“生物統(tǒng)計(jì)學(xué)”課程情感價(jià)值目標(biāo)的探索與實(shí)現(xiàn)
——以緒論課為例

連玲麗 薛李春 林世強(qiáng) 何華勤

福建農(nóng)林大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院 福建福州 350002

隨著生命科學(xué)的發(fā)展和大數(shù)據(jù)的盛行，眾多生物學(xué)問題被精確量化，由此產(chǎn)生的海量數(shù)據(jù)越來越依賴于統(tǒng)計(jì)學(xué)的分析。因此，生物統(tǒng)計(jì)學(xué)作為生命科學(xué)研究中不可或缺的部分，一直以來是生物學(xué)類、醫(yī)學(xué)類和農(nóng)學(xué)類專業(yè)的必修課程。本課程小組經(jīng)多年實(shí)踐發(fā)現(xiàn)，課程的工具性屬性很容易使授課老師過多地強(qiáng)調(diào)知識(shí)傳授和技能訓(xùn)練，而忽視情感價(jià)值的傳遞；同時(shí)課程理論性很強(qiáng)，涉及大量概念、公式和原理，也容易使教學(xué)過程的單一化和扁平化、造成課堂缺少溫度。因此，在課程中以講故事、解案例、讀文獻(xiàn)等形式融入蘊(yùn)含情感價(jià)值元素的實(shí)例，既有助于學(xué)生充分理解知識(shí)、增進(jìn)技能，也有利于培養(yǎng)統(tǒng)計(jì)思維、提升人文素養(yǎng)，使教學(xué)模式更加多元立體。其中，緒論課作為課程的開場，往往被賦予激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣、培養(yǎng)探索求實(shí)的品質(zhì)、增強(qiáng)學(xué)習(xí)的自信心及營造和諧的教學(xué)情境等多種功能，是達(dá)成課程情感價(jià)值目標(biāo)的重要載體之一?；诖?，筆者以緒論課為例，從教學(xué)內(nèi)容與學(xué)情分析、教學(xué)案例的選擇與組織、教學(xué)實(shí)施與反思等層面探索教學(xué)改革的途徑和方法，以期提升課堂教學(xué)質(zhì)量。

1 教學(xué)內(nèi)容與學(xué)情分析

課程情感價(jià)值目標(biāo)的構(gòu)建和實(shí)現(xiàn)是以課程的知識(shí)、能力目標(biāo)的達(dá)成為基礎(chǔ)的，因而有必要首先對(duì)課程的知識(shí)與能力目標(biāo)加以優(yōu)化與重構(gòu)。

1.1 比較分析以確定緒論課教學(xué)內(nèi)容

現(xiàn)有的相關(guān)教材中，第一章大致涉及五個(gè)部分內(nèi)容，分別是統(tǒng)計(jì)學(xué)含義、統(tǒng)計(jì)學(xué)發(fā)展簡史、統(tǒng)計(jì)學(xué)功能或作用、統(tǒng)計(jì)學(xué)應(yīng)用、統(tǒng)計(jì)術(shù)語。其中，多數(shù)教材包含統(tǒng)計(jì)學(xué)含義、統(tǒng)計(jì)學(xué)應(yīng)用、統(tǒng)計(jì)術(shù)語這三部分內(nèi)容，意在回答清楚“統(tǒng)計(jì)學(xué)是什么、統(tǒng)計(jì)學(xué)有哪些應(yīng)用、統(tǒng)計(jì)學(xué)涉及哪些專有詞匯”。在以往的教學(xué)實(shí)踐中，我們也發(fā)現(xiàn)講清這三部分內(nèi)容能更好地為學(xué)生學(xué)習(xí)后續(xù)章節(jié)內(nèi)容做好鋪墊。相比而言，“統(tǒng)計(jì)學(xué)的功能”更適合在課程臨近結(jié)束時(shí)由師生共同歸納，而“統(tǒng)計(jì)學(xué)發(fā)展簡史”信息量大需要占用課時(shí)多，更適合在課后自學(xué)。因此，我們將緒論課教學(xué)內(nèi)容確定為統(tǒng)計(jì)學(xué)含義、應(yīng)用和術(shù)語三個(gè)小節(jié)，分別以案例分析的形式引出統(tǒng)計(jì)學(xué)含義、以專業(yè)領(lǐng)域的研究示例統(tǒng)計(jì)學(xué)應(yīng)用及結(jié)合資料著重講解常見術(shù)語。

