摘 要:高等數(shù)學(xué)中蘊(yùn)含著許多重要的數(shù)學(xué)思想,如極限思想、對(duì)立統(tǒng)一思想、數(shù)形結(jié)合思想等等,將數(shù)學(xué)思想運(yùn)用于高等數(shù)學(xué)教學(xué),有助于提高學(xué)生的辯證思維能力和學(xué)習(xí)興趣,也能幫助學(xué)生取得良好的學(xué)習(xí)效果.
關(guān)鍵詞:高等數(shù)學(xué);數(shù)學(xué)思想;應(yīng)用
高等數(shù)學(xué)以微積分為主要內(nèi)容,是工程教育的核心和基礎(chǔ),它不僅為學(xué)生學(xué)習(xí)專業(yè)課程提供必要的數(shù)學(xué)知識(shí)、數(shù)學(xué)方法、推理計(jì)算技巧,更是培養(yǎng)數(shù)學(xué)素養(yǎng)、數(shù)學(xué)思維、應(yīng)對(duì)技術(shù)更新的能力的重要載體.
但高等數(shù)學(xué)內(nèi)容多且枯燥,定義、定理抽象,邏輯性強(qiáng),很多學(xué)生在學(xué)習(xí)中會(huì)感到吃力,因?yàn)椴焕斫猓灾荒堋八烙浻脖场?,靠模仿來解題,上一節(jié)課難以理解將會(huì)導(dǎo)致更加聽不懂后續(xù)內(nèi)容.長(zhǎng)此以往,將會(huì)嚴(yán)重影響學(xué)生學(xué)習(xí)高等數(shù)學(xué)的積極性.因此,教師有必要在課堂教學(xué)中自覺地滲透數(shù)學(xué)思想.高等數(shù)學(xué)中蘊(yùn)含著很多重要的數(shù)學(xué)思想,如極限思想、對(duì)立統(tǒng)一思想、數(shù)形結(jié)合思想等.數(shù)學(xué)思想的應(yīng)用能夠促進(jìn)學(xué)生對(duì)新知識(shí)的理解、掌握,為后續(xù)課程的學(xué)習(xí)打好堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ),同時(shí)還能提高學(xué)生用數(shù)學(xué)思想分析實(shí)際問題、解決實(shí)際問題的能力,有利于學(xué)生的全面發(fā)展.本文從三種常見的數(shù)學(xué)思想入手,探討高等數(shù)學(xué)中的數(shù)學(xué)思想及其應(yīng)用.
1 極限思想及其應(yīng)用
極限是高等數(shù)學(xué)的基礎(chǔ),也是貫穿高等數(shù)學(xué)整個(gè)學(xué)習(xí)過程的命脈,利用極限可以定義連續(xù)函數(shù)、導(dǎo)數(shù)及微分、積分等,還可以推導(dǎo)相關(guān)運(yùn)算和性質(zhì),所以,極限思想在高等數(shù)學(xué)教學(xué)中是非常重要的.
3.3 凹凸性
對(duì)于曲線凹凸性的定義,為便于理解我們可以利用數(shù)形結(jié)合思想將抽象的定義具體化.設(shè)f(x)在區(qū)間I上連續(xù),如果對(duì)于I上任意兩點(diǎn)x1,x2,恒有fx1+x22<f(x1)+f(x2)2,那么稱f(x)在I上的圖形是(向上)凹的(或凹弧),區(qū)間I稱為曲線y=f(x)的凹區(qū)間;如果恒有fx1+x22>f(x1)+f(x2)2,那么稱f(x)在I上的圖形是(向上)凸的(或凸弧),區(qū)間I稱為曲線y=f(x)的凸區(qū)間.
如圖5,這條曲線直觀上來看是凹的,曲線上任取兩點(diǎn),連接兩點(diǎn)間的弦,顯然,弦在曲線的上方,取x1,x2的中點(diǎn)x1+x22,在中點(diǎn)處,曲線對(duì)應(yīng)的函數(shù)值小于弦對(duì)應(yīng)的函數(shù)值,也就是fx1+x22<f(x1)+f(x2)2,即中點(diǎn)處的函數(shù)值小于兩端點(diǎn)函數(shù)值的平均值,我們稱它為凹弧.如圖6,這條曲線直觀上來看是凸的,曲線上任取兩點(diǎn),連接兩點(diǎn)間的弦,顯然,弦在曲線的下方,取x1,x2的中點(diǎn)x1+x22,在中點(diǎn)處,曲線對(duì)應(yīng)的函數(shù)值大于弦對(duì)應(yīng)的函數(shù)值,也就是fx1+x22>f(x1)+f(x2)2,即中點(diǎn)處的函數(shù)值大于兩端點(diǎn)函數(shù)值的平均值,我們稱它為凸弧.
