(huán)境中對于受眾發(fā)展演化的把控。這樣的動態(tài)過程是中國電視發(fā)展的必經(jīng)之路,既面臨機遇,也需要經(jīng)受住挑戰(zhàn)。就像拿坡里所說,制度化的受眾是有足夠的韌性的,至少,我個人認(rèn)為這是對于中國來說最大的挑戰(zhàn),但同時也是把握一個受眾統(tǒng)計理念的演化的絕好機會。
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對于數(shù)據(jù)的采集和將數(shù)據(jù)處理為代表事物的客觀規(guī)律的信息,使信息提供給決策層進(jìn)行戰(zhàn)略決策;提供給管理層進(jìn)行管理反饋,進(jìn)行管理改進(jìn),如ISO9000標(biāo)準(zhǔn)的質(zhì)量管理的持續(xù)改進(jìn),沒有最好,只有更好;提供給作業(yè)層,進(jìn)行作業(yè)優(yōu)化,降低成本,提高質(zhì)量。要將信息的作用講授好,是調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)積極性的關(guān)鍵。在講授課程的同時,要結(jié)合一定的社會關(guān)注的熱點議題或所學(xué)專業(yè)知識為例的例題進(jìn)行講解,如住房問題,首先設(shè)計采集數(shù)據(jù)和方法、采集樣本、并按照習(xí)慣進(jìn)行得分配置,房地產(chǎn)名稱、位置、均價、物業(yè)及物業(yè)費、戶型、配套設(shè)施、建筑質(zhì)量、綠化率、車庫及車位、貸款額度及利率、房地產(chǎn)開發(fā)商信譽等,按照設(shè)計好的采集數(shù)據(jù)和方法、采集樣本,通過網(wǎng)站、房展會資料、各種渠道的資料和實地調(diào)查,取得所要求的數(shù)據(jù),通過一定規(guī)律進(jìn)行列表記錄。然后就關(guān)心的幾個隨機事件,進(jìn)行綜合分析,利用概率和數(shù)理統(tǒng)計的方法建立函數(shù)關(guān)系(數(shù)學(xué)模型),通過計算得出各個房地產(chǎn)的綜合得分,也就是將數(shù)據(jù)處理為信息,并按信息進(jìn)行排列。該信息就可以提供給需要購房人,以作為其購房者的重要參考依據(jù)。為計算簡便,可以將函數(shù)關(guān)系設(shè)計一個計算機程序,只要輸入數(shù)據(jù),就輕松地得到信息,更便于計算??傊?將數(shù)據(jù)利用概率統(tǒng)計學(xué)的知識轉(zhuǎn)化為信息,而信息又可以應(yīng)用到各個領(lǐng)域的理念貫穿于整個教學(xué)過程中,以增加學(xué)生的感性認(rèn)識,提高學(xué)生的學(xué)習(xí)欲望,使其學(xué)習(xí)的主觀能動性發(fā)揮到極致。
2由淺入深進(jìn)行教學(xué),易于學(xué)生理解
由淺入深進(jìn)行講授,可以淡化學(xué)生學(xué)習(xí)本門課程的畏懼感,易于學(xué)生理解。首先講授學(xué)生直觀可以理解的概念,再一步一步地進(jìn)行深入,講授其他概念。在進(jìn)一步深化教學(xué)的過程中,再配以易懂的例題說明就更容易理解概念了。比如,先講授確定性現(xiàn)象,引入隨機現(xiàn)象、隨機試驗,通過隨機試驗取得試驗數(shù)據(jù),順其自然就可以引入隨機事件、頻率和統(tǒng)計概率。其中隨機事件和頻率為數(shù)據(jù),而統(tǒng)計概率為信息。要讓學(xué)生明白不同概率定義的優(yōu)略,如統(tǒng)計概率有兩大缺點:一是需要大量的重復(fù)試驗;二是得到的是概率的近似值,這樣不但浪費人力、物力,而且得到的信息也不理想。針對以上缺陷引入概率的古典定義就變的容易理解了,概率古典定義具有可計算性的優(yōu)點,同時也暴露了明顯的局限性,要求樣本點有限。為解決概率古典定義的局限性,就可以引入幾何方法、概率的公理化體系等。這就可以使學(xué)生順著由簡單到復(fù)雜的思路進(jìn)行學(xué)習(xí),同時也感覺不到本門課程的枯燥無味,也沒有學(xué)習(xí)上的畏懼感,可以以輕松的身心和寬松的學(xué)習(xí)環(huán)境進(jìn)行愉快的學(xué)習(xí)。
