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SPSS统计课的“343”教学新文科背景下的模式探究

  2024-03-07    76  上传者:管理员

摘要:新文科提倡文理融合,培养文科生的科学素养。SPSS(Statistical Package for the Social Sciences,社会科学统计软件包)统计课的教学内容具有高度的综合性,是培养文科生科学素养的良好载体。文章采用顶层设计思路,以教学的情感理论与认知理论为基础,遵循新文科理念构建了“343”教学模式(包含情知、案例与练习3个模块)。情知模块包含知行合一、认知结构与教学幽默3种策略,有效解决了文科教学中的认知与情感2大矛盾。案例模块新增了还原研究过程与统计原理的通俗解读2个环节,实现了文理知识的融合,培养了文科生的科学素养。练习模块包含自主探究、小组合作与课后练习,巩固了学习效果。“343”教学模式综合考虑了文科SPSS统计课教学的诸多元素,与新文科理念高度契合,值得在需要学习SPSS软件的文科专业中推广。

  • 关键词:
  • SPSS统计课
  • 教学模式
  • 文科教育
  • 新文科
  • 科学素养
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一、引言


传统的文科类专业面临着科技进步与社会变迁带来的挑战。不变的基础知识与不断变化的专业领域之间需要不断地磨合,促发文科教育自身的变革,进而引发了关于新文科的思考[1]。越来越多的文科专业开设了SPSS统计课,讲授SPSS这一统计分析工具的使用方法。其教学内容融合了研究方法、统计方法、研究案例情景与数据,是文科生进行文理融合的重要课程。然而,已有的SPSS课程改革研究侧重于知识与技能的掌握,忽略了文科生学习SPSS时的情绪感知、知识基础等问题,也忽略了新文科文理融合的理念。因此,基于顶层设计综合考虑文科SPSS教学中的诸多难题、对文科SPSS教学模式进行改革、处理文科生SPSS的教学难题、培养科学素养、促进文理融合是新文科建设的迫切需求。


二、新文科与SPSS统计课的契合性


(一)文科生需要掌握科研知识与技能

各种人文社会问题的探讨、研究与解决离不开用严谨的研究方法搜集可靠的定量资料。而定量资料的处理则离不开统计。在众多文科专业中,定量研究越来越受到重视,研究数量呈逐年上升趋势[2]。采用定量的调查、实验等方法搜集相关资料,提出理论观点进行解释,并在此基础上探讨解决策略已经成为文科科研的重要思路。统计思维的缺乏对制定研究计划、实施研究过程,以及获得研究结果都有直接的负面影响。

(二)SPSS统计课的综合性

SPSS统计课的教学内容与新文科的文理融合理念一致。新文科的教学内容应能够为学习者提供整合性的知识以解决各种真实问题[3]。一方面,SPSS统计课需要前期的研究方法类课程作为基础。以教育学为例,前期需要学习“教育研究方法”“教育统计学”“教育测量与评价”等。另一方面,在SPSS统计课的学习过程中需要将研究方法类课程的知识与技能、研究案例、研究数据与具体的统计方法有机结合。因此,SPSS统计课的学习是对文科生科学研究相关知识、技能的综合训练,是培养文科生科研能力、科学素养的重要载体,与新文科的教育融合理念十分契合。


三、文科SPSS统计课教学的困境


(一)思维习惯与知识基础问题

文科生的思维偏重于感性、想象力;人文类学科更为重视人类自身的思想观念、道德判断、精神生活、情感和价值,因而文科生通常对文字、形象、知觉类的知识技能更感兴趣。但研究方法与统计类理科知识、技能则偏重逻辑与理性,与文科其他课程的知识,以及文科生的思维偏好不一致,导致在学习此类课程时,文科生具有思维上的不适应性,产生较多的学习困难,难以理解科学研究的思路,知识与技能的掌握情况较差。

(二)文科生对SPSS统计课的情感与态度

文科生学习理科知识的意愿较低,长期以来对相关课程持有消极的态度。传统的授课过程中,教师也在很大程度上忽略了学生对课程的情感态度问题,导致文科生对理科类课程产生了枯燥、无聊、晦涩难懂等一系列负面印象。当学习SPSS统计课时,大部分的文科生产生较为严重的畏难情绪,普遍缺乏完成SPSS统计课学习任务的信心,即学业效能感缺失[4]95。学业效能感的缺失及诸多消极情绪的干扰使得文科生在学习SPSS统计课时难以投入,遇到困难容易退却,教学效果差。

