統(tǒng)計學(xué)PBL教學(xué)法的實踐與思考

PBL （ProblemBased Learning）被稱為以問題為基礎(chǔ)的教學(xué)方法，是基于現(xiàn)實中以學(xué)生為中心的教學(xué)方式.通過一個個具體實例，啟發(fā)學(xué)生應(yīng)用學(xué)習(xí)的知識來思考、分析和解決問題，培養(yǎng)學(xué)生以問題為中心的發(fā)散思維和橫向思維.由于PBL強(qiáng)調(diào)以學(xué)生為主體，并積極鼓勵學(xué)生主動參與，共同思考，激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和分析、解決問題的能力，受到了許多高校的教師和學(xué)生的好評，已成為比較流行的一種教學(xué)方法.

數(shù)理統(tǒng)計學(xué)是以概率論為基礎(chǔ)，通過對隨機(jī)試驗觀察數(shù)據(jù)的收集整理和分析推斷來研究其統(tǒng)計規(guī)律的學(xué)科.其基本理論和方法已在醫(yī)藥學(xué)領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用，是醫(yī)藥類專業(yè)的一門公共基礎(chǔ)必修課，數(shù)理統(tǒng)計學(xué)具有理論嚴(yán)謹(jǐn)、概念獨特、思想方法別具一格等特點，解題方法多種多樣，考慮到用傳統(tǒng)方法教學(xué)許多學(xué)生反映學(xué)習(xí)困難，無法主動參與到學(xué)習(xí)中來，我們從2011年開始在數(shù)理統(tǒng)計學(xué)教學(xué)過程中，實施了PBL教學(xué)法.通過兩年的教學(xué)實踐，取得了一些正面效果，頗受學(xué)生的歡迎.不但培養(yǎng)了學(xué)生自主探索、思考、概括的能力，同時也提高了學(xué)生主動學(xué)習(xí)數(shù)理統(tǒng)計學(xué)的興趣.

在數(shù)理統(tǒng)計學(xué)教學(xué)中，經(jīng)常會遇到學(xué)生提出的一些問題，比如抽簽問題，是先抽的占優(yōu)還是后抽的占優(yōu)？還有買彩票中大獎問題，如何才能提高中獎的概率？學(xué)完統(tǒng)計學(xué)知識后是否可以解決以上問題？……其實上述問題都是統(tǒng)計學(xué)中要討論的隨機(jī)現(xiàn)象規(guī)律性的問題，學(xué)生一般了解很少.如何讓學(xué)生了解隨機(jī)現(xiàn)象的規(guī)律性？我設(shè)計了一個“抽簽游戲”教學(xué)環(huán)節(jié).

問題1【抽簽】

在一個封閉盒子中放大小質(zhì)地完全相同的10個簽，其中寫有“中”的有6個，選取10名同學(xué)不改變秩序輪流不放回抽簽10次，試要同學(xué)們分析這10名同學(xué)抽中次數(shù)的情況.在游戲之前有很多猜測先抽的占優(yōu)，抽中次數(shù)一定最多.實際結(jié)果如下：

每次抽一個簽，可能抽中，也可能抽不中，具有偶然性.在抽簽次數(shù)較少時，看不出什么規(guī)律，但隨著抽簽次數(shù)的增加，同學(xué)們發(fā)現(xiàn)每名同學(xué)抽中的次數(shù)在6次左右，他們得出一致結(jié)論：這種抽簽方式與先后順序無關(guān)，抽中概率都為0.6.這個結(jié)論和理論計算是一樣的.通過對“抽簽”問題的分析、討論，就能對隨機(jī)現(xiàn)象的規(guī)律有一個感性認(rèn)識，學(xué)生也切身感受到隨機(jī)現(xiàn)象是有規(guī)律可循的.這是學(xué)好統(tǒng)計學(xué)的關(guān)鍵一步，以后統(tǒng)計學(xué)中的一些概念都可以用“抽簽”說明，如數(shù)學(xué)期望、假設(shè)檢驗等，對統(tǒng)計學(xué)的教學(xué)起到了畫龍點睛的作用.

為了鞏固統(tǒng)計學(xué)的基礎(chǔ)知識，加深區(qū)間估計和假設(shè)檢驗對實際應(yīng)用的理解，我設(shè)計了這樣一個問題：

問題2【調(diào)查身高】

我在班上對我校一年級女同學(xué)（約1500人）的平均身高作出了這樣的估計：158±13（cm），請同學(xué)們利用所學(xué)知識設(shè)計一個方案，在一周內(nèi)驗證我所估計是否合理.