3精選例題,吸引學(xué)生的眼球
在課程的講授過程中,要精選例題,最好是采用與所學(xué)專業(yè)有關(guān)的、被社會所關(guān)注的、簡單明了的、學(xué)生感興趣的例題來吸引學(xué)生的眼球。如甲、乙兩個賭徒進(jìn)行賭博,在同一個賭場,由同一個工作人員進(jìn)行擲骰子,單雙押注,賭注翻倍增加,最后誰贏,由于概率相同,誰的賭資多誰贏的例題要比同條件擲一枚均勻硬幣觀察正反面出現(xiàn)的情況的例題要吸引學(xué)生的眼球。再如某一長距離地下輸送低壓氣體管道發(fā)生微小泄露,地面以上不易發(fā)現(xiàn),只有運行儀表可以顯示。但尋找泄漏點是一件比較麻煩的事情,不能遍地開花的挖地進(jìn)行尋找,這就需要利用概率的知識來尋找泄漏點的簡便辦法了。首先對于管道受力情況進(jìn)行分析,列出采集數(shù)據(jù)、采集方法和樣本,然后進(jìn)行數(shù)據(jù)采集,列出函數(shù)關(guān)系進(jìn)行計算,得出所需信息。按發(fā)生泄露的概率大小進(jìn)行排列出管道具體部位,由發(fā)生泄露概率大的部位開始進(jìn)行尋找,直至找到泄漏點并且修補完成為止,這樣不僅節(jié)省了修復(fù)投入的人力和物力資源,也減少了對地上建筑物的破壞和修復(fù)工作。這就說明概率的知識在實際工作的應(yīng)用,體現(xiàn)出知識的價值,充分說明了知識就是生產(chǎn)力的真理。
4讓學(xué)生積極參與,增強學(xué)習(xí)氛圍
關(guān)鍵詞:田間試驗;生物統(tǒng)計;教學(xué)
田間試驗與生物統(tǒng)計是高等農(nóng)林職業(yè)院校農(nóng)林類專業(yè)的一門基礎(chǔ)課,主要包括田間試驗和統(tǒng)計分析兩部分內(nèi)容,是進(jìn)行農(nóng)業(yè)科學(xué)研究所不可或缺的。通過本課程的學(xué)習(xí),可使學(xué)生掌握基本的試驗設(shè)計和統(tǒng)計分析方法,培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度與分析問題、解決問題的能力,為以后的工作和科學(xué)研究打下基礎(chǔ)。但本課程理論性強、內(nèi)容繁多、計算公式多且難記。而現(xiàn)在由于招生制度的改革,高等農(nóng)林職業(yè)院校文理兼招,文科學(xué)生數(shù)學(xué)基礎(chǔ)較差,因此許多學(xué)生認(rèn)為本課程是較難學(xué)習(xí)和掌握的一門課程。同時,由于學(xué)生缺乏實踐經(jīng)驗,學(xué)習(xí)中困難很多,學(xué)習(xí)積極性和主動性較差,影響了教學(xué)效果和教學(xué)質(zhì)量。通過多年教學(xué)實踐,筆者發(fā)現(xiàn),要提高本門課程的教學(xué)質(zhì)量,應(yīng)在充分認(rèn)識本課程和掌握學(xué)生特點的基礎(chǔ)上,對教學(xué)方法進(jìn)行創(chuàng)新,以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,提高學(xué)生對該課程重要性的認(rèn)識,讓他們理解和掌握基本知識及技能,特別是要培養(yǎng)學(xué)生的應(yīng)用能力,以提高該課程的教學(xué)質(zhì)量。
一、課程特點和學(xué)生特點分析
1.課程特點分析
