【摘要】在新形勢、新時(shí)代的課程體系下,《概率論與數(shù)理統(tǒng)計(jì)》課程不僅要培養(yǎng)學(xué)生的邏輯思維能力、推理能力和綜合運(yùn)用數(shù)學(xué)知識分析和解決問題的能力,還要在課程內(nèi)容中探究思政元素,尋找思政切入點(diǎn)。本文立足于概率論與數(shù)理統(tǒng)計(jì)的課程內(nèi)容,探究了可融入概率論與數(shù)理統(tǒng)計(jì)教學(xué)過程中的思政元素。
【關(guān)鍵詞】思政|概率|變量|價(jià)值觀|精神
《概率論與數(shù)理統(tǒng)計(jì)》是描述隨機(jī)現(xiàn)象并研究其數(shù)量規(guī)律的一門學(xué)科,是一門公共基礎(chǔ)課,大部分學(xué)校在大二年級開設(shè)這門課程。大二年級處在高等教育的關(guān)鍵時(shí)期,也正是道德觀、價(jià)值觀、人生觀形成的關(guān)鍵時(shí)期,非常適合開展思政工作。我們要抓住學(xué)生這個(gè)時(shí)期的特點(diǎn),有效地對學(xué)生進(jìn)行思政教育,進(jìn)而實(shí)現(xiàn)知識技能的掌握與價(jià)值的引領(lǐng)塑造。為了達(dá)到這一目標(biāo),我們就要充分挖掘、探究概率論與數(shù)理統(tǒng)計(jì)這門課程中的思政元素,將思政元素自然和諧地融入課程中,從而達(dá)到“潤物細(xì)無聲”的效果。本文從《概率論與數(shù)理統(tǒng)計(jì)》課程內(nèi)容(以文獻(xiàn)[1]為例)中探究思政元素,尋找思政切入點(diǎn)。
一、分章節(jié)探究思政元素
(一)隨機(jī)事件及概率
在上第一次課的時(shí)候:1.以詩開課,介紹嚴(yán)加安院士的《悟道詩》:“隨機(jī)非隨意,概率破玄機(jī)。無序隱有序,統(tǒng)計(jì)解迷離?!边@首詩巧妙地將我們這門課程中要研究的隨機(jī)、概率、統(tǒng)計(jì)這些詞語嵌入其中[2]。也說明了,隨機(jī)性似乎毫無規(guī)則可循,但事實(shí)上它也蘊(yùn)含有概率規(guī)律,暗示了統(tǒng)計(jì)學(xué)的重要性。這首詩引人入勝,激發(fā)了學(xué)生的好奇心,概率如何破玄機(jī),統(tǒng)計(jì)怎樣解謎題。這首詩既讓學(xué)生體會到了中國詩詞之美,也體會到了這門課程的美。2.介紹概率論與數(shù)理統(tǒng)計(jì)的起源、發(fā)展及其應(yīng)用,特別介紹一下我國在這方面研究的先驅(qū)者——許寶騄教授。許寶騄教授是我國在概率論與數(shù)理統(tǒng)計(jì)領(lǐng)域中最有世界知名度的首位華人數(shù)學(xué)家,在加強(qiáng)獨(dú)立隨機(jī)變量列強(qiáng)大數(shù)定律結(jié)論、參數(shù)估計(jì)理論、假設(shè)檢驗(yàn)理論、多元分析等方面都取得了卓越成就,并且是世界公認(rèn)的多元統(tǒng)計(jì)分析的奠基人之一。他曾在英國倫敦大學(xué)學(xué)院留學(xué)并任教,但他心懷祖國,學(xué)有所成后,就決心回國效力。他在北大舉辦了國內(nèi)第一個(gè)概率的講習(xí)班,為我國培養(yǎng)出了一批概率學(xué)科科研和教學(xué)的優(yōu)秀人才。通過講述許教授獻(xiàn)身祖國、獻(xiàn)身科學(xué)的事跡,滲透愛國主義教育,激發(fā)學(xué)生的民族自豪感,引領(lǐng)學(xué)生樹立正確的價(jià)值觀。
在概率中:1.頻率與概率的辯證關(guān)系,體現(xiàn)了偶然性與必然性的對立統(tǒng)一。恩格斯指出“在表面偶然性起作用的地方,這種偶然性始終是受內(nèi)部隱蔽的規(guī)律支配的,而我們的問題只是在于發(fā)現(xiàn)這些規(guī)律?!鳖l率是個(gè)試驗(yàn)值,具有偶然性,可能取多個(gè)不同值。概率是客觀存在的,具有必然性[3],只能取唯一值。試驗(yàn)次數(shù)很少時(shí),概率與頻率有很大的偏差,這是對立性;試驗(yàn)次數(shù)很多時(shí),頻率在事件的概率附近擺動,這是統(tǒng)一性。2.“常在河邊走,哪有不濕鞋的”是我們常說的一句話,是小概率原理的數(shù)學(xué)理論,警示我們不可忽視小概率事件的影響。以敬畏的態(tài)度對待壞的小概率事件,以積極向上的心態(tài)對待好的小概率事件。
