楊松
摘要:對數(shù)學(xué)的學(xué)習(xí)并不是單一的,也不是獨立的,從數(shù)學(xué)層面來解析,數(shù)學(xué)每個知識和技能之間都是能夠緊密聯(lián)系在一起的,且知識點之間能夠融會貫通,相輔相成。從學(xué)術(shù)層面進行解析,數(shù)學(xué)和其他專業(yè)之間也是能夠相互幫助、相互成就的。對于高數(shù)基本知識點的掌握和解析,學(xué)生如果沒有關(guān)注學(xué)習(xí)技巧,那么學(xué)生在解題的時候,就會出現(xiàn)理解層面的疑惑,可能還會影響學(xué)生的記憶。進而為之后的高數(shù)學(xué)習(xí)帶來負面影響。從高等數(shù)學(xué)的整體布局出發(fā),能夠看到的是,高數(shù)基本知識點之間是有一定規(guī)律存在的;一些知識點之間存在著橫向的關(guān)聯(lián),一些知識點之間則能夠縱向的相互依存,也能夠進行縱向的知識延展。
關(guān)鍵詞:高等數(shù)學(xué);基本知識點;橫向鄰接;縱向拓展;
高數(shù)是一門由微積分學(xué)、代數(shù)學(xué)、幾何學(xué)以及它們之間的相融內(nèi)容所構(gòu)成的一門基礎(chǔ)性科目,其主要內(nèi)容包含數(shù)列、極限、微積分等內(nèi)容,是理科類本科生考試的固定科目。雖然由很多微小的知識點組成,但知識點并不是獨立的,它們之間有聯(lián)系、有類接、有延展、有拓寬。學(xué)習(xí)高等數(shù)學(xué)的本真就在于整合和歸納,觸類旁通,解決同類型的問題是學(xué)好高數(shù)的本源。一個知識點,不僅要抓到它的基本點,而且還要抓到它的生長點,更要抓到它的延展點。因為學(xué)習(xí)高等數(shù)學(xué)就是由淺入深、由小見大、由及到里的過程,只要掌握高數(shù)基本知識點的橫向鄰接與縱向拓展,就能夠獲取到對應(yīng)的知識理念,增強對應(yīng)的知識應(yīng)用能力。
一、高數(shù)基本知識點的橫向鄰接
關(guān)于基本知識點的橫向鄰接,我們可以把定積分的高數(shù)內(nèi)容作為分析的例子,我們明白,定積分的定義是立足在極限基礎(chǔ)上的,其基本思路是“化整為零”、“以直代曲”、“積零為整”,用基礎(chǔ)問題的處理手段,解決非基礎(chǔ)的問題,像是曲邊梯形的面積、變速運動問題的即時速度等等。由基本知識點的串聯(lián),自然而然地想象到不定積分的概念和幾何意義、原函數(shù)的求法、有理函數(shù)的積分、定積分的計算、牛頓萊布尼茨公式等等。從思想原理出發(fā),這種知識鄰接屬于從特殊到一般之后再回歸到特殊當(dāng)中的一類思維規(guī)律。從解析的過程來看,概念上的橫向關(guān)聯(lián),大多都以類接和鄰接為關(guān)鍵內(nèi)容,而縱向延展則體現(xiàn)為縱深延展和拓寬以及反向延展和拓寬,即從深層的知識出發(fā)進行探究,然后借此往淺層的知識追溯。
(一)概念層面的橫向類接
不少數(shù)學(xué)的概念、定理、原理層面,都擁有著橫向類接的問題,這和知識鏈接的歸類和總結(jié)十分的相似,但又不能完全地把它看成總結(jié)分析、整理分析、歸納分析。相同的概念、一致的原理、沒有差異的定理,如若從不同視角出發(fā),所獲取到的類接結(jié)果是有一定差異的。
就像極限概念的類接:依照自變量變化方向進行分析,極限大致分為兩類,一類稱之為點極限,另一類稱之為無窮遠極限,由點極限進行類接,其能夠分為左極限和右極限,由無窮遠極限進行類接,其能夠分為正無窮遠和負無窮遠。依照變量的性質(zhì)進行分析,極限分為“數(shù)列的極限”和函數(shù)的極限,數(shù)列的極限大致分為三類,即單調(diào)有界數(shù)列極其他類型調(diào)有界數(shù)列極限、其它類型數(shù)列極限。函數(shù)的極限分為兩類,即初等函數(shù)極限,非初等函數(shù)極限,由初等函數(shù)極限進行類接,其能夠分為“基本初等函數(shù)極限、復(fù)合其他類型、反函數(shù)的極限、其它類型的極限”,由非初等函數(shù)極限進行類接,其能夠分為“冪指函數(shù)極限、分段函數(shù)極限、隱函數(shù)極限、其它函數(shù)極限”。