“田間試驗與生物統(tǒng)計”課程具有三個明顯的特點。一是理論性強,因為本課程是以數(shù)理統(tǒng)計為基礎(chǔ)的應(yīng)用科學(xué),與數(shù)學(xué)有非常密切的聯(lián)系,許多統(tǒng)計分析的理論來源于數(shù)理統(tǒng)計,如概率分布等,因此需要有較好的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)。二是公式多且復(fù)雜難記憶,不論是特征數(shù)的計算,還是概率分布的計算,或是方差分析,都有很多公式需要加以理解和記憶,如果不能掌握計算公式,則不可能完成統(tǒng)計分析。三是有很強的實踐性,如田間試驗的設(shè)計與實施、試驗結(jié)果的統(tǒng)計分析等,必須通過實踐才能掌握和運用理論知識,因此必須加強實踐教學(xué),以培養(yǎng)學(xué)生能力,實現(xiàn)教學(xué)目標(biāo)。
2.學(xué)生特點分析
教學(xué)中要充分了解教學(xué)對象,因材施教是基本的教學(xué)原則。因此,在教學(xué)中應(yīng)充分了解和掌握學(xué)生的特點,才能有針對性地進(jìn)行教學(xué)。現(xiàn)在的農(nóng)林類高職學(xué)生,普遍存在學(xué)習(xí)基礎(chǔ)較差、能力不強、主動性不足等問題。此外,由于招生制度的改革,現(xiàn)在高等農(nóng)林職業(yè)院校農(nóng)林類專業(yè)都是文理兼招,學(xué)生數(shù)學(xué)基礎(chǔ)比較差,缺乏實際生產(chǎn)能力,對學(xué)習(xí)本課程是十分不利的。
二、培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣
科學(xué)巨匠愛因斯坦曾經(jīng)說過,“興趣是最好的老師”,即興趣是學(xué)生學(xué)習(xí)的動力,學(xué)生對學(xué)習(xí)有了興趣,就會保持強烈的求知欲,從而積極主動地、心情愉快地進(jìn)行學(xué)習(xí)。培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣可從以下幾方面入手:一是上好緒論課,激起學(xué)生興趣;二是把握教學(xué)過程,培養(yǎng)興趣;三是在教學(xué)中突破重點難點,穩(wěn)定學(xué)生學(xué)習(xí)興趣;四是開辟第二課堂,發(fā)展學(xué)生興趣。
三、創(chuàng)新教學(xué)方法,提高教學(xué)質(zhì)量
1.突出教學(xué)重點難點
(1)專業(yè)術(shù)語、理論分布和基本原理是重點。原理、概念、公式及計算方法是本課程的三個難點?!疤镩g試驗與生物統(tǒng)計”課程中概念、名詞較多,如總體與樣本、回歸與相關(guān)、標(biāo)準(zhǔn)差與標(biāo)準(zhǔn)誤等。而二項分布、t 分布、F 分布等則是統(tǒng)計推斷的基礎(chǔ)。小概率原理、方差分析的基本原理又是假設(shè)檢驗的重要組成部分,故對這些理論分布和基本原理的闡述應(yīng)屬重中之重,應(yīng)在教學(xué)中采取恰當(dāng)?shù)慕虒W(xué)方法突出重點難點。在教學(xué)中可通過恰當(dāng)舉例,便于學(xué)生理解基本原理。對于計算公式,通過反復(fù)強調(diào),增加印象,加強練習(xí),強化記憶等手段和方法進(jìn)行強化。采用啟發(fā)式教學(xué)來調(diào)動學(xué)生的主動性,引導(dǎo)學(xué)生注重理解。通過實踐和課外輔導(dǎo),解決學(xué)生學(xué)習(xí)困難。公式的運用是統(tǒng)計分析的關(guān)鍵,對計算公式正確合理的運用是要重點講解的內(nèi)容,應(yīng)使學(xué)生掌握各個公式的應(yīng)用條件和適用范圍,以免錯用。
2.靈活運用教學(xué)方法
教學(xué)是藝術(shù)。教學(xué)中,筆者盡量改進(jìn)教學(xué)方法,綜合采取啟發(fā)式、對比法、討論法、歸納法、演繹法等教學(xué)方法,利用圖表、PPT演示等增強直觀性,針對教學(xué)內(nèi)容的特點采取不同的教學(xué)方法。如在講解統(tǒng)計假設(shè)的步驟、方差分析的步驟等內(nèi)容時,先通過實例說明每一個步驟,最后推出基本步驟。講授直線回歸和相關(guān)時,通過對比說明其各自特征、區(qū)別及它們之間的聯(lián)系。在講授總體和樣本時,把一個班示作總體,將其中某幾個示作樣本等進(jìn)行說明,使學(xué)生通過事例掌握基本概念和基本理論。
