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生物统计课锻炼学生综合能力范文

时间:2022-08-20 03:21:31

生物统计课锻炼学生综合能力

统计是认识客观现象的方法和手段,也是一种意识和观念,统计能力是信息时代对国民素质的基本要求。生物统计课程是一门培养统计思维的专业基础课程,理论性和实践性都很强,该课程重在用统计学的原理和方法解决生命科学研究中的实际问题,以概率论为基础,揭示生命现象的规律性;生物统计涉及面广,具有大量的数学概念、数学符号和计算公式,同时具备内容丰富、理论抽象、实践性强的特点,对学生综合运用基础知识及理论联系实际的能力要求较高,也是培养学生学习兴趣、科研精神和创新能力不可缺少的基础。由于统计课程性质的独特性,学生学习、教师讲授过程中存在与其他专业课程不同的特点,如果采用传统的教学方式,死记硬背一些公式定理,将会造成学生学习兴趣的丧失。1999年,国务院在关于深化教育改革全面推进素质教育的决定中指出:“对大学生进行素质教育的核心是创新教育”,河北农业大学动物科技学院生物统计课程组逐步改变教学方法,调整教学重点,把培养高素质的创新型综合人才作为教学的最终目标,收到了较好效果。

1用启发式教学法培养学生的学习兴趣

《生物统计附试验设计》教材的前4章内容包括绪论、资料的整理、平均数与标准差和变异系数及常用概率分布,这4章内容看似简单,但却是后面各种假设检验方法的铺垫、基础,统计推断的基本思想都来源于概率分布,所以需要在该课程开始的前4章下足功夫,打牢基础。采用启发式教学将统计思想融入学生喜闻乐见的生活实践和专业知识中,引导学生产生学好统计解决实际问题的迫切需求,培养学习生物统计的强烈兴趣,使各种统计方法、大量的公式不再是枯燥的数学计算,而是推断规律、揭示本质的必要手段。例如,资料的整理章节中要将100只种蛋出雏天数资料整理成频数分布表,整理的目的是表达数据,将数据特征用图表的形式简单、清晰地表达出来以代替繁琐的文字描述。首先,要引导学生从种蛋出雏天数、频数分布表中发现种蛋出雏天数的平均值及出雏天数的分散程度(不同天数出雏种蛋的百分比),理解指标的稳定性和变异性。其次,要启发学生思考该指标特征的生产实践价值,即生产中需要集中人力在哪几天,使学生认识到理论知识与生产实际的紧密关系,学习专业知识的价值所在,进而启发学生懂得数据整理不仅在于简化表达,也是挖掘检测数据特征的一种方法,使学生对专业知识的获取方式有所了解,即知其然,更知其所以为然。教育家叶圣陶说过:“教师之为教,不在全盘授予,而在相机诱导”。19世纪德国教育家第斯多惠有句名言:“一个坏的教师奉送真理,一个好的教师则教人发现真理”。两位教育家的教学理念实质就是启发式教学,教师要注意发挥学生的主体作用,启发学生思考,充分调动学生的积极性,使学生积极主动地学习,以提高课堂教学的实效性,培养创造型人才。

2采用探究式教学法培养学生逻辑思维能力

所谓探究式教学就是以探索、研究为主的教学活动,是一种符合教学规律的在教师精心策划指导下学生自主探究知识、提高能力的教学方法,它是一种新颖的教学形式,有别于传统教学方法。探究式教学不是单纯的对学生进行知识传授,而是对学生创造性思维能力的培养,学生由被动学习变为主动学习,激发学生持久的学习兴趣,使教师的主导作用和学生的主体作用贯穿于教学的全过程,符合课程“一切为了学生”的价值取向。苏霍姆林斯基曾说过:“在人的心灵深处,都有一种根深蒂固的需要,这就是希望自己是一个发现者、研究者、探索者”。在教学过程中,应用“探究式”教学,通过创造和谐的教学氛围,可以充分调动学生的积极性,激发学生的求知欲,引导学生主动学习,满足学生成为“发现者、研究者、探索者”的愿望。各种统计分析方法(假设检验)的基本原理是生物统计的难点所在,对假设检验原理的讲解要在已掌握的描述统计,尤其是概率分布的基础上,采用探究式教学,可以收到良好的效果。以课本“判断某品种猪的怀孕期是否有114d”为例,引导学生从逻辑推理上进行思考。首先,分析的实质是判断该样本是否来自μ=114的正态总体;其次,分析采取什么方法判断该样本是否来自这一总体,如果样本和总体完全相同,就没有分析的必要,也就没有统计推断的必要,因为有差别存在,才有统计推断;最后,分析造成差别的原因,即来自同一总体的差别是样本间的,也就是样本标准误(抽样误差),来自不同总体的样本也是有差别的,该差别即μ1-μ2(总体间的差别)及抽样误差。所以分析差别是由抽样误差造成,还是由总体差别造成,即可得出样本是否来自同一个总体,继而考虑从数学上解决该问题,即构造适宜的统计量,并计算得出样本统计量,依据小概率原理推断得出结论。这一原理涉及的知识点较多,包括试验误差、概率分布、小概率原理等,必须是在学生对这些知识点都已理解吃透的基础上,才能把原理搞清楚;所以,采取探究的方式来学习统计原理是必要的,也是可行的。

