概率論融入勞動教育的教學探析

一、引言開展勞動教育是新時代高校人才培養(yǎng)的重要舉措?！洞笾行W勞動教育指導綱要(試行)》明確指出勞動教育的性質,并要求在學科專業(yè)中有機滲透勞動教育;勞動教育是新時代黨對教育的新要求,是中國特色社會主義教育制度的重要內容,是全面發(fā)展教育體系的重要組成部分,是大中小學必須開展的教育活動。[1]概率論是研究隨機現(xiàn)象,統(tǒng)計規(guī)律性的必備基礎,也是統(tǒng)計學專業(yè)的必修核心課程。由于該課程數(shù)學理論較強且課時相對較少,多數(shù)現(xiàn)有的教學模式往往側重概率理論與方法的傳授,缺乏勞動實踐元素的挖掘和有機融入。許多高校的勞動教育陷入“紙上談兵”的困境,存在“有教無勞”或“有勞無教”的現(xiàn)象。[2-3]目前,對大學勞動教育的研究主要集中在分析其現(xiàn)狀[4-5]、特點[6-7]、價值[8-9]等方面,對勞動教育融入專業(yè)課程的教學研究不足,尤其是在概率論課程中融入勞動教育的研究尚未可見。鑒于此,本研究以理論性較強的概率論課程為例,探究在專業(yè)課程中挖掘勞動教育內容的方法,探索將勞動教育融入概率論課程的實現(xiàn)路徑,構建融入勞動教育的概率論混合教學模式。二、意義勞動教育是專業(yè)課程教學改革落實立德樹人的重要途徑。融入勞動教育的概率論課程對滿足高級復合型人才培養(yǎng)的客觀要求和順應信息化發(fā)展的時代趨勢,具有重要的現(xiàn)實作用和意義。第一,融入勞動教育可提升勞動教育在專業(yè)課程教學中的地位,確保勞動教育落到實處。通過概率論課程中勞動教育的有機融入,打破以往“有勞無教”“有教無勞”的專業(yè)課教學現(xiàn)象,教師與學生進一步認識勞動教育的重要性,能增強學生的勞動實踐能力和勞動精神,提升勞動教育的地位,確保勞動教育有據(jù)可依、有章可循,落到實處。第二,融入勞動教育在一定程度上可彌補高校統(tǒng)計學專業(yè)勞動教育教學資源系統(tǒng)性不足的缺陷,進一步完善勞動教育評價體系。通過建設概率論課程勞動教育線上線下系列資源,采用勞動教育定性與定量相結合的評價方法,在擴充、重組和優(yōu)化的過程中實現(xiàn)勞動教育課程資源的最大效益,從而形成一批有影響力的教學成果,確保教學質量的穩(wěn)步提升。第三,融入勞動教育能為地方高校開展同類課程的勞動教育教學改革和建設提供借鑒。通過構建基于勞動教育的概率論混合教學模式,有利于完善線上線下相結合的混合模式教學改革,深化專業(yè)教育與勞動教育的融合程度,以獲得系列經(jīng)驗和實證依據(jù),間接形成可借鑒、可推廣的有效模式。三、困境由于缺乏在專業(yè)課程中融入勞動教育的指導性文件,以往的教學缺乏對勞動教育的嘗試與積累。此外,概率論課程的數(shù)學理論性較強,給勞動教育帶來一定的障礙。在此情況下,教師將勞動教育融入概率論課程時易遇到以下三個方面的困境。第一,勞動教育的現(xiàn)有資源不足。一方面,概率論課程的勞動資源存在缺失。例如,現(xiàn)有教材中缺乏對我國著名概率學者王梓坤、侯振挺等人的勞動事跡的介紹。另一方面,勞動教育資源的開發(fā)利用不足,雖然概率論課程存在勞動教育的元素,但是相關資源未得到有效的開發(fā)和利用。例如,概率論課程的隨機試驗勞動過程在中國大學幕課平臺或教學競賽視頻中尚未得到有效展示。因此,如何挖掘概率論課程的勞動教育資源是該課程融入勞動教育的首要問題。第二,勞動教育的評價方法不完善。因勞動教育包括勞動精神、勞動能力、勞動習慣等多方面的內容,故其評價既需要有定性的評價,又需要含有定量的評價,具有多元性和專業(yè)性的特點。因此,在理論依據(jù)有限的條件下,如何科學合理地進行定性和定量評價,如何設置評價權重,是教學面臨的又一困境。第三,現(xiàn)有勞動教育的教學模式難以借鑒。