極限思想范文10篇

時(shí)間:2024-02-18 01:31:03

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極限思想

極限思想的辯證深究

摘要:極限理論貫穿整個(gè)微積分學(xué),是微積分的重要內(nèi)容和難點(diǎn)。認(rèn)識(shí)極限思想是把握和理解極限理論的前提。通過(guò)極限思想與辨證哲學(xué)的緊密聯(lián)系,加強(qiáng)極限思想的辨證理解,有助于數(shù)學(xué)思維的培養(yǎng)和數(shù)學(xué)素養(yǎng)的提高。

關(guān)鍵詞:極限思想;辨證哲學(xué);對(duì)立統(tǒng)一

微積分是研究客觀世界運(yùn)動(dòng)現(xiàn)象的一門學(xué)科,我們引入極限概念對(duì)客觀世界運(yùn)動(dòng)過(guò)程加以描述,用極限方法建立其數(shù)量關(guān)系并研究其運(yùn)動(dòng)結(jié)果[1]。極限理論是微積分學(xué)的基礎(chǔ)理論,貫穿整個(gè)微積分學(xué)。要學(xué)好微積分,必須認(rèn)識(shí)和理解極限理論,而把握極限理論的前提,首先要認(rèn)識(shí)極限思想。極限思想蘊(yùn)涵著豐富的辯證思想,是變與不變、過(guò)程與結(jié)果、有限與無(wú)限、近似與精確、量變與質(zhì)變以及否定與肯定的對(duì)立統(tǒng)一。

1極限思想與辯證哲學(xué)的聯(lián)系

1.1極限思想是變與不變的對(duì)立統(tǒng)一。

“變”與“不變”反映了客觀事物運(yùn)動(dòng)變化與相對(duì)靜止兩種不同狀態(tài),不變是相對(duì)的,變是絕對(duì)的,但它們?cè)谝欢l件下又可相互轉(zhuǎn)化。例如,平面內(nèi)一條曲線C上某一點(diǎn)P的切線斜率為kp。除P點(diǎn)外曲線上點(diǎn)的斜率k是變量,kp是不變量,曲線上不同的點(diǎn)對(duì)應(yīng)不同的斜率K,斜率k不可能等于kp,k與kp是變與不變的對(duì)立關(guān)系;同時(shí),它們之間也體現(xiàn)了一種相互聯(lián)系相互依賴的關(guān)系。當(dāng)曲線上的點(diǎn)無(wú)限接近P點(diǎn)過(guò)程中,斜率k無(wú)限接近kp,變化的量向不變的量逐漸接近。當(dāng)無(wú)限接近的結(jié)果產(chǎn)生質(zhì)的飛躍時(shí),變量轉(zhuǎn)化為不變量,即“變”而“不變”,這體現(xiàn)了變與不變的統(tǒng)一關(guān)系。

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極限思想的辯證思考以及詮釋

微積分是研究客觀世界運(yùn)動(dòng)現(xiàn)象的一門學(xué)科,我們引入極限概念對(duì)客觀世界運(yùn)動(dòng)過(guò)程加以描述,用極限方法建立其數(shù)量關(guān)系并研究其運(yùn)動(dòng)結(jié)果。極限理論是微積分學(xué)的基礎(chǔ)理論,貫穿整個(gè)微積分學(xué)。要學(xué)好微積分,必須認(rèn)識(shí)和理解極限理論,而把握極限理論的前提,首先要認(rèn)識(shí)極限思想。極限思想蘊(yùn)涵著豐富的辯證思想,是變與不變、過(guò)程與結(jié)果、有限與無(wú)限、近似與精確、量變與質(zhì)變以及否定與肯定的對(duì)立統(tǒng)一。

1極限思想與辯證哲學(xué)的聯(lián)系。

1.1極限思想是變與不變的對(duì)立統(tǒng)一。

“變”與“不變”反映了客觀事物運(yùn)動(dòng)變化與相對(duì)靜止兩種不同狀態(tài),不變是相對(duì)的,變是絕對(duì)的,但它們?cè)谝欢l件下又可相互轉(zhuǎn)化。例如,平面內(nèi)一條曲線C上某一點(diǎn)P的切線斜率為kp。除P點(diǎn)外曲線上點(diǎn)的斜率k是變量,kp是不變量,曲線上不同的點(diǎn)對(duì)應(yīng)不同的斜率K,斜率k不可能等于kp,k與kp是變與不變的對(duì)立關(guān)系;同時(shí),它們之間也體現(xiàn)了一種相互聯(lián)系相互依賴的關(guān)系。當(dāng)曲線上的點(diǎn)無(wú)限接近P點(diǎn)過(guò)程中,斜率k無(wú)限接近kp,變化的量向不變的量逐漸接近。當(dāng)無(wú)限接近的結(jié)果產(chǎn)生質(zhì)的飛躍時(shí),變量轉(zhuǎn)化為不變量,即“變”而“不變”,這體現(xiàn)了變與不變的統(tǒng)一關(guān)系。

1.2極限思想是過(guò)程與結(jié)果的對(duì)立統(tǒng)一。

過(guò)程和結(jié)果在哲學(xué)上是辯證統(tǒng)一的關(guān)系,在極限思想中也充分體現(xiàn)了結(jié)果與過(guò)程的對(duì)立統(tǒng)一。在上例中,當(dāng)曲線上的點(diǎn)無(wú)限接近點(diǎn)P的變化過(guò)程中,k是變化過(guò)程,kp是變化結(jié)果。一方面,無(wú)論曲線上點(diǎn)多么接近點(diǎn)P,都不能與點(diǎn)P重合,同樣曲線上變化點(diǎn)的斜率k也不等于kp,這體現(xiàn)了過(guò)程與結(jié)果的對(duì)立性;另一方面,隨著無(wú)限接近過(guò)程的進(jìn)行,斜率k越來(lái)越接近kp,二者之間有緊密的聯(lián)系,無(wú)限接近的變化結(jié)果使得斜率k轉(zhuǎn)化為kp,這體現(xiàn)了過(guò)程與結(jié)果的統(tǒng)一性。所以,通過(guò)研究曲線上點(diǎn)斜率k的變化過(guò)程得到P點(diǎn)的斜率kp就是過(guò)程與結(jié)果的對(duì)立統(tǒng)一。