解決此問題需要進(jìn)行抽樣調(diào)查，由于調(diào)查范圍廣，時間有限，要想能夠獲得準(zhǔn)確資料，同學(xué)們必須相互協(xié)作.一周后，四個小組上交調(diào)查報告并作出結(jié)論，其中3個小組結(jié)論是“合理”.最后我在課堂上擺出其中2份調(diào)查報告.其中第一個小組這樣表述：利用中午吃飯時機(jī)，在學(xué)校新校區(qū)食堂門口隨機(jī)抽取100位女生量取身高獲得數(shù)據(jù)，然后利用區(qū)間估計方式作出結(jié)論.第二個小組這樣表述：（1）確定抽取女生人數(shù)180人，新校區(qū)60人，老校區(qū)120人.（2）使用學(xué)校教務(wù)處提供的花名冊隨機(jī)抽取學(xué)號后，在中午再找人量取身高數(shù)據(jù)，利用假設(shè)檢驗作出結(jié)論.請大家討論：

（1）抽樣調(diào)查方法的設(shè)計合理性.顯然很多同學(xué)討論時對第一小組方案提出質(zhì)疑：看到人再量身高，這樣會具有隨機(jī)性嗎？矮個子同學(xué)看到后會不會提前躲開？這樣還具有獨立性嗎？護(hù)理系女生（占女生總數(shù)70%）都在老校區(qū)就餐，這樣得到的樣本具有代表性嗎？可以看出同學(xué)們的質(zhì)疑是動了腦筋的，充分利用已學(xué)知識對這個調(diào)查方式提出質(zhì)詢，這樣得到的樣本數(shù)據(jù)很難滿足統(tǒng)計學(xué)要求，所作結(jié)論會出現(xiàn)很大誤差甚至錯誤.大家比較認(rèn)同第二小組的方式，基本解決了第一小組的問題，同時也符合統(tǒng)計學(xué)的抽樣調(diào)查原理.

（2）作出結(jié)論方式的合理性.兩個小組都是使用EXCEL統(tǒng)計分析工具作出結(jié)論，但一個是用區(qū)間估計，一個是用假設(shè)檢驗，有區(qū)別嗎？大家討論結(jié)果分歧很大，這時我站出來分析二者之間的關(guān)系是：區(qū)間估計與相應(yīng)假設(shè)檢驗既能提供相互等價的信息，又有各自不同的功能，把二者結(jié)合起來，可以提供更為全面、完整的信息.因此國際上規(guī)定，在報告假設(shè)檢驗結(jié)論的同時，必須報告相應(yīng)區(qū)間估計的結(jié)果.通過我的恰當(dāng)?shù)姆治觥⒅v解，不但及時解決了問題的分析，同時也很好地駕馭了課堂，保證課堂教學(xué)的正常進(jìn)行.

通過以上教學(xué)討論對比，不但讓同學(xué)們體會到了統(tǒng)計學(xué)理論知識對實踐的指導(dǎo)作用，而且通過實踐對所學(xué)理論知識做了更深層次的升華.

PBL教學(xué)法對老師和學(xué)生的要求都比較高.PBL教學(xué)法作為一種開放式的教學(xué)模式，對教師自身的綜合素質(zhì)和教學(xué)技巧都有很高的要求，不但要對本專業(yè)課程內(nèi)容掌握嫻熟和具備相關(guān)學(xué)科知識，并且還要具備提出問題、分析問題、解決問題的能力、靈活運用知識的能力及邏輯思維能力；同時PBL也要求學(xué)生不但具備一定基礎(chǔ)知識，而且要求他們主動參與課堂教學(xué)，在課堂上，大家對問題共同思考，交流溝通，齊心協(xié)力找出問題的最佳答案.具備前面所述條件后，我們教師在運用PBL教學(xué)模式時積極引導(dǎo)，調(diào)動學(xué)生們參與的積極性，控制好課堂的節(jié)奏，寓教于樂，活躍學(xué)生的課堂思維，定能達(dá)到最佳的課堂教學(xué)效果.

在當(dāng)下的高職高專學(xué)校里，師資水平雖然顯著提高，但學(xué)生的基礎(chǔ)知識水平和學(xué)習(xí)能力不但沒有提高，反而有一定的下降，如何恰當(dāng)使用PBL模式教學(xué)來提高我們的教學(xué)質(zhì)量和效果，是一個值得我們進(jìn)一步探討的課題.