1.2 調(diào)查分析以明確學(xué)生學(xué)情

以2018級(jí)生信教學(xué)班為例，分析學(xué)生的知識(shí)背景及興趣點(diǎn)。在先修課程的學(xué)習(xí)方面，學(xué)生已完成遺傳學(xué)、細(xì)胞生物學(xué)、分子生物學(xué)等課程理論部分的學(xué)習(xí)，但相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)卻尚未開始，因而學(xué)生可能對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析的意義體會(huì)不深；同時(shí)學(xué)生已完成高等數(shù)學(xué)、概率論等課程的學(xué)習(xí)，然而調(diào)查發(fā)現(xiàn)學(xué)生的概率論課程考核情況并不理想，不到10%的學(xué)生成績優(yōu)良，三分之一以上的學(xué)生參加了補(bǔ)考，表明學(xué)生數(shù)學(xué)基礎(chǔ)偏弱。在學(xué)習(xí)興趣方面，僅少部分參與過科研課題研究的學(xué)生對(duì)生物數(shù)據(jù)分析較為敏感，多數(shù)學(xué)生更關(guān)注與自身相關(guān)的話題，如考研比例、讀書偏好與選擇、網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)使用情況等。綜上分析，緒論課教學(xué)中需要考慮：在案例的選擇上不宜涉及過于枯燥、復(fù)雜的內(nèi)容，重在激發(fā)學(xué)習(xí)興趣、幫助學(xué)生理解統(tǒng)計(jì)分析的意義；同時(shí)在講授概率論相關(guān)的知識(shí)點(diǎn)宜放慢授課節(jié)奏且更側(cè)重知識(shí)應(yīng)用，緩解學(xué)習(xí)壓力。

綜上分析，明確緒論課的知識(shí)與能力目標(biāo)。在知識(shí)層面上，通過統(tǒng)計(jì)學(xué)含義與應(yīng)用的學(xué)習(xí)，學(xué)生能清楚描述出統(tǒng)計(jì)學(xué)是什么，概括出生物統(tǒng)計(jì)學(xué)的含義，了解統(tǒng)計(jì)學(xué)的應(yīng)用范圍；在能力層面上，通過統(tǒng)計(jì)術(shù)語和統(tǒng)計(jì)學(xué)應(yīng)用的學(xué)習(xí)，學(xué)生能辨析統(tǒng)計(jì)術(shù)語，能針對(duì)生物學(xué)問題提出統(tǒng)計(jì)學(xué)的解決方案。

2 教學(xué)案例的選擇與組織

黨的十九大以來，各高校全面貫徹“三全育人”教育理念，強(qiáng)調(diào)促進(jìn)學(xué)生認(rèn)知素質(zhì)和情感素質(zhì)的全面發(fā)展。而專業(yè)課程的情感價(jià)值實(shí)現(xiàn)有賴于豐富多樣的教學(xué)案例，其中，與專業(yè)行業(yè)科技進(jìn)展有關(guān)的科技型案例能培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)、激發(fā)學(xué)生科技報(bào)國責(zé)任心的家國型案例能強(qiáng)化學(xué)生的理想信念、增強(qiáng)民族文化自信的人文型案例能提高學(xué)生的人文素養(yǎng)。

