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教育教學(xué)觀念的轉(zhuǎn)變以及打造出較為成熟、適應(yīng)時代需求的高效課堂模式是擺在我們廣大教育教學(xué)工作者面前的一大課題,然而要改變在我們頭腦中早已根深蒂固的教育教學(xué)觀念和教學(xué)模式并非一朝一夕的易事,下面是我們經(jīng)過一年的探索、實踐后總結(jié)出的化學(xué)高效課堂中的一些常見問題及解決策略。
一、老師在轉(zhuǎn)變觀念時面臨的問題及解決策略
1、新課改是一種全新的理念,由于相應(yīng)的專業(yè)培訓(xùn)較少,一線教師對新課改的理解膚淺,不知改什么,怎么改;有部分教師認為新課改就是“穿新鞋,走老路”,缺乏學(xué)習(xí)和探索的興趣,甚至抵觸新課改的推行;有部分教師實施一段時間后,發(fā)現(xiàn)學(xué)生成績沒多大變化,從而質(zhì)疑“高效課堂”的作用,認為新課改形式下的“高效課堂”模式只是一種形式,擺花架子,不能很好的落實知識體系,不執(zhí)行或者中途放棄教研計劃。
2、對應(yīng)策略
新課改的實施首先要求教師及時、深入、徹底的轉(zhuǎn)變教學(xué)觀念。教師觀念轉(zhuǎn)變的快慢和程度對于新課改的實施起著很大程度的制約作用。鑒于此,針對我們存在的問題,我們采取了如下一些措施:積極參加有關(guān)新課改的各種培訓(xùn),個人參加后及時召開備課組會議傳達培訓(xùn)精神;主動請求有經(jīng)驗的老師給學(xué)科組的成員進行指點和輔導(dǎo);利用網(wǎng)絡(luò)資源,下載和學(xué)習(xí)有關(guān)新課改的相關(guān)理論;制定科學(xué)、詳細的教研組工作計劃,任務(wù)落實到時、到人,定期召開教研組會議,制定專人匯報自己學(xué)習(xí)、探索、實施的情況和存在的疑惑,小組內(nèi)相互學(xué)習(xí),取長補短,并寫成“教學(xué)反思”做好資料保存。逐漸從多角度讓老師明白新課改是時代的需求,不改不行,早改早好。
二、課堂模式在實施過程中常見的問題及策略
1、在自學(xué)環(huán)節(jié),因為學(xué)生閱讀能力缺乏,自學(xué)后不能提取教材中的有用信息。解決策略:教師在認真專研教材和充分解讀課標后設(shè)計科學(xué)適用的“自學(xué)導(dǎo)航”,引領(lǐng)學(xué)生自學(xué)方向。在“導(dǎo)航”中既要包涵基礎(chǔ)知識要點,兼顧知識的深度廣度,還要在潛移默化中起著培養(yǎng)學(xué)生自學(xué)方法與技巧的作用。比如在學(xué)習(xí)《苯和芳香烴》時,一句“了解人類認識苯分子結(jié)構(gòu)的過程”既可告訴學(xué)生一要去了解苯分子的結(jié)構(gòu),二還要關(guān)注化學(xué)學(xué)科的發(fā)展史。
2、學(xué)生閱讀教材后,缺少對相關(guān)信息的歸納與總結(jié),出現(xiàn)在“自學(xué)檢測”環(huán)節(jié)不知或不會運用相應(yīng)知識去解決問題。解決策略:一要不斷告訴學(xué)生“整理與歸納”這一學(xué)習(xí)方法的好處,二要指點學(xué)生怎么去整理歸納不同章節(jié)或框題的方法,授人以漁。
3、很多學(xué)生缺乏自信心,在“合作探究”和“交流與討論”環(huán)節(jié)不會或不愿主動表達自己的觀點,更不會主動去質(zhì)疑同學(xué)或老師得出的結(jié)論,提出自己獨到見解。對應(yīng)策略:俗話說好孩子是夸出來的。所以首先教師要相信學(xué)生,用心去了解學(xué)生,用心去發(fā)現(xiàn)每個學(xué)生的閃光點,甚至去放大他們的閃光點,只要有可表揚之處一定不要吝嗇表揚之詞。比如:內(nèi)向的孩子只要他們開了口你就得表揚他敢于發(fā)言的勇氣;喜歡回答問題的學(xué)生哪怕他答錯了你也要表揚他勇于表達自己觀點的自信心;善于提出不同于常規(guī)結(jié)論的孩子你要表揚他們敢于質(zhì)疑的精神;勇于指出別人不足及時糾正別人錯誤的學(xué)生你要表揚他們的誠摯與無私……在培養(yǎng)學(xué)生自信心的初始階段,只要學(xué)生開口就是進步,怕的是他們不說話。其次還要設(shè)計環(huán)節(jié)或情景去感染學(xué)生、刺激他們想說的欲望。比如基礎(chǔ)較差,說錯后怕同學(xué)取笑而不敢答的同學(xué)你可以讓他們先自己給自己說,讓后過渡到說給旁邊的同學(xué)聽,最后在講給大家聽。還可以實行小組“捆綁”等獎懲制度,只要有人回答既可給小組加分等方法去刺激他們的主動性。