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探究極限思想的辯證思考與理解

摘要:極限理論貫穿整個(gè)微積分學(xué),是微積分的重要內(nèi)容和難點(diǎn)。認(rèn)識(shí)極限思想是把握和理解極限理論的前提。通過(guò)極限思想與辨證哲學(xué)的緊密聯(lián)系,加強(qiáng)極限思想的辨證理解,有助于數(shù)學(xué)思維的培養(yǎng)和數(shù)學(xué)素養(yǎng)的提高。

關(guān)鍵詞:極限思想;辨證哲學(xué);對(duì)立統(tǒng)一

0引言。

微積分是研究客觀世界運(yùn)動(dòng)現(xiàn)象的一門學(xué)科,我們引入極限概念對(duì)客觀世界運(yùn)動(dòng)過(guò)程加以描述,用極限方法建立其數(shù)量關(guān)系并研究其運(yùn)動(dòng)結(jié)果[1]。極限理論是微積分學(xué)的基礎(chǔ)理論,貫穿整個(gè)微積分學(xué)。要學(xué)好微積分,必須認(rèn)識(shí)和理解極限理論,而把握極限理論的前提,首先要認(rèn)識(shí)極限思想。極限思想蘊(yùn)涵著豐富的辯證思想,是變與不變、過(guò)程與結(jié)果、有限與無(wú)限、近似與精確、量變與質(zhì)變以及否定與肯定的對(duì)立統(tǒng)一。

1極限思想與辯證哲學(xué)的聯(lián)系。

1.1極限思想是變與不變的對(duì)立統(tǒng)一。

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高職信息化教學(xué)設(shè)計(jì)論文

摘要:本文以“利用Matlab求解極限及其應(yīng)用問(wèn)題”為例,進(jìn)行高職數(shù)學(xué)信息化教學(xué)授導(dǎo)型教學(xué)設(shè)計(jì)。教學(xué)過(guò)程中融入了多媒體、微課視頻、“極域”電子教室教學(xué)管理軟件、Matlab數(shù)學(xué)軟件等多樣化的信息化教學(xué)資源,通過(guò)自測(cè)、搶答、分組合作的學(xué)習(xí)過(guò)程,讓學(xué)生真正參與教學(xué)活動(dòng),培養(yǎng)學(xué)生的自主探究意識(shí)和團(tuán)結(jié)協(xié)作能力,進(jìn)而更好地掌握數(shù)學(xué)知識(shí)并能有效地解決實(shí)際問(wèn)題。教學(xué)實(shí)踐證明,信息化教學(xué)授導(dǎo)型教學(xué)設(shè)計(jì)大大提高了課堂教學(xué)效果,有助于提高學(xué)生綜合素質(zhì)和職業(yè)能力。

關(guān)鍵詞:高職數(shù)學(xué);信息化教學(xué);授導(dǎo)型教學(xué)設(shè)計(jì)

在高職自主招生和信息化時(shí)代背景下,教師充分利用信息化教學(xué)資源嘗試授導(dǎo)型的教學(xué)形式進(jìn)行教學(xué)改革勢(shì)在必行。信息化教學(xué)就是在信息化教學(xué)環(huán)境中,教師與學(xué)生借助現(xiàn)代教育媒體、教育信息資源和教育技術(shù)方法進(jìn)行的雙邊活動(dòng)[1]。授導(dǎo)型教學(xué)主要是指在具體的課堂教學(xué)中以講解、示范、練習(xí)、自主學(xué)習(xí)、小組討論、合作學(xué)習(xí)、問(wèn)題化學(xué)習(xí)等方法綜合運(yùn)用的課堂教學(xué)形式。需要考慮教學(xué)目標(biāo)、課程內(nèi)容、學(xué)習(xí)者的特點(diǎn)、教學(xué)方法、教學(xué)策略及教學(xué)環(huán)境之間的相互關(guān)系。本文以“利用Matlab求解極限及其應(yīng)用問(wèn)題”教學(xué)設(shè)計(jì)為例,實(shí)踐信息化教學(xué)環(huán)境中授導(dǎo)型教學(xué)過(guò)程,并收到了良好的教學(xué)效果。

一教學(xué)設(shè)計(jì)