2.1 案例素材的選擇與梳理

結(jié)合實(shí)際收集到的案例素材，例如，緒論課中引入人文類案例“統(tǒng)計(jì)學(xué)破解文學(xué)作品作者之謎”以闡述統(tǒng)計(jì)學(xué)含義；例如，結(jié)合科技型案例“農(nóng)業(yè)氣象因素對(duì)作物病害發(fā)生的影響”講解統(tǒng)計(jì)應(yīng)用及統(tǒng)計(jì)術(shù)語。具體內(nèi)容，前者包括統(tǒng)計(jì)學(xué)用于《紅樓夢(mèng)》《靜靜的頓河》、莎士比亞新詩等多種文學(xué)作品的作者鑒定，其中《紅樓夢(mèng)》是學(xué)生熟知的名著，容易引起共鳴，故以“統(tǒng)計(jì)學(xué)破解紅樓夢(mèng)作者之謎”為課堂教學(xué)案例；后者涉及的農(nóng)業(yè)氣象因素包括溫度、光照、濕度等多種因素，作物病害種類更是復(fù)雜多樣，以我省農(nóng)作物的重要病害稻瘟病為切入點(diǎn)，將案例細(xì)化為“溫度對(duì)稻瘟病發(fā)生的影響”，有助于引導(dǎo)學(xué)生關(guān)注當(dāng)?shù)氐霓r(nóng)業(yè)生產(chǎn)問題。

下面以“統(tǒng)計(jì)學(xué)破解紅樓夢(mèng)作者之謎”為例，說明案例內(nèi)容的組織。

(1)簡要介紹案例背景。因《紅樓夢(mèng)》后40回原作散失，現(xiàn)存文稿的歸屬存疑，因此有《紅樓夢(mèng)》前80回和后40回是否均為曹雪芹所著的爭議，簡稱一人著和二人著學(xué)說。在實(shí)際教學(xué)中，結(jié)合現(xiàn)有《紅樓夢(mèng)》圖書使案例背景的介紹更為具象，如以圖書封面展示不同版本的作者情況，有些版本為曹雪芹，有些版本為曹雪芹和高鶚。

(2)著重介紹代表性研究。探討《紅樓夢(mèng)》作者問題的研究很多，從20世紀(jì)50年代瑞典學(xué)者高本漢首次運(yùn)用統(tǒng)計(jì)方法到近年陳城鈺等運(yùn)用統(tǒng)計(jì)模型，其間有十幾項(xiàng)研究。選擇內(nèi)容相對(duì)簡單的研究作重點(diǎn)介紹，即學(xué)者陳炳藻運(yùn)用計(jì)算機(jī)方法從詞匯頻率的相關(guān)分析回答作者問題的研究?；谧髡邔懽髁?xí)慣相對(duì)固定的事實(shí)，若前80回和后40回系不同作者完成，則兩者的用詞將表現(xiàn)出明顯差異，反之則高度相似。學(xué)者比較了前后章回使用同一詞項(xiàng)的次數(shù)，發(fā)現(xiàn)兩者的相關(guān)系數(shù)為78.57%，相關(guān)性達(dá)極顯著水平，由此支持一人著學(xué)說。在實(shí)際教學(xué)中，結(jié)合部分章回詞項(xiàng)的截圖、詞項(xiàng)使用頻率表、相關(guān)分析散點(diǎn)圖等資料闡述數(shù)據(jù)收集、整理、分析和解釋的統(tǒng)計(jì)分析流程，使案例學(xué)習(xí)能自然地向知識(shí)點(diǎn)學(xué)習(xí)過渡。

(3)概述后續(xù)的相關(guān)研究。以列表等形式(表1)展現(xiàn)案例問題后續(xù)的典型研究，將這些研究依方法分為數(shù)理統(tǒng)計(jì)和統(tǒng)計(jì)學(xué)習(xí)兩大類，大類中又包含多種不同的檢驗(yàn)方法，有助于拓寬學(xué)生對(duì)統(tǒng)計(jì)方法的認(rèn)識(shí)；以“改進(jìn)與創(chuàng)新”欄目反映科學(xué)探究是一個(gè)繼承、質(zhì)疑、修正和創(chuàng)新的過程，有利于加深學(xué)生對(duì)科學(xué)研究本質(zhì)的理解、激發(fā)探索創(chuàng)新的意識(shí)，使課程由知識(shí)點(diǎn)學(xué)習(xí)向情感素養(yǎng)培養(yǎng)延伸。