4、在完成分析、討論、歸納后,學(xué)生往往忽略整理記錄的環(huán)節(jié),加上各個環(huán)節(jié)時間非常緊湊,課后去消化鞏固時缺少素材。解決策略:一是不斷講解和強調(diào)記筆記的好處,隨時提醒學(xué)生記錄,二要傳授記筆記的方法技巧。比如在理解“同系物”這一概念時,學(xué)生記錄的不是“結(jié)構(gòu)相似,組成上相差若干個CH2原子團的一系列有機物叫做同系物”這樣完完整整的一句話,而是概念中的幾個關(guān)鍵詞“組成相似”、“分子式相差(CH2)n”。這樣的筆記既可以突出理解這一概念的要點,還節(jié)約了記錄所需的時間,而且學(xué)生課后復(fù)習(xí)時可以一目了然。
5、課堂訓(xùn)練時間不夠,訓(xùn)練題量偏少,不能達成課標要求的相關(guān)知識和技能。對應(yīng)策略:一是課前老師要充分備課,盡量設(shè)計精簡的習(xí)題,二是針對不同章節(jié)或要求層次不同的內(nèi)容適當(dāng)設(shè)計一定量的課后作業(yè)題。畢竟高考要求還是比較高的,并非所有課時知識學(xué)生都能在課內(nèi)解決,也就是說,適量的課外作業(yè)也是必需的。老師要根據(jù)實際情況把握好相應(yīng)的尺度。
6、新課改的實施對教師的要求非常高,備課量很大,感覺力不從心。面對這樣的問題,學(xué)科組的老師必須團結(jié)一致,充分發(fā)揮集體力量和智慧,新課改本事就是集體才能完成的工作。所以科學(xué)、詳細的教研計劃,步調(diào)一致的教學(xué)觀念,認真踏實的工作熱情,實事求是的工作作風(fēng)必不可少。
關(guān)鍵詞:決策樹;啟發(fā)式;免疫模糊;關(guān)聯(lián)分類
中圖分類號:TP312 文獻標識碼:A文章編號:1007-9599 (2010) 11-0000-02
The Efficient Immune Fuzzy Associative Classification Decision Tree Algorithm
Peng Yuyuan1, Zhou Cheng1, Jiang Jianjun2
(1.Guanghou Kangda Vocational Technical College,Guangzhou511363,China;2.University of South China,Hengyang421001,China)
Abstract:Just everyone knows that traditional decision tree arithmetic,for example ID3,C4.5 etc,simple logic expression is poor,computing mutual information is complex,performance improving is great difficult,only consider error rate of decision tree,not take into account node and deepness of tree,one by one explore for property value grouping,no use a mechanism of heuristic search and grouping efficiency is great poor.Aim at the situation,the paper presents an immunological fuzzy correlative classified decision-making arithmetic.