(三)文科生的科学素养较为缺乏

已有的调查研究结果表明,文科生不重视科学知识,科学素养较低,同时教学中缺乏培养文科生科学素养的相关经验或案例。大部分文科生科学知识了解渠道单一,所了解的科学知识较少;认同科学技术对生活的影响,但不认为了解科学知识很重要[5]。人文社会科学工作者同样存在科学观不端正、缺乏正确的科学价值观、科学精神不足等问题[6]。

(四)教改未关注情感与科学素养问题

文科专业中传统的SPSS统计课教学改革研究均侧重于知识与技能的掌握。张姝玥在应用心理学专业的SPSS教改中引入任务驱动、案例驱动等互动性教学方法[4]97。然而,这些教学方法未能有效处理文科生的消极情感与态度问题。张姝玥还提出将思政元素融入课堂教学,然而并未关注SPSS统计课的核心思政元素,即科学素养。倪惠莲在教育学专业教学中采用混合式教学模式设计了SPSS教学的3个环节:线上自主学习、答疑、问题与思考[7]。该教学模式侧重于知识的理解与技能的掌握,亦未探讨文科生的情感问题与科学素养问题。


四、文科SPSS统计课教学的顶层设计与实现


(一)顶层设计

课程的顶层设计指从高位规划适合学生发展的课程,以全局视角,对各要素进行系统配置和组合,制定实施途径与策略[8]。从目标定位的角度而言,SPSS统计课的教学需要根据新文科理念与文科生学情扩展教学目标,引领教学设计。从课程体系优化的角度而言,SPSS统计课的教学需要打散课程结构,优选课程内容,重构课程体系,实现文理知识、技能的融合。从课程顶层设计的角度而言,SPSS统计课需要充分挖掘课程所蕴含的科学素养,重视文科生在学习SPSS统计课时的情感、知识与技能,以及科学素养等问题,并构建适宜文科生学习现状的教学模式,处理以往研究所忽视的情感与科学素养问题。

经过多年教学实践总结的“343”教学模式能够较好地实现上述顶层设计的要求(图1)。“343”教学模式包括情知模块、案例模块与练习模块。情知模块重点处理文科生统计知识基础较差,以及对课程的消极情感态度问题。案例模块旨在重新组织教学内容,将研究方法类课程的内容与当前的统计知识、案例情境与数据进行有机结合,促进文理知识的融合,提高文科生的科学素养。练习模块旨在进一步巩固学生对知识、技能的理解与掌握。

图1 SPSS统计课的“343”教学模式  

(二)扩展文科SPSS统计课的教学目标

大量教育学、心理学研究发现,情感因素是影响学生学习投入、教学效果的重要因素。认知矛盾(学习者已有知识水平与教学目标之间的差距)与情感矛盾(是否愿意学习、乐于学习)是教学的2大基本矛盾,而情感方面的矛盾不应被忽视[9]。从情感的视角探讨教学规律,开发情感教学策略,扭转重知轻情的教学格局是《心理科学》编辑部评选出的未来“心理科学研究50题”之一[10]。处理文科生学习SPSS统计课时的消极情感与态度是文科SPSS教学中不可忽视的重要方面。

提升文科生的科研能力、培养科学素养既是新文科建设的重要内容,也是SPSS统计课应当承担的任务。SPSS统计课课程教学是进行文理知识融合、培养文科生科研能力与科学素养的良好机会。然而,目前未发现有研究者在SPSS统计课中探讨文科生科学素养的培养。

综上所述,除了掌握知识与技能外,“343”教学模式旨在在传统案例教学法的基础上,基于新文科理念对SPSS统计课进行顶层设计、扩展课程目标、调整教学内容,并采用针对性措施解决文科生的各种学习问题,以完成3大目标:情感目标、知识与技能目标、科学素养目标。

