(東北電力大學理學院 吉林·吉林 132012)
高等數(shù)學是工科院校的一門十分重要的公共基礎課程,它具有高度的抽象性,嚴謹?shù)倪壿嬓院蛷V泛的應用性。由于在傳統(tǒng)課堂上,每節(jié)課的授課內容較多,學生在有限的時間內很難徹底消化理解,所以,很多學生對高等數(shù)學望而生畏。微課是在傳統(tǒng)教學資源基礎上繼承和發(fā)展起來的一種新型教學資源,它以教學微視頻為核心,教學內容短小精悍,每一節(jié)微課可針對高等數(shù)學的一個知識點進行教學設計,能夠有效地吸引學生的注意力,并且具有可重復觀看的特點,因此受到廣大學生的喜愛。筆者以“空間曲線的切線問題”為例,對高等數(shù)學的微課教學設計進行探究。
在介紹課程內容之前,首先要根據學生的知識儲備,對與教學內容密切相關的知識點進行必要的回顧。由于本節(jié)內容涉及到切線概念和空間直線的方程,所以在導入新課之前,先復習這兩個重要知識點。
前面已經回顧了切線的定義以及空間直線方程,要建立空間曲線的切線方程,關鍵是求得切線的方向向量,由于切線是割線的極限位置,所以首先考慮割線的方向向量,然后設法通過一個極限過程得到切線的方向向量。
由于空間曲線的切線的方向向量,與平面曲線的切線的斜率類似,體現(xiàn)的也是切線的傾斜程度。我們回顧一下平面曲線的切線的斜率。
已知空間曲線的參數(shù)方程以及曲線上的一個點,要建立曲線在該點處的切線方程,可按照以下步驟:
第一步,求出該點對應的參數(shù)值;
第二步,確定曲線在該點處的切線的方向向量(也稱為切向量);
第三步,列出切線方程。
當曲線方程不以參數(shù)形式給定時,可以適當?shù)剡x擇參數(shù),將方程轉化為參數(shù)形式。例如,求曲線在點處的切向量。我們通過觀察方程的特點,可以選擇,即曲線上動點的橫坐標作為參數(shù),也可以選擇,即曲線上動點的縱坐標作為參數(shù),將曲線方程化為參數(shù)形式,從而求得切向量。
本次微課的重點是掌握空間曲線的切線方程的求法。首先要將曲線方程表示成參數(shù)形式,然后確定切點對應的參數(shù)值,并利用導數(shù)求出切向量,接下來就可以列出切線方程。本次微課遵循有效教學的基本規(guī)律,根據預設教學目標、課程特點、學生認知規(guī)律進行教學設計。通過回顧平面曲線切線的求法,采用類比式教學法討論了空間曲線的切線方程的求法,知識傳授循序漸進,注重對學生數(shù)學思維的啟發(fā)和引導,教學內容短小精悍,但信息量豐富,通過課堂教學實踐,取得了較好的效果。