Keywords:Decision-making tree;Heuristic;Immunological fuzzy;
Associative Classification
關(guān)聯(lián)規(guī)則在分類問題上已經(jīng)使用多年,一般來講,它比TDIDT算法[1]有更高的精確度。CBA,基于關(guān)聯(lián)的分類[2],是使用關(guān)聯(lián)規(guī)則去建立一個完整分類模型的一種算法。在CBA中,所有的類關(guān)聯(lián)規(guī)則都可以從訓(xùn)練集中得到,大多數(shù)都用于去建立關(guān)聯(lián)分類模型。
基于多關(guān)聯(lián)規(guī)則的CMAR分類算法[3],與CBA不同在于:頻繁項集挖掘方法和它們之間的分類結(jié)構(gòu)上。CMAR分類算法采用一系列FP-Growth算法得到有效的決策樹結(jié)構(gòu)分類規(guī)則,而不是處決于分類數(shù)據(jù)的單一規(guī)則。
基于預(yù)測關(guān)聯(lián)規(guī)則分類的CPAR算法[4],該方法避免了CMAR分類算法所產(chǎn)生的大量后選規(guī)則處理,CMAR直接從傳統(tǒng)規(guī)則分類模型訓(xùn)練數(shù)據(jù)集中產(chǎn)生規(guī)則。
一般來講,評價關(guān)聯(lián)分類決策樹兩個重要特征是精確度及良好的組織性。上述算法在這方面仍存在不足,鑒于此,本節(jié)所提出的免疫模糊關(guān)聯(lián)分類決策樹方法將具有更高的精確度和更清晰的組織模型。
一、基于免疫原則模糊關(guān)聯(lián)分類設(shè)計
人工免疫系統(tǒng)可以看成是通過一個理論上的免疫學(xué)所遵守的免疫函數(shù)原則及機理的一個可計算系統(tǒng)。AIS的出現(xiàn)對解決復(fù)雜問題提供了強大的信息處理能力,AIS已經(jīng)廣泛應(yīng)用許多領(lǐng)域,如:模式識別,分類,優(yōu)化,數(shù)據(jù)分析及安全計算等。
被提出的算法是基于無性選擇原則和自然免疫系統(tǒng)的特征,無性選擇原則,是一個自然選擇的形成,經(jīng)常用于解釋成自適應(yīng)免疫對抗原刺激的一種響應(yīng)。被提出的算法演繹了一系列抗體,目的就是要獲得一個帶最大分類精確度的緊密分類。成員函數(shù)參數(shù)和包括許多規(guī)則的模糊規(guī)則集在同一時間被進化。
在被提出的算法中,每個抗原代表一個事例,每個抗體代表一個模糊規(guī)則。一個模糊規(guī)則能夠通過每個模糊集相關(guān)聯(lián)的成員函數(shù)和規(guī)則集而被確定。每個抗體可以通過規(guī)則的先例和每個屬性的成員函數(shù)參數(shù)進行進化。當(dāng)一個規(guī)則的先前部分被確定后,它們的結(jié)果類和確定的等級可以通過上面所說的得到。
在本研究中,假設(shè)每個屬性有五個語言術(shù)語表示,使用整數(shù)1-5表示五個語言術(shù)語,整數(shù)0表示不在意的條件,用三個參數(shù)來代表每一成三角形的模糊集。為了得到同類的染色體,整數(shù)被選擇去代表這三個參數(shù)。每個成員函數(shù)完全由三個參數(shù)決定:開始點X1,中間點X2,結(jié)束點X3(X1≤X2≤X3)。設(shè)變量X范圍是[a,b],s(s=0,……..50)表示Xi(i=1,2,3),那么Xi(i=1,2,3)能夠通過下面的公式計算:
Xi=a+s*step,i=1…,3,這里:Step=(b-a)/50;
假設(shè)每個抗體由m個規(guī)則構(gòu)成,那么整個個體的長度是:m*n(5*3+1),并且抗體能被表示成:Sl= (R1….., Rm)
其中,Ri=(ant1…., antn,p1…,pn)代表第i個規(guī)則的參數(shù),anti代表第i個先前條件,pi=(ai1, bi1, ci1,
……ai5, bi5, ci5)代表第i個屬性的參數(shù)。