四、強化實踐教學(xué),培養(yǎng)學(xué)生實踐能力
高等職業(yè)院校的培養(yǎng)目標(biāo)和教學(xué)目標(biāo)在于培養(yǎng)學(xué)生實踐技能。生物統(tǒng)計學(xué)是一門理論性強又十分強調(diào)實踐教學(xué)的學(xué)科,在加強理論的同時,應(yīng)十分重視實踐教學(xué)。生物統(tǒng)計學(xué)中的各種設(shè)計方法、試驗方法和統(tǒng)計方法只有通過學(xué)生實踐才能被學(xué)生掌握,成為學(xué)生的知識和技能。
1.開展田間試驗,提高學(xué)生能力
教師要結(jié)合教學(xué)內(nèi)容,鼓勵學(xué)生自己選擇試驗課題、擬訂試驗計劃、實施試驗、統(tǒng)計分析試驗結(jié)果,從而使學(xué)生掌握試驗設(shè)計、統(tǒng)計分析的理論知識和技能。教師在學(xué)生實踐過程中應(yīng)加強指導(dǎo),幫助學(xué)生解決試驗中的問題,這既增強了學(xué)生進(jìn)一步鉆研田間試驗和生物統(tǒng)計的興趣,又提高了學(xué)生的能力,也體現(xiàn)了高等職業(yè)院校教學(xué)的實踐性和實用性。
2.參與科研,提高學(xué)生能力
在教學(xué)中,筆者十分注重學(xué)生科研能力的培養(yǎng)。在自己承擔(dān)的科研課題研究中吸收學(xué)生參與,使學(xué)生掌握科學(xué)研究的理論與方法,既提高了學(xué)生能力,又解決了實踐教學(xué)的不足。筆者這幾年主持的研究課題,如“彌渡縣燈盞花漂浮育苗病害防控研究”“大理州煙草漂浮育苗病害防治試驗”等都有學(xué)生參與,有效地培養(yǎng)了學(xué)生的能力。
3.充分利用現(xiàn)代化教學(xué)手段,提高實踐教學(xué)質(zhì)量
在生物統(tǒng)計學(xué)實踐教學(xué)中,現(xiàn)代化教學(xué)手段的運用是十分重要的教學(xué)手段和方法,如計算機、多媒體教學(xué)等?,F(xiàn)在的生物統(tǒng)計中各種統(tǒng)計方法在計算機中都有相應(yīng)的程序可以應(yīng)用,如Excel、SAS程序等。因此,通過運用計算機中相應(yīng)程序的實踐教學(xué),既讓學(xué)生掌握相關(guān)程序的使用方法,又是培養(yǎng)學(xué)生實踐能力的需要。借助多媒體教學(xué),既能形象直觀地展現(xiàn)教學(xué)內(nèi)容,又是進(jìn)行實踐教學(xué)的重要途徑。通過多媒體展示,使學(xué)生更直觀地學(xué)習(xí)和掌握了理論知識。
參考文獻(xiàn):
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本研究在方法上先采用系統(tǒng)的量化分析,依據(jù)編定的類目對教科書中的科學(xué)史進(jìn)行歸納、統(tǒng)計和分析;而后采用質(zhì)化的分析,針對初中理科教科書中的科學(xué)史內(nèi)容輔以質(zhì)性分析。研究對象是2001年以后出版的全日制義務(wù)教育7-9年級課程標(biāo)準(zhǔn)實驗教科書化學(xué)(人教版)、物理(上教版)、生物(人教版),共八冊。
本研究將教科書中引入的科學(xué)史內(nèi)容大致歸為5類:科學(xué)方法的介紹;科學(xué)家的生平簡介與逸聞趣事;古代、近代和現(xiàn)代的科學(xué)技術(shù)成就及其發(fā)展;重大發(fā)明與發(fā)現(xiàn)、重要實驗、理論、定理和概念的演變過程;一些學(xué)派間的爭論與假說。在統(tǒng)計中將涉及以上科學(xué)史內(nèi)容的地方作為一個分析單位,計為一“處”。
二、 結(jié)果與分析
本研究參考Laurinda Leite的分析量表[1],并結(jié)合我國理科教科書的具體狀況,設(shè)計了五個分析類目,統(tǒng)計結(jié)果如下。
1.科學(xué)史圖片個數(shù)百分比
