线代教学中如何发挥例题的作用
2018-12-21王玉鹏
王玉鹏
摘要:线性代数是数学的一个分支,主要处理线性关系问题。它作为数学教学的重要内容,一直是广泛研讨的课题。如何教好线性代数课程,线性代数教学中如何发挥例题的作用,就成了完成数学教学核心任务。本文将从背景理论分析、知识掌握方法和数学应用价值中深入探析该课题。
关键词:线性代数;例题;作用
数学教学中,例题是做基本的教学示范,例题通常被编写在数学科的课本当中,以便更好地使学生了解某定律应用于数学,或者应用于实际与生产当中应当考虑的思路及其必需应涉及的条件。例题能帮助学生理解数学知识,掌握解题方法,解决实际问题。然而,如今的线性代数不能单纯依靠题海战术来体现数学的价值,应该运用代表性高的例题来展现数学思维,从而发挥例题的作用。
一、背景理论分析
例题常被编写到数学教材中,成为体现知识要点的核心内容。数学学习是一个系统学习,例题的背景完全基于作者的知识构成。发挥数学教学的例题功能,就是要掌握各知识点之间的关系,在数学教学大纲的要求下,体现线性代数的理论价值。努力让例题成为线代教学的核心工具,让学生在剖析中完成思考的体验过程。
二、如何发挥作用
2.1培养学生的综合应用能力
为了让学生更好地学习线性代数,教师要在数学知识框架的背景下,挖掘出能够在现实生活和价值观念中具有教学意义的数学习题,改善数学习题中例题的导向作用,促进学生建立思维模型。例题的设计要使学生获得重要的数学知识,还能运用数学思维和方法去解决实际问题,具备分析观察事物和环境的能力。培养学生的综合应用能力和创新精神。例题作为导向标,要考虑学生的解题能力,要帮助学生适应解题环境,引导学生掌握学习方法,增强学生解题的耐心和毅力。
2.2例题重视课程内涵
例题要注意教学技巧,能將知识之间的关联巧妙地传递给学生,让学生了解学习知识的重点和难点,并有针对性的解题,充分挖掘学生的潜能与优势,创新思维,提高解题能力。
在数学中,向量(也称为欧几里得向量、几何向量、矢量),指具有大小和方向的量。它可以形象化地表示为带箭头的线段。箭头所指:代表向量的方向;线段长度:代表向量的大小。与向量对应的只有大小,没有方向的量叫做数量(物理学中称标量)。
比如,线性代数教学中,向量间的关系和空间结构,通过例题的综合性让思维得到贯彻,可以设计这样的例题:已知4维向量F1,F2,F3与E1,E2,E3都线性无关,证明存在4维向量G,使得F1,F2,F3,G与E1,E2,E3,G都线性无关。
如果从几何的角度出发,就可以将问题简单化,让学生更加直观清晰地解题。我们可以将题型转换成例题的模板,已知3的维向量A的向量,C的向量与B的向量,D的向量都线性无关,证明存在3维向量E,使得A的向量,C的向量,E向量与B的向量,D的向量,E向量都线性无关。
这样,学生就能产生对原问题的思维模型和路径重现,获得知识的还原。进一步让学生的思路得到凝聚,挖掘学生的潜能,深化对问题的理解。例题与习题找到某种规律,逐步形成体系。根据知识之间的关联,有效地帮助学生总结规律,以例题为出发点,引申和延展出更多类型的习题,不断强化学生的知识方法,还培养学生善于总结的能力,从教学功能看,给了学生足够的联想空间,在例题之上的习题训练时对相关问题的延展和开拓,培养学生挖掘出有价值的思维方法,在训练中融会贯通某种思维惯性,增强探究精神和学习欲望。
2.3例题关注生活现实
例题大多是源于生活的,而数学最终使应用于生活。教师应注重从现实生活中把握知识要点,在事物规律中揭露例题精髓,从学生感兴趣的事件和视角出发,将符合情理的数学场景和数学问题写入教学内容,引导学生专心学习例题,敢于发现数学问题,将数学例题中的知识应用到实际中去。教师要贴近现实生活,让抽象的线代教学生动起来,体现在现实生活的使用价值,增强数学教学的趣味性。
比如:生活中流传着许多脍炙人口的趣味数学故事,洛书(现在称为3阶幻方)是世界上公认的最早的幻方,具有神秘的魅力,人们在长期探索其中的奥秘。以洛书为背景,依据不同需求设计的两道试题,提高了习题的趣味性,有利于稳定学生的注意力、深化学生的思维。
2.4例题渗透数学规律
线性代数作为一个独立的分支在20世纪才形成。最古老的线性问题是线性方程组的解法,在中国古代的数学著作《九章算术·方程》章中。数学名题是历史的积淀,是人类文化的重要组成部分,也是数学规律的总结。
如下例题:设{an}={a1,a2,…an,…}是复数域上的无穷数列,V是复数域上的全体无穷数列组成的集合,定义V中数列的加法为{an}+{bn}={an+bn},复数与数列的乘法为k{an}={kan},则V构成复数域上的线性空间。例题有四个问题需要解答,分别是:线性子空间,确定维数,证明同构映射,还有就是数列的通项公式。这四点都在这个例题中贯穿了起来,形成有序的知识链条。在例题学习时,引导学生把握学习规律,运用教学内容的属性和结构将知识串联起来,指向学生在数学规律中。有的线性代数比较容易,有的就比较困难就需要运用规律和思维定向进行归类,有针对性地设置难易程度,提高学生适应方法解题的能力,让学生形成循环思维,有规律性地掌握例题,将复杂的线性代数转化为要素各个击破,锻炼学生迁移知识和转换思维的能力。
三、结束语
心理的发展规律是数学教育的前提,我们应尊重学生的思维习惯,把握例题的核心思想,有创设性改设例题,调节学生的思维步骤,尊重例题的应用价值。线代教学中,例题越来越发挥着作用。它帮助学生构建思维体系,创设思维模型,提升学生的实际应用能力。作为教务工作者,更不应该忽略线代教学中例题的创造价值,综合应用课程的众多知识要点,将生活现实紧密结合,实现例题的导向功能。线性代数在科学实验和生活实例中,掌握例题的通性,实现目标,最终达到教学目的。
参考文献:
[1]王跃恒,赵人可,方丽飞.线代教学中如何发挥例题的作用[J].数学理论与应用,2005(4):102-104.
[2]孙冬梅.发挥线段图在策略教学中的独特作用——《解决问题的策略——从条件想起》教学设计(二)[J].小学教学设计,2015(26).