左淑梅
【摘要】傳統(tǒng)教學(xué)模式多采取數(shù)學(xué)概念與方法的簡單傳授作為大學(xué)數(shù)學(xué)的教學(xué)主導(dǎo),方法形式單一,課堂枯燥無味,導(dǎo)致學(xué)生數(shù)學(xué)知識體系不完整,無法在解題應(yīng)用中舉一反三.而基礎(chǔ)數(shù)學(xué)學(xué)科被學(xué)界稱作“純粹數(shù)學(xué)”,主要以數(shù)學(xué)內(nèi)部規(guī)律為研究對象,旨在引導(dǎo)學(xué)生學(xué)會以直接的形式研究事物空間形式和數(shù)量關(guān)系.因此,重視并掌握基礎(chǔ)數(shù)學(xué)教學(xué),不僅有益于改善當(dāng)前高校數(shù)學(xué)教學(xué)現(xiàn)狀,對學(xué)生數(shù)學(xué)思維和解題能力的培養(yǎng)亦大有裨益.本文主要概述了大學(xué)基礎(chǔ)數(shù)學(xué)的組成,分析基礎(chǔ)數(shù)學(xué)思想對高等數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)的影響,并以高等數(shù)學(xué)題型為例分析了基礎(chǔ)數(shù)學(xué)思想在解題中的應(yīng)用,以供參考.
【關(guān)鍵詞】高等數(shù)學(xué);基礎(chǔ)數(shù)學(xué);解題;應(yīng)用
一、大學(xué)基礎(chǔ)數(shù)學(xué)的重要組成
(一)數(shù)和多項式方程
首先,“數(shù)”是數(shù)學(xué)的基本要素,是由多項式方程和簡單幾何構(gòu)成,但卻有著無窮的奧秘和魅力.多項式方程的產(chǎn)生源于數(shù)學(xué)家對于“數(shù)”的研究,并在認(rèn)識多項式方程和“數(shù)”的過程中先后產(chǎn)生了幾何、代數(shù)、組合、數(shù)論等多項分支.具體地說,只有本身與1兩個因數(shù)的自然數(shù)叫作“素數(shù)”.素數(shù)是數(shù)學(xué)界研究的永恒對象,可以延伸出復(fù)雜的數(shù)學(xué)形式,是最難理清的數(shù)學(xué)研究對象,因而,被廣泛應(yīng)用于密碼學(xué)上.相關(guān)理論有哥德巴赫猜想、孿生素數(shù)猜想、斐波那契數(shù)列、梅森素數(shù)以及黎曼猜想等.其次,還有“群論”.群論是一類具有極強(qiáng)影響力的數(shù)學(xué)分支,不僅運用于整個數(shù)學(xué),在化學(xué)、物理以及材料學(xué)中的研究均具有很重要的地位.再者,還有“簇”.對于簇的研究就是代數(shù)幾何,其產(chǎn)生于多項式方程組解法的研究過程中,是數(shù)學(xué)研究中一個極具活力與深刻意義的分支.
(二)形與幾何、拓?fù)?/p>
“形”作為基礎(chǔ)數(shù)學(xué)學(xué)科中的重要分支,不僅是構(gòu)造數(shù)學(xué)空間的重要組成,也是拓?fù)渑c幾何研究的開端.正如“歐拉定理”證明的“在凸多面體中,其頂點數(shù)減去棱邊數(shù)加上面數(shù)恰好等于2”,被視作拓?fù)鋵W(xué)研究的起點.具體地說,“形”包括了直線、多邊形、圓、橢圓、扭結(jié)、雙曲線、多面體、球等.其中,扭結(jié)是指三維空間中圓周的嵌入,其在拓?fù)鋵W(xué)的研究中非?;钴S,尋找紐結(jié)不變量亦是數(shù)學(xué)家長期研究的熱門問題.而球面所引發(fā)的數(shù)學(xué)思考也有很多,如,米爾諾1956年發(fā)現(xiàn)七維球面上存在著非標(biāo)準(zhǔn)的微分結(jié)構(gòu),也為推動拓?fù)鋵W(xué)的發(fā)展提供了巨大力量.