在專業(yè)課中融入勞動教育的教學改革和研究較少,在理工類專業(yè)課程中融入勞動教育的文獻更少。概率論作為一門理科課程,具有其獨特的特點。概率論課程內容多、課時少,內容涉及隨機事件及其概率、一元和多元隨機變量及其分布、隨機變量的數(shù)字特征、概率極限理論等五章節(jié)內容,課時一般在48學時左右。在內容豐富、學時有限甚至缺乏勞動教育設備的條件下,如何完成勞動教育的有效融入并不簡單。因此,有必要重構教學模式以提高教學效率。如何設計和布局勞動教育資源,如何充分發(fā)揮線上教學模式的優(yōu)勢進行勞動教育,是構建教學模式必須解決的問題。如果采用線上線下混合教學模式,則需考慮如何協(xié)調和匹配線上和線下的勞動教育。至于其他理科課程或不同院校勞動教育可借鑒的模式,需要進一步的研究和探討。這些問題正構成課程融入勞動教育面臨的新挑戰(zhàn)。四、途徑(一)從概率故事和概率學家出發(fā)挖掘勞動精神勞動精神體現(xiàn)了唯物史觀的真諦,凝聚著中國共產(chǎn)黨的初心和使命,貫穿于中國共產(chǎn)黨的百年奮斗史。[10]2020年,習近平出席全國勞動模范和先進工作者表彰大會并進一步明確了勞動精神的內涵,提出崇尚勞動、熱愛勞動、辛勤勞動、誠實勞動的勞動精神。[11]事實上,概率論的發(fā)展歷程涌現(xiàn)出許多概率故事和著名概率學家,這些故事和學者的經(jīng)歷體現(xiàn)了勞動精神的歷史寫照,是勞動精神教育的寶貴資源。例如,拋硬幣試驗這一歷史上著名的概率故事。為了探究隨機事件的統(tǒng)計規(guī)律性,德摩根、費勒、羅曼諾夫斯基等多位概率學家進行了數(shù)十萬次的拋硬幣試驗,最終發(fā)現(xiàn)了“正面出現(xiàn)”的統(tǒng)計規(guī)律性。他們辛勤勞動、誠實工作的勞動精神彰顯了勞動精神的重要性和價值。再如我國數(shù)學家侯振挺的事跡。通過引導學生研究侯振挺成為全國勞動模范的經(jīng)歷,收集相關素材,挖掘其崇尚勞動、熱愛勞動的精神品質,可以激勵學生更加深入地理解勞動精神的內涵和價值。(二)從數(shù)值模擬試驗的設計和編程出發(fā)挖掘勞動技能概率論建立在嚴格的公理化基礎之上,其理論的抽象性和證明的復雜度給學習者的理解和應用帶來了一定的困難。與此相比,數(shù)值模擬試驗可以實現(xiàn)直觀的展示,為學生提供更直觀、更具體的學習體驗,并為其提供勞動實踐的鍛煉機會。然而,在教學中,概率理論的講授通常占據(jù)大部分學時,數(shù)值模擬試驗的課時十分有限。因此,在有限的學時內,教師需要理清概率理論的重點和難點,把握關鍵點,科學設計相關試驗,并引導學生結合諸如Matlab、Python、SPSS等軟件設計隨機試驗,提高學生的編程能力和軟件實操能力。為提高學生的自主學習和創(chuàng)新能力,試驗的設計不應拘泥于課本內容,并且試驗的完成也不必急于在課堂上實現(xiàn)。例如,在講授幾何概率的內容時,可以穿插蒙特卡羅數(shù)值模擬方法。在布置課后作業(yè)時,教師可以在黑板上隨意畫出一個不規(guī)則圖形,然后要求學生在課后嘗試通過設計和編程隨機試驗來求解這一圖形的面積。這樣既可以鍛煉學生查閱文獻的能力,又能夠培養(yǎng)學生自主學習相關軟件的能力,提升其統(tǒng)計軟件操作與編程能力。(三)從生活調查出發(fā)挖掘勞動價值調查研究是世界觀也是方法論,不僅是中國共產(chǎn)黨的“傳家寶”,更是其“基本功”。[12]2023年3月,中共中央辦公廳印發(fā)了《關于在全黨大興調查研究的工作方案》,大興調查研究脫胎于馬克思主義基本原理,體現(xiàn)了辯證唯物論、辯證唯物主義認識論、唯物辯證法、歷史唯物主義的哲學視野。[13]概率來源于生活,也應用于生活。在概率論課程中融入生活調查內容應符合學生的生活實際,挖掘調查的價值,培養(yǎng)學生的調查興趣,從而達到勞動育人的目的。