(一)本節(jié)內(nèi)容在教材中起到的作用。學(xué)生學(xué)習(xí)《函數(shù)的極限與連續(xù)》這一章的內(nèi)容時(shí),最初學(xué)習(xí)“極限概念”,通過(guò)借助函數(shù)圖像直觀地分析一些常見基本初等函數(shù)的極限,比較容易。接下來(lái)學(xué)習(xí)“極限運(yùn)算”和“兩個(gè)重要極限”,學(xué)生必須先分析函數(shù)的結(jié)構(gòu),再正確運(yùn)用定理、結(jié)論,有時(shí)甚至需要一定的技巧方法才能解決,這對(duì)學(xué)生的邏輯分析能力和運(yùn)算能力的要求都比較高。高職一年級(jí)的學(xué)生在學(xué)完這兩節(jié)內(nèi)容后,學(xué)習(xí)興趣和學(xué)的自信心會(huì)受到影響。此時(shí)加入“利用Matlab求解極限及其應(yīng)用問(wèn)題”這一上機(jī)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容,能讓學(xué)生找到一種“山窮水復(fù)疑無(wú)路,柳暗花明又一村”的感覺。通過(guò)數(shù)學(xué)軟件計(jì)算函數(shù)的極限,能夠彌補(bǔ)學(xué)生計(jì)算方面的短板,增強(qiáng)學(xué)習(xí)的自信。其中極限的應(yīng)用案例又可以在很大程度上激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,提升學(xué)習(xí)效果,也為后續(xù)學(xué)習(xí)“函數(shù)的連續(xù)性”奠定了良好的基礎(chǔ)[2,3]。(二)學(xué)習(xí)目標(biāo)。(1)知識(shí)與技能目標(biāo):通過(guò)上機(jī)操作練習(xí),使學(xué)生掌握Matlab軟件計(jì)算極限的命令格式;通過(guò)分組討論極限應(yīng)用案例,培養(yǎng)學(xué)生解決實(shí)際問(wèn)題的建模能力。(2)過(guò)程與方法:學(xué)生通過(guò)老師的演示,能正確調(diào)用limit命令計(jì)算各種函數(shù)極限,通過(guò)小組活動(dòng),熟練運(yùn)用Matlab軟件計(jì)算極限并鞏固計(jì)算極限的技巧方法。通過(guò)上網(wǎng)檢索與合作學(xué)習(xí),驗(yàn)證割圓術(shù)的極限思想,并解決極限實(shí)際應(yīng)用問(wèn)題。(3)情感價(jià)值目標(biāo):學(xué)生在上機(jī)操作環(huán)節(jié)會(huì)出現(xiàn)各種錯(cuò)誤,需要嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膶W(xué)習(xí)態(tài)度和認(rèn)真的學(xué)習(xí)習(xí)慣;在小組合作學(xué)習(xí)過(guò)程中,需要團(tuán)隊(duì)協(xié)作意識(shí)及探索創(chuàng)新精神。(三)學(xué)習(xí)者分析。學(xué)習(xí)者為高職一年級(jí)學(xué)生,數(shù)學(xué)理論基礎(chǔ)偏薄弱,但是接受新事物能力較快,有較強(qiáng)的動(dòng)手能力,有較強(qiáng)的應(yīng)用意識(shí)。(四)學(xué)習(xí)內(nèi)容分析。學(xué)習(xí)內(nèi)容包括:計(jì)算函數(shù)極限的limit命令格式、驗(yàn)證割圓術(shù)思想(隨邊數(shù)無(wú)限增大圓內(nèi)接正多邊形的面積無(wú)限接近圓的面積)及極限應(yīng)用問(wèn)題。極限計(jì)算和應(yīng)用是較抽象的內(nèi)容,是《高等數(shù)學(xué)》教學(xué)的重難點(diǎn)。利用Matlab軟件求解極限的方法能夠讓數(shù)學(xué)基礎(chǔ)偏弱的學(xué)生容易理解和接受,但是也需要學(xué)生親自上機(jī)操作練習(xí)才能熟練掌握。應(yīng)用案例中需要學(xué)生自己歸納推導(dǎo)圓內(nèi)接正多邊形面積公式和連續(xù)復(fù)利公式,在有網(wǎng)絡(luò)的環(huán)境下教學(xué),對(duì)于高職學(xué)生的學(xué)習(xí)探究有很大的幫助。(五)學(xué)習(xí)的重、難點(diǎn)及突破方法學(xué)習(xí)重點(diǎn)。是計(jì)算六種函數(shù)極限的limit命令格式,極限應(yīng)用;難點(diǎn)是利用數(shù)學(xué)知識(shí)和計(jì)算機(jī)軟件解決極限應(yīng)用問(wèn)題。一方面,教師講授中強(qiáng)調(diào)操作中容易出錯(cuò)的幾點(diǎn),引起學(xué)生注意;另一方面,學(xué)生在操作過(guò)程中自我檢查,相互檢查,總結(jié)經(jīng)驗(yàn)。(六)教學(xué)方法。講解、演示、個(gè)別指導(dǎo)、操練與練習(xí)、自主學(xué)習(xí)、小組討論、合作學(xué)習(xí)。(七)教學(xué)資源。臺(tái)式機(jī)房,多媒體,微課視頻,“極域”電子教室課堂教學(xué)管理軟件,Matlab軟件,Internet網(wǎng)絡(luò)及QQ群交流平臺(tái)。(八)教學(xué)過(guò)程。第1課時(shí):應(yīng)用軟件計(jì)算函數(shù)的極限(1)教師講解Matlab軟件計(jì)算六種函數(shù)極限的limit命令格式,舉例并具體操作演示計(jì)算函數(shù)極限的步驟,強(qiáng)調(diào)注意事項(xiàng)。該部分教學(xué)內(nèi)容由教師事先使用錄屏軟件錄制微課視頻,提前發(fā)到班級(jí)QQ群中供學(xué)生預(yù)習(xí),練習(xí)參考及課后復(fù)習(xí)時(shí)使用,實(shí)現(xiàn)自主學(xué)習(xí)。(10分鐘)(2)學(xué)生根據(jù)教師的演示獨(dú)立完成在線測(cè)試題目,并能及時(shí)看到測(cè)試結(jié)果和正確答案。在線測(cè)試題目需要教師提前做好,學(xué)生測(cè)試過(guò)程,教師可以個(gè)別指導(dǎo)。做測(cè)試特別順利的同學(xué),利用剩余時(shí)間鞏固手工計(jì)算極限的方法。(25分鐘)(3)分組活動(dòng),搶答測(cè)試題目。學(xué)生們可以使用手工計(jì)算,也可以使用Matlab軟件計(jì)算,對(duì)比兩種方法的優(yōu)劣,增強(qiáng)學(xué)生參與課堂活動(dòng)的積極性。(10分鐘)第2課時(shí):引導(dǎo)分組合作解決極限應(yīng)用問(wèn)題(1)合作學(xué)習(xí),闡述割圓術(shù)的極限思想,求出半徑為R的圓內(nèi)接正多邊形面積公式An,可借助網(wǎng)絡(luò)搜索得到正確結(jié)論;(10分鐘)(2)請(qǐng)利用Matlab命令求出nnA∞→lim,驗(yàn)證割圓術(shù)的極限思想。完成較快的同學(xué)可再用手工計(jì)算該極限。(5分鐘)(3)合作學(xué)習(xí)復(fù)利公式:設(shè)本金為0A,年利率為r,按復(fù)利計(jì)算,若一年計(jì)息1次,求出第t年末的本利和tA;若一年計(jì)息2次,第t年末的本利和tA是多少?若一年計(jì)息4次,第t年末的本利和tA是多少?若一年計(jì)息n次,求第t年末的本利和tA的公式;(10分鐘)(4)探討連續(xù)復(fù)利公式:若按連續(xù)復(fù)利計(jì)算,即一年內(nèi)計(jì)息次數(shù)n無(wú)限增加,第t年末的本利和tA會(huì)不會(huì)無(wú)限增加?最終是多少?先利用Matlab命令計(jì)算,進(jìn)一步探討手工計(jì)算該極限的方法。(5分鐘)(5)課堂小結(jié)(5分鐘)先以提問(wèn)的方式啟發(fā)學(xué)生總結(jié):Matalb軟件求函數(shù)的極限命令是哪個(gè)?使用該命令求極限一般需要確定幾項(xiàng)參數(shù)?使用該命令之前,需要做哪些準(zhǔn)備工作?在操作過(guò)程中,自己經(jīng)常出現(xiàn)哪些錯(cuò)誤?哪些地方要特別注意?最后由教師總結(jié):使用limit命令計(jì)算函數(shù)極限,需確定其各項(xiàng)參數(shù),并事先使用syms命令聲明函數(shù)表達(dá)式中所有符號(hào)變量,尤其是在解決實(shí)際問(wèn)題的極限時(shí),要明確自變量的符號(hào)。(6)學(xué)生自主整理實(shí)驗(yàn)報(bào)告并提交。(10分鐘)實(shí)驗(yàn)報(bào)告內(nèi)容提要:①M(fèi)atlab求函數(shù)極限的命令格式②利用Matlab求函數(shù)極限的一般步驟③極限應(yīng)用1.驗(yàn)證割圓術(shù)的極限思想2.連續(xù)復(fù)利公式(九)教學(xué)總結(jié)。學(xué)生能利用數(shù)學(xué)軟件計(jì)算各種函數(shù)極限,大大降低了學(xué)習(xí)難度;極域電子教室的教學(xué)管理和評(píng)測(cè)功能,不僅提高了教學(xué)效率,還增強(qiáng)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣;通過(guò)對(duì)limit命令格式各項(xiàng)參數(shù)的設(shè)置,加深了學(xué)生對(duì)函數(shù)極限概念的理解及對(duì)極限符號(hào)的認(rèn)識(shí)。在小組討論,合作學(xué)習(xí)的過(guò)程中,學(xué)生們自主學(xué)習(xí),積極討論,解決了極限實(shí)際應(yīng)用問(wèn)題,最終高效地完成了實(shí)驗(yàn)報(bào)告。同時(shí),教師在完成教學(xué)設(shè)計(jì)和實(shí)施教學(xué)過(guò)程中,從課前準(zhǔn)備教學(xué)課件、錄制微課視頻、編輯在線測(cè)試題目、制作實(shí)驗(yàn)報(bào)告到課上廣播課件、分組教學(xué)、引導(dǎo)討論、監(jiān)控學(xué)生學(xué)習(xí)等各個(gè)教學(xué)環(huán)節(jié),都需要熟練使用信息化教學(xué)資源,這樣的教學(xué)過(guò)程也提高了教師應(yīng)用信息化的教學(xué)能力[4,5]。