(三)“343”教学模式

1.情知模块的3种教学策略

情知模块基于教学的情感理论与认知理论来开发具体的教学策略。帮助文科生在学习统计知识的同时培养对课程的积极情感、态度,树立学业效能感,为后续的学习奠定良好的基础是情知模块的教学目标。在教学实践中发现,统计公式与统计推断是文科生学习的2个核心难点,也是引发消极情绪与态度的重要根源,即统计公式繁杂,难以理解与记忆,且统计推断多样,难以厘清其中的区别与联系。情知模块包含3种具体策略:知行合一、认知结构与教学幽默。

(1)“知行合一”策略解决统计公式难题。

“知行合一”策略具体包括“顿悟”与“心理暗示”2个阶段。“顿悟”指通过讲解帮助文科生理解在SPSS的学习中统计公式的运算不再重要,不应成为影响SPSS学习的障碍,获得“顿悟”。“心理暗示”指通过暗示的方式消除统计公式原有的消极影响,提升积极情绪与学业效能。

首先,从认知上处理心理阴影。前期学习“统计学”课程时产生的消极认知与情绪导致在SPSS统计课中,文科生普遍因为公式而感到SPSS很难学。“知行合一”策略明确阐述SPSS统计课是由SPSS软件进行运算,公式不应成为影响因素。即“顿悟”统计公式并不重要。

其次,讲解“心理暗示”的策略。以“某幼儿吃肉丸子”的示例进行幽默的讲解。

某3岁儿童吃肉丸子时,用筷子将肉丸子串起来。大人问:“你怎么串起来吃?”儿童说:“我在吃冰糖葫芦。”大人说:“这不是冰糖葫芦。”儿童说:“你假装是冰糖葫芦嘛。”教师可对学生说:“‘暗示’是一项3岁幼儿都能够熟练使用的技能,你们作为三岁零二百个月的小朋友,会不会呢?”

“心理暗示”策略不仅需要文科生懂得,更需要实践与熟练应用。当问到“这个公式你们会吗?”之类的问题时,文科生必须说“我会”。在掌握“暗示”技巧的过程中,可根据“骗人的境界”将文科生的学习状况有趣地总结为如下3个阶段。

低效能阶段,即当回答“我会”时十分勉强、忸怩,既骗不到别人也骗不到自己之时。中效能阶段,即能够铿锵有力、信心满满、“一本正经地胡说八道”并骗到别人之时。高效能阶段,即“能够睁着眼睛说瞎话”,既骗到别人也骗到自己的时候。

“知行合一”与教学的认知理论相一致,强调认知领悟的重要性;也与情感理论相一致,重视挖掘幽默激发学生的积极情感。既帮助文科生“顿悟”“统计公式不重要”,也采用积极的心理暗示幽默地将认知转化为实际行动,达到知行合一的状态。

(2)“认知结构”策略解决推断统计难题。

“认知结构”策略即概括统计推断的一般过程,帮助文科生形成关于统计推断的一般化的认知结构,梳理知识体系。结构主义教学论认为,学科都有一般性的知识结构,反映了学科知识的内在规律与概念之间的关联,应重视促进对学科结构的理解[11]。统计推断难点本质上是知识结构问题。当十几个统计推断混杂在一起时,文科生感到复杂且困难。然而,统计推断的结构十分简单:1个依据、1个判断与2个选项。1个依据即P值;1个判断即P>0.05或P<0.05;2个选项指P>0.05时选择H0;P<0.05时选择H1。

在课程教学中,对不同的统计推断进行总结,画作一张完整的认知结构图(图2)。“认知结构”能够与“知行合一”策略配合使用,即图2中“统计量”的计算、查“统计分布”求P值这2个繁杂的步骤均由SPSS完成,文科生采用“知行合一”策略即可。文科生仅需根据P值的大小,在H0、H1之间做出正确的选择。“认知结构”能够有效地帮助文科生理解统计推断的本质,降低难度水平,加深对知识的理解,提升学业效能感,形成完成学业任务的信心。在授课过程中,“认知结构”也被戏称为统计推断的“套路”,以幽默诙谐的语言进行讲解,借以扭转文科生对课程、统计知识与技能的消极情感与态度。

(3)“教学幽默”策略破解课程的负面印象。

在课堂中灵活、广泛地运用“教学幽默”具有诸多益处。“教学幽默”能够活跃课堂气氛,形成积极的学习情感与态度;寓教于乐,塑造文科生积极、活泼的性格特征;启迪思考,加深文科生对知识的认识与理解。不少的统计案例来源于生活,蕴含着丰富的生活哲理,可开发为幽默的素材;统计知识与技能也与生活中的诸多幽默有异曲同工之处。在生活中寻找幽默源泉,巧妙地将统计知识与幽默、理论与实际联系起来能够有效地从情感层面打破文科生对SPSS统计课的传统认知,扭转对统计知识与技能枯燥、晦涩的负面印象,为后续教学奠定良好的情感基础。