本研究將涉及到科學(xué)史相關(guān)內(nèi)容的圖片記為一處,統(tǒng)計情況如下:化學(xué)教科書中涉及科學(xué)史的圖片為34個(12.2%),物理教科書涉及科學(xué)史的圖片為44個(6.3%),生物教科書涉及的科學(xué)史圖片為72個(12%)??梢钥闯?,化學(xué)教科書中科學(xué)史圖片占全書總圖片個數(shù)百分比最大,而物理教科書所占比例最小。
2.科學(xué)史的呈現(xiàn)位置
科學(xué)史在教科書中的呈現(xiàn)位置分為:正文部分和非正文部分。只要是在資料以及習(xí)題部分呈現(xiàn)的內(nèi)容均列為非正文部分,統(tǒng)計情況如下:化學(xué)教科書中科學(xué)史呈現(xiàn)在正文部分的為10處(52.6%),非正文部分為9處(47.4%);物理教科書中科學(xué)史呈現(xiàn)在正文部分的為12處(32.4%),非正文部分為25處(67.6%);生物教科書中科學(xué)史呈現(xiàn)在正文部分的為7處(14.0%),非正文部分為43處(86.0%)。
可以看出,除化學(xué)教科書中出現(xiàn)在正文部分的科學(xué)史內(nèi)容略多于非正文部分外,科學(xué)史內(nèi)容在物理和生物教科書中絕大部分都出現(xiàn)在非正文部分。
3.科學(xué)史素材涉及的地域分布及年代分布
我們將所歸納的科學(xué)史按地域劃分為國內(nèi)和國外,按以下原則劃分:若文中的主要內(nèi)容只涉及國內(nèi)方面的理論、研究和人的觀點等,則把該篇科學(xué)史歸為“國內(nèi)篇”;反之則歸為“國外篇”。具體統(tǒng)計如下:化學(xué)教科書中,國內(nèi)篇為4處(31%),國外篇為9處(69%);物理教科書中,國內(nèi)篇為8處(24.2%),國外篇為25處(75.8%);生物教科書中,國內(nèi)篇為5處(15.1%),國外篇為28處(84.9%)。
我們把所統(tǒng)計的科學(xué)史素材按年代劃分為古代、近現(xiàn)代、當(dāng)代。國外近現(xiàn)代史從西方第一次工業(yè)革命(17世紀(jì)40年代)到計算機的應(yīng)用(20世紀(jì)40-50年代),這些年代以前為古代,這些年代以后為當(dāng)代;國內(nèi)的近現(xiàn)代史則從19世紀(jì)40年代-20世紀(jì)40-50年代,這些年代以前為古代,以后為當(dāng)代。涉及國外科學(xué)發(fā)展史時則按國外古代、近現(xiàn)代史和當(dāng)代的年代劃分統(tǒng)計,反之涉及國內(nèi)科學(xué)發(fā)展史則按國內(nèi)的年代劃分統(tǒng)計。具體統(tǒng)計如下:化學(xué)教科書中,古代為0處,近現(xiàn)代為7處(87.5%),當(dāng)代為1處(12.5%);物理教科書中,古代為7處(28%),近現(xiàn)代為18處(72%),當(dāng)代為0處;生物教科書中,古代為3處(9.4%),近現(xiàn)代為26處(81.3%),當(dāng)代為3處(9.4%)。
4.科學(xué)史素材的類型
本研究中將科學(xué)史素材的類型分為兩方面,即:科學(xué)家和科學(xué)發(fā)展的過程。對科學(xué)家的分析內(nèi)容包括:傳記資料(化學(xué)7處、物理17處、生物15處)、家庭背景(化學(xué)0處、物理2處、生物4處)、個性特征(都未涉及)、工作態(tài)度和動機(化學(xué)2處、物理5處、生物10處)、插曲/軼事(生物5處、化學(xué)和物理未涉及)、教育程度(化學(xué)1處、物理0處、生物3處)。對科學(xué)發(fā)展的過程的分析內(nèi)容包括:提及一個科學(xué)發(fā)現(xiàn)(一次發(fā)現(xiàn)或歷史上的概念被提及)(化學(xué)4處、物理10處、生物6處)、描述一個科學(xué)發(fā)現(xiàn)(指描述與某個發(fā)現(xiàn)相關(guān)的事件)(化學(xué)4處、物理3處、生物9處)、描述的是線形的平坦的發(fā)展過程(化學(xué)0處、物理2處、生物4處)、描述科學(xué)發(fā)展的真實過程(因不同意見產(chǎn)生的前進(jìn)和后退) (都未涉及)。
