促进学生数学理解的线性代数教学研究与实践(3)

人气指数:点发布时间:2014-01-17 11:25 来源：http://www.zgqkk.com 作者：陈建华刘金林

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　　在教学中，我们不是以学生学会线性代数中某种方法作为教学的终点，而是鼓励学生自己生成学习项目.比如矩阵等价理论的教学，从初等变换的引入，初等矩阵概念的形成，到等价标准型定理的证明，都围绕问题"矩阵求逆方法的改进"来组织，根据学生的已有知识经验设计教学问题，引起学生对结论迫切追求的愿望，激发学生的认知冲突.将问题结论的寻求过程、方法的思考过程、规律的揭示过程等还给学生，让数学"冰冷的形式"背后的数学思想呈现给学生，在进行了火热的思考后实现代数知识与技能的"同化"和"顺应".另外，解题是数学教学的重要组成部分，我们设计了一些特定问题作为学生巩固和消化所学知识并转化成为技能，吸收线性代数思想的重要环节.

　　（二）渗透数学理论的文化内涵，提升学生的数学素养

　　课堂教学中，我们以介绍重要概念的创建和演变、重访定理的发现时刻、再现问题的解决过程等形式作为数学文化有机融入方法，以润物细无声的方式来传递数学理论的文化内涵，呈现一个个丰富的课堂，给学生以广博的文化浸染.如初等行变换概念的教学引入，提供了《九章算术》中解方程组的"直除法"和高斯的"消元法"的问题背景，学生在学会知识的同时了解到概念的来龙去脉，让问题背景下的线性代数课程中的教学内容变得"鲜活"起来.让学生在文化层面体验了数学的价值和魅力，提升了数学修养.

　　（三）以课程网站为平台，关注学生良好学习习惯的养成

　　问题背景下的现代化教学手段的运用，以课程网站为平台，拓展课程资源.借线性代数是校级精品建设课程的契机，推进课程网站建设，设置了课时讲稿、电子课件、反例仓库、模型介绍和考研辅导等有特色的栏目，给学生提供更多的课程资源和个性化学习空间，努力让学生在自己构建知识系统的过程中，锻炼获取知识的能力.教学手段的改善，不仅激发学生学习兴趣，还丰富了教学方法，提升了课程内涵.[7]

　　（四）强化应用意识，培育大学生的创新实践能力

　　知行统一是人才培养的要求，也是社会对人才能力的期望.根据大学生思维的辩证性成分增多、创造性程度提高，能够更好地调节和控制自己的思维活动的特点，我们通过对一些具体问题（如矩阵加密，Fibonacci数列通项公式，面貌空间等）进行数学建模，让学生在运用知识解决问题的过程中思维得到锻炼，创新意识得到加强.如特征值和特征向量的教学中，引入求Fibonacci数列的通项公式问题.利用二维向量及二阶矩阵表示Fibonacci数列的本质关系fn+2=fn+1+fn，求数列通项公式问题转化为计算矩阵的高次幂问题.如何计算呢？矩阵相似对角化条件的讨论成为教学的现实需求，这样矩阵特征值和特征向量便成为呼之欲出的教学内容.在"基于全息元的线性代数课程的教学研究"中带领学生研究全息现象在数学教学中的应用，探讨如何运用数学全息现象充分调动学生的学习积极性，从而提高教学效率.学生在经历问题解决的过程中，接受了数学建模的思想，增强了创新意识.在数学学习中，"理解"无疑是第一位的，而"数学理解"已成为继"问题解决"之后当今世界数学教育界所关注的又一中心话题（PMENewsMay1997edition，MathematicsForum）.本研究是大学数学基础课建设的一次尝试，"问题解决"理论运用于课程教学的一次实践.虽然"为理解而教（TeachingforUnderstanding）"作为一种重要教学思想已经逐渐被数学教育界所接受，但是真正实现理解性教学，提升大学数学基础课教学质量仍任重道远.

　　[参考文献]

　　[1]COMAP著，申大维等译.数学的原理与实践[M].高等教育出版社，1998.

　　[2]琳达·达林-哈蒙德等著，冯锐等译.高效学习：我们所知道的理解性教学[M].上海：华东师范大学出版社，2010.

　　[3]陈建华，李立斌等.基于问题解决的线性代数课程教学设计研究[J].高等理科教育，2011（4）：21-23.

　　[4]陈建华，刘金林，魏俊潮.线性代数（第3版）[M].北京：机械工业出版社，2011.

　　[5]陈建华，李立斌.线性代数课程习题设计研究[J].教育与教学研究，2011（10）.

　　[6]包蕾.数学问题解决研究的主要问题及发展趋势[J].数学教学研究，2008（9）.

　　[7]谭瑞梅，朱云.工科"线性代数"课程改革模式探讨[J].高等理科教育，2005（6）：32-34.

　　[8]布鲁纳著，邵瑞珍译.教学过程[M].北京：文化教育出版社，1982.

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