高等数学中一些抽象概念授课过程反思

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  摘要:高等数学[1]教学的一个痛点就是关于抽象概念的讲解,本文从平时的教案中节选无穷小、定积分、微分这三个教学片段加以剖析、总结,试图探讨最佳的讲解方法。
  关键词:高等数学;概念;教学设计;无穷小;无穷大;定积分;微分
  在平时的高等数学教学中,经常有一些概念讲解效果不甚理想。所以我在我带的工程造价专业班级中做了一次有目的性的探索,主要探索怎么在最短时间内讲清楚一些抽象的基本概念。本文摘选其中两个较为成功的片段,并将教学过程分析如下。
  一、无穷小无穷大概念教学设计片段
  本节课授课对象是专科学生,学生基础差,接受能一般,理解能一般。在此,先来看看教材中的无穷小的概念:
  无穷小量:若 时,函数 (即 ),则称函数 为当 时的无穷小量,简称无穷小。
  无穷大量:若 时,函数 (即 ),则称函数 为当 时的无穷大量,简称无穷大。
  这两个定义不算复杂,但专科生接受起来还是有有点难度,特别是按照教材书写方式来讲,学生是不太明白的。我采取以下讲解方法:什么是无穷小?极限为零的函数。举例说明: 是 时的无穷小量。 是 时的无穷大量。(用时1分钟)。如果以上讲解方法效果仍不理想,可以多举例子。以上讲解方法最大的好处是使学生在较短时间有一个理解上的頓悟。从而使他有了继续听下去的信心和兴趣。反观以前的的教法,耗时长,表述严谨但内容冗长,学生在听的过程中容易丧失兴趣。该片段所举定义较为简单,可以通过以上方式让学生秒懂,然后辅以一定的例子加深理解即可。但对于较为复杂的定义,以上方法要做灵活变通才能发挥作用。即把复杂的定义做合理的拆分,拆分成若干个小的、易于表述清楚的定义,然后再总结汇总。
  二、定积分概念讲解教学设计片段
  定积分定义较为复杂,非一两句描述性语言能概括,所以我采取的方法是化整为零,各个击破。根据定积分定义内容和内在逻辑顺序,可以将定积分做如下拆分:
  这样把一个复杂的定义经过拆分,逐个讲解。精炼一下语言,可以在10分钟内讲解完该定义。
  三、微分概念讲解教学设计片段
  为了体现化整为零、逐个击破这种授课方法的好处,再看一个关于微分定义的教学设计片段。先来看看教材是怎么定义微分的。教材先给出一个矩形金属薄片由于受热而导致面积变大的引例。具体如下:
  引例[1] 一块正方形金属薄片因受温度变化的影响,边长由 变为 ,问:薄片的面积改变了多少?
  经过以上过程,可以给学生讲清楚函数微分的定义。但此时,学生仍不能深刻认识微分意义和作用。接下来可以从微分的几何意义来进一步阐述微分的含义。在这个过程中要给学生强调以直代曲的思想。关于微分几何意义的讲解本文不再赘述。
  四、结束语
   以上授课方法的优点是通俗易懂,节时高效,且易于查找学生的不明白之处。缺点是有些表述由于过于通俗而失掉严谨性,这个可以通过打磨教学用语从而使表达尽可能严谨。
  参考文献:
  [1] 同济大学数学系编.高等数学[M].6版.北京:高等教育学出版社.
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