上述三個(gè)例子都是數(shù)形結(jié)合思想的體現(xiàn).高等數(shù)學(xué)本身是抽象的,教師在課堂教學(xué)中要引導(dǎo)學(xué)生學(xué)會(huì)將抽象的數(shù)學(xué)概念具體化,引導(dǎo)學(xué)生學(xué)會(huì)用數(shù)形結(jié)合思想去理解概念定理,去解決數(shù)學(xué)問題,進(jìn)而提高數(shù)學(xué)能力,增加學(xué)習(xí)的興趣,這同時(shí)對(duì)促進(jìn)學(xué)生的全面發(fā)展也有著重要的意義.
數(shù)學(xué)思想是數(shù)學(xué)的靈魂,是數(shù)學(xué)知識(shí)的本質(zhì),在高等數(shù)學(xué)教學(xué)中,比起數(shù)學(xué)知識(shí),更重要的是數(shù)學(xué)思想.經(jīng)過時(shí)間的沉淀,數(shù)學(xué)知識(shí)會(huì)被遺忘,但領(lǐng)悟數(shù)學(xué)思想會(huì)對(duì)今后的學(xué)習(xí)生活有很大的幫助,讓人終身受益.授人以魚,不如授之以漁,所以在高等數(shù)學(xué)教學(xué)過程中,教師要用心挖掘,認(rèn)真整理,正確引導(dǎo),科學(xué)講解,在傳授知識(shí)過程的同時(shí),也要注重傳授數(shù)學(xué)思想.這樣不僅能幫助學(xué)生理解抽象的定義、定理,也能讓學(xué)生在理解的基礎(chǔ)上更好地掌握基礎(chǔ)知識(shí)和基本技能,構(gòu)建起適用于自身的高等數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)體系.此外,這樣的學(xué)習(xí)能提高學(xué)生學(xué)習(xí)高等數(shù)學(xué)的興趣,還能幫助學(xué)生養(yǎng)成良好的數(shù)學(xué)習(xí)慣,培養(yǎng)運(yùn)用數(shù)學(xué)思想解決問題的意識(shí),從而達(dá)到既教書又育人的目的.
參考文獻(xiàn):
[1] 王霞,夏國(guó)坤.高等數(shù)學(xué)中的數(shù)學(xué)思想方法的范例教學(xué)[J].大學(xué)數(shù)學(xué),2013,29(6):150-152.
[2] 朱鵬翚.數(shù)學(xué)思想方法在高等數(shù)學(xué)教育教學(xué)中的作用[J].韶關(guān)學(xué)院學(xué)報(bào),2017,38(5):79-82.
[3] 馬明月.課程思政融入高等數(shù)學(xué)的思考[J].西部素質(zhì)教育,2022,8(21):45-48.
[4] 賈敬堂.淺析極限思想在經(jīng)濟(jì)生活中的應(yīng)用[J].邯鄲職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報(bào),2012,25(4):39-42.
[5] 林華.高職高等數(shù)學(xué)教學(xué)中的哲學(xué)思想及其應(yīng)用[J].柳州職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報(bào),2007(2):52-55.
[6] 李立明.高等數(shù)學(xué)教學(xué)中加強(qiáng)數(shù)學(xué)思想方法的思考[J].科技信息(學(xué)術(shù)版),2007(3):85.
[7] 周曉豐.指向素養(yǎng)達(dá)成的數(shù)學(xué)作業(yè)設(shè)計(jì)思考[J].數(shù)學(xué)之友,2022,36(1):40-43.
[8] 許榮好.分形幾何在高中數(shù)學(xué)中的滲透[J].數(shù)學(xué)之友,2022,36(1):58-59+62.
[9] 魯和平.構(gòu)造余弦定理模型解題[J].數(shù)學(xué)之友,2022,36(1):68-70.
[10] 郭影影.借高考題談單項(xiàng)選擇題解題策略[J].數(shù)學(xué)之友,2022,36(1):83-85.
[11] 李青.數(shù)學(xué)教學(xué)視域下的“李約瑟難題”探析[J].數(shù)學(xué)之友,2022(2):4-7.