基于統(tǒng)計(jì)分析的學(xué)生專業(yè)差異化教學(xué)策略研究

張俊杰,張 哲,方文波

(1.武漢紡織大學(xué) 數(shù)學(xué)與計(jì)算機(jī)學(xué)院,湖北武漢 430073;2.武漢冶金管理干部學(xué)院,湖北武漢 430081)

一、背景介紹

線性代數(shù)是理工類、經(jīng)管類數(shù)學(xué)課程的一門重要的基礎(chǔ)理論課。它作為一門工具學(xué)科,在很多領(lǐng)域都有廣泛的用途。為了讓學(xué)生能夠?qū)W好這門基礎(chǔ)數(shù)學(xué)類課程,武漢紡織大學(xué)于2009年開始使用線性代數(shù)智能教學(xué)平臺(tái)。線性代數(shù)智能教學(xué)平臺(tái)能通過知識(shí)點(diǎn)模板,針對(duì)每位學(xué)生生成同一知識(shí)點(diǎn)、難度相同的不重復(fù)的題目。因?yàn)槊课粚W(xué)生看到的題目都不一樣,可以有效防止學(xué)生作弊;每個(gè)題目是同一知識(shí)點(diǎn)并且難度相同,就能保障學(xué)生成績的真實(shí)性和準(zhǔn)確性。使用智能教學(xué)平臺(tái)能幫助學(xué)生鞏固應(yīng)該掌握的知識(shí)點(diǎn),也能為教師改進(jìn)教學(xué)策略提供大量的數(shù)據(jù)支持。

盡管使用了線性代數(shù)智能教學(xué)平臺(tái)3年多,還是有普遍存在的問題:線性代數(shù)課程作為基礎(chǔ)數(shù)學(xué)課程針對(duì)學(xué)校所有理工類、經(jīng)管類學(xué)生,需要學(xué)習(xí)線性代數(shù)課程的學(xué)生人數(shù)多,教師的教學(xué)任務(wù)重。很多教師沒有針對(duì)不同專業(yè)學(xué)生的特點(diǎn)和差異,針對(duì)不同專業(yè)學(xué)生分別采取不同教學(xué)策略。但是事實(shí)上,不同專業(yè)學(xué)生的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)客觀上存在很大差異,教師要么忽略這些差異,對(duì)不同專業(yè)的學(xué)生采用同一方法教學(xué);要么教師根據(jù)自己的以往積累的教學(xué)經(jīng)驗(yàn),針對(duì)不同專業(yè)學(xué)生采用不同教學(xué)策略。

國內(nèi)有教師針對(duì)不同專業(yè)學(xué)生教學(xué)策略做過研究,但是較少使用專業(yè)統(tǒng)計(jì)軟件進(jìn)行定量分析。本研究要根據(jù)以往學(xué)生的實(shí)際得分,使用SPSS軟件對(duì)這些分?jǐn)?shù)進(jìn)行分析,找出不同專業(yè)學(xué)生的特點(diǎn),從而有針對(duì)性的對(duì)不同專業(yè)學(xué)生開展不同教學(xué)策略。

二、研究方法

本研究選取了計(jì)算機(jī)專業(yè)1個(gè)班和數(shù)學(xué)專業(yè)2個(gè)班本科學(xué)生為研究對(duì)象,通過線性代數(shù)智能教學(xué)平臺(tái)的查詢統(tǒng)計(jì)功能,提取了3個(gè)班學(xué)生線性代數(shù)14章節(jié)的成績數(shù)據(jù)。刪除部分成績?yōu)?分學(xué)生的分?jǐn)?shù),保留了18位計(jì)算機(jī)專業(yè)學(xué)生成績和數(shù)學(xué)1班31位學(xué)生,數(shù)學(xué)2班35位學(xué)生,共計(jì)66位數(shù)學(xué)專業(yè)學(xué)生成績,在EXCEL中進(jìn)行整理后,錄入SPSS進(jìn)行數(shù)據(jù)分析,通過一維方差分析方法來分析不同專業(yè)學(xué)生各章節(jié)得分情況,幫助教師根據(jù)不同專業(yè)學(xué)生特點(diǎn),制定不同教學(xué)策略。

