【摘要】高等代數(shù)是數(shù)學(xué)專業(yè)大學(xué)生的一門重要的基礎(chǔ)課,這門課的教學(xué)效果對數(shù)學(xué)專業(yè)學(xué)生的培養(yǎng)質(zhì)量有著重要的影響。在高等代數(shù)教學(xué)中,應(yīng)結(jié)合高等代數(shù)課程的特點,著重培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和創(chuàng)造性思維,努力提高學(xué)生應(yīng)用數(shù)學(xué)知識分析問題和解決問題的能力。
【關(guān)鍵詞】高等代數(shù) 教學(xué)實踐 教學(xué)效果 創(chuàng)造性思維
【基金項目】河南省高等教育教學(xué)改革研究與實踐項目(2017SJGLX257)。
【中圖分類號】G642.0 【文獻標識碼】A 【文章編號】2095-3089(2018)23-0136-01
高等代數(shù)作為高等院校數(shù)學(xué)專業(yè)的一門非常重要的必修基礎(chǔ)課,是學(xué)習(xí)后繼課程(近世代數(shù)、常微分方程、泛函分析等)的一個基礎(chǔ)和工具。高等代數(shù)不僅是數(shù)學(xué)專業(yè)考研的必考科目,也是很多其他學(xué)科考研的必考科目,比如一些經(jīng)濟學(xué)、密碼學(xué)、通信學(xué)等。高等代數(shù)課程由于理論性強,定義多、定理多,內(nèi)容抽象等特點,學(xué)生在高等代數(shù)學(xué)習(xí)中普遍反映比較難學(xué),對該門課的學(xué)習(xí)比較排斥。對這門抽象難學(xué)的課程如何進行教學(xué),才能提高學(xué)生學(xué)習(xí)的主動性、積極性,使學(xué)生更好的掌握高等代數(shù)的知識體系和基本方法,促進學(xué)生的邏輯思維、抽象思維能力的發(fā)展是每一位高等代數(shù)老師應(yīng)該思考的問題。 為此我們在高等代數(shù)教學(xué)過程中,做了一些探索,可以從以下幾個方面做起。
一、設(shè)計問題,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣
高等代數(shù)這門課程比較抽象,通常都是直接引入概念、接著建立相關(guān)理論,再經(jīng)過邏輯推理而得到相關(guān)一些方法,因此,學(xué)生在學(xué)習(xí)時往往感到枯燥、難懂,進而失去對高等代數(shù)的學(xué)習(xí)主動性。 從我們的教學(xué)經(jīng)驗知道一些有趣的或有實際應(yīng)用的問題可以引起學(xué)生很大的學(xué)習(xí)興趣,從思維能力的培養(yǎng)看,數(shù)學(xué)概念的形成過程以及定理的探索過程遠比概念、定理本身更為重要。因此,那些帶有探索性的問題情境往往更吸引學(xué)生,能更好的激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,能夠使學(xué)生明白原有知識和新知識之間的聯(lián)系,使學(xué)生明白所學(xué)知識的作用,同時也增強了學(xué)生運用所學(xué)知識解決實際問題的能力。所以,在高等代數(shù)教學(xué)過程中,教師要善于設(shè)計問題,在探索問題中展現(xiàn)高等代數(shù)相關(guān)概念、方法的產(chǎn)生過程,應(yīng)引導(dǎo)學(xué)生積極探索,激發(fā)學(xué)生對知識的探求欲,體會學(xué)習(xí)的樂趣, 逐步使學(xué)生由被動學(xué)習(xí)轉(zhuǎn)為主動學(xué)習(xí)。