案例問題的后續(xù)研究*

2.2 情感價(jià)值元素分析

(1)培養(yǎng)科學(xué)精神。案例中，學(xué)者針對(duì)同一問題在繼承前人成果的基礎(chǔ)上不斷地完善檢驗(yàn)指標(biāo)、改進(jìn)統(tǒng)計(jì)方法，得到更具說服力的結(jié)論。如陳大康針對(duì)前人研究中存在的樣本量不足、檢驗(yàn)項(xiàng)目簡單等問題，擴(kuò)大了抽樣范圍、增加了檢驗(yàn)項(xiàng)目內(nèi)容等。通過案例的學(xué)習(xí)，學(xué)生既能體會(huì)統(tǒng)計(jì)學(xué)是科學(xué)研究必不可少的工具，也能感受到“繼承和批判”的科學(xué)精神與“自由開放”的學(xué)術(shù)爭鳴對(duì)推動(dòng)科學(xué)發(fā)展的重要意義。

(2)增強(qiáng)民族文化自信。案例中，經(jīng)典名著《紅樓夢(mèng)》蘊(yùn)含豐富多樣的古漢語詞匯，能使學(xué)生感受到中華語言文化的魅力；案例的代表性研究來自在美國威斯康星大學(xué)舉辦的首屆國際《紅樓夢(mèng)》研討會(huì)，表明“紅學(xué)研究”本身已成為世界性的學(xué)問，能使學(xué)生體會(huì)民族文化在全球的重要地位。因此，案例的學(xué)習(xí)有助于激發(fā)學(xué)生對(duì)民族文化的認(rèn)同。

3 教學(xué)實(shí)施與反思

在具體的教學(xué)實(shí)施中，圍繞緒論課的主體內(nèi)容，以問題導(dǎo)向、案例故事等方式將教學(xué)案例與專業(yè)知識(shí)相融合。

3.1 問題導(dǎo)入

針對(duì)“統(tǒng)計(jì)學(xué)含義”的內(nèi)容，首先于課前結(jié)合學(xué)習(xí)平臺(tái)發(fā)布任務(wù)“試用1～2個(gè)關(guān)鍵詞描述您對(duì)統(tǒng)計(jì)學(xué)的認(rèn)識(shí)”，以了解學(xué)生的基本認(rèn)知；其次以詞云圖形式(圖1)展示學(xué)生的回答，并結(jié)合詞云信息提出“統(tǒng)計(jì)學(xué)是如何分析數(shù)據(jù)”等問題，引導(dǎo)學(xué)生帶著問題學(xué)習(xí)后續(xù)的案例故事，并從中尋找答案。

統(tǒng)計(jì)學(xué)關(guān)鍵詞詞云

3.2 案例學(xué)習(xí)與知識(shí)點(diǎn)講解

以統(tǒng)計(jì)學(xué)解答《紅樓夢(mèng)》作者問題為“統(tǒng)計(jì)學(xué)含義”一節(jié)的案例故事，首先講解學(xué)者是如何通過詞項(xiàng)頻次的收集、整理和相關(guān)性分析等研究工作回答作者問題；接著在回顧研究工作的基礎(chǔ)上，將研究工作與統(tǒng)計(jì)分析的具體過程一一對(duì)應(yīng)，如“記錄不同章節(jié)特定詞項(xiàng)出現(xiàn)次數(shù)”對(duì)應(yīng)收集數(shù)據(jù)的過程，“按詞項(xiàng)繪制次數(shù)分布表”對(duì)應(yīng)整理數(shù)據(jù)等，從而總結(jié)出統(tǒng)計(jì)學(xué)是通過收集、整理、分析、解釋這四個(gè)步驟完成數(shù)據(jù)分析的，由此回答3.1節(jié)的引導(dǎo)性問題；最后通過講述案例后續(xù)典型研究，突出統(tǒng)計(jì)分析方法的多樣性及統(tǒng)計(jì)分析過程的一致性，并結(jié)合多種不同定義解釋統(tǒng)計(jì)學(xué)的內(nèi)涵與外延。以溫度影響稻瘟病發(fā)生的相關(guān)研究為“統(tǒng)計(jì)學(xué)應(yīng)用”和“統(tǒng)計(jì)術(shù)語”的示例資料，首先，由“南北地區(qū)稻瘟病發(fā)生存在差異主要由哪種氣象因素決定”“溫度對(duì)稻瘟病的發(fā)生是否有顯著影響”等問題引導(dǎo)學(xué)生分小組討論可能的研究方案及分析流程；其次，結(jié)合學(xué)生的討論結(jié)果給出研究團(tuán)隊(duì)的科研實(shí)例，加深學(xué)生對(duì)統(tǒng)計(jì)應(yīng)用實(shí)踐的理解；再次，以科研實(shí)例中的數(shù)據(jù)為例講解統(tǒng)計(jì)學(xué)的常用術(shù)語，并結(jié)合學(xué)習(xí)通等智慧教學(xué)工具發(fā)布練習(xí)題，幫助學(xué)生正確辨析基本概念。最后，總結(jié)課程內(nèi)容及發(fā)布課后拓展閱讀任務(wù)，要求學(xué)生廣泛查閱和收集資料回答“統(tǒng)計(jì)學(xué)在您所在專業(yè)有何應(yīng)用”，并思考“為何統(tǒng)計(jì)學(xué)有如此廣泛的應(yīng)用”。