一維方差分析:用于進(jìn)行兩組及多組間樣本均數(shù)的比較。它檢驗(yàn)由單一因素影響的因變量和因素各水平分組的均值之間的差異是否具有統(tǒng)計(jì)意義,并可以進(jìn)行兩組間均值的比較,稱為組間均值的多重比較,還可以對(duì)該因素的若干水平分組中哪些組均值間不具有顯著性差異進(jìn)行分析。

三、數(shù)據(jù)分析

對(duì)3個(gè)班級(jí)學(xué)生成績用一維組間方差分析,結(jié)果見表1。

表1 描述統(tǒng)計(jì)

從表1中均值這一指標(biāo)可以看出1～3章中,計(jì)算機(jī)專業(yè)學(xué)生平均分最低,數(shù)學(xué)專業(yè)1班學(xué)生平均分最高;第4章中,計(jì)算機(jī)專業(yè)學(xué)生平均分仍是最低的,而數(shù)學(xué)專業(yè)2班學(xué)生平均分最高;

通過比較,計(jì)算機(jī)專業(yè)學(xué)生成績的均值明顯低于數(shù)學(xué)2個(gè)班學(xué)生的分?jǐn)?shù)均值,而數(shù)學(xué)專業(yè)1班和2班均值相差不大。這說明計(jì)算機(jī)專業(yè)的學(xué)生成績整體上比數(shù)學(xué)專業(yè)的成績差,而數(shù)學(xué)專業(yè)不同班級(jí)學(xué)生成績差異不明顯。

從標(biāo)準(zhǔn)差指標(biāo)來看,1～3章中計(jì)算機(jī)專業(yè)學(xué)生成績的標(biāo)準(zhǔn)差均高于數(shù)學(xué)專業(yè)2個(gè)班級(jí)學(xué)生的標(biāo)準(zhǔn)差,說明在1～3章計(jì)算機(jī)專業(yè)學(xué)生成績波動(dòng)較數(shù)學(xué)專業(yè)而言更大,而第4章的成績差異程度表現(xiàn)得不明顯。

從章節(jié)來看,所有學(xué)生第1章均值最高達(dá)到89.06,第4章均值最低只有81.51,第2章和第3章均值介于第1章和第4章之間,這說明第1章大家普遍掌握比較好,而第4章普遍掌握比較差,這應(yīng)該是第1章內(nèi)容比較容易,而第4章內(nèi)容較難。

對(duì)3個(gè)班級(jí)學(xué)生成績進(jìn)一步用同類子集分析,結(jié)果見表2。

從表2可以看出數(shù)學(xué)1和數(shù)學(xué)2都分在同一子集列,而計(jì)算機(jī)被分在另一子集列,這也進(jìn)一步說明計(jì)算機(jī)專業(yè)學(xué)生的分?jǐn)?shù)顯著不同于數(shù)學(xué)專業(yè)1班和2班,而數(shù)學(xué)專業(yè)1班和2班學(xué)生成績無明顯差異,但數(shù)學(xué)專業(yè)1班學(xué)生的成績略好于2班學(xué)生成績。這說明不同專業(yè)間學(xué)生差異較大,而相同專業(yè)不同班學(xué)生之間差異相對(duì)較小。

表2 同類子集

四、結(jié)論

結(jié)論1,通過上面的分析,可以看出計(jì)算機(jī)和數(shù)學(xué)這2個(gè)不同專業(yè)的學(xué)生,在同一門課上的表現(xiàn)是顯著不同的。計(jì)算機(jī)專業(yè)的學(xué)生的平均成績明顯低于數(shù)學(xué)專業(yè)的學(xué)生。

結(jié)論2,在數(shù)學(xué)專業(yè)中,數(shù)學(xué)專業(yè)1班學(xué)生的平均成績略高于數(shù)學(xué)2班學(xué)生的平均成績,說明不同班級(jí)之間的學(xué)生存在差異,但差異較小。

結(jié)論3,就學(xué)習(xí)內(nèi)容而言,所有專業(yè)學(xué)生第4章平均分?jǐn)?shù)都較低,這說明第4章難度較大,不同專業(yè)的學(xué)生對(duì)第4章的學(xué)習(xí)內(nèi)容均掌握得不太好。

五、教學(xué)策略及改進(jìn)

根據(jù)上述結(jié)論,我們可以對(duì)教師的教學(xué)做如下改進(jìn):