二結(jié)束語(yǔ)

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高職高等數(shù)學(xué)教材解讀策略

摘要:教材是課程的載體,在高職數(shù)學(xué)教學(xué)過(guò)程中,教師只有正確理解教材的編排意圖,才能有效利用教材為教學(xué)服務(wù)。本文以高職高等數(shù)學(xué)教材的函數(shù)板塊為例,從教學(xué)大綱、學(xué)生學(xué)的角度和教材的編排三方面對(duì)高職高等數(shù)學(xué)教材進(jìn)行全方位的解讀,從而為高職數(shù)學(xué)教學(xué)設(shè)計(jì)指引明確的方向。

關(guān)鍵詞:高職;高等數(shù)學(xué);教材解讀;函數(shù)

當(dāng)前高職數(shù)學(xué)教學(xué)存在教學(xué)目標(biāo)不明確、數(shù)學(xué)教材單一和學(xué)生數(shù)學(xué)基礎(chǔ)差等問(wèn)題〔1〕,在職業(yè)教育培養(yǎng)目標(biāo)的背景下,教師重新定位和思考高職高等數(shù)學(xué)教材顯得非常重要。學(xué)生是教育培養(yǎng)的對(duì)象;教材是組織教學(xué)的載體;課標(biāo)是教學(xué)的目標(biāo)和要求。合理定位,正確處理學(xué)生、教材和課標(biāo)三者的關(guān)系,教學(xué)上可以事半功倍,收到良好的課堂教學(xué)效果;相反,如果定位不準(zhǔn),未能正確處理三者的關(guān)系,教學(xué)效果必然不理想。為了正確處理三者的關(guān)系,教師需要對(duì)三者進(jìn)行全方位解讀,不應(yīng)只看到教材中淺顯的教學(xué)內(nèi)容,更應(yīng)該看到教材背后隱含的教學(xué)目標(biāo)、知識(shí)的邏輯結(jié)構(gòu)體系以及學(xué)生的心理特點(diǎn)和認(rèn)知規(guī)律。

一、從教學(xué)大綱把握教材中隱性教學(xué)目標(biāo)

教學(xué)大綱是教材解讀的基礎(chǔ)和依據(jù),是課程教學(xué)目標(biāo)落實(shí)與否的重要標(biāo)準(zhǔn),但在當(dāng)前高職高等數(shù)學(xué)的教學(xué)任務(wù)中,很多教師只看教材定目標(biāo),甚至只“教教材”,而不看教學(xué)大綱的現(xiàn)象,使得數(shù)學(xué)課堂教學(xué)無(wú)方向可言,實(shí)際教學(xué)效果大打折扣。因此,教師在確定教學(xué)目標(biāo)之前,首先要熟悉教學(xué)大綱,尤其要對(duì)學(xué)段目標(biāo)一目了然,并在此前提下細(xì)化每一節(jié)課所要達(dá)到的教學(xué)目標(biāo),以此在宏觀上把握教學(xué)目標(biāo)的推進(jìn),否則就有可能造成教學(xué)目標(biāo)的缺位。教師在教學(xué)設(shè)計(jì)過(guò)程中,可以參照教學(xué)大綱中的教學(xué)目標(biāo)和要求來(lái)把握某節(jié)課的教學(xué)目標(biāo)。例如“導(dǎo)數(shù)的概念”一課,我們可以根據(jù)高等數(shù)學(xué)教學(xué)大綱來(lái)確定導(dǎo)數(shù)的教學(xué)目標(biāo)。具體目標(biāo)包括如下幾個(gè)方面:1.理解變化率問(wèn)題的數(shù)學(xué)模型;2.理解導(dǎo)數(shù)的定義;3.掌握基本初等函數(shù)的導(dǎo)數(shù)公式;4.理解可導(dǎo)與連續(xù)的關(guān)系。同時(shí),在實(shí)際教學(xué)設(shè)計(jì)過(guò)程中,數(shù)學(xué)教學(xué)目標(biāo)應(yīng)盡可能具體化,便于實(shí)際操作和測(cè)量。