3采用比较式教学法培养学生分析问题的能力

比较思维是创造性思维活动中常见且行之有效的一种思维方式。比较思维是通过联想分析比较,综合归纳,把已经熟知的知识、思维经验与所研究的分析方法、过程联系起来,找出它们的相似性和不同点,并用类似方法分析、处理问题或是根据2个或2个以上具有相同或相似特征的事物间的对比,从某个事物的某些已知特征去推测另一事物的相应特征的存在,异中求同,同中求异,从而产生新知,得出有创造性的结论,通过比较更好地掌握其特征。统计分析方法是统计推断的核心内容,是学习生物统计的重点所在,数据资料不同,统计分析方法也就不同。在阐述不同统计分析方法时,首先明确资料的类型,由于不同教材资料分类标准不同,类别及其名称也存在差异,将不同分类标准对照比较,引导学生掌握资料的类型。在此基础上,引导学生分析教材中t检验、方差分析、χ2检验各种统计推断方法的分析对象(数据资料的类型),使学生对资料类型这一概念不仅有理论上的认识,更要掌握数据资料在统计推断中的地位,以及各种统计分析方法差异的数据基础。通过课堂讲授和课后作业的“找不同”活动,即将课堂教师讲授的概念或术语与教材名称的差别或教材中在课上没有讲解的内容(如统计量与统计数、双侧检验与两尾检验等)进行比较,分析原因,不仅能督促学生课上积极参与教学,课下认真总结,对一些基本概念、基本术语产生深刻的印象,同时可以激发学生学习的主动性。

4采用案例式教学法培养学生解决问题的能力

案例教学是连接统计理论与统计实践的桥梁,是学生在教师指导下运用所学统计理论知识和方法对案例进行思考、研究并对计算结果分析和评价的过程。只有将统计学的原理和方法应用于实践,找到理论与实践的结合点,才能体现出其价值所在,才能使生物统计获得最大的生命力;也只有构建以课堂、实验室和社会实践多元化的立体教育教学体系,才能有效提高学生的动手能力和创新能力。结合不同专业方向精选案例。例如,针对兽药营销专业的学生,举例讲解营销培训的效果验证,通过营销培训与不培训2组销售量的比较判断培训的价值。如果没有统计学知识而去分析这一问题,会因为销售量平均值的大小直接得出培训效果的优劣,但这一结论是没有经过统计分析、没有科学依据、经不起实践检验的。如果有统计学知识作基础,分析销售量的差别是由本质差异引起的、还是随机误差引起的,从而得出概率基础上的统计学结论和专业结论。通过这一案例,不仅使学生了解学习生物统计的目的所在,而且还激发了学生学习生物统计的兴趣,更激发起学生学习的积极性和主动性。

5通过统计分析培养严谨务实的科学研究精神

马克思认为:“一种科学只有在成功地应用数学时,才能达到真正完善的地步。”在探索事物规律性的过程中,应用统计方法来定量分析是科学研究的必要工具。统计推断结论有二种:一是有统计学意义的差异或叫“存在显著差异”;二是没有统计学意义的差异或叫“不存在显著差异”。统计思维是概率思维、推断思维,是在一定概率基础上的推断,而不是确定的、100%的、完全正确的,是有可能犯错误的。所以统计结论并不能完全代替专业结论,统计学上没有意义,专业上不一定没有价值,不能把统计结论作为专业结论的唯一指挥棒。例如,分析限饲对肉鸡生长发育的影响,当9个限饲组的饲料转化率全部高于对照组,但统计分析组间不存在显著差别时,专业上不能认为限饲对饲料转化率没有影响,只是由于肉鸡个体间差异较大,致使没能利用统计工具分析出组间差别。所以,统计学上“没有显著差异”,专业上未必就一定没有意义。统计分析是判断处理效应的工具,但并不是100%的绝对正确,需要根据实际情况分析最终获得专业结论,统计只是用来揭示事物规律的必备工具。科学研究是一个揭示本质、把握规律、创造新知的过程,同样也是探求真理的过程。事物的本质、规律不是暴露于事物的表面,而是在复杂的现象之中,因而只有以求真务实的精神,通过大量的调查研究并将取得的材料经过一番去粗取精、去伪存真、由此及彼、由表及里的加工制作,才能透过现象把握本质,透过偶然把握必然,使认识到达真理的彼岸。

创新是民族进步的灵魂,是国家走向发达的不竭动力。一个国家、一个民族要发展,造福人类,必须注重自主创新,在统计教学中灵活运用启发式、探究式、案例式等教学方法,培养学生的专业兴趣、逻辑推理能力、分析和解决问题的能力、严谨务实的研究精神,对培养21世纪创新型综合人才具有非常重要的作用。

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