康麗坤
(河北省張家口高新區(qū)勝利南路50 號(hào)張家口職業(yè)技術(shù)學(xué)院基礎(chǔ)部,河北 張家口 075000)
在高職的高等數(shù)學(xué)課里積分上限函數(shù)這一節(jié)的內(nèi)容是抽象程度比較高的一節(jié),鑒于其在微積分內(nèi)容中的承上啟下作用,始終是教學(xué)過程的重點(diǎn)和難點(diǎn)。在多年的教學(xué)實(shí)踐中發(fā)現(xiàn),由于概念的抽象導(dǎo)致學(xué)生學(xué)習(xí)過程,多數(shù)是“照貓畫虎”,并不理解定義定理的涵義。為了使學(xué)生學(xué)透,學(xué)會(huì),學(xué)以致用,以降低抽象性為理念做了此教學(xué)設(shè)計(jì)。
首先,復(fù)習(xí)定積分的幾何意義,為講解積分上限函數(shù)的定義做準(zhǔn)備。板書過程中,把幾何意義中講解部分畫的清晰規(guī)范,在引出積分上限函數(shù)時(shí)用該圖(如圖1)。
然后,引導(dǎo)學(xué)生將函數(shù)的自變量由變?yōu)椋厦嫣岬降暮瘮?shù)圖像中坐標(biāo)橫軸改為軸。在區(qū)間[a,b]上,任意選取x,由定積分的幾何意義得,曲邊梯形的面積可以用定積分表示(如圖2)。
強(qiáng)調(diào),隨著x選取的不同,定積分有不同的值,尤其用幾何意義講解,曲邊梯形的面積隨著改變,由函數(shù)的定義可以得出,定積分,是一個(gè)以x為變量的函數(shù)。接著給出積分上限函數(shù)的定義:如果函數(shù)f(x)在區(qū)間[a,b]上連續(xù),則變動(dòng)上限的積分是上限x的函數(shù),稱為積分上限函數(shù),記為Φ(x),即(a≤x≤b)。
為了使 Φ(x)的抽象性再次降低,將函數(shù)f(t)和積分下限a,積分上限x分別設(shè)為具體的函數(shù)和數(shù)值。令f(t)=2t,列表如下:
講解表格的設(shè)計(jì)思路,引導(dǎo)學(xué)生手繪函數(shù)的圖像,結(jié)合定積分的幾何意義進(jìn)行計(jì)算。填寫表格如下:
在填寫表格的過程中,學(xué)生對(duì)這個(gè)函數(shù)有了進(jìn)一步的認(rèn)識(shí),接下來,組織討論以下幾個(gè)問題:
通過假設(shè)函數(shù)和自變量以及定量的取值,填寫表格,一個(gè)十分抽象的函數(shù)被具體化了。在這個(gè)計(jì)算填表的過程中,學(xué)生用到了前面學(xué)習(xí)的定積分的幾何意義,用到了函數(shù)求值等知識(shí),體現(xiàn)了溫故知新。在給自變量的幾個(gè)賦值后,相應(yīng)計(jì)算函數(shù)值過程中,體驗(yàn)定積分隨著上限變化而變化。整個(gè)過程,降低了函數(shù)的抽象性。
在高等數(shù)學(xué)課的教學(xué)中,由于教學(xué)內(nèi)容抽象難度,邏輯要求嚴(yán)謹(jǐn)縝密,而高職學(xué)生學(xué)習(xí)基礎(chǔ)差,理解能力有限,所以,降低抽象性,是整個(gè)教學(xué)設(shè)計(jì)的一個(gè)重要的理念。一般問題都可以從三個(gè)方面入手,一是將定值具體化,二是將函數(shù)具體化,而且具簡(jiǎn)單的函數(shù)為例,三是數(shù)形結(jié)合,就是將函數(shù)圖像做出來,用幾何意義輔助理解。四是,要注重板書授課,展示函數(shù)圖像繪制的過程,函數(shù)值計(jì)算的步驟,減少對(duì)多媒體課件的依賴。