二、從學(xué)生角度看教材編排的特點(diǎn)

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物理解題極限思維法研究

【摘要】在物理解題過(guò)程中,極限思維法能夠利用直觀、簡(jiǎn)捷的方法對(duì)物理難題進(jìn)行解答。因此,極限思維法在物理學(xué)科中具有著非常重要的應(yīng)用意義。而通過(guò)對(duì)極限思維法的針對(duì)性運(yùn)用,不僅能夠使我們另辟蹊徑,還能使原本較為復(fù)雜的物理題變得更加簡(jiǎn)單,能夠有效提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)效率。因此,本文便通過(guò)對(duì)極限思維法在物理解題中的應(yīng)用方式進(jìn)行探討。

【關(guān)鍵詞】物理解題;極限思維法;應(yīng)用方式

一、極限思維法概述

極限思維法是根據(jù)數(shù)學(xué)學(xué)科中的歸納法與演繹法進(jìn)行相互結(jié)合的方式而逐漸演變過(guò)來(lái)的,從某種意義上來(lái)說(shuō),極限思維法既具備數(shù)學(xué)思想,也同樣具備物理思想。極限思維法在物理解題中是通過(guò)對(duì)兩個(gè)變量中的其中一個(gè)變量進(jìn)行假設(shè),使其成為既定區(qū)域中的一個(gè)極值,并以此極值作為突破口來(lái)進(jìn)行解題的。由于兩個(gè)變量是以函數(shù)關(guān)系進(jìn)行呈現(xiàn)的,因此能夠通過(guò)將假設(shè)極限的結(jié)果代入到物理問(wèn)題當(dāng)中,以此對(duì)結(jié)果進(jìn)行反向或順向推導(dǎo),從而達(dá)到對(duì)物理問(wèn)題結(jié)果進(jìn)行檢驗(yàn)的目的。極限思維法在物理問(wèn)題的解題思路是以題目中的已知條件進(jìn)行出發(fā),并對(duì)變理的極限進(jìn)行假設(shè),以此挖掘出變量的本質(zhì)與意義,從而找出物理問(wèn)題的突破口。

二、極限思維法在物理解題中的重要性

在物理解題中極限思維法是非常重要的解題方法,通過(guò)應(yīng)用極限思維法能夠解決非常復(fù)雜的物理難題,甚至還能通過(guò)極限思維法的應(yīng)用而發(fā)現(xiàn)新的物理知識(shí)。需要注意的是,極限思維法并不能適用于所有物理題目,但其在物理解題中的應(yīng)用有2大優(yōu)勢(shì),其一,極限思維法的邏輯性嚴(yán)密,是通過(guò)已知條件來(lái)對(duì)極限進(jìn)行假設(shè)的,并通過(guò)將結(jié)果代入到題目當(dāng)中來(lái)對(duì)其合理性進(jìn)行檢驗(yàn)的,整個(gè)解題過(guò)程邏輯嚴(yán)謹(jǐn),思維緊密,能夠?qū)ξ锢黼y題進(jìn)行高效快速的解決。其二,極限思維法能夠?qū)⑽锢黼y題簡(jiǎn)易化,其解題核心就在于對(duì)物理題目中的變量?jī)啥说闹虚g值、極值及兩個(gè)變量之間的關(guān)系進(jìn)行準(zhǔn)確把握,以此實(shí)現(xiàn)對(duì)復(fù)雜物理題目的簡(jiǎn)單推導(dǎo),整個(gè)解題思路不僅清晰,而且較為簡(jiǎn)單。

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高等數(shù)學(xué)教學(xué)革新

教育部在《關(guān)于全面提高高等職業(yè)教育教學(xué)質(zhì)量的若干意見》中指出高職高專教育人才培養(yǎng)工作的基本思路是:“以教育思想、觀念改革為先導(dǎo),以教學(xué)改革為核心,以教學(xué)基本建設(shè)為重點(diǎn),注重提高質(zhì)量,努力辦出特色”。

高職教育的教學(xué)改革至關(guān)重要,而高等數(shù)學(xué)作為高職教育中一門基礎(chǔ)課程,肩負(fù)著為學(xué)生提供學(xué)習(xí)后繼課程和解決實(shí)際問(wèn)題的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)和數(shù)學(xué)方法的重任,對(duì)高職教育的成效起著至關(guān)重要的作用。因此,高等數(shù)學(xué)的改革不容忽視。近幾年來(lái),人們對(duì)高等數(shù)學(xué)一直關(guān)注并采取了一系列的改革研究,根據(jù)幾年來(lái)的教學(xué)經(jīng)驗(yàn),我針對(duì)我院學(xué)生的基礎(chǔ)水平和專業(yè)特點(diǎn),從教學(xué)思想、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法和手段等方面分析了我院的高等數(shù)學(xué)教學(xué)改革。

