摘 要:微積分是大部分高等院校的核心課程之一。微積分學的水平如何,不僅關系到學生后續課程的學習,而且還會影響到他們將來的深造和發展。因此,探討如何學好微積分,具有積極的戰略意義。
關鍵詞:微積分 規律 效果 質量
中圖分類號:G712文獻標識碼:A文章編號:1673-9795(2012)04(a)-0091-01
微積分是高等工科類院校和經濟類院校的一門重要的基礎課,是其各專業的核心課程之一,學生對它掌握的如何,不僅關系到后續課程的學習,而且對以后的深造和發展,都會產生深遠的影響。因此,探討如何學好微積分,具有積極的戰略意義。
由于微積分具有高度的抽象性、運算的復雜性以及應用的廣泛性,因此,很多學生學習中感到吃力,成績不理想。概況起來大概有如下幾個方面的問題:(1)理論不透徹和明白。(2)計算方法掌握的不全面,缺乏技巧,運算速度慢。(3)解題思路、解題步驟不清楚。(4)知識零碎,不系統。(5)記憶缺少方法,記憶不準確,等等。總之是缺乏規律性的認識。在教學實踐中,我個人感覺,采用總結規律的教學方法,能夠有效的解決上述問題,大大提升學生學習微積分的水平。現與大家做交流。
1 大類計算問題注意總結方法和技巧,歸納重要的理論點
以一元微積分為例。大類的計算問題有:求極限,求導數(微分),積分(包括不定積分和定積分)。對于這些內容,學生每學習完一部分,教師就應該帶領學生做總結,梳理方法,總結技巧,歸納重要的理論點,形成知識體系。
以極限為例。在計算上,常見的方法(包括技巧)有:(1)消除零因子法。(2)同除最高次冪法。(3)無窮小乘以有界量=無窮小。(4)無窮小與無窮大之間關系:互為倒數。(5)兩個重要極限法。(6)分段函數分段點處的極限,一般采用左右極限做。(7)利用函數的連續性,如果函數在某點處連續,則極限值等于該點函數值。(8)羅彼達法則,解決七種未定式的極限,注意總結該法則失效的情形等等。
比較重要的理論點有:(1)函數在某點處有極限的充分必要條件是左右極限存在且相等。(2)無極限的四種情形:①無窮大。②無衰減擺動。③左右極限存在但不等。④左右極限至少有一個不存在。
對于一般的工科類院校和經濟類院校的學生來說,掌握上述內容基本上就夠用了。對于語言的極限,師范類應該掌握。
與總結極限的方法相類似,再總結求導數的方法以及相關重要理論,求不定積分的方法與技巧,求定積分的計算方法以及相關重要理論等,則學生在計算方面就不會有大的問題了。
2 專題問題,專項總結,步步為營
學習微積分,非常重要的是注意總結解題思路和解題步驟,對于每一類專題問題,無論大小,都做總結,步步為營,扎扎實實向前推進,“勿為善小而不為”。
小的專題問題,如,怎樣求函數在點的導數?
第一步:求導數。第二步:帶點,計算。
大的專題問題,如,怎樣用定積分求兩條曲線圍成的平面圖形的面積?
第一步:畫草圖。第二步:求曲線交點定限,注意任何積分限都是從小到大。第三步:帶入積分式中計算,注意被積函數是“大減小”,以保證被積函數的非負性等等。
采用專題問題,專項總結的方法,可以使學生做題有思路,解題有步驟,提升運算速度和增加解題的準確性。
3 總結記憶方法,巧記知識點
記憶是人腦對經歷過的事物的反映。古希臘哲學家柏拉圖說:“一切知識只不過是一場記憶”。在學習微積分中,由于要記憶的東西很多,因此,對于重要而又難以記憶的內容,要研究、總結出記憶方法,幫助學生記憶和使用,提高學習效果。
例如,用二階導數的符號來判斷曲線的凸凹性定理:,曲線是凹的;,曲線是凸的,由于不好聯想,很難做到長時記憶。我們采用下面的方法來幫助記憶:曲線的凹與凸,與酒杯的正放和倒放形狀相同,二導大于0,酒杯里有酒,正放,曲線是的(“大于”與“有”是同一范疇);二導小于0,酒杯里沒有酒,倒扣,曲線是的(“小于”與“沒有”是同一范疇)。把曲線的凸與凹和酒杯的放置位置聯系起來,利用形象記憶,則該定理就容易記住了。
再如,在不定積分的分部積分公式中,怎樣選擇u、v是其中的一個關鍵。我們采用口訣“三指動,反、對不動”來記憶,即三角函數、指數函數向微分號內動,湊成dv,找到v,余下的函數就是u;而反三角函數、對數函數不動,視為u,其余部分湊到微分號內變成dv,找到v,就能正確選擇u、v了。
總結出精美的口訣,運用各種記憶方法,巧記知識點,可以加深學生的記憶痕跡,提高記憶效果,增強學生運用知識的能力。
4 教會學生學習,寫章節小結
古語說:“授人以魚不如授之以漁”,教師在講課中不僅要教會學生知識,更重要的是教會學生學習方法,例如學完一個章節,讓學生自己寫章節小結,提高他們總結、歸納的能力,促進他們由感性認識上升為理性認識,再去指導解題實踐,這樣做將有效地提升學生的學習水平和實力。
現以函數連續性為例,寫一下章節小結。
學習函數連續性這一章,定義非常重要。
(1)函數在點連續的三種等價性定義(略寫):(語言的定義暫略)
①。
②極限值等于該點函數值。
③左右極限存在且相等且等于該點函數值。
(2)如何判斷分段函數在分段點處的連續性?答:一般取左右極限做。左右極限存在且相等且等于該點函數值,則連續;否則,則間斷。
(3)如何判斷函數在閉區間上的連續性?
①先判開區間內的連續性。
②a點用右連續判,b點用左連續判。
(4)求極限方法之一:函數在某點處連續,則極限值等于該點函數值。
(5)重要結論:一切初等函數在定義區間內都連續,因此,求初等函數的連續區間就是定義區間。
(6)最值定理,介值定理等等。
學生如能掌握上述知識點,則一般就夠用了。
總之,學生掌握了規律,從感性認識上升到了理性認識,再去指導自己的解題實踐,就能很好的掌握微積分,提高學習質量,取得學習佳績。