问题导向的《生态统计学》教学方式探索

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1、问题导向的《生态统计学》教学方式探索　　引言　　生态统计学是运用概率论和数理统计的原理与方法，指导生态学的实验调查设计，分析实验调查资料，进而发现普遍规律的一门学科[1]。生态统计学主要介绍生态学的实验设计，实验数据的收集、整理、分析，并推断、发现和解释生态学现象的本质规律[2]。　　随着生态学的快速发展和大数据时代的到来，统计学在生态学研究中发挥着越来越重要的作用，已成为生态学实验设计和数据分析不可或缺的工具[3]。因此，生态统计学是生态学专业学生培养的重要基础课程之一，越来越受到高等院校的重视。如何提高《生态统计学》课程的教学质量，提升教学效果，是从事生态统计学

2、教学工作者共同关注和探索的问题[3-4]。笔者结合近几年《生态统计学》的教学实践，就问题导向的教学方式在《生态统计学》课程教学中的应用进行了初步探索。　　1传统生态统计学教学的主要弊端　　传统的生态统计学教学方式以讲授基本概念、基本原理、公式推演等为主，忽视应用生态统计学解决实际科学问题的能力培养[4]。生态统计学是建立在数理统计和概率论的基础之上的，理论背景和许多概念很抽象，难以理解。因此，学生普遍反映生态统计学抽象、难学、难记，更不知如何应用统计学解决实际问题。教师在教学过程中也往往发现该门课程难教，尽管尝试多种教学方式，并对学生作严格要求，教学效果仍不理想[5

3、]。　　笔者在近几年的教学实践中深刻认识到，生态统计学是一门基础学科，更是一门应用学科，教师要教好生态统计学，不仅要认真研读生态统计学、数理统计和概率论等相关专著，特别是国外优秀的生态统计学专著[2，6-7]，深入理解生态统计学的基本原理，还要开拓思维，钻研生态统计学的教学内容，理清教学逻辑，转变传统填鸭式教学方式，将生态统计学与生态学的具体案例相结合，探索适合本课程的教学方式。　　问题导向的《生态统计学》教学　　问题导向的教学内涵　　问题导向的教学是从探究问题出发而开展的教学方式，具体地说就是教学过程是在教师的启发和引导下，以学生已有知识、生活经验和对周围世界的认

4、识为基础，为学生提供自由地探索、质疑、学习、讨论问题的机会，让学生通过个人、小组、集体等多种解难、释疑、尝试活动，将所学知识应用于解决实际问题的一种新型的教学形式[8]。　　问题导向的教学方式实质上是以问题联盟为中心和驱动力，围绕问题来组织教学活动，着重培养学生发现问题、分析问题、解决问题的思维能力。在此过程中，枯燥乏味的原理和公式被演绎成贴近生产生活实践的各种案例和问题，学生学习和探索的主观能动性增强，有助于提高学生的创造力和解决问题的能力。因此，问题导向的教学方式有别于传统的填鸭式教学，有助于促进学生全面发展，是一种新的值得尝试的探索[8-9]。.问题导向的《生

5、态统计学》教学设计　　教学设计是将课程和教师的教学理念转化为教学实践的具体步骤，是教学理论和实践的结合点[9]。教学设计包括教学目标和教学思路等。《生态统计学》的教学目标是学生理解并掌握生态统计学的基本原理，能应用生态统计学的基本思想分析、解决生态学的实际问题。在具体的教学过程中，教师要理清知识点的内在联系，帮助学生建立逻辑清晰的有意义的知识结构，掌握生态统计学的学科思想和方法体系，并引导学生应用生态统计学解决实际的生态学问题。教学思路是指向教学目标的，是达到教学目标的具体路径[9]。为了达到良好的教学效果，教师的教学思路要清晰而连贯，逻辑性强。　　问题导向的教学设

6、计，首先必须以准确把握学生现有知识结构和生活经验为前提，所设计问题的难易程度要适中，要能够使学生在探究和解决问题的过程中复习原有的知识，并引向新知识的学习，在解决问题的过程中掌握知识，学会应用。其次，设计的问题要注意逻辑性，引导学生以整体论的观点去分析问题、解决问题。这样的以问题为导向的教学设计体现了教师主导和引领的作用，是教师工作能动性和创造性的集中表现，也充分体现了学生学习的主动性和开放性[10]。　　2.教学实践和案例分析　　在讲授配对t检验时，以分析不同栽培措施对红心地瓜产量的影响为案例。　　首先，让学生们把自己假想为要解决这个生产实践问题的主导者，提出以下

7、问题：要解决的是什么问题？如何将实践的问题转化为统计学问题？如何设计实验？采用配对设计还是成组设计？需要多大的样本量？可能影响实验结果的非试验因素有哪些？如何降低这些因素的影响？通过共同讨论，学生认识到红心地瓜的产量将受到土壤肥力和水分等非试验因素的影响，而这些因素在空间上可能有所差异，为了降低这些因素的影响，采用配对设计，选取相邻的两块地构成一组，共设计6组，每组中一块地按标准化栽培，另一块地进行绿色有机栽培。　　实验设计方案确定之后，接下来所关心的问题是：在实验过程中，需要测量哪些指标？什么时间测量？测量多少次？用什么统计量来衡量样本数据的平均水平和变异程度