一、從教學(xué)思想入手是關(guān)鍵

高等數(shù)學(xué)是大學(xué)生步入大學(xué)第一學(xué)期的學(xué)習(xí)任務(wù),絕大部分新生對(duì)于大學(xué)的學(xué)習(xí)都處于迷茫、放松的狀態(tài),對(duì)于高等數(shù)學(xué)的學(xué)習(xí)更是存在恐懼感。高等數(shù)學(xué)與初等數(shù)學(xué)本質(zhì)區(qū)別是它的理論性和抽象性很強(qiáng),如果我們教學(xué)中按照“定義-定理-證明-練習(xí)”這樣的模式,直接地對(duì)極限、導(dǎo)數(shù)這些知識(shí)進(jìn)行講解,學(xué)生只能被動(dòng)的接受知識(shí),阻礙了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。

根據(jù)高等數(shù)學(xué)是客觀世界規(guī)律的抽象與概括的這一特點(diǎn),我在教學(xué)過(guò)程中向?qū)W生講解了這些知識(shí)產(chǎn)生的背景和一些數(shù)學(xué)規(guī)律。比如極限的概念,早在兩千多年前,我國(guó)的惠施就在莊子的《天下篇》中有一句著名的話:“一尺之棰,日取其半,萬(wàn)世不竭”,他提出了無(wú)限變小的過(guò)程,這是我國(guó)古代極限思想的萌芽;公元三世紀(jì),我國(guó)數(shù)學(xué)家劉徽利用圓內(nèi)接正多邊形并讓多邊形的邊數(shù)趨于無(wú)限來(lái)計(jì)算圓的面積,這個(gè)過(guò)程中運(yùn)用了極限;17世紀(jì),隨著微積分應(yīng)用的更加廣泛和深入,極限定義就顯得十分迫切和需要;18世紀(jì),數(shù)學(xué)家們基本上弄清了極限的描述性定義;直到19世紀(jì)上半葉,由于對(duì)無(wú)窮級(jí)數(shù)的研究,人們對(duì)極限概念才有了較明確的認(rèn)識(shí);1821年柯西提出了極限定義的方法,后來(lái)維爾斯特拉斯(KarlWeierstrass)進(jìn)一步加工,成為現(xiàn)在的柯西極限定義。經(jīng)過(guò)對(duì)極限概念產(chǎn)生和發(fā)展的講解,學(xué)生可以理解由如此漫長(zhǎng)的歲月形成的極限概念,體會(huì)其在微積分這門學(xué)科中的重要性。同時(shí)這能使學(xué)生理解由極限為基礎(chǔ)的高等數(shù)學(xué)和客觀世界是相關(guān)的,引發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的興趣,調(diào)動(dòng)他們的主觀能動(dòng)性。這樣,學(xué)生在輕松愉快的環(huán)境下擺脫了迷茫,擺脫了為學(xué)習(xí)而學(xué)習(xí)的困境。

二、從教學(xué)內(nèi)容出發(fā)是根本

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略論求極限的教學(xué)方法

摘要通過(guò)民辦本科院校高等數(shù)學(xué)求極限的教學(xué),培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)信心,學(xué)習(xí)興趣,學(xué)習(xí)能力,激發(fā)學(xué)生自主學(xué)習(xí)的愿望,培養(yǎng)學(xué)生透過(guò)現(xiàn)象看本質(zhì)的意識(shí)。

民辦本科院校是我國(guó)較為年輕的一支教育教學(xué)力量,由于受到諸多方面的限制和影響,生源大多是基礎(chǔ)相對(duì)薄弱,學(xué)習(xí)愿望相對(duì)不高,學(xué)習(xí)動(dòng)力不足的學(xué)生群體。如何教好這類學(xué)生,經(jīng)驗(yàn)豐富的重點(diǎn)大學(xué)教授(兼職或退休后受聘于民辦院校)也一籌莫展,剛畢業(yè)的碩士、博士生老師更是哀其不爭(zhēng),怒其無(wú)用。如何才能使這群家庭條件相對(duì)好,生活相對(duì)豐裕的學(xué)生用心學(xué)習(xí),為學(xué)習(xí)專業(yè)課或開發(fā)學(xué)習(xí)能力奠定良好的基礎(chǔ),帶著這樣的認(rèn)識(shí)筆者開始嘗試下面的教學(xué)方法:

1利用學(xué)生中學(xué)已經(jīng)熟練掌握的初等數(shù)學(xué)公式求極限,培養(yǎng)學(xué)生的自信心

(1)計(jì)算

解:∵2+4+6+…+2n==(n+1)n(等差數(shù)列前項(xiàng)和公式)

∴==1

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如何預(yù)防安全管理疲勞極限的出現(xiàn)?

安全管理是一門綜合性較強(qiáng)的學(xué)科,它與從事生產(chǎn)者的素質(zhì)有關(guān),與安全生產(chǎn)環(huán)境有關(guān),同時(shí),也與從事安全管理、技術(shù)管理的管理者有關(guān)。就安全管理而言,所涉及的范圍比較廣泛,所牽涉的層次或職能較多,時(shí)間段較長(zhǎng),需要生產(chǎn)操作者與安全管理者的密切配合,需要長(zhǎng)期堅(jiān)持不懈的努力。由于這個(gè)長(zhǎng)時(shí)間段的存在,為此,安全管理者容易出現(xiàn)疲勞極限,容易造成疲勞,從而直接影響安全效果。 據(jù)科學(xué)表明:人在生理上存在著疲勞極限,主要是表現(xiàn)為“累”。例如一個(gè)長(zhǎng)跑運(yùn)動(dòng)員能比別人跑的快跑的遠(yuǎn),是因?yàn)檫\(yùn)動(dòng)員比常人身體素質(zhì)好,疲勞極限出現(xiàn)的較遲,這是運(yùn)動(dòng)員長(zhǎng)期鍛煉的結(jié)果。安全管理也是同樣的道理,從理論上講,一個(gè)礦的安全工作長(zhǎng)期抓得嚴(yán)、細(xì)、實(shí),員工安全生產(chǎn)的綜合素質(zhì)較高,那么這個(gè)礦的安全管理疲勞極限出現(xiàn)的就遲,安全生產(chǎn)周期也就較長(zhǎng);反之,如果一個(gè)礦的安全工作抓的不夠牢,安全綜合素質(zhì)較低,則這個(gè)礦的安全管理疲勞極限就會(huì)出現(xiàn)的較早,安全生產(chǎn)周期也就相應(yīng)較短,造成事故多發(fā),且容易形成惡性循環(huán)。