二、基礎(chǔ)數(shù)學(xué)思想對高等數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)的影響
在高等數(shù)學(xué)教學(xué)過程中融入基礎(chǔ)數(shù)學(xué)的相關(guān)知識和思考方法,不僅有助于拓寬學(xué)生的數(shù)學(xué)視野,進(jìn)一步完善其自身數(shù)學(xué)知識結(jié)構(gòu),還有助于提高學(xué)生對于高等數(shù)學(xué)的認(rèn)識高度.此外,基礎(chǔ)數(shù)學(xué)學(xué)科中還有很多理論能夠為解決高等數(shù)學(xué)問題提供扎實的思維基礎(chǔ),不僅能夠更為全面、清晰地分析高等數(shù)學(xué)定理和公式規(guī)律,還能夠為促進(jìn)學(xué)生靈活解決數(shù)學(xué)問題夯實數(shù)學(xué)基礎(chǔ).換言之,即便高等數(shù)學(xué)的解題套路以及思維方式與基礎(chǔ)數(shù)學(xué)不盡相同,但論其本質(zhì),二者均為邏輯思維以及生產(chǎn)實踐的延伸.因此,通過研究高等數(shù)學(xué)與基礎(chǔ)數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)間的相互作用,促使二者在具體數(shù)學(xué)問題中有機(jī)結(jié)合,有益于為今后數(shù)學(xué)的跨領(lǐng)域研究以及思維方式的綜合運用奠定堅實的理論基礎(chǔ).
三、基礎(chǔ)數(shù)學(xué)思想在解題中的應(yīng)用——以高等數(shù)學(xué)題型為例
在數(shù)學(xué)體系中,問題是心臟,方法是行為,思想是靈魂.無論是建立數(shù)學(xué)概念,發(fā)現(xiàn)數(shù)學(xué)規(guī)律,還是解決數(shù)學(xué)問題,都應(yīng)將數(shù)學(xué)思想作為基本,促進(jìn)自身知識體系的拓展.在高等數(shù)學(xué)解題中常常會用到基礎(chǔ)數(shù)學(xué)中的一些思想模型,應(yīng)善于將問題整體劃分為部分,然后再分別針對各個組成部分逐一擊破.例如,解答“極限定義”相關(guān)題目:
通過運用基礎(chǔ)數(shù)學(xué)思想即能直觀地詮釋極限定義中的基本概念、事件關(guān)系以及相關(guān)運算,使得復(fù)雜問題清晰明了.
四、結(jié) 語
基礎(chǔ)數(shù)學(xué)思想與高等數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)存在緊密聯(lián)系,因而,了解二者間的相互作用,將二者的共同性質(zhì)進(jìn)行有機(jī)結(jié)合,不僅能夠進(jìn)一步完善學(xué)生數(shù)學(xué)知識體系,還能夠助其突破固有思維模式,在數(shù)學(xué)問題的千變?nèi)f化中找到中心思想,從而發(fā)現(xiàn)更多解題技巧,在知識的互通中搜尋最簡易的解決方案,實現(xiàn)數(shù)學(xué)解題效率和自身數(shù)學(xué)素養(yǎng)的提高.
【參考文獻(xiàn)】
[1]黃偉.大學(xué)基礎(chǔ)課程教學(xué)方法與思路淺析——以高等數(shù)學(xué)為例[J].華中師范大學(xué)學(xué)報:人文社會科學(xué)版,2014(S2):200.
[2]席雅麗,鄒廣玉.提高高校基礎(chǔ)薄弱學(xué)生高等數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)效果的探索[J].長春工程學(xué)院學(xué)報:社會科學(xué)版,2015(2):134-135.
[3]齊小軍,田榮,張慧萍.高等數(shù)學(xué)基礎(chǔ)理論解析及其應(yīng)用研究[M].北京:中國水利水電出版社,2016.endprint