图2统计推断的认知结构图  

2.案例模块的4个教学环节

与传统的SPSS案例教学相比,案例模块试图通过打散课程结构、优选课程内容、重构课程体系以促进文理知识的融合,帮助文科生理解、体验科学研究的过程与逻辑,培养科学素养。案例模块由4个环节构成:案例情境创设、实证思维培养、逻辑思维培养与SPSS操作示范。案例情境创设与SPSS操作示范是SPSS传统案例教学的内容。在此基础上新增了“实证思维培养”与“逻辑思维培养”2个环节,旨在提升文科生的科学素养。

(1)案例情境创设环节锚定教学内容。

案例情境创设基于每种统计方法,选择了大量适宜于文科生学科专业、课程内容的相关研究案例作为素材。研究案例所涉及的理论观点属于传统的文科性知识,所涉及的研究方法、统计方法、数据是理科性知识。在案例情境中,文、理知识以案例为依托找到衔接点,为后续的教学奠定了基础。

(2)还原研究过程。

科学素养包括科学知识、科学能力2个维度[12]。科学能力维度强调对科学研究一般原理的理解、掌握与运用。在SPSS统计课中重点培养文科生科学能力方面的素养并将其分解为“实证”与“逻辑”2个部分。其中,“实证”指搜集数据的科学研究过程。

实证思维培养环节将研究方法相关知识、统计方法、研究情境、理论观点有机结合,教师与学生一起探讨科学研究的具体过程,旨在增强文科生对科研过程的体验与感悟,促进文理知识的融合,形成重视搜集研究资料的实证思维。案例仅仅是一个科学研究的框架,缺失了太多的细节信息。文科生难以自行深入思考具体研究过程中可能遇到的各种问题。以独立样本T检验为例,教学案例如下。

某教师欲考查新开发的“343”教学模式对文科生SPSS学习效果的影响。选取某专业的2个班为研究对象,随机将一个班作为实验班,实施“343”教学模式,另一个班则作为对照班,采用常规教学模式。一个学期之后,用同样的试卷搜集2个班的成绩数据。实验班平均成绩为89分,对照班平均成绩为81分。问“‘343’教学模式有效吗?”。

在这个案例中,呈现了随机实验组、对照组后测设计的基本框架,而具体研究过程中为了控制各种额外变量需要考虑的现实问题是缺乏科研实践经验的文科生所难以想象的。

2个班的初始水平、学习动机、班级氛围等未必一致,该如何处理?对照班的文科生会老老实实地作为对照班而无动于衷吗?如何使用“双盲法”进行实验?“双盲法”有哪些缺点?如何细化、完善该研究?

课堂上,教师通过“还原研究过程”与文科生一起深入探讨实验实施的每个具体环节,分析可能出现的、影响研究过程与结果的现实因素。“还原”的教学过程具有多方面的作用,可以增进文科生的科研体验、感悟科学研究的严谨性,并形成重视研究过程的实证思维;也是研究方法类课程中理论知识的有效补充,帮助文科生从理论与实践2个方面形成对科研过程的完整认识与体验;还可以有效地构建起多门课程知识之间的深度关联,促进文、理知识的融合。

(3)统计原理的通俗解读。

讲解完具体研究过程之后,顺利过渡到对数据如何处理的讨论(即逻辑思维培养环节)。科学素养的“逻辑”即分析研究资料从而获得结论的逻辑推导过程。前述“知行合一”策略处理统计公式造成的心理阴影并不意味着忽略统计知识。基于SPSS统计课重视软件操作的特点,遵循“重原理、轻公式,重理解、轻计算”的原则,采用对统计原理进行通俗解读的方式帮助文科生理解统计公式的逻辑,高屋建瓴地认识从数据资料到统计结论的逻辑推导过程,在减轻认知负担的同时达到培养科学逻辑思维的目的(表1)。