那么,如何預(yù)防和推遲安全管理疲勞極限的出現(xiàn),最終消除此類疲勞極限。這就要求基層安全管理者應(yīng)主動(dòng)、積極地搞好安全管理,變“事后追查”為“事前預(yù)防”,使廣大基層員工樹立起“要我安全”向“我要安全”的本質(zhì)型轉(zhuǎn)變。要達(dá)到這“兩個(gè)轉(zhuǎn)變”,各級(jí)安全管理者要堅(jiān)決做到思想到位、制度措施到位、深入現(xiàn)場(chǎng)到位、檢查考核與獎(jiǎng)懲到位。又特別是我們企業(yè)——重慶煤炭(集團(tuán))公司、松藻煤電公司,目前正處在新老制度交替,新舊機(jī)制同步發(fā)展的關(guān)鍵時(shí)期,能否確保安全生產(chǎn),關(guān)鍵還要我們的安全工作要保證與企業(yè)不斷深化內(nèi)部改革、改制同步,努力確保安全工作適應(yīng)企業(yè)改制形勢(shì)下所面臨的新問(wèn)題、新情況,探索安全管理的新思想、新方法、新途徑、新機(jī)制。

筆者在重慶松藻煤電公司的下屬打通一礦、石壕煤礦、松藻煤礦、渝陽(yáng)煤礦、逢春煤礦、同華煤礦6大生產(chǎn)礦井調(diào)查時(shí)發(fā)現(xiàn)他們?cè)诎踩芾碇懈饔刑厣偨Y(jié)起來(lái)有以下5點(diǎn)意見值得借鑒。

樹立長(zhǎng)遠(yuǎn)的安全管理意識(shí)

人無(wú)遠(yuǎn)慮,必有近憂。礦山的安全管理是一項(xiàng)長(zhǎng)期性的工作,作為安全管理者必須保持一份憂患意識(shí)和超前意識(shí),克服潛意識(shí)中的惰性和厭戰(zhàn)情緒。無(wú)論在什么樣的條件下,都要始終保持執(zhí)行安全法規(guī)不脫節(jié)、不變形、不打折扣,要有“不松懈”的安全管理思想,樹立起長(zhǎng)遠(yuǎn)抓安全意識(shí),徹底改變“安全形勢(shì)好時(shí)松口氣,安全形勢(shì)差時(shí)憋股勁”的被動(dòng)管理模式。

有階段性的安全管理目標(biāo)

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新課標(biāo)下高中微積分教學(xué)策略

摘要:2017版新課標(biāo)對(duì)高中微積分的內(nèi)容和要求做出了較大調(diào)整,使得在微積分教學(xué)時(shí)遇到了一定困難。本文以新課標(biāo)為出發(fā)點(diǎn),歸納新課標(biāo)中關(guān)于微積分的內(nèi)容和要求的主要變化,揭示現(xiàn)階段高中生在學(xué)習(xí)微積分中存在的問(wèn)題,并針對(duì)這些問(wèn)題提出具體的教學(xué)建議和策略,為新課標(biāo)背景下高中微積分的教學(xué)提供一定思考和改革策略。

關(guān)鍵詞:新課程標(biāo)準(zhǔn);微積分;高中數(shù)學(xué);教學(xué)

隨著課程標(biāo)準(zhǔn)的不斷改革,微積分在高中階段越來(lái)越受到重視。教育部頒布《普通高中數(shù)學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)(2017年版)》(以下簡(jiǎn)稱新課標(biāo)),對(duì)微積分的教學(xué)提出了更高的要求。事實(shí)上,微積分中所蘊(yùn)含的美育價(jià)值、思維價(jià)值和應(yīng)用價(jià)值,對(duì)高中生辯證思維的發(fā)展、解題思路的拓展和后續(xù)學(xué)習(xí)都有著十分重要的影響。因此,在新課標(biāo)下,高中微積分教學(xué)成為數(shù)學(xué)教師亟需思考和研究的新課題。微積分在高中數(shù)學(xué)中經(jīng)歷了多次改革,廣大數(shù)學(xué)教育工作者針對(duì)歷次改革的新內(nèi)容、新要求,對(duì)高中微積分教學(xué)提出了許多建議。如孟季和[1]在《中學(xué)微積分教材教法》中,對(duì)適應(yīng)1978年教學(xué)大綱改革的微積分教學(xué)的教法進(jìn)行了探討;楊鐘玄[2]根據(jù)新《數(shù)學(xué)教學(xué)大綱》的改革情況,結(jié)合當(dāng)時(shí)數(shù)學(xué)課本弊端,提出要將數(shù)列極限的定義由抽象的“ε-N”符號(hào)語(yǔ)言改成更為直觀語(yǔ)言的建議;匡繼昌[3]尖銳地指出教學(xué)大綱刪去極限內(nèi)容的錯(cuò)誤性,并表示這種無(wú)極限的導(dǎo)數(shù)模式不是創(chuàng)新,而是一種退步;李倩等[4]對(duì)課程標(biāo)準(zhǔn)中所列出的高中微積分內(nèi)容從教學(xué)價(jià)值、教學(xué)實(shí)施方面進(jìn)行了不同的探討,認(rèn)為高中微積分教學(xué)要充分體現(xiàn)高中微積分和大學(xué)微積分對(duì)學(xué)生的不同要求,不能讓學(xué)生產(chǎn)生對(duì)運(yùn)用微積分知識(shí)過(guò)度依賴的心理。因此,高中課程改革中微積分教學(xué)方法研究一直是數(shù)學(xué)教師教學(xué)研究的熱點(diǎn)課題。另一方面,雖然我國(guó)數(shù)學(xué)教育工作者關(guān)于高中微積分教學(xué)研究較為廣泛,但是在新課標(biāo)框架下,探討高中微積分教學(xué)的研究卻不多。本文首先總結(jié)歸納新課標(biāo)中微積分內(nèi)容及其要求變化,然后剖析高中生學(xué)習(xí)微積分普遍存在的問(wèn)題,最后有針對(duì)性地提出在新課標(biāo)背景下高中微積分教學(xué)的幾點(diǎn)策略。