二、免疫模糊關(guān)聯(lián)分類決策樹的實現(xiàn)
(一)基于屬性并行處理分裂方法
對每個特征,為發(fā)現(xiàn)最好的分裂,我們需要做同樣的操作,因此,每個節(jié)點可以通過把特征分布到次處理器上進行并行處理。下面給出這種思想的代碼:
FParallel(Node n,Instances x,Features f)
For each feature i in f
Submit fi and n to slave processor
Endfor
CREATE_CHILDREN(n,x,bestfeature)
Call FParallel for each child node
該算法中,首先把將要處理的特性和數(shù)據(jù)送到次處理器。在次處理器部分,對每個屬性fi,它們將找到最好的分裂(Si)和最好的增益(gi)。在計算后,最好的分裂(Si)和最好的增益(gi)送到主處理器中,通過這些最好信息增益的最小性,我們能夠找出整個分裂中的最好的分裂。在求最好的信息增益時,我們采用c4.5算法。
基于并行處理特征的優(yōu)勢在于它執(zhí)行的簡潔性,因為對每個特征我們已經(jīng)具有c4.5算法的一系列編碼,我們可以很容易的剪枝及很方便把代碼送到次處理器去發(fā)現(xiàn)最好的分裂屬性。
根據(jù)我們已經(jīng)有的數(shù)據(jù)集,基于并行處理的特征性能有時可能會改變。例如,如果我們有一個只包含離散屬性的數(shù)據(jù)集,因為,獲得離散屬性的信息增益時間復(fù)雜度為O(N),那么這時,所加載的平衡度將是好的。如果在數(shù)據(jù)集中有兩個類,我們不需要用一個方法把類分成兩個組。所以L=1。在這樣的事實中,處理離散屬性和連續(xù)屬性的時間復(fù)雜度是相同的,并且次處理器加載的方法也一樣。在連續(xù)屬性的事例中,c4.5算法在每一個連續(xù)的屬性上以同樣的方式加載,但這時在離散屬性上的時間復(fù)雜度是O(N log N),而不是O(N)。如果多于兩個類,對連續(xù)屬性為找出最好分裂的時間復(fù)雜度是O(LN)。
(二)基于節(jié)點并行處理分裂方法
決策樹在每一個決策節(jié)點中的構(gòu)造過程是一個遞歸過程,所以我們可以把決策樹的節(jié)點分布到處理器進行處理。下面的算法顯示了基于節(jié)點的并行處理方式:
NParallel(Instances x,Features f)
Queue q=Emptyqueue
Enqueue(q,RootNode)
While(Not Empty(q)
Node=Dequeue(q)
Enqueue(q,Node.chile nodes)
End while
該算法中,使用一個隊列去處理當(dāng)前未展開的節(jié)點。如果在該隊列中有節(jié)點,就從該隊列中出隊并把節(jié)點送到次處理器去找最好的分裂節(jié)點。因為C4.5算法已經(jīng)對單節(jié)點進行了定義,所以每個次處理器能夠調(diào)用那些代碼序列去找最好的分裂節(jié)點。在產(chǎn)生擴展節(jié)點后,所產(chǎn)生的孩子節(jié)點將進入隊列已供以后處理。當(dāng)該隊列中沒有節(jié)點可以擴展時,算法終止。
基于并行處理的節(jié)點,在主處理器和次處理器之間所花費的時間是最小的。對單個節(jié)點來講,只有一個信息通過。如果決策樹較少,根節(jié)點的處理時間將比整個樹其他節(jié)點大得多。基于并行處理節(jié)點的缺點是在深層中找最好分裂節(jié)點時,復(fù)雜度會下降,在這樣的事例中,在次處理器之間可能會出現(xiàn)加載不平衡。
三、結(jié)束語
綜上所述,免疫模糊關(guān)聯(lián)分類決策樹與傳統(tǒng)的決策樹技術(shù)相比,在時間和空間復(fù)雜性上都會明顯降低,特別是對不確定因素較多的決策過程更是如此。使用這種改進決策樹技術(shù)會使整個系統(tǒng)的決策效率得到明顯的提高,能夠?qū)芾碚叩姆治觥⑴袛嗪蜎Q策提供強有力的支持。
參考文獻:
