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高等数学的教与学

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摘 要: 高等数学是理工、金融经济、高职高专等学科专业的基础课,也是解决各类专业问题的有力工具。作者在教学中发现,相当一部分学生对该课程的学习有畏难情绪,缺乏学习兴趣,挂科现象多有发生,要解决这些问题,需从教与学两方面进行努力。

关键词: 高等数学 教与学 建议

对于非数学专业的理工科及金融经济、高职高专的学生,高等教学是基础课而非专业课,这在一定程度上造成学生在心理上对这门课不很重视.特别地,对于偏文类专业的学生,本身数学的基础知识和技能底子又较差,诸多原因造成高等数学的教与学都存在较大的困难。故此,讨论高等数学的教与学有着重要意义.

1.对高等数学教学的初步建议

1.1选择适当的教学方法,唤起学生学习兴趣。

兴趣是最好的老师,一段精彩的新课引入,一个与问题相关的数学家的故事,往往能激起学生的学习热情和良好的学习动机,从而掀起课堂思维的高潮,使学生在惊奇、佩服中走进问题,积极思维.如学习“阿贝尔判别法”时,就可简单介绍挪威数学家阿贝尔(Abel,Niels Henrik 1802―1829)的生平,他的贫病交迫,但执著、坚毅、伟大的一生.学生了解了定理产生的时代背景、艰难历程,以及数学家为此付出的心血汗水和他们不凡的人生后,再去学习理解定理的内涵时,感觉会大不相同.此时,在学生眼中的定理、定义不再是枯燥无味的符号和推理,而是有趣的、引人入胜的故事,他们从中不仅学到了一个公式、一个定理,而且能悟出思想中闪光的东西,激发学习的兴趣,甚至是学习的斗志、克服困难掌握知识的决心.

根据专业不同、学科类型不同的具体情况,教学中新概念的提出及例题的选择,应尽量联系其专业问题.如同样是讲导数,对理工类专业我们会以速度加速度问题为例,而对金融经济类专业我们会以边际问题为例。这样,学生会感到高等数学与他们的专业课是紧密相关的,从而提高他们对高等数学的学习兴趣.

1.2语言通俗易懂,增强记忆效果。

教学过程对于教师而言是思维用语言表达的过程,语言表达恰当,学生容易接受、掌握,表达不好,学生无兴趣,效果当然不会好.教学语言不同于做文章,不应去追求辞藻的华丽,而应该通俗易懂.例如,讲定积分的换元积分法时,刚开始学生在作变量替换时,常常忘记积分限的相应变换.针对这种情况,我们可以用“一个变量一个套现,变量替换必换限”这样一句近似“顺口溜”的通俗简洁的语言,使学生更容易记忆,且印象深刻,收到良好的效果.

1.3遵循认识规律,在特例基础上理解定理。

高等数学作为解决某些实际问题的有力工具,相对而言,对于理论证明要求就少一些,主要在于方法的运用.根据这一特点,教学中应突出方法的应用,适当减少大段的理论证明,有的甚至可以略掉证明.例如,讲“不定积分换元法”时,很多课本一开始就给出了定理.而事实上,定理给出了、证明了,学生却茫然不知所措,真正做练习,还是无从下手.不如抛开定理,直接从例题入手。

例如,计算cos2xdx.分析比较,基本公式中只有cosxdx=sinx+C,要计算cos2xdx,必须进行适当的恒等变换才能再利用已有的公式计算.

cos2xdx=cos2xd2x令2x=ucosudu利用公式sinu+C=sin2x+C

这样形象地引出了第一换元积分法即“凑微分法”,并且避开了抽象的证明,学生也容易接受和掌握.此时,再回头看定理也就容易理解了.

1.4注重启发,引导学生归纳结论。

我们有这样的体会,自己思考得出的结论印象最深,掌握得最牢.教学中启发学生自己归纳结论也是重要的教学方法.

比如,在讲授不定积分的分部积分法时,不妨先做各种类型的练习,保留完整的板书,最后让学生自己去总结:

(1)一般什么类型的不定积分,适合采用分部积分法积分?

(2)采用分部积分法时,函数u选取的规律是什么?

(3)哪些特殊类型的不定积分也适合分部积分法?

这样,学生印象深,一般关于使用分部积分法的题目都能迅速准确地判定,且计算中出错率较低.

1.5突出重点内容,增强教学效果。

无论什么课程,都要突出重点.突出重点的方式可以因讲解人而异,可以因内容而异,而高等数学注重的是应用,所以对重点问题最好的方法是加强练习,还比如不定积分,既是重点又是难点,不定积分掌握得如何直接影响后续课内容的学习,求定积分、曲线积分、曲面积分、重积分都以求不定积分为基础,而解微分方程,还归结为求不定积分.所以在不定积分的教学中,必须加强练习,补充各种类型的综合练习,以使学生做到熟能生巧,为后续课的学习打好基础。这样在讲定积分、微分方程时,既省力,效果又好.

2.对高等数学学习的初步建议

2.1端正数学观,品味数学美。

高等数学不仅是解决很多实际问题的工具,而且是一种文化.数学中蕴含着丰富的哲学、辩证法、逻辑因素,蕴含着不同类型的美,如简洁美、对称美、和谐美和奇异美等,可以说数学具有高品位的精神和审美价值.所以说,学习高等数学绝不仅仅是学一种工具,还是经历文化的熏陶,同时能掌握一种认识自然、认识宇宙、认识人类自己的有力工具.

2.2学、思、练相结合,扎牢基础。

“学而不思则罔,思而不学则殆”.只是机械地学习老师上课传授的知识而自己不去思考,势必停留在混沌迷惘的阶段,只能照搬照用,稍有变化便不知所云,不能学到真正的东西;而如果只凭思考不去学习和利用别人的知识、经验,不去认真听课学习,将会事倍功半.但是对于高等数学而言,既思又学还不能达到最好的效果,还必须多练.

首先,在知识理解的基础上,独立完成老师布置的作业.其次,独立思考,自己动手对不同类型的习题进行大量练习,熟能生巧,一方面巩固了基础知识,另一方面拓宽了知识视野,达到了提高分析问解决实际问题能力的目的,实现对所学知识的真正融会贯通.

2.3温故知新,形成良好的数学学习习惯。

高等数学的各部分知识之间,就像一根自行车的链条,一环扣一环,一环断开,后面的将无法链接.所以在高等数学学习中要时时温习旧知识,把对旧知识的认识迁移到对新知识的学习中.具体讲,既要做好课后复习,又要做好课前复习,主动形成联旧学新、学新带旧的良好学习习惯.

参考文献:

[1]同济大学数学教研室编.高等数学.北京:高等教育出版社,1988.

[2]张有德,宋小平.儒家学习观与数学学习.数学教育学报,2005,14,(2).

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