5.科學(xué)史中體現(xiàn)的科學(xué)方法
本研究根據(jù)初中理科教科書的具體情況,列出了以下科學(xué)方法:實驗、觀察、假說、模型、科學(xué)抽象。具體統(tǒng)計如下:化學(xué)教科書中,科學(xué)史中體現(xiàn)的科學(xué)方法,實驗法5處、觀察法4處、假說法1處、科學(xué)抽象1處;物理教科書中,科學(xué)史中體現(xiàn)的科學(xué)方法,實驗法8處、觀察法4處、假說法1處、模型1處、科學(xué)抽象2處;生物教科書中,科學(xué)史中體現(xiàn)的科學(xué)方法,實驗法15處、觀察法11處。
由統(tǒng)計結(jié)果可以看出,“實驗”是初中理科教科書科學(xué)史中最常被提到的一種科學(xué)方法。雖然教科書中也提到了觀察、假說以及模型等科學(xué)方法,但與實驗方法相比都是比較弱化的。
三、 建議
1.注重各科學(xué)學(xué)科內(nèi)容間的聯(lián)系
在科學(xué)發(fā)展的歷史長河中,各領(lǐng)域知識之間都是相互聯(lián)系,相互促進(jìn)的。每一次科學(xué)上劃時代的發(fā)展,都是各領(lǐng)域科學(xué)家共同努力的結(jié)果。因此,理科教科書不能只片面地呈現(xiàn)某個科學(xué)學(xué)科的科學(xué)史,而應(yīng)該注重各科學(xué)學(xué)科內(nèi)容間的聯(lián)系。比如,可以按照大的主題性知識來組織學(xué)科內(nèi)容,以基本的科學(xué)概念或定律為基點,由此作縱向延伸和橫向聯(lián)系,學(xué)科內(nèi)容少而精,突出科學(xué)的整體性,形成各門學(xué)科有緊密互動關(guān)系。
2.適當(dāng)展現(xiàn)科學(xué)家的真實形象
有關(guān)科學(xué)家生活和形象內(nèi)容的呈現(xiàn)是培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)態(tài)度和科學(xué)精神的重要途徑。特別是在初中教學(xué)中一方面要注重對學(xué)生知識的傳授,另一方面更應(yīng)注重對學(xué)生學(xué)習(xí)興趣的培養(yǎng)。
3.描述動態(tài)的科學(xué)發(fā)展過程
在初中理科課程標(biāo)準(zhǔn)中提出了“以培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)”為宗旨[2][3][4],從上面的分析來看,新的理科教科書與以往的教科書相比,增加了一些科學(xué)史的內(nèi)容,如增加了一些科學(xué)史的圖片,但仍忽略了對科學(xué)史發(fā)展細(xì)節(jié)過程的適當(dāng)描述。教科書對于絕大多數(shù)的知識,只是通過“邏輯的方法”將結(jié)論和盤托出。
4.重視對科學(xué)方法的介紹
從統(tǒng)計結(jié)果來看,初中理科教科書的科學(xué)史內(nèi)容中出現(xiàn)最多的科學(xué)方法是實驗和觀察的方法,對許多重要方法如假說、模型、科學(xué)抽象等,都是一帶而過或者根本沒有提到??茖W(xué)方法的介紹應(yīng)自然地融入到教科書的內(nèi)容中,做到深淺結(jié)合、詳略得當(dāng)。
參考文獻(xiàn)
[1] Laurinda Leite, L. History of science in science education: development and validation of a checklist for analyzing the historical content of science textbooks. Science Education, 2002 (11): 333-359.
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