統(tǒng)計假設檢驗與參數(shù)估計的翻轉(zhuǎn)課堂教學設計與實施

周國燕 周新麗 韓穎穎

摘要：本文以實驗方法與數(shù)據(jù)分析課程中的統(tǒng)計假設檢驗與參數(shù)估計一章為例，對翻轉(zhuǎn)課堂的教學設計和實施進行了詳細論述，取得了良好的教學效果，說明翻轉(zhuǎn)課堂對這類應用性操作性強的課程是非常適用并有效的。

關(guān)鍵詞：翻轉(zhuǎn)課堂；實驗方法與數(shù)據(jù)分析；設計；實施

中圖分類號：G642.0 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2016）30-0165-02

一、緒論

翻轉(zhuǎn)課堂（Flipped Classroom或Inverted Classroom），也叫顛倒課堂，就是將傳統(tǒng)的教學模式、教學習慣（老師上課講解，學生回家做作業(yè)）發(fā)生翻轉(zhuǎn)，學生課前在家里通過觀看教師創(chuàng)建的教學視頻而學習新的內(nèi)容，課上老師與學生相互交流、分享學習的心得以達到教學目的的一種教學形態(tài)[1]。

翻轉(zhuǎn)課堂重新調(diào)整課堂內(nèi)外的時間，將學習的決定權(quán)從教師轉(zhuǎn)移給學生。這種教學模式下，課堂內(nèi)的寶貴時間，學生能夠更專注于主動的基于項目的學習，共同研究解決問題，從而獲得更深層次的理解。教師不再占用課堂的時間來講授信息，這些信息需要學生在課后完成自主學習，他們可以看視頻講座、聽播客、閱讀功能增強的電子書，還能在網(wǎng)絡上與別的同學討論，能在任何時候去查閱需要的材料。翻轉(zhuǎn)課堂模式是大教育運動的一部分?；ヂ?lián)網(wǎng)尤其是移動互聯(lián)網(wǎng)催生“翻轉(zhuǎn)課堂式”教學模式[2]。

翻轉(zhuǎn)課堂作為一種“舶來品”信息化教學模式，目前對于“翻轉(zhuǎn)課堂”的研究與應用由原來的起步階段發(fā)展為快速發(fā)展階段[3]。

科學的實驗設計和實驗結(jié)果統(tǒng)計分析是科學實驗中不可缺少的部分，是根據(jù)實驗結(jié)果得出正確結(jié)論判斷時必不可少的理論依據(jù)，是現(xiàn)在研究成果發(fā)表中必不可少的組成部分。數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析能力是科技、工程、檢驗等領(lǐng)域人才必須掌握的基本能力之一。

“實驗方法與數(shù)據(jù)分析”課程是關(guān)于實驗前進行科學、合理的實驗設計和實驗后對實驗數(shù)據(jù)進行科學處理的理論、方法的課程。課程已經(jīng)開課多年，在教學中，關(guān)注實用性，簡化理論推導，突出理論整體理解和掌握，重點教授利用軟件完成實驗設計和數(shù)據(jù)分析。

“實驗方法與數(shù)據(jù)分析”翻轉(zhuǎn)課堂課程建設的目的是針對課程中有較多專業(yè)軟件實際操作內(nèi)容、應用性強等特點，改變教學模式，針對不同教學內(nèi)容特點，分別采用集中教學、集中討論和視頻教學三種教學方式。理論部分集中教學使理論掌握扎實；算例采用課后篩選集中討論，使學習和專業(yè)課題結(jié)合，更好地為把實驗設計方法和數(shù)據(jù)統(tǒng)計應用到后續(xù)課題研究中做準備；實驗設計和數(shù)據(jù)分析軟件實現(xiàn)部分采用視頻教學，使學生機動靈活跟隨教師的講解，針對自己的算例，實時實際在電腦中進行專業(yè)軟件操作。從而總體教學達到使學生充分理解掌握理論，緊密結(jié)合專業(yè)課題，熟練使用SPSS、mintab等專業(yè)應用軟件，使學生具備數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析素養(yǎng)，在研究生課題完成中能學以致用，科學地使用實驗設計與數(shù)據(jù)處理知識，并應用在以后的工作學習中。本文主要針對第三部分即軟件實現(xiàn)部分的教學內(nèi)容進行翻轉(zhuǎn)課堂教學設計和實施，并結(jié)合第二部分篩選的與專業(yè)有關(guān)的算例及習題進行具體教學。

二、翻轉(zhuǎn)課堂教學設計

以課程第四章統(tǒng)計假設檢驗與參數(shù)估計內(nèi)容為例完成具體的設計與實施，首先設計教學過程如下：

1.將課件內(nèi)容按主題分解成10張PPT左右的小課件并完成視頻錄制。課程視頻是為了學生課前方便、靈活學習。按學習規(guī)律，人每一段學習注意力集中只能保持10分鐘左右，所以視頻長短控制在10分鐘左右，保持高效學習狀態(tài)。現(xiàn)在學生都有智能手機，隨時可以觀看視頻，化整為零，可以利用等車、排隊等小塊時間靈活學習。在視頻中間加提問，學生答對問題才可繼續(xù)觀看，在視頻結(jié)尾加提問，學生答對問題才記錄視頻完整觀看。