例如,介紹逆矩陣這一概念時,教師可以先提出一個同學(xué)們熟悉又有實際價值的問題:日常的通信信息安全嗎?怎樣防止被竊取呢?這樣一個問題提出后同學(xué)們一定會很感興趣,并會積極思考,這時教師可以用舉例的方式向?qū)W生介紹信息傳輸?shù)氖且幌盗械臄?shù)字,可以用數(shù)表表示,也就是可以用矩陣表示,為了安全,在傳輸前先讓被傳輸?shù)木仃嚦艘噪p方事先約定好的矩陣,接受到信息后再進行還原,那怎么還原呢?就需要用到今天要學(xué)習(xí)的逆矩陣。這樣學(xué)生就會有很大的好奇心,去思索什么是逆矩陣,怎樣求逆矩陣。學(xué)生有了興趣和積極性自然學(xué)習(xí)效果就有了很大提升。
二、通過類比法探索新知識
在教學(xué)過程中,通過復(fù)習(xí)舊知識,再設(shè)計一個新的類似情景,啟發(fā)學(xué)生積極思考,積極探索,或通過情景幫助學(xué)生理解新知識。比如:在講授多項式整除這一概念時,由于它與整數(shù)整除的定義很相似。因此,在講授這一內(nèi)容時,可以先不直接給出概念及相關(guān)結(jié)論,而是先讓學(xué)生回顧整數(shù)整除的概念及相關(guān)理論,引導(dǎo)學(xué)生思考這些理論在多項式整除中是否也成立,啟發(fā)學(xué)生借助類比,獲得多項式理論中的相應(yīng)知識,進一步再分析證明檢驗其結(jié)果是否正確。
再比如,在學(xué)習(xí)逆矩陣時,由于單位矩陣在矩陣乘法中的作用相當于數(shù)1在數(shù)的乘法中的作用,一個矩陣的逆矩陣相當于一個數(shù)的倒數(shù)。因此可以讓學(xué)生先回憶倒數(shù)的定義:對于非零數(shù)a,如果存在一個數(shù)b,使得ab=ba=1,那么稱b 為a 的倒數(shù)。然后,教師對學(xué)生進行引導(dǎo),類似地給出可逆矩陣的定義:設(shè)A為n 階方陣,若存在n 階方陣B,使得AB=BA=E,則稱方陣A 是可逆的,并稱方陣B 為方陣A 的逆矩陣。給出逆矩陣的定義之后,可以讓學(xué)生判別一些簡單的矩陣是否可逆,進而引出下面的問題:什么樣的矩陣可逆?什么樣的矩陣不可逆?可逆時,如何求其逆矩陣?從而使學(xué)生積極地參與到教學(xué)活動中來。
通過對類似概念和理論的類比教學(xué),不僅僅使學(xué)生明白這些知識是怎么來的,更重要的是對于類似概念和相關(guān)問題的類比教學(xué),不但使學(xué)生加深了對概念的理解,而且對以前所學(xué)的知識會有一個更深刻的認識,明白知識的前后聯(lián)系。因此,在教學(xué)過程中引入類比法,不僅可使學(xué)生懂得如何探索知識,而且可以很好的鍛煉學(xué)生的數(shù)學(xué)思維能力。
三、用好習(xí)題課,讓知識融會貫通,提高解題能力
典型的習(xí)題能夠幫助學(xué)生對所學(xué)知識有更深刻的認識,理解所學(xué)知識之間的關(guān)系,知道所學(xué)知識的作用,能鍛煉學(xué)生的思維,提升運用所學(xué)知識解決問題的能力,開拓解題思路,同時,也能使學(xué)生發(fā)現(xiàn)自己的不足之處,知道自己哪方面的知識有欠缺,從而激發(fā)學(xué)生主動對所學(xué)知識查漏補缺,并且能提高學(xué)生對后續(xù)知識學(xué)習(xí)的主動性。在習(xí)題課上,如果學(xué)生通過自己的努力,成功的解決一些習(xí)題,就會獲得成就感和滿足感,而成就感和滿足感是其進一步更努力學(xué)習(xí)的很大的動力。所以說成功的習(xí)題課教學(xué)在高等代數(shù)的教學(xué)中發(fā)揮著極其重要的作用。
總之,在高等代數(shù)教學(xué)過程中,教師要注意運用多種教學(xué)手段與方法,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,鍛煉學(xué)生的創(chuàng)造性思維與直覺思維,提高學(xué)生應(yīng)用數(shù)學(xué)知識解決實際問題的能力,最終提高高等代數(shù)的教學(xué)質(zhì)量。
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作者簡介:
趙延霞(1981.08-),女,河北邢臺人,博士,講師,研究方向:代數(shù)學(xué)。