劉現(xiàn)芳
摘 ? 要:極限概念幾乎貫穿整個高等數(shù)學,因而突出了極限概念在高等數(shù)學中的重要性。教師在教授學生高等數(shù)學知識的同時,要注重思維的培養(yǎng)與正確引導,利用科學、合理的方法全面激發(fā)學生的獨自思考能力?;跇O限思想對高等數(shù)學的重要性,本文就極限概念做了重點闡述,通過概念講解,突出了極限的特性,針對現(xiàn)階段學生在學習極限概念時存在的問題進行分析,并找出解決方案,以求更好地為學生展示極限概念的原理,培養(yǎng)學生的極限思想,使學生能夠順利完成接下來的學業(yè)。
關鍵詞:高等數(shù)學 ?極限概念 ?認知分析 ?教學分析
中圖分類號:O171-4 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻標識碼:A ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文章編號:1674-098X(2019)08(c)-0228-02
在我國高職院校中,高等數(shù)學是理工科專業(yè)的必修課,而極限概念又是整個高等數(shù)學的基礎,因此對學習高等數(shù)學有著重要的影響。目前,極限概念的學習困難主要與其嚴密的邏輯關系有關,在教學過程中,教學主體的錯位導致學生的邏輯思維得不到充分發(fā)揮。只有正確把握教與學的地位,才能夠有效引導學生進行獨立思考,以更好的掌握極限概念知識。
1 ?高等數(shù)學中的極限概念
極限概念作為一種思想,指引著高等數(shù)學的理論概念。如果掌握不好會影響接下來的微積分學習。通俗來說,極限概念的定義有兩種:
(1)假設函數(shù)y=f(x)在區(qū)間內,假設時,則函數(shù)f(x)會無限接近一個確定的常數(shù)A,則稱A為當x趨于+∞時函數(shù)f(x)的極限。記作limf(x)=A,x→+∞。
(2)假設函數(shù)y=f(x)在點a的左、右近旁,那么x無限趨近a時(記作x→a),當函數(shù)值無限接近一個確定的常數(shù)A,則稱A為當x無限趨近于a時,函數(shù)f(x)的極限值。記作limf(x)=A,x→a。
2 ?極限概念的認知分析
2.1 無限與極限的區(qū)分
在學生的認知理念中,存在無限概念與極限概念相混淆的情況,無限是基于哲學層面的,包含范圍廣。而極限只是無限中的一種,即無限逼近,是一種數(shù)學概念。
2.2 極限概念的吸收層次
學生對極限概念的學習從認知層面開始,從極限概念的二重性與無限逼近的認知中,了解極限概念的基本含義,從而進一步站在無限概念的視角上,意識到極限演變過程的整體構造與可執(zhí)行性。通過對極限概念的進一步認知,學生會把思路推動到極限概念的演繹中,從而可以正確使用嚴密的數(shù)學語言,來羅列極限的演變過程。
3 ?極限概念的教學分析
3.1 運用正確的方法把學生引入極限概念中
要校正學生多年來的學習習慣,并逐步向智慧學習的層面引導。為了把極限概念的正確認知灌輸?shù)綄W生的意識中,可以充分利用直觀方法,來標顯極限概念的思想。
3.1.1 割圓術
將圓做內接正多邊形細割圓等分處理,內接正12邊形、內接正24邊形、內接正48邊形、…、內接正12×2n-1邊形,對應面積為S1、S2、S3、…、Sn。因此,針對割圓術引出一個數(shù)列,即S1,S2,S3,…,Sn。隨著內切割面的增加,使內接正邊形的邊數(shù)增加,從而更加接近圓形。這里,教師可以引導學生思考無限接近圓形的S值,這是一個極限,從而用割圓術引導出極限概念。
3.1.2 極限承受
研究一匹馬能夠承受的極限載重量,在馬背上不斷的增加糧食的重量,1kg,2kg,3kg……nkg,從而引出數(shù)列M1,M2,M3……Mn這里的n指馬倒下前所承受的最后的重量,也是其所承受的極限值。
利用學生的認知來進行極限概念的引入,使學生對極限概念形成正確的理解,有利于其在接下來的極限知識理解。
3.2 從極限法則出發(fā)推廣到函數(shù)
3.3 利用事例引導學生掌握極限概念中的難點
3.3.1 ε的二重性
一般來說,學生對ε的二重性理解較為片面,因此,對于給定ε而求N的求解難以應對。要讓學生全面打開思路,就要把最關鍵的條件凸顯出來,即n>N,由此推出∣an-a∣<ε,在n>N這個條件中,當n無限增加時,an就會無限接近常數(shù)a,即∣an-a∣可以無限的小,但是依然大于零,因此∣an-a∣這個公式可以表現(xiàn)an與a之間的無限接近度,最后求出N。
3.3.2 N的二重性
3.4 引導學生掌握并延伸極限概念
極限概念在整個高等數(shù)學的中都有體現(xiàn),因此,在完成極限初步概念的同時,要培養(yǎng)學生正確的極限思想。使學生在樹立直觀思想的基礎上,引導學生利用極限思想向拓展層面發(fā)展,把極限概念全面運用到定積分、導數(shù)、二重積分及曲線積分的概念學習中。
4 ?結語
高等數(shù)學一直以來都是教學難點,因其嚴密的邏輯性及推理性,使得學生無法更好的掌握其概念,因而形成了學習困難。要知道高等數(shù)學及極限概念因其難度系數(shù)較大,需要長時間的學習,循序漸進的理清理論概念,打開分析思路,從而才可以奠定較為扎實的基礎。教師要從實際出發(fā),通過掌握學生的學習困難,從而有效地展開教學,全力激發(fā)學生的學習興趣,幫助學生走出學習誤區(qū)。
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