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關(guān)鍵詞:小學(xué)數(shù)學(xué);高效課堂;困境;解決策略
一、高效課堂下小學(xué)數(shù)學(xué)教育的特點
高效課堂下小學(xué)數(shù)學(xué)教育有以下特點:
1.基礎(chǔ)性對應(yīng)知識“結(jié)構(gòu)”
小學(xué)數(shù)學(xué)的教學(xué)內(nèi)容偏重基礎(chǔ),在考慮到小學(xué)生認知水平的前提下,其基礎(chǔ)性旨在使全部學(xué)生能夠掌握基礎(chǔ)知識,構(gòu)建起知識結(jié)構(gòu)為之后的學(xué)習(xí)奠定基礎(chǔ)。這一階段教學(xué)主要有普及知識的作用,而不在于擇優(yōu)培養(yǎng)。
2.“開放、互動、小組合作”與實際教學(xué)相結(jié)合
小學(xué)生的認知程度決定了這一階段的教學(xué)必須貼近日常,將邏輯嚴密、思辨性強的問題轉(zhuǎn)化成生活情景,這樣才能使學(xué)生能夠在開放的環(huán)境中通過教師、學(xué)生間的互動,更深入進行小組合作,以便靈活高效地掌握知識,培養(yǎng)學(xué)生對數(shù)學(xué)的興趣。
3.“生成”即長久習(xí)慣的培養(yǎng)
學(xué)習(xí)不是目的,而是一種能力。小學(xué)生容易受到外界環(huán)境的影響,正處于價值觀形成、行為習(xí)慣養(yǎng)成的重要時期,通過高效課堂的熏陶能夠“生成”自覺、認真等學(xué)習(xí)習(xí)慣,對學(xué)生之后的教育受益匪淺。
二、高效課堂的構(gòu)建困境
高效課堂教學(xué)是“結(jié)構(gòu)、開放、互動、小組合作、生成”各環(huán)節(jié)和要素有機結(jié)合形成的,包含著諸多個體和諸多矛盾。比如,課程安排不合理,有些教師由于課時緊,會出現(xiàn)“趕課”的現(xiàn)象,導(dǎo)致學(xué)生知識“結(jié)構(gòu)不扎實;新教材變化較大,不僅僅是難度,更有結(jié)構(gòu)和目標的變化,受小學(xué)生認知程度的限制,使教師陷入講深了怕不理解,講淺了怕不到位的兩難境地,因而無法在“開放、互動、小組合作”中做到游刃有余;小學(xué)階段正處于童年的“尾巴”,學(xué)生往往玩心重,不愛學(xué)習(xí),缺少學(xué)習(xí)的目標和動力,有些學(xué)生甚至出現(xiàn)厭學(xué)情況;有些經(jīng)驗不足的教師由于講課形式單一,教學(xué)能力不高,缺乏創(chuàng)新和實踐精神,想要提高效率卻心有余而力不足;更有些教師對職業(yè)本身缺乏熱情,上課敷衍了事,對改進教學(xué)抱有無所謂的態(tài)度,因而耽誤了學(xué)生的發(fā)展,因而在“生成”學(xué)習(xí)習(xí)慣這個環(huán)境中還有很多缺漏。這一系列的現(xiàn)狀,正是導(dǎo)致課堂教學(xué)效率低下的原因。但這些困境是可以通過改善教學(xué)方法等加以改進的。
三、如何打造高效課堂
目前,在新課標的指導(dǎo)下,依據(jù)各年齡段學(xué)生的實際能力和身心特點,筆者提出以下幾條解決策略。
1.以小見大,從深入理解學(xué)生開始
小學(xué)數(shù)學(xué)素質(zhì)教育主要是突出學(xué)生的主要地位,在小學(xué)數(shù)學(xué)高效課堂教學(xué)中教師在恰當(dāng)?shù)臅r機深入理解每個學(xué)生,對學(xué)生知根知底才能構(gòu)建讓學(xué)生主動參與的課堂。比如,根據(jù)學(xué)生卷面成績推測其計算能力,進一步設(shè)計練習(xí)題幫助學(xué)生樹立知識結(jié)構(gòu)等。
2.以點到面,從各方面尊重學(xué)生
在小學(xué)數(shù)學(xué)教育中,要明確學(xué)科之間是相互聯(lián)系的整體,各科目的教學(xué)工作對于學(xué)生的尊重都應(yīng)該落實到實際工作中,差別對待一些學(xué)習(xí)較差、行為不規(guī)范的學(xué)生。教師應(yīng)該在“互動、合作”的環(huán)節(jié),關(guān)心每個學(xué)生的學(xué)習(xí)和生活,從各方面尊重學(xué)生的身心差異。
