多媒体技术让数学课堂充满精彩——以正态分布教学为例

发表时间:2021/6/2   来源:《教学与研究》2021年2月第5期   作者:陈楚
[导读] 为了研究多媒体技术对学生在概率统计上的理解是否有帮助,

        陈楚
        福建省福州第八中学  350000
        【摘要】 为了研究多媒体技术对学生在概率统计上的理解是否有帮助,笔者听取五个教师授课《正态分布》这节课,并采访一些学生进行研究,通过课堂实录以及任务式访谈方式,得到多媒体技术的恰当使用,不仅让更多学生融入课堂,也帮助学生更好的理解概率统计的一些比较抽象的问题,达到突出重点,突破难点的目标。
        【关键词】正态分布;多媒体技术;任务式访谈

        在高中数学必修第二册统计章节中,在《用样本估计总体》中会涉及到总体密度曲线,在阅读材料中会提到正态分布曲线。虽然作为阅读材料。但是正态分布曲线在生活中的应用甚广。比如:学生高考成绩、产品尺寸等等。而且学习正态分布具有一定的作用[1]。正态分布是数理统计与概率论重要的内容,是培养学生应用意识的重要知识,是向学生渗透统计思想的平台,是体现数学文化价值的良好学习材料。所以笔者听取一些教师对本节课的授课情况,研究多媒体技术对学生学习正态分布理解的影响。
        通过听5个数学老师关于正态分布的授课以及跟老师进行沟通交流,笔者了解到使用多媒体技术有利于学生对正态分布的理解.其中有个老师通过利用多媒体课件向学生展示不同国家纸币上的人物背景知识从而引入德国十马克钞票上的高斯与正态曲线.这位老师关于这部分的处理得到很多老师的称赞,不仅很自然地进入课题,同时让学生了解到很多文化背景,使学生在情感、态度、价值观方面得到提升.德国十马克钞票上的高斯与正态曲线也有利于学生对知识点的记忆.例如,有个受访者表示他对此处的印象十分深刻.采访者1:“你是对那张钞票印象很深刻是吗?……”采访者2:“还是钞票上面的解析式呢?”受访者:“都有啦…”可见在数学课堂上采用多媒体技术进行授课,不仅活跃了课堂的氛围,还有助于学生对知识点的学习.
        5个数学老师中部分老师直接利用多媒体课件,静态地展示正态曲线中μ、σ对图象的影响,部分老师则利用Fathom动态数据软件或者几何画板软件,动态演示图象的变换过程.在对受访者进行深度访谈时,受访者也表示,动态的演示使他们更直观地感受到图象变换的整个过程,同时他们也感受到多媒体技术在数学课堂上的强大功能.多媒体技术的使用使得僵硬的数学知识在纸上活跃起来,让他们体验到数学充满着探索、充满着乐趣.由调查数据显示大约73%的受访者都能够做出正确的选择,比较准确的理解正态分布中σ对图象的影响.因此正确地使用多媒体技术进行正态分布的授课,有助于学生对知识点的理解.
        所以针对多媒体技术给教学带来的优势,建议教师在授本节课的时候可以从以下几点作为参考:
          (1)正态分布的概念教学要注意数形结合
         (2)正态曲线的性质要强调本质,注意适度形式化
        (3)正态分布的计算要注重理解记忆
        (4)正态分布的教学要适当进行文化背景的介绍
        (5)正态分布的教学要有效地结合多媒体技术
        下面,借助“正态”这一节课,谈谈我的一些感悟。


        (1)运用多媒体技术,通过创设教学情境的方式,激发学生学习兴趣。兴趣是最好的老师,通过配合有趣的故事情境,不但能够在很大程度上激发学生学习的兴趣,同时能够让学生更加集中注意力,同时能够帮助学生去发现学习中存在的问题,从而萌生探究知识的动力。
        例如,在进行高中数学必修第二册“正态分布”教学时,刚刚开始上课时,需要充分掌握学生的年龄特点以及心理特征。在刚开始教学之前,先引入正态分布的定义:“下面,同学们一起观察一下总体密度曲线的形状,看它具有什么特征?“中间高,两头低,左右对称”的特征。像具有这种特征的总体密度曲线一般就是或者近似的是以下函数的图像。”教师将图形进行板书,方便学生记忆了解。
        (2)使用多媒体技术突破教学的重难点。动态事物与静态事物相比可以更加集中学生注意力,同时融合多媒体进行教学能够将静态事物转化为动态事物态,让抽象变得更加直观,有效的突破教学过程中的重难点,从而在根本上强化课堂教学的效率。
        例如,正态分布的函数解析式中有两个参数μ、σ: μ表示总体的平均数; σ (σ >0)表示总体的标准差,教师教学时可以通过设问的方式激发学生学习的兴趣:下面我们来研究--下这两个参数在图像上有怎样的影响呢?先介绍μ表示总体的平均数(它不就是前面学习的随机变量的?---期望,而期望是反映总体分布的? ---平均水平),(回头 看频率分布直方图)大家思考一下,这个总体分布的平均数在什么位置呢?最高点那个位置,为什么呢?因为在规定的尺寸xxcm,总体在它的左右取值的概率最大,尺寸过大或过小毕竟占少数,所以图像才会呈现“中间高,两头低”的特征。下面大家看一下flash (改变μ的值,肯定学生的回答,得出1、2、3条性质)。从而得出正态曲线的前四条性质。
        (3)应用多媒体技术形象展示正态分布在参数不同的情况下形状存在的区别,以此拓展学生眼界,通过引入新的问题激发学生学习的兴趣。
        比如,教师在讲解利用标准正态曲线的对称性以及标准正态分布表,可以求出标准正态总体N(0,1)在任一区间(x1, x2)内取值的概率P=φ (x0)-φ (x1),这个时候教师可以提出问题:“我们知道任何一对不同的μ,σ就有一个不同的正态总体,对于一-般的正态总体N(μ,σ2),在任一区间(a,b)内的取值概率如何进行计算呢?可否也通过查标准正态分布表来求出它呢?”回答是肯定的,否则制定了标准正态分布表就失去了它的意义。这样能够加深学生理解。与此同时,还可以让学生对正态总体N(μ,σ 2)在任一区间取值的概率计算(点拨思路,计算应用)。启发学生将正态总体N(μ,σ 2)化成标准正态总体N(0,1)进行研究,在根本上优化教学效果。
        综上所述,巧妙的使用多媒体技术可以在很大程度上优化教学的效果,同时节省时间,实现提高教学效率的目的。因此,广大教师需要积极的进行探索和研究,充分认识多媒体与数学教学有效融合的价值,扬长避短,使得数学教学课堂焕发活力,充满精彩。
参考文献
[1]李永东.对正态分布进入高中数学课程必要性的思考[A].甘肃教育,2006,07(B):44.
[2]袁志强.关于高中生对正态分布概念理解水平的研究[J].中国数学教育,2018(Z2).
        [3]张婷.数学职前教师对正态分布的理解水平的研究[D].东北师范大学,2009:2-3.
        [4]傅剑.促进高中生数学认识理解水平的实践研究[D].天津师范大学,2006:5
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