例如,鼓勵學生調查食堂排隊就餐人數(shù)的分布規(guī)律十分符合學生的生活實際,便于學生進行有效調查。學生通過調查可以更好地了解離散型隨機變量的分布規(guī)律,進而發(fā)現(xiàn)最佳的就餐時間,提出在不同窗口或食堂就餐的有益建議,以實現(xiàn)調查的價值,體會勞動的意義,引導學生學習研究排隊分布規(guī)律的“排隊論”。五、實現(xiàn)路徑(一)開發(fā)融入勞動教育的教學設計基于現(xiàn)有概率論課程勞動教育設計存在的問題,結合線上線下混合教學的多元交互性、跨時空便利性和設計靈活性的優(yōu)勢,重新開發(fā)勞動教育教學設計及課件。教師可以在混合教學的多循環(huán)過程中多次內置勞動元素,通過線上線下雙線聯(lián)動及課前課中課后緊密銜接,進行勞動教育的多元布局,以體現(xiàn)勞動教育的思想性、社會性、實踐性和系統(tǒng)性。在設計中,以概率事跡、隨機試驗和生活調查為突破口,有機融入勞動精神和勞動實踐元素,進而達到有效開展勞動教育的目的。勞動教育設計的基本內容、對應章節(jié)和教育目標如表1所示。(二)增補勞動育人的混合教學系列資源按照勞動教育與專業(yè)教育有機融合的要求,可以從兩個方面增補勞動育人的混合教學系列資源。一是在概率論課程中融入勞動教育系列資源:依托國家精品在線開放課程,在專業(yè)教育的基礎上挖掘勞動教育信息資源,融入勞動教育,明確勞動教育目標;開發(fā)線上學前自測題,讓學生了解自己的勞動觀念,引導學生積極參與勞動;設置分組討論題,融入勞動精神和勞動思政元素,促使學生參與討論,提升勞動意識;開發(fā)線上學后測試題,評估學生的勞動教育效果,檢驗教學目標的達成度;引入課后拓展資料,鍛煉學生勇于挑戰(zhàn)的勞動精神。二是在概率論課程中展示勞動教育的系列成果:依托線上學習平臺及線下活動展示與課程相關的勞動成果,動態(tài)補充學生勞動實踐產(chǎn)生的優(yōu)秀成果,包括隨機模擬實驗、實驗道具的設計和創(chuàng)造、實地問卷調查、數(shù)據(jù)整理與分析、各類統(tǒng)計競賽的實踐活動。(三)建構融入勞動教育的混合教學模式依據(jù)以往教學實踐中形成的有效方法和成功經(jīng)驗,對標“兩性一度”和成果導向教育教學理念,建構“勞動教育有機融入——線上線下緊密結合”的概率論混合教學模式,具體如圖1所示。教師挖掘勞動教育資源,開展勞動教育實踐,展示勞動教育精品,不斷改進或擴充勞動教育資源庫。結合線上線下混合教學的優(yōu)勢,在循環(huán)動態(tài)反饋中不斷提高學生對勞動教育的規(guī)律認識,改進勞動教育的融入水平,提高教學質量,達到勞動育人和優(yōu)化教學模式的目的,進而為其他理工類勞動教育教學模式的改革提供借鑒。(四)開發(fā)并實施融入勞動評價的多維考核評價教師借助線上超星網(wǎng)絡平臺收集課堂教學數(shù)據(jù)資源,構建鏈條完整和數(shù)據(jù)齊全的概率論勞動教育信息資源庫。同時,通過線下與學生面對面交流互動,擬定勞動教育定性評價的標準,從而開發(fā)出定量評價和定性評價相結合的勞動教育教學效果評價方法。定性評價以評價勞動精神為主,主要包括崇尚勞動、熱愛勞動、辛勤勞動、誠實勞動,考察勞動意識和勞動品質。定量評價以評價勞動成果的質量與數(shù)量為主,主要包括勞動實踐的參與度、隨機試驗的設計與開發(fā)、相關競賽的獲獎情況。在成果導向教育教學理念的指導下,構建動態(tài)循環(huán)反饋的勞動教育教學效果評價體系,具體如圖2所示。通過追蹤勞動教育教學效果,實時反饋重要信息,能夠充分發(fā)揮混合教學模式的優(yōu)勢。實施與勞動評價融為一體的多維考核評價。課程評價應將過程性評價與終結性評價結合起來,以學生發(fā)展為中心,圍繞德智體美勞,突出能力素質,實現(xiàn)由“知識內容導向”向