1.針對(duì)不同專業(yè)的學(xué)生采用不同的教學(xué)策略

學(xué)生自身的情況,如學(xué)生的能力、已有的背景知識(shí)、學(xué)習(xí)的動(dòng)機(jī)、態(tài)度等,都是影響教學(xué)策略有效性的重要因素。因此,教師要深入了解不同專業(yè)學(xué)生的專業(yè)背景及學(xué)習(xí)情況,對(duì)于計(jì)算機(jī)專業(yè)的學(xué)生,應(yīng)更加注重基礎(chǔ)知識(shí)的教學(xué),讓更多的學(xué)生能學(xué)好基礎(chǔ)知識(shí),得到更高的分?jǐn)?shù)。對(duì)于數(shù)學(xué)專業(yè)的學(xué)生,由于他們進(jìn)校時(shí)數(shù)學(xué)基礎(chǔ)就相對(duì)較好,進(jìn)校后又比其他專業(yè)學(xué)生開設(shè)了更多的數(shù)學(xué)課程,所以相對(duì)于其他專業(yè)而言,學(xué)生的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)好很多,在教學(xué)中可以更深入地講解知識(shí),為他們后續(xù)的課程學(xué)習(xí)打好基礎(chǔ)。同時(shí)不同的學(xué)習(xí)者有不同的學(xué)習(xí)能力和認(rèn)知風(fēng)格,有不同的知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)。教師要根據(jù)學(xué)生專業(yè)背景采用不同的教學(xué)策略,在最大范圍內(nèi)做到因材施教,才能達(dá)到讓每個(gè)學(xué)生都從教學(xué)中獲益的目的。就同一專業(yè)學(xué)生而言,也要注重學(xué)生的班級(jí)差異,不同班級(jí)的學(xué)生學(xué)習(xí)態(tài)度、學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)不同,即使是同一專業(yè)也要根據(jù)不同班級(jí)學(xué)生的特點(diǎn)采取不同的教學(xué)策略。

2.針對(duì)較難的課程內(nèi)容,應(yīng)采取多樣化的教學(xué)方法

如第4章的學(xué)習(xí)中,由于難度較大,可以讓學(xué)生先行預(yù)習(xí)課程內(nèi)容,在課堂上除了采用講授方法之外,還可以組織學(xué)生進(jìn)行實(shí)際練習(xí),通過課堂練習(xí)找出學(xué)生知識(shí)點(diǎn)掌握的薄弱點(diǎn),對(duì)重點(diǎn)知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行深入講解,讓學(xué)生能夠掌握相對(duì)較難的知識(shí)點(diǎn)。

3.教師本身注重發(fā)揮自己的特長與優(yōu)勢(shì)

這是因?yàn)榻虒W(xué)策略是通過教師來運(yùn)行和實(shí)施的,因此選擇能發(fā)揮自己的優(yōu)勢(shì)和特長的講授方式能夠讓學(xué)生更好地掌握知識(shí)要點(diǎn),通過使學(xué)生能夠形象化理解抽象數(shù)學(xué)概念的講解方式使學(xué)生領(lǐng)會(huì)所學(xué)習(xí)的內(nèi)容,達(dá)到有效教學(xué)的目的。

綜上所述,教師可以通過線性代數(shù)智能教學(xué)平臺(tái)提取學(xué)生學(xué)習(xí)狀況數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)分析,并根據(jù)不同專業(yè)、不同班級(jí)學(xué)生制定相應(yīng)的教學(xué)策略,從而提高學(xué)生的學(xué)習(xí)成績,達(dá)到良好的學(xué)習(xí)效果。

[1]Zhang Junjie.The Design and Realization of the Intelligentized Online Testing System Based on Templates[J].2009 The 2nd International Symposium on Knowledge Acquisition and Modeling.

[2]李春娟.與應(yīng)用型人才培養(yǎng)模式相適應(yīng)的大學(xué)數(shù)學(xué)類課程的教學(xué)研究與實(shí)踐[J].麗水學(xué)院學(xué)報(bào).2011,(10).

[3]成佳梁,孫禎祥.論職校計(jì)算機(jī)專業(yè)教學(xué)中的分層教學(xué)策略[J].吉林工程技術(shù)師范學(xué)院學(xué)報(bào).2005,(7).

[4]Ronald D.Yockey.SPSS其實(shí)很簡單[M].中國人民大學(xué)出版社.2010.