(4)SPSS操作示范。

情知模块的3种策略与案例模块的前3个环节帮助文科生很好地理解统计知识,获得科研感悟,塑造对课程的积极情感与态度,为操作示范奠定了良好的准备状态。此时,文科生能够轻松地理解软件中各选项的含义,顺畅地看懂结果输出中的各项统计指标,实现统计知识与技能的理解与掌握。

总而言之,“343”教学模式的案例模块将传统的案例教学过程打散为4个环节,优选密切相关的文、理教学内容进行填充与重组,达到了促进文理融合的目的。同时,还原研究过程与逻辑思维培养2个环节有效地揭示了科学研究的一般原理,帮助文科生理解了理论知识的产生过程,在“知其然”的基础上更“知其所以然”,完成了科学素养培养的教学目标。

表1主要推断统计逻辑的文字描述  

3.练习模块的3个教学环节

SPSS技能属于程序性知识,需要大量的练习才能巩固。在练习模块,设计了3个教学环节:自主探究、小组合作与课后练习。自主探究学习指通过学习者自主对所学材料进行意义的建构,分析问题情境、提出解决方法并实施的一种主动学习方式。在教学中,教师给文科生提供特定的案例数据,要求文科生理解研究案例、录入数据、进行统计分析并呈现结果,以激发文科生的动机与兴趣,帮助文科生建构起统计知识、技能与案例情境的关联,培养文科生运用统计知识与技能分析问题、解决问题的能力。

在自主探究的基础上,小组随后进入合作学习阶段。即3~5人组成一个学习小组,将自己对案例情境的理解、自主探究学习的结果呈现出来,小组成员之间互相讨论与印证,达到对统计知识、技能及案例情境的更深层次的理解,修正不恰当的理解。这里借用了“小组”(即分组进行学习)与“合作”(即互相配合与促进)的意义,重点关注的是将自主探究阶段的学习成果进行对照与讨论,用以纠正完成作业过程中不恰当的认知与操作,以达到对统计知识与技能深度理解的目的。教师则对课堂上的自主探究、合作学习过程进行随堂监督与辅导。

最后,基于程序性知识要求大量练习的特点,为了进一步巩固文科生所学的知识与技能,教师每章内容都布置课后练习题,要求文科生独立完成,并及时打分、评价与反馈,交流作业中存在的各种问题。


五、结束语


“343”教学模式体现了顶层设计的教学理念。在综合考虑文科生的学习特点、新文科理念对课程教学的要求,以及以往研究不足的基础上,扩展了文科SPSS统计课的教学目标,对教学内容、教学环节进行了重新组织安排,开发了针对性的教学策略,重视以往研究所忽视的情感态度与科学素养问题,实现了文科SPSS统计课教学的情感目标、知识与技能目标及科学素养目标,值得在需要学习SPSS软件的文科专业中推广。


参考文献:

[3]王玉婧,尹世强.新文科背景下跨学科课程体系融合:以经管类专业为例[J].黑龙江教育(理论与实践),2022,76(8):47-49.

[4]张姝.应用心理学专业SPSS统计软件课程教学改革[J].教育观察,2022,11(25).

[5]何冰,常波,杜琳,等.文科大学生科学素养现状调查及应对策略:以成都师范学院为例[J].价值工程,2017,36(31):204-207.

[6]黄文彬.人文社科工作者科学素养亟待提升:人才社会科学工作者科学素养调查[J].中国人才,2013(17):29-31.

[7]倪惠莲.混合式教学实践探索:以“教育统计与SPSS应用”课程为例[J].中国信息技术教育,2021(12):95-97.

[8]李臣之.学校课程顶层设计[J].教育科学研究,2015(7):53-58.

[9]卢家楣.教学的基本矛盾新论[J].教育研究,2004(5):43-48.

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[11]佚名.布鲁纳的结构主义教学理论[J].教育理论与实践,2008,28(12):37-38.

[12]李川.PISA 2025科学素养测评框架的新动向及启示[J].科普研究,2022,17(1):52-58;102.


基金资助:河北省教育厅新文科研究与改革实践项目“基于SPSS统计课培养文科生科学素养的课程思政案例库建设”(2021GJXWK037);


文章来源:李昌俊,贾巨才.新文科背景下SPSS统计课的“343”教学模式探究[J].黑龙江教育(理论与实践),2024(03):42-46.

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