【摘要】線性代數(shù)是高等院校的一門(mén)基礎(chǔ)課,其內(nèi)容具有很強(qiáng)的抽象性和邏輯性,文章結(jié)合教學(xué)實(shí)踐,討論了線性代數(shù)教學(xué)中應(yīng)當(dāng)注意的問(wèn)題,給出了教學(xué)中的一些改進(jìn)建議。
【關(guān)鍵詞】線性代數(shù)實(shí)際應(yīng)用學(xué)生主體
【中圖分類號(hào)】G64 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A 【文章編號(hào)】2095-3089(2014)4-0164-01
線性代數(shù)是高校的一門(mén)基礎(chǔ)理論課.由于線性代數(shù)的理論與方法廣泛應(yīng)用在工程、經(jīng)濟(jì)等各個(gè)領(lǐng)域,這就要求學(xué)生必須掌握線性代數(shù)教材的基本理論與方法。獨(dú)立院校的學(xué)生學(xué)習(xí)習(xí)慣和自覺(jué)性較差,對(duì)于抽象的線性代數(shù),學(xué)起來(lái)比較吃力,這樣對(duì)教師授課提出更高的要求,為此教師必須精心組織教學(xué)內(nèi)容,在傳統(tǒng)教學(xué)的基礎(chǔ)上尋找新的教學(xué)方式。為此,我結(jié)合獨(dú)立學(xué)院的一線教學(xué)實(shí)踐,談?wù)勛约旱膸c(diǎn)思考。
一、以實(shí)際問(wèn)題為背景、變抽象為具體
1.注意學(xué)生的接受能力,要結(jié)合實(shí)際,注重引導(dǎo)學(xué)生所學(xué)的內(nèi)容是與實(shí)際生活緊密聯(lián)系的。比如在講解矩陣的時(shí)候,可以舉例說(shuō)明穩(wěn)態(tài)線性電路問(wèn)題,都可以通過(guò)基爾霍夫定理列出方程組,這些聯(lián)立的方程組必定可以用矩陣模型來(lái)表達(dá)。比如經(jīng)濟(jì)學(xué)里面的投入產(chǎn)出模型也可以用矩陣來(lái)表示。再比如講逆矩陣時(shí),恰當(dāng)?shù)亟榻B逆矩陣在保密編譯碼中的應(yīng)用,這樣的舉例使得抽象內(nèi)容生活化,教學(xué)過(guò)程有趣化,從而調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。再比如介紹矩陣的特征值與特征向量也可以通過(guò)簡(jiǎn)單有趣的實(shí)例作說(shuō)明,例如,隊(duì)伍整齊的通過(guò)橋梁時(shí),可能會(huì)引起橋梁的倒塌,原因是隊(duì)伍的行走頻率與橋梁的共振頻率接近時(shí),橋梁的振幅較大,導(dǎo)致橋梁的倒塌,而頻率與振幅在線性代數(shù)中的反應(yīng)即是矩陣的特征值與特征向量[1]。這些生動(dòng)有趣的例子大大激發(fā)學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí)的興趣與積極性,降低學(xué)生對(duì)線性代數(shù)學(xué)習(xí)的畏懼心理,使得學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí),另一方面,也可以使學(xué)生提前接觸相關(guān)專業(yè)知識(shí),了解線性代數(shù)在實(shí)際中的應(yīng)用,促進(jìn)線性代數(shù)理論知識(shí)與自己所學(xué)專業(yè)的實(shí)際應(yīng)用相輔相成。