1新課標(biāo)中微積分內(nèi)容和要求的變化

新課標(biāo)對(duì)于微積分內(nèi)容和要求做出了較大調(diào)整,尤其是對(duì)于理工科學(xué)生,其在內(nèi)容的難度、深度、廣度以及學(xué)習(xí)目標(biāo)等方面都有很大的提高。表1以新課標(biāo)A類為例,比較了其與2003年《普通高中數(shù)學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)(實(shí)驗(yàn))》的異同。經(jīng)過(guò)比較和分析,新標(biāo)準(zhǔn)關(guān)于微積分的變化可歸納為以下三個(gè)方面:1.1注重與大學(xué)數(shù)學(xué)的接軌。在2003版的高中數(shù)學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)中,考慮到高中生的認(rèn)知水平,當(dāng)時(shí)我國(guó)高中數(shù)學(xué)涉及微積分的知識(shí)無(wú)論是從內(nèi)容的深度、廣度和難度上都較為淺顯。在世界范圍內(nèi),相對(duì)于其他發(fā)達(dá)國(guó)家和部分地區(qū)高中數(shù)學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)中有關(guān)微積分內(nèi)容,我國(guó)高中數(shù)學(xué)微積分內(nèi)容的難度排名也相對(duì)靠后[5]。從表1可看出,新課標(biāo)在微積分內(nèi)容和結(jié)構(gòu)上作出了調(diào)整。在內(nèi)容上,數(shù)列極限、函數(shù)極限、連續(xù)函數(shù)、二階導(dǎo)數(shù)、導(dǎo)數(shù)的應(yīng)用、定積分的理論知識(shí)部分有明顯的擴(kuò)充和具體要求。在結(jié)構(gòu)上,逾越極限直接通過(guò)大量的實(shí)例來(lái)理解導(dǎo)數(shù)的概念,修改為先學(xué)極限,再?gòu)臉O限的基礎(chǔ)上給出導(dǎo)數(shù)這一數(shù)學(xué)定義,該教學(xué)結(jié)構(gòu)與大學(xué)微積分基本一致。另外,新課標(biāo)改善了高中和大學(xué)微積分內(nèi)容的斷點(diǎn)問(wèn)題,在知識(shí)的建構(gòu)上逐步與大學(xué)微積分接軌,其課程的連貫性和延續(xù)性得到進(jìn)一步增強(qiáng)。1.2注重?cái)?shù)學(xué)符號(hào)語(yǔ)言的培養(yǎng)。數(shù)學(xué)符號(hào)語(yǔ)言是一種簡(jiǎn)潔、高效的思考與表達(dá)方式[6]。一直以來(lái),關(guān)于是否在高中階段引入極限符號(hào)語(yǔ)言一直存在爭(zhēng)議。數(shù)學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)研制組在《普通高中數(shù)學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)(實(shí)驗(yàn))解讀》中明確指出高中學(xué)習(xí)極限的弊端:若按照先學(xué)極限再學(xué)導(dǎo)數(shù)的順序,極限的抽象概念會(huì)對(duì)理解導(dǎo)數(shù)思想和本質(zhì)產(chǎn)生不利影響[7]。也有不少數(shù)學(xué)教育學(xué)者指出,高中極限內(nèi)容的刪減只會(huì)對(duì)學(xué)生理解微積分會(huì)產(chǎn)生障礙。新課標(biāo)再一次增設(shè)了極限內(nèi)容,對(duì)極限內(nèi)容的學(xué)習(xí)要求由了解上升到理解的層面,不僅給出了極限的數(shù)學(xué)符號(hào)定義,并且要求學(xué)生掌握極限的相關(guān)性質(zhì)及其證明。此外,有關(guān)連續(xù)函數(shù)、導(dǎo)數(shù)、定積分的概念,新課標(biāo)也都給出了嚴(yán)格的定義和證明,這充分體現(xiàn)了新課標(biāo)對(duì)培養(yǎng)學(xué)生數(shù)學(xué)符號(hào)語(yǔ)言的表達(dá)能力的重視。1.3注重微積分的實(shí)際應(yīng)用。微積分是研究現(xiàn)代數(shù)學(xué)的基礎(chǔ),也是解決其他領(lǐng)域技術(shù)的重要工具。新課標(biāo)更加強(qiáng)調(diào)借助幾何直觀和物理實(shí)際背景來(lái)引入微積分思想,并且對(duì)微積分的實(shí)際應(yīng)用能力提出了更高的要求。事實(shí)上,微積分在研究數(shù)學(xué)的函數(shù)變化、物理學(xué)的物體變速運(yùn)動(dòng)以及經(jīng)濟(jì)學(xué)的生產(chǎn)優(yōu)化等問(wèn)題中起到關(guān)鍵作用。如在初等數(shù)學(xué)中,學(xué)生對(duì)于曲邊圖形面積和旋轉(zhuǎn)體體積的計(jì)算往往倍感無(wú)從下手,但從微積分的極限思想出發(fā),將曲邊圖形和旋轉(zhuǎn)體劃分為無(wú)數(shù)個(gè)無(wú)限小的面積微元和體積微元,再近似求和,便能有效地推導(dǎo)出曲邊圖形和旋轉(zhuǎn)體積的求解公式。又如在物理的運(yùn)動(dòng)學(xué)問(wèn)題中,對(duì)于常見的勻速直線運(yùn)動(dòng)等簡(jiǎn)單的運(yùn)動(dòng)形式,學(xué)生往往能得心應(yīng)手,而對(duì)于變速直線運(yùn)動(dòng)來(lái)說(shuō),很多學(xué)生往往一籌莫展,但如果使用微積分工具便能很好地解決[8]。由此可見,提升微積分的實(shí)際應(yīng)用能力是適應(yīng)新時(shí)代數(shù)學(xué)教育發(fā)展,培養(yǎng)應(yīng)用型人才的有效手段。

2高中生學(xué)習(xí)微積分存在的問(wèn)題

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