上述兩種概念類接解析能夠說明,不同的分析視角能夠產(chǎn)生幾種完全不一樣的類接成果,這也為我們提供了分層次類接的策略。借助這樣的案例,我們能夠明白:針對一致性的概念,相同的定理、沒有差異的原理,我們需要從不同視角出層次地表述的問題,進行分層次的表述,進而完成全方面解析和把握的學(xué)習(xí)目標。
(二)概念層面的橫向鄰接
不少數(shù)學(xué)的概念和定理以及原理之間擁有著鄰接。所謂“鄰接”,指的其實就是概念基礎(chǔ)上的鄰近,在運用的時候,可以相互融合,并且借此加深一定的記憶。
我們可以把連續(xù)的概念當(dāng)做分析概念橫向鄰接的例子。連續(xù),除了一元函數(shù)的連續(xù)、還有二元函數(shù)的連續(xù)和多元函數(shù)的連續(xù)等等,而連續(xù)自身的定義,就鄰接著函數(shù)的定義域、函數(shù)值、點極限、微分。積分、區(qū)間連續(xù)等定義,除此外,連續(xù)自身還類接著導(dǎo)數(shù)的定義、增量、最值性、有界性、介值性、極限等都是連續(xù)直接呈現(xiàn)出來的結(jié)果。連續(xù)是函數(shù)最弱的性質(zhì),而導(dǎo)數(shù)連續(xù)是函數(shù)最強的性質(zhì)。它們之間的邏輯關(guān)系為,函數(shù)的導(dǎo)數(shù)連續(xù)能夠推出函數(shù)可導(dǎo),而函數(shù)可導(dǎo)能夠推斷出函數(shù)連續(xù)。導(dǎo)數(shù)的實質(zhì)是增量比的極限。函數(shù)可導(dǎo)一定連續(xù),但連續(xù)不一定可導(dǎo),可導(dǎo)一定可微,可微一定可導(dǎo),可微一定連續(xù),但連續(xù)不一定可微。由此可見,它們之間存在著鄰接關(guān)系。
二、高數(shù)基本知識點的縱向拓展
高其他主要概念之間,除了和其它概念之間擁有著橫向鄰接的關(guān)系,同時,還擁有著縱向拓展的聯(lián)系。單從縱向拓展和融合的視角來看,對于困難的問題,我們可以運用簡單的策略進行解決。比如極限概念的縱向拓展,即“極限→無窮小→導(dǎo)數(shù)→微分→積分”。
由微積分定理的縱向延伸進行分析,即從一元函數(shù)的分割開始進行取點、作和式、取極限定義、看幾何意義;“一元函數(shù)→二元函數(shù)→二重積分→三重積分→多重積分”;“定積分→可變上限的積分”;“常規(guī)積分→反常積分”。
關(guān)于高數(shù)基本知識點的縱向拓展學(xué)習(xí),其問題的提出要劍指中心,指向高數(shù)的關(guān)鍵內(nèi)容,掌握問題的精練程度。所謂“精練程度”,指的其實就是結(jié)合學(xué)習(xí)內(nèi)容的重點進行設(shè)問,結(jié)合學(xué)習(xí)思維的關(guān)鍵處進行設(shè)問,這樣,我們就能夠在精度的問題下,進行縱向的思考,并在解析問題的過程里,加強我們自己的數(shù)學(xué)解題能力。就以“微積分”的知識點為例,我們在進行縱向拓展的時候,就要把問題羅列出來,即微積分的面積問題、微積分的切線問題、微積分的速度問題[1]。
回歸微積分定理的拓展,其能夠延展為非正常積分的知識內(nèi)容,而學(xué)習(xí)的主要內(nèi)容,則是“問題的提出→反常積分的定義→反常積分的幾何意義”而提出的問題,就可以結(jié)合微積分的基本定理,設(shè)f(x)在[a,b]上連續(xù),若F(x)是f(x)在[a,b]上的一個原函數(shù),那么要求滿足(1) f(x)在區(qū)間[a,b]上連續(xù);(2) [ a,b]為有限區(qū)間。對問題的解析過程,其實就是由此獲取反常積分定義的過程,這種知識點層面的縱向拓展,事實上就是學(xué)好高數(shù)的基礎(chǔ)。
結(jié)束語:
綜上所述,高數(shù)的基本知識點存在著橫向鄰接關(guān)系和縱向拓展關(guān)系,精確地剖析和結(jié)局這些聯(lián)系,不僅能夠加深學(xué)生們對概念的了解,而且能夠借此加深學(xué)生的記憶力。簡單地說,從概念層面來看,高數(shù)的基本知識點是獨立存在的,但事實上,它們之間有著橫向和縱向的知識聯(lián)系,學(xué)生只要了解這些關(guān)系,且能夠歸納這些關(guān)系,學(xué)生們就能夠?qū)W好高等數(shù)學(xué),并從中獲取不限量的知識延續(xù)。
參考文獻:
[1]程美玉.新時代提高“高等數(shù)學(xué)”課程教學(xué)質(zhì)量的研究[J].黑龍江教育(理論與實踐),2021(11):76-77.