2.對(duì)于抽象的概念、定理,盡量由直觀到抽象,再由抽象回到具體。如線性相關(guān)和線性無(wú)關(guān),可以先給學(xué)生解釋函數(shù)的線性相關(guān),兩個(gè)函數(shù)的比值恒等于常數(shù),也就是說(shuō)他們有比例系數(shù)(相關(guān)系數(shù)),一個(gè)函數(shù)可以寫(xiě)為另一個(gè)函數(shù)的常數(shù)倍,他們之間有關(guān)聯(lián)數(shù),所以稱之為相關(guān)。那么向量的相關(guān)是同樣的道理。類比的來(lái)學(xué)習(xí)學(xué)生更容易理解??梢院?jiǎn)單舉例:兩條直線相當(dāng)于兩向量,他們不共線(平行)的時(shí)候可以理解為他們線性無(wú)關(guān),此時(shí)構(gòu)成2維空間,如果再加一條直線他們不共面時(shí)(不能線性表示),他們線性無(wú)關(guān),構(gòu)成3維空間。以已經(jīng)學(xué)習(xí)過(guò)的解析幾何作背景,使抽象的數(shù)學(xué)知識(shí)變得直觀,學(xué)生更加容易接受。
3.線性代數(shù)概念、定理特別多,因此概念教學(xué)上需要尤為重視,需要思考以什么方式引入概念,怎樣組織內(nèi)容有利于學(xué)生對(duì)概念的理解,目前課堂存在的很大問(wèn)題是“只講結(jié)論、不講緣由”“只講推理,不講道理”,學(xué)生對(duì)定理以及概念的起源、產(chǎn)生背景以及實(shí)際應(yīng)用背景把握不夠,學(xué)生看不到問(wèn)題的本質(zhì),無(wú)法形成概念體系。因此應(yīng)讓學(xué)生了解這門(mén)學(xué)科歷史方面的知識(shí)、了解概念及定理產(chǎn)生的背景、多介紹一些數(shù)學(xué)史和數(shù)學(xué)故事。法國(guó)數(shù)學(xué)家保羅·朗之萬(wàn)曾說(shuō):“在數(shù)學(xué)教學(xué)中,加入歷史是有百利而無(wú)一害的”。
二、關(guān)注學(xué)生、增強(qiáng)學(xué)生學(xué)習(xí)主動(dòng)性
1.在教學(xué)觀念上,教師要轉(zhuǎn)變思想,確立以學(xué)生為主體的教學(xué)觀念。獨(dú)立學(xué)院學(xué)生普遍不喜歡推敲抽象的理論,因此在一些非常抽象的內(nèi)容上因材施教選取一些具有代表性的例子,總結(jié)出其中的規(guī)律,點(diǎn)明解決的方法,從而做到舉一反三。在具體的教學(xué)實(shí)踐過(guò)程中,切忌平鋪直敘的介紹,應(yīng)該做到重點(diǎn)突出、詳略得當(dāng) ,一些問(wèn)題要留給學(xué)生思考,突出學(xué)生的主體地位。如在矩陣的乘法運(yùn)算中,可以先介紹一、兩個(gè)例子,然后給出一般的矩陣乘法的定義,相比一下子給出定義學(xué)生更容易接受。介紹定義之后,應(yīng)當(dāng)及時(shí)配置一些典型的例子,比如3×1階矩陣與1×3階矩陣的乘積為3×3階矩陣,而1×3階矩陣與3×l階矩陣的乘積為一階矩陣.3×2階矩陣與2×1階矩陣的乘積為3×1階矩陣,而2×1階矩陣與3×2階矩陣不可以做乘法.兩個(gè)2×2階矩陣交換順序都可以做乘法,但是結(jié)果不是同類型的矩陣。讓學(xué)生比較這些例子的特點(diǎn),自己總結(jié)矩陣乘法的運(yùn)算。
2.在教學(xué)中,提倡老師投入自己的感情,對(duì)待學(xué)生的處理方式是課堂是老師,課下是朋友。學(xué)生由喜歡老師變成喜歡這門(mén)課。
3.教會(huì)學(xué)生好的學(xué)習(xí)方法,課堂教學(xué)遠(yuǎn)遠(yuǎn)滿足不了學(xué)習(xí)的需要,因此讓學(xué)生養(yǎng)成多復(fù)習(xí),多練習(xí),多總結(jié)的好習(xí)慣,自己系統(tǒng)歸納知識(shí),形成體系。如求逆陣有哪些方法,解線性方程組有哪些方法,求行列式有哪些方法等等,找出最適合自己的方法,將前后所學(xué)的知識(shí)融會(huì)貫通。
參考文獻(xiàn):
[1]袁泉.線性代數(shù)教學(xué)研究.當(dāng)代教育理論與實(shí)踐,2012,9(4):97—98
[2]萬(wàn)正蘇,孫明保,陶霞.淺談線性代數(shù)中一些基本概念的教學(xué)方法.湖南理工學(xué)院學(xué)報(bào),2013,6(2):81—82