這表明村民們經(jīng)過兩次上當(dāng),對這個(gè)小孩的可信程度已經(jīng)從0.8下降到0.059,如此低的可信程度,村民聽到第三次呼救怎么還會上山打狼呢?通過這個(gè)實(shí)際例子的計(jì)算結(jié)果直觀地說明了誠信的重要性,因?yàn)榉叛蛲薜牟徽\實(shí)行為,不斷降低了村民們對他的信任度,導(dǎo)致了他的悲慘結(jié)局,告訴學(xué)生誠信是為人處世的基本要求,誠信難得易失,我們要遵守誠信。
也就是三個(gè)臭皮匠成功的概率為0.9,大于諸葛亮成功的概率為0.8,所以三個(gè)臭皮匠抵個(gè)諸葛亮。通過諺語和這些例子的引入,使學(xué)生明白人多智慧廣,處理問題時(shí)集思廣益、強(qiáng)化團(tuán)隊(duì)的精神。
(二)一維隨機(jī)變量及其分布
講隨機(jī)變量這個(gè)概念時(shí),向?qū)W生解釋隨機(jī)變量并不是一個(gè)全新的事物,它只是把變量引入概率論來用的一個(gè)產(chǎn)物,但是變量的引入,使概率論的研究從具體某一個(gè)事件的概率問題轉(zhuǎn)向了一個(gè)隨機(jī)試驗(yàn)的全部結(jié)果的概率問題,是一個(gè)從具體到一般,從部分到總體的飛躍,有了隨機(jī)變量就可以解決任意事件的概率,并且還可以從全局上描述全體的平均水平即期望等數(shù)字特征。讓學(xué)生深刻體會部分到整體,特殊到一般的思想和研究方法。
在離散型隨機(jī)變量中:1.泊松分布的產(chǎn)生背景是兩位科學(xué)家為了觀察放射性物質(zhì)在一段時(shí)間內(nèi)放射出的粒子數(shù)有什么樣的規(guī)律,經(jīng)過兩千多次的觀察,得出:在一段時(shí)間內(nèi),放射的粒子數(shù)服從泊松分布。用兩位科學(xué)家在追求真理時(shí)嚴(yán)謹(jǐn)治學(xué)的求實(shí)精神鼓舞學(xué)生,培養(yǎng)學(xué)生認(rèn)認(rèn)真真,一步一個(gè)腳印踏實(shí)做事的品格。2.數(shù)學(xué)家泊松最初遵從父親的命令選擇學(xué)醫(yī),一段時(shí)間后發(fā)現(xiàn)自己對醫(yī)學(xué)并不感興趣,開始轉(zhuǎn)向自己喜歡數(shù)學(xué),因?yàn)閷?shù)學(xué)有著濃厚的興趣,開始在數(shù)學(xué)方面發(fā)揮潛能。告訴學(xué)生找到自己的興趣,并為之付出努力,就會有收獲。
在講標(biāo)準(zhǔn)正態(tài)分布函數(shù)表時(shí),精確到小數(shù)點(diǎn)后四位。在社會活動和生產(chǎn)實(shí)踐中所有正態(tài)分布的概率計(jì)算都依賴于標(biāo)準(zhǔn)正態(tài)分布函數(shù)表。在過去計(jì)算機(jī)不發(fā)達(dá)的時(shí)候,標(biāo)準(zhǔn)正態(tài)分布函數(shù)表的地位很重要。而我國南北朝時(shí)期的祖沖之計(jì)算圓周率,求出圓周率在3.1415926和3.1415927之間,是世界上第一位把圓周率準(zhǔn)確數(shù)值推算到小數(shù)點(diǎn)后第七位的人,比歐洲早1100年。通過祖沖之的故事來弘揚(yáng)我國古代的偉大數(shù)學(xué)成就,啟迪學(xué)生的民族自豪感。
(三)隨機(jī)變量的數(shù)字特征
可以從數(shù)學(xué)期望定義出發(fā),以案例為切入點(diǎn),讓學(xué)生明白對未來要有切合實(shí)際的期望,并且要腳踏實(shí)地去實(shí)現(xiàn)。例如:有些學(xué)生平時(shí)不勤奮刻苦,寄考試于超常發(fā)揮,看到電視有人中彩票,便寄希望于一夜暴富。教師可以通過對期望的計(jì)算分析出這類的成功概率,使學(xué)生明白未來的均值是基于之前的分布,不切實(shí)際的期望是難以實(shí)現(xiàn)的,只有樹立合理的目標(biāo),注重平時(shí)的積累,踏實(shí)勤懇才能有所成。
二、結(jié)語
課程思政的重要性不言而喻,這要求我們在使用這些思政案例時(shí),要優(yōu)化教學(xué)設(shè)計(jì)過程,切忌生搬硬套,要循序漸進(jìn),因勢而導(dǎo),保障科學(xué)的“思政”,達(dá)到“潤物細(xì)無聲”的育人效果。中國軍轉(zhuǎn)民
參考文獻(xiàn)
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【基金項(xiàng)目:漢口學(xué)院本科教學(xué)研究項(xiàng)目“概率論與數(shù)理統(tǒng)計(jì)教學(xué)中課程思政的教學(xué)實(shí)施”(2023JY48)】
(作者簡介:李倩,漢口學(xué)院講師,碩士,研究方向?yàn)楹瘮?shù)逼近)