熊紅英
摘 要:通過分析目前高師數(shù)學教育中存在的一些問題,并用例子說明高等數(shù)學在初等數(shù)學各個領域中的體現(xiàn),闡述了加強高等數(shù)學的學習對提高高校師生數(shù)學解題能力起著重要作用,并提出了學習高等數(shù)學的一些教學原則。
關鍵詞:高等數(shù)學;初等數(shù)學;解題能力
高等數(shù)學是高等師范院校的主要基礎課之一,由于該學科本身具有高度抽象的特點,往往使學生感到望而生畏,學生總有這樣一個看法,高等數(shù)學與初等數(shù)學所研究的內(nèi)容相差甚遠,學習高等數(shù)學對將來教初等數(shù)學作用不大,總感到用高等數(shù)學直接來解決或處理初等數(shù)學的問題太少。我們知道,初等數(shù)學與高等數(shù)學之間無論在觀點還是在方法上都有著很大的區(qū)別。高等數(shù)學是初等數(shù)學的繼續(xù)和提高,此外,初等數(shù)學里的很多遺留問題必須在高等數(shù)學中才能得到澄清。
一、注重高等數(shù)學對初等數(shù)學解題的指導作用,貫徹高、初等數(shù)學相結合的原則
(一)高等數(shù)學在中學數(shù)學理論基礎方面的體現(xiàn)
中學數(shù)學教材中的數(shù)學知識,由于充分考慮到數(shù)學的社會性原則和學生的可接受性原則,往往是以教育形態(tài)(不是學術形態(tài))的呈現(xiàn),因此中學數(shù)學教材中的一些知識內(nèi)容不可能嚴謹透徹,例如高中代數(shù)中的指數(shù)函數(shù)y=[ax](a>0且a≠1),由于中學階段指數(shù)概念僅推廣到有理數(shù),而指數(shù)函數(shù)的定義域是實數(shù)集.然而要在中學階段講清這個問題是不大容易的,需要涉及極限理論.事實上,指數(shù)函數(shù)是群(R,+)到群([R+],)的同構映射,且保持序結構。同時,一些重要的數(shù)學基本定理,根據(jù)其在中學數(shù)學中的地位與作用,大都以“公理”的形式直接加以肯定,并予以直觀的描述,嚴格的證明需通過高等數(shù)學的知識加以證明和完善.可以說,運用高等數(shù)學的知識能將中學數(shù)學中不能或很難徹底解決的基本理論加以嚴格地證明;反過來,中學數(shù)學中的問題也為高等數(shù)學的理論提供可靠的背景和模型。因此,學習和運用高等數(shù)學知識可以加深理解中學數(shù)學教學內(nèi)容的安排意圖,有利于提高師生數(shù)學解題能力。
(二)初等數(shù)學的特殊問題用高等數(shù)學一般化來解決
因此,運用高等數(shù)學的觀點,對中學數(shù)學問題中的疑難問題可以進行直觀的描述,既可體現(xiàn)教學的量力性和直觀性,又不違背教材的科學性。
(三)高等數(shù)學往往是初等數(shù)學問題的推廣
大量的初等數(shù)學問題,其本質(zhì)都是高等數(shù)學中相關知識的特殊情形。因此,在教學中運用高等數(shù)學的觀點和方法,指導初等數(shù)學問題的解決,有助于開拓高師生的思維品質(zhì),不囿于常規(guī),有利于高師生創(chuàng)造性思維的培養(yǎng),也有利于高師生解題能力的培養(yǎng)。
以上幾個問題說明,運用高等數(shù)學的知識、觀點和方法來處理和解決初等數(shù)學教材中的疑難問題及初等數(shù)學問題,有著重要的教學價值。
二、加強高初結合的教學原則
如何在高師數(shù)學教育中體現(xiàn)師范性,加強高初結合,提高高師學生的數(shù)學解題能力,是我們關注的重點之一。高師生必須掌握必要的高等數(shù)學知識,尤其要能夠運用現(xiàn)代數(shù)學的觀點指導初等數(shù)學教學,做到高屋建瓴。為此,筆者認為,在高等數(shù)學教學中必須做到以下幾條原則,才能真正加強高初結合,提高師生的數(shù)學解題能力。
(一)注重滲透數(shù)學思想方法,貫徹理論與實踐相結合的原則
思想方法是對數(shù)學知識和方法的本質(zhì)認識,是數(shù)學活動過程中的思想和觀點。在高等數(shù)學,自始至終貫穿著動態(tài)或變量的思想、極限思想(無窮小思想)等宏觀科學思想方法,也體現(xiàn)出化歸思想、模型思想、概率思想等一系列的微觀、具體的數(shù)學思想方法以及變量等觀點,它是聯(lián)系高等數(shù)學和初等數(shù)學的紐帶。我們在教學中,既要重視中學理論知識的講解,同時,也要注重將這些思想方法滲透到初等數(shù)學解題中。例如,我們可以有意識地將初等數(shù)學中經(jīng)典的數(shù)學知識如因式分解、等式與不等式證明和函數(shù)作圖作為問題
類型的背景,用高等數(shù)學知識予以解決。
(二)貫徹高等數(shù)學的嚴謹性和教學的量力性相結合原則
由于高等數(shù)學知識體系是建立在嚴格的邏輯體系和公理化體系之中,形成了嚴密的數(shù)學理論,而初等數(shù)學的知識體系,是邏輯體系和心理體系的混合體,由此形成了高等數(shù)學和初等數(shù)學差異,因此,不能在課堂教學中應過分突出師范性而降低了學科的科學性和系統(tǒng)性,降低學科本身的培養(yǎng)目標,同時,也不能為了追求高等數(shù)學學科的嚴謹性而不顧高師生的認知結構.也就是說,要根據(jù)高師生的認知發(fā)展水平和思維特點安排高等數(shù)學的教學內(nèi)容。使高初結合的密切程度與高師生的思維發(fā)展相適應,由淺入深、由易到難,循序漸進。當然,要在量力性的前提下,盡可能地使高等數(shù)學保持其嚴謹性。
(三)解題技巧與程序訓練相結合的原則
解決問題是數(shù)學課程的靈魂,其特點在于技巧性和程式化.數(shù)學教學面臨的數(shù)量變化課題,必須用靈巧的思維和繁復的計算程序去解決,一方面是靈活機動的創(chuàng)造性思維,一方面是呆板固定的計算公式,兩者缺一不可.因此,我們在高等數(shù)學教學中,要鼓勵高師生經(jīng)常運用高等數(shù)學知識解決初等數(shù)學問題,使之形成一種程式,在解決初等數(shù)學問題時做到水到渠成.因此,在高等數(shù)學教學中應當盡力做到解題技巧與程序訓練相結合的原則。
三、結束語
總之,只有加強高初結合,才能真正提高高師生的數(shù)學解題能力,從而提高師生的教師素質(zhì)。同時,扎實的初等數(shù)學基礎對學好高等數(shù)學也是非常重要的。通過這樣的應用,既可以開拓解題思路,又可以培養(yǎng)學生觀察問題、分析問題以及綜合運用知識的能力。
參考文獻
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