教學(xué)實(shí)施的可取處在于：(1)選擇學(xué)生熟悉的經(jīng)典名著作為切入點(diǎn)，激發(fā)學(xué)生興趣，增強(qiáng)民族文化認(rèn)同感，促進(jìn)“寓教于樂、寓德于教”；(2)追蹤案例的后續(xù)研究，使學(xué)生在多項(xiàng)研究的比較中感受學(xué)術(shù)研究的批判求實(shí)與自由創(chuàng)新精神，做到“寓道于教”；(3)開展小組討論確定統(tǒng)計(jì)分析方案，增加學(xué)生的參與度，增加學(xué)習(xí)深度和挑戰(zhàn)性；(4)聯(lián)系實(shí)例，邊學(xué)邊練，將枯燥抽象的理論概念與文獻(xiàn)資料的數(shù)據(jù)實(shí)例相結(jié)合，提高學(xué)生的概念辨析能力。當(dāng)然，教學(xué)實(shí)施仍存在不少改進(jìn)空間，如學(xué)生參與度仍有待提高。因課堂學(xué)時(shí)有限，學(xué)生的討論深度不夠，多數(shù)處于淺層參與狀態(tài)。需考慮將學(xué)生的課堂參與延伸到課堂之外以提高參與效率，如課前預(yù)先熟悉案例或提前查閱資料、課后撰寫總結(jié)材料等。又如教學(xué)中缺乏有效的情感目標(biāo)評(píng)價(jià)。案例實(shí)施的效果如何，需要以學(xué)生的獲得感、素質(zhì)的養(yǎng)成等作為檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)。因此今后將嘗試以“問卷+學(xué)生自評(píng)”的方式了解其學(xué)習(xí)前后的心理狀態(tài)、學(xué)習(xí)品質(zhì)和積極性等方面的變化。再如情感價(jià)值元素的切入點(diǎn)較為單一，主要體現(xiàn)在課堂教學(xué)環(huán)節(jié)，今后，考慮將這些元素融入課后練習(xí)、上機(jī)實(shí)驗(yàn)和期末考試等環(huán)節(jié)。

4 總結(jié)

課程情感價(jià)值的實(shí)現(xiàn)對(duì)于學(xué)生的全面發(fā)展具有重要的意義，而“生物統(tǒng)計(jì)學(xué)”課程作為一門專業(yè)基礎(chǔ)課程，具有傳授統(tǒng)計(jì)理論知識(shí)和分析實(shí)操技能的功能，同時(shí)也承載著傳播民族優(yōu)秀文化、弘揚(yáng)社會(huì)主義核心價(jià)值觀、培養(yǎng)求實(shí)創(chuàng)新協(xié)作科學(xué)精神等情感價(jià)值的重要使命。因此，探索有效途徑以實(shí)現(xiàn)課程的情感價(jià)值目標(biāo)是“三全育人”背景下本課程的改革重點(diǎn)。本文以緒論課為例探討專業(yè)課程的情感價(jià)值培養(yǎng)的功能和實(shí)現(xiàn)途徑，實(shí)踐表明情感價(jià)值元素的融入既使學(xué)生對(duì)民族文化和科研精神有新的理解和體會(huì)，也使學(xué)生在課堂中的參與度大大提高，這對(duì)于發(fā)揮學(xué)生的主體作用、落實(shí)“以學(xué)生為中心”的教學(xué)理念有著積極的意義。