3.由淺入深,設(shè)立以學(xué)生為主的教學(xué)計劃
高效課堂教育想要一蹴而就是不可能的,它需要每一個學(xué)生、教師、家長相互配合,積極促進,然后有選擇地對學(xué)生知識結(jié)構(gòu)和思想進行輔導(dǎo)。在小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)工作中做好以學(xué)生為主的教學(xué)計劃,才能進一步促進高效課堂“結(jié)構(gòu)、開放、互動、小組合作、生成”各環(huán)節(jié)的推進實施。而教學(xué)計劃需要重點研究的是引導(dǎo)學(xué)生參與的方面,抓住學(xué)生學(xué)習(xí)思緒的高效時間段,快速把重難點知識通過“互動、合作”等環(huán)節(jié)傳遞給學(xué)生。
4.推陳出新,心理輔導(dǎo)同步進行
小學(xué)教學(xué)中開展高效課堂建設(shè)不僅需要改變傳統(tǒng)的知識教授方式,還要鼓勵學(xué)生通過合理的方式把自己的學(xué)習(xí)需求、心理想法等表達出來。因為小學(xué)生的表達能力、理解能力等存在很大的差異,所以高效課堂各環(huán)節(jié)的建設(shè)需要嚴密根據(jù)學(xué)生的情況,從實際出發(fā)才能有好的效果。比如,教師根據(jù)學(xué)生反映的自卑心理情況,統(tǒng)籌規(guī)劃,幫助學(xué)生心理輔導(dǎo),引導(dǎo)學(xué)生走出心理陰影,以保障后續(xù)的知識內(nèi)容教學(xué)和“互動、小組合作”等環(huán)節(jié),能和學(xué)生的學(xué)習(xí)需要緊密結(jié)合,從而達到高效有序的學(xué)習(xí)。
5.“教”“學(xué)”有所依,順應(yīng)新課改要求
新課改的要求之一是學(xué)生能自學(xué),學(xué)生能表達,學(xué)生能創(chuàng)造。系統(tǒng)的高效教育需要在小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)前狠抓師生的思想觀念轉(zhuǎn)變,切實進行相關(guān)的思想觀念轉(zhuǎn)變培訓(xùn)。比如,教師通過培訓(xùn)提升自己對新課程基本要求、方向和依據(jù)的理解,然后根據(jù)學(xué)生的特點,設(shè)立自主參與學(xué)習(xí)的教學(xué)計劃。再如,教學(xué)管理方面也應(yīng)該和新課改緊密結(jié)合,把落后的評價制度、管理制度進行改革和創(chuàng)新,完善評價、獎勵制度等。教師在課上多做指導(dǎo),而不是多控制學(xué)生學(xué)習(xí),只需要促進學(xué)生把握學(xué)習(xí)的重點方向和核心內(nèi)容,有目的地學(xué)知識,這樣就使學(xué)生的自學(xué)能力得到了鍛煉,也就促進了“結(jié)構(gòu)、開放、互動、小組合作、生成”各環(huán)節(jié)的實施。
總之,新課改以來,打造高效課堂一直是師生共同關(guān)注的焦點,是新課改側(cè)重于發(fā)揮學(xué)生的主觀能動性,讓學(xué)生變成課堂的需求者,而不是接受者。雖然建成“結(jié)構(gòu)、開放、互動、小組合作、生成”的高效課堂的各環(huán)節(jié)中會存在各種不可避免和不可忽視的問題,但是我們要堅信事物發(fā)展的前途是光明的,道路是曲折的,只要堅定信念,吸取經(jīng)驗教訓(xùn),及時改進教學(xué)方法,高效課堂一定會越來越完善。只有不斷地創(chuàng)造,才能永葆教學(xué)青春與活力,只有師生一心,才能創(chuàng)建出高效的教育課堂,為孩子們的發(fā)展提供最有益的環(huán)境。
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