2.提前一周左右發(fā)課件和視頻給學生，要求學生完成自我學習并完成例題軟件操作。學生按個人信息登錄后看視頻學習，并回答視頻中的問題，教師可以通過平臺數(shù)據(jù)了解學生觀看時間、是否完整觀看等情況。問題是要回答正確才能繼續(xù)觀看并完成整個視頻。學習后完成例題，自己參考課件、視頻內(nèi)容自行用軟件完成，并提交相關(guān)數(shù)據(jù)和結(jié)果文件到指定地址。

3.課堂轉(zhuǎn)換到計算機教室上課，課上討論學習過程中的主要問題，進行答疑并重點講解重要內(nèi)容。上課收集同學學習中的問題，并針對有共性的和關(guān)鍵學習點進行重點回答和講解。并系統(tǒng)重點講解主要和難點內(nèi)容。

4.學生課上完成習題。課堂答疑和講解內(nèi)容完成之后留習題讓學生實際操作，并允許同學互相討論，同學之間討論解決不了的老師再統(tǒng)一答疑。

5.學生課后繼續(xù)完成習題并復習。課堂教學結(jié)束之后布置同學繼續(xù)完成課后習題，并通過習題練習復習所學內(nèi)容。

總之，通過上面步驟，將課程內(nèi)容學習放在課前學生自行完成，課上完成討論、重點講解和課上習題練習，課后學生完成課后習題練習鞏固學習內(nèi)容，這樣將學習和練習進行了翻轉(zhuǎn)，充分發(fā)揮學生的自主性，通過三次重復學習強化學習效果。

三、翻轉(zhuǎn)課堂教學實施

1.將課件內(nèi)容按主題分解成10張左右的小文件并完成視頻錄制。按主題分解第四章講解內(nèi)容，滿足主題突出、內(nèi)容專一并講解時間控制在10分鐘左右。采用的錄制軟件是Office2013和Office Mix，最后生成MP4格式視頻文件。具體分解主題如表1所示。

2.提前一周左右發(fā)課件和視頻給學生，要求學生完成自我學習并完成例題。通過完成例題的情況反饋出學生基本完成視頻觀看，并基本掌握學習內(nèi)容，可以按照例題過程完成例題的軟件操作。也有集中的問題出現(xiàn)，主要是成組和成對資料的假設檢驗有混淆。

3.課堂轉(zhuǎn)換到計算機教室上課，課上討論學習過程中的主要問題，進行答疑并重點講解重要內(nèi)容。根據(jù)同學反饋，集中重點講解理論：統(tǒng)計假設檢驗的意義和基本原理；以單個樣本平均數(shù)的t檢驗為例重點講解軟件操作過程和數(shù)據(jù)結(jié)果的解讀；重點對比講解單個樣本平均數(shù)中u檢驗與t檢驗的區(qū)別和兩個樣本平均數(shù)假設檢驗中成組資料與成對資料的區(qū)別。

4.學生課上完成習題。最后15分鐘左右，學生開始完成習題，集中問題還是前面強調(diào)的兩個不同區(qū)別，經(jīng)再次反復強調(diào)明確，加深理解逐漸不再混淆。

5.學生課后繼續(xù)完成習題并復習。課后繼續(xù)完成習題基本正確，說明基本掌握了本章學習內(nèi)容。

四、翻轉(zhuǎn)課堂教學效果

通過最終期末考試和學生調(diào)查反映，這種翻轉(zhuǎn)教學模式使學生理解重點理論透徹、清楚，數(shù)據(jù)檢驗軟件操作完全掌握。盡管看似多花了時間，但時間很靈活，可以自行安排，學習效率高，省去了課后自己摸索完成軟件操作的時間，實際上是節(jié)省了時間。說明對于這種側(cè)重應用和重點需要掌握軟件操作的課程，翻轉(zhuǎn)課堂教學模式效果好于傳統(tǒng)單純課堂講解和課堂演示軟件操作的教學模式效果，值得大力推廣。

參考文獻：

[1]朱宏潔，朱赟.翻轉(zhuǎn)課堂及其有效實施策略芻議[J].電化教育研究，2013，（08）.

[2]http：//baike.baidu.com/link？url=TKkvSkqOi8CUoCGv2qtPCYUhkbXrqY10BjoYUWKYLjVyRv-nbT_EYHsgG-hq-oPq5xxN6LQSrDcYQRquDoXFyK[EB/OL]百度百科.翻轉(zhuǎn)課堂.

[3]郭媛媛.翻轉(zhuǎn)課堂在高校課堂教學中的應用研究[D].河北師范大學，2015.