摘 要:高等數(shù)學是大一新生的基礎課,文章結合高等數(shù)學課程特點,以定積分的概念為例,給出了融入思政元素的教學設計方案。讓學生在學習知識的同時,引導他們樹立正確的人生觀和價值觀。
關鍵詞:高等數(shù)學;定積分;思政元素
習近平總書記指出:“要用好課堂教學這個主渠道,思想政治理論課要堅持在改進中加強,提升思想政治教育親和力和針對性,滿足學生成長發(fā)展需求和期待,其他各門課都要守好一段渠、種好責任田,使各類課程與思想政治理論課同向同行,形成協(xié)同效應?!比绾未蚱崎L期以來思想政治教育與專業(yè)教育相互隔絕的“孤島效應”,將立德樹人貫徹到高校課堂教學全過程、全方位、全員之中,推動思政課程與課程思政協(xié)同前行、相得益彰,構筑育人大格局,是新時代中國高校面臨的重要任務之一。高等數(shù)學作為大一新生的一門公共基礎課,課時多,教師應當在傳授知識的同時幫助學生樹立正確的人生觀和價值觀。本文以定積分定義為教學案例,通過教學設計融入思政元素。
1 教學過程
1.1 背景的介紹
為了探究圓的面積問題,我國古代杰出的數(shù)學家劉徽于公元263年創(chuàng)立了“割圓術”,利用已掌握的圓內接正多邊形的面積,求得圓的面積。也就是說我不會求圓的面積,但會求正多邊形的面積,這時候我就考慮以直代曲,用正多邊形代替圓,其作法是:首先作圓的內接正六邊形得到面積A1,其次作圓的內接正十二邊形形得到面積A2,用同樣的方法繼續(xù)作圓的內接正二十四邊形得到面積A3,等等,圓的內接正6×2n-1邊形的面積An。當n無限地增大時,圓內接正多邊形越來越接近于該圓面積,誤差也越來越小,為了減小誤差我們取極限,則(圓的面積)。在他的割圓術中提出“割之彌細,所失彌少,割之又割以至于不可割,則與圓合體而無所失矣”,這就是說,圓內接正多邊形的邊數(shù)無限增加的時候,它的面積的極限是圓面積。
1.2 數(shù)學問題的提出
在此階段讓學生體會到現(xiàn)實生活中遇到問題時,不要害怕驚慌,努力用自己掌握的知識來解決問題。為達到此目的,給出一個以現(xiàn)有知識水平無法解決的問題作為引例,吸引學生與教師一起分析和探究,例如。
問題:我們中學沒有現(xiàn)成的計算公式,而現(xiàn)在我們要解決這個問題。自然而然的要用已經掌握的知識來求這個曲邊三角形的面積。仿照著割圓術的思想,以直代曲。
1.3 概念的建立
通過圖形如此下去會發(fā)現(xiàn)隨著曲邊梯形的分割,誤差越來越小,為了減少誤差取極限。同理我們取最左側(最?。┑暮瘮?shù)值作為高
第二步將上述解決問題的方法提煉出來,得到定積分的定義。
1.4 知識鞏固
通過兩個具體的例題,讓學生進一步理解和掌握定積分的概念。具體過程如下:例1計算由拋物線y=x2+1,兩直線x=a,x=b(b>a)及x軸所圍成的圖形的面積。例2已知自由落體運動的速度υ與時間t的關系為υ=gt(g為重力加速度)。我們來計算從時刻t=8s到t=10s通過的路程。
1.5 課后思考
練習題:用定積分表示下列極限
2 教學效果的評價
1)定積分是已經學習了微分和不定積分之后的知識內容,通過介紹劉徽“割圓術”,讓學生感受到民族的自豪感和對中國文化的認同感,對比近代數(shù)學的落后又會激起學生學習的熱情,增強他們的內憂外患意識,激起強烈的民族責任感。讓學生在課堂上不僅可以學到知識,還可以開拓境界,熏陶心靈,引導學生樹立正確的世界觀、人生觀和價值觀,更好地為學生成長服務。
2)通過問題的形式引入,層層剖析,引導學生學會思考學會處理問題,在有限時間內圓滿達到教學目標 。
3)采用多媒體教學,利用現(xiàn)代化教育手段,一方面節(jié)省時間,另一方面ppt動畫可以讓學生更直觀的觀察圖形,更好的理解定積分的概念。
3 結束語
教書育人是教師最基本的職責。在高等數(shù)學的教學過程中融入思政元素,讓學生在學習知識的同時,引導學生樹立正確的世界觀、人生觀和價值觀。定積分的數(shù)學思想可以概括為“分割(化整為小)、近似(以直代曲)、求和(化小為整)、取極限(精確化)”。這個思想在處理數(shù)學問題上,告訴學生遇到題目要把它轉化成我們學過的知識來解決,將大問題盡可能切分成許多小問題。在生活中,遇到問題,不要慌張,再復雜的事情都是由簡單的事情組合起來的,而簡單的事情都是我們能夠解決的,我們要用智慧去分解,心平氣和地去做事。
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作者簡介
孫同云(1986-),女,漢族,山東臨沭人,理學碩士,齊魯工業(yè)大學(山東省科學院)數(shù)學與統(tǒng)計學院,研究方向:高等數(shù)學教育教學。