楊莉 朱立軍
摘? 要:變上限積分求導(dǎo)定理是高等數(shù)學教學中的難點,如何使本節(jié)課有效的進行,授課教師對其進行了精心的構(gòu)思:提出問題→解決問題→問題總結(jié)→拓展探究,在此過程中融入啟發(fā)式、探究式及團隊式教學模式,教學課件豐富,教學語言詼諧,教學互動靈活,教學效果明顯。
關(guān)鍵詞:變上限積分;求導(dǎo)定理;課堂教學;構(gòu)思設(shè)計
中圖分類號:G642? ? ? ? ?文獻標志碼:A? ? ? ? ?文章編號:2096-000X(2020)01-0122-03
Abstract: Variable Upper Bound Integrals Derivative Theoremis the difficulty inCalculusteaching.To make this lesson effective, the teacher carefully designed it by following steps: ask questions,answer questions,summarize questions and expand inquiry. Heuristic, inquiry and team-based teaching modes are adopted in the process, which obtain rich teaching courses, humorous teaching languages, flexible teaching interaction and obvious teaching effects.
Keywords: Variable Upper Bound Integrals; derivative theorem; classroom teaching; conceptual design
《高等數(shù)學》是我校理工類和經(jīng)管類的專業(yè)基礎(chǔ)課,既能展現(xiàn)基礎(chǔ)學科的理論特色又能兼顧專業(yè)課程的實踐特色,同時也是學生學習其他后繼課程的基礎(chǔ),在人才培育中占有重要地位。通過該課程的學習,能很好的培養(yǎng)學生的抽象思維能力、邏輯推理能力、空間想象能力、運算能力以及綜合運用所學知識去分析和解決實際問題的能力。
如何提高高等數(shù)學的教學質(zhì)量,已經(jīng)成為《高等數(shù)學》教學活動中亟待解決的課題。對于民族院校經(jīng)濟類專業(yè)《高等數(shù)學》教學,需考慮學生的生源及個體差異性,對教學過程的設(shè)計需精心構(gòu)思,目的激發(fā)學生對高等數(shù)學課程的積極性和熱愛程度,使其一環(huán)緊扣一環(huán)的繼續(xù)學習高等數(shù)學后續(xù)知識,并且更重要的是在數(shù)學課程中培養(yǎng)學生積極正能量的人格品質(zhì),從而為少數(shù)民族地區(qū)培育有用的服務(wù)型人才。
變上限積分是高等數(shù)學中聯(lián)系不定積分與定積分的一個重要概念,其教學設(shè)計構(gòu)思關(guān)系著整個教學效果的整體呈現(xiàn)。以下為變上限積分教學構(gòu)思設(shè)計過程與實踐效果。
一、承前啟后,有效導(dǎo)入
全體同學請將你的美麗目光集中在這里(手勢右手大展繞一圈指向左手手心,提示大家注意),同學們,早上好!
今天我們一起來探討學習第6章定積分6.4節(jié)微積分基本定理之變上限積分求導(dǎo)定理。
上節(jié)課,我們提出了兩個問題。
問題1:我們已經(jīng)系統(tǒng)的學習了一元函數(shù)的微分學、初步的學習了積分學,我們要問:這兩者之間是否有一定的聯(lián)系呢?如果有,能說明什么問題?
問題2:截至目前,求定積分只能通過定義,然而定義中的和式極限給計算帶來了一定的繁雜性,那么要問:是否有一種更巧妙簡便的辦法來計算定積分?
為此,我們引入了變上限積分。
通過拉窗簾活動,由已知(定積分)到未知(變上限積分),自然過渡到變上限積分的定義。
進入PPT:
一、變上限積分
觀察這個式子'(x)=f(x),認識一下?椎(x)和f(x)的關(guān)系。f(x)是?椎(x)的導(dǎo)函數(shù),?椎(x)是f(x)的原函數(shù)。那也就是說在[a,b]上連續(xù)的函數(shù)f(x)必然存在原函數(shù),下面以定理的形式給出。
PPT4變上限積分求導(dǎo)定理
變上限積分求導(dǎo)定理回答了上節(jié)課我們提出的第1個問題微分學與積分學的聯(lián)系,它是溝通微分學與積分學的橋梁。同時說明了變上限積分的導(dǎo)數(shù)等于被積函數(shù)在上限處的函數(shù)值,也表明了閉區(qū)間上的連續(xù)函數(shù)必然存在原函數(shù),而且這個原函數(shù)是由其本身生成的變上限積分函數(shù)。
趁熱打鐵,我們利用定理1求幾個變上限積分的導(dǎo)數(shù)。
定理1是我們這節(jié)課的終極目標,目的達到,課程到此結(jié)束。
四、梳理總結(jié),拓展探究
下面我們來簡單梳理總結(jié)一下本節(jié)課。
由上節(jié)課提出的兩個問題我們引入變上限積分,本節(jié)課比較嚴謹?shù)姆治鐾茖?dǎo)變上限積分求導(dǎo)定理。在分析過程中遇到兩個有趣的疑難點:
(1)? ? ? ? ? ? ? ? ? 復(fù)雜問題簡單化;
(2)? ? ? ? ? ? ?,將變量為?駐x→0時的極限轉(zhuǎn)化為變量為?孜→x時的極限,問題簡易化。
這也就是說我們在遇到困難時,一種辦法行不通,我們得大膽嘗試、探索尋求另一種方法來解決,那么我們想要的那個美麗的答案馬上會得到。正所謂宋代詩人陸游《游山西村》中的一句詩所說“山重水復(fù)疑無路,柳暗花明又一村”。
下面布置作業(yè),課下同學們可以試著完成兩個任務(wù)。注:課下作業(yè)任務(wù)2同學們在“學習通”主題討論中互相討論;任務(wù)3的WORD編輯上傳到“學習通”作業(yè)(在線課程任務(wù))中。
PPT5課下作業(yè)
五、實踐效果,問卷呈現(xiàn)
本節(jié)課于管理學院選修《高等數(shù)學》班級進行,通過對39名學生進行問卷調(diào)查(參見文獻[5]),整體教學效果良好,抽選問卷(共12個問題)中的4個問題如下。
參考文獻:
[1]同濟大學數(shù)學系.高等數(shù)學(第六版):上冊[M].北京:高等教育出版社,2006.
[2]趙樹嫄.微積分(第四版)[M].北京:中國人民大學出版社,2016.
[3]肖俊.關(guān)于變上限函數(shù)求導(dǎo)的教學實例[J].高等數(shù)學研究,2013,16(06):49-51.
[4]變上限積分函數(shù)動態(tài)圖[EB/OL].http://img.bimg.126.net/photo/KEf5qTFJDxB_ovLzLHL7mQ==/4224376450474286368.jpg.
[5]6.4節(jié)微積分基本定理之“變上限的定積分”求導(dǎo)定理教學效果測評問卷調(diào)查[EB/OL].http://mooc1.chaoxing.com/course/202227494.html