陈丽娟
【摘要】本文论述了在课时少且内容多的现状下,线性代数课程教学中存在的一些基本问题,并对如何在少学时下推进和深入线性代数的教学进行了思考和探讨.
【关键词】线性代数;教学内容;教学方法
线性代数是高等院校本科专业的一门重要的数学基础理论课,具有较强的逻辑性、抽象性和广泛的实用性.学好线性代数,对于学生优化数学知识结构、掌握数学思维方法、提高应用数学知识解决实际问题的能力都具有十分重要的意义.然而,高等院校普遍存在线性代数课时少、内容多的实际状况,这势必造成教学过程中理论多、例题少,使得整个过程变得空洞无味.因此,在线性代数课程的教学中,如何根据该门课的课程特点,采取合理的教学方法来提高教学质量,在较少的学时内,使学生尽量掌握线性代数的思想,并为后续的专业课和其他数学基础课作充足的准备就显得尤为重要.本文结合自己多年的教学实践与学习,谈谈线性代数教学过程中的一些思考.
1.优化整合课程的教学内容
教学内容多、教学学时少,这是本科院校线性代数课程教学的普遍现状,线性代数教材一般包括行列式、矩阵、线性方程组、向量组的线性相关性、相似矩阵与二次型、线性空间与线性变换六大部分内容.在每一部分中,都有大量的概念、定理需要讲解,而学生在课堂上接受时也需要反应的时间,同时在概念与定理的基础上,每一部分都有大量的计算,过程冗繁.在课时少的情况下,涉及的有些内容就得不到细致的讲解,这易使学生产生厌学情绪,不能达到良好的教学效果.因此,对教学内容进行整合与优化具有一定的紧迫性和必要性.
我们可以在不影响教学大纲基本要求的前提下,对教材的部分内容进行适当增减,便于突出主要和重点内容,分解难点部分.如在第一章“行列式”中,按排列所定义的行列式较抽象,让刚刚接触到线性代数的学生难以理解,可通过如下方式处理,用子式来定义行列式,或者可将行列式的概念放在矩阵和方程组后面讲解,这样不但可使学生容易接受和理解,而且可减少学时.
2.重视基础知识的学习与基本技能的训练
线性代数的基本特点,一是概念多,如在线性方程组这部分中,将遇到向量组的线性相关、线性无关、等价的向量组、向量组的极大无关组、向量组的秩以及矩阵的秩等一系列概念,而且这些概念都比较抽象;二是逻辑性强,由于代数学的基本方法是由具体事物抽象出一般概念,再运用这些概念逻辑推理揭示出事物的新的性质,整个体系一环扣一环,后面的内容需要用到前面的基本概念、定理,如果这些基本知识不清楚,那就没有办法去进行后面的逻辑推理,做题时就不知道如何下手,因此,教师应重视基础知识的学习与基本技能的训练,适当增强基础题目的讲解内容,只有熟练掌握了基本概念、基本原理和基本方法,才有能力去分析和解决复杂的问题.当然,在重视基础的同时,还需要进行适当解题训练,培养和锻炼学生运用数学知识解决数学问题的能力,可以选择一些比较灵活的问题和综合性问题,同时也可以对一些结论进行引申.
3.注重教与导的角色转换
随着教育改革的不断深入以及科学发展的突飞猛进,要求学生学习的知识越来越多,包括线性代数在内的许多课程的学时一减再减,使得教师在课堂上无法像以前那样完成教学任务.因此,教学过程中的责任也越来越多地从教师转向学生,教师的责任更多的是培养学生学习的自主性,教会他们如何学习,并逐步培养学生独立学习的良好习惯.教师的角色从教转化为导,从教会知识转化为教会学习.
这种角色的转换改变了传统的以教师单一讲授为主的教学方法,采用以学生为主体、教师为主导的讨论法,其优点是通过教师引导学生自学,提出问题,启迪学生积极思维,经过质疑和答疑来解决问题,使学生的主体作用充分发挥.在此基础上还可以结合讲授法,将重点、难点讲清、讲透,从而调动学生的积极性.
4.完善“黑板+粉笔+多媒体”相结合的教学手段
传统的“黑板+粉笔”模式下线性代数教学的特点是:能按照思维的逻辑过程,一步一步地呈现讲解的思维过程和分析过程,学生则跟随教师在讲解和书写的过程中,同步思考、推理、演算,最终达到消化吸收的目的.然而,线性代数课时少、内容多、运算繁,在教学过程中教师的课堂板书任务重.
多媒体环境下的线性代数课堂教学正好能弥补传统教学手段的缺陷,教师可以充分利用节省下来的课堂板书时间,发挥启发式教学,从而激发学生内在的学习动力,加强学生思维模式的训练,提高学生举一反三的能力和逆向思维的能力.除此之外,合适的多媒体课件能有效增加学生浓厚的学习兴趣和强烈的求知欲,可以使线性代数知识形象化、立体化、动态化,可以解决一些难以理解的概念、图形,给学生的观察、想象带来极大的帮助.因此,把线性代数课程的理论教学与多媒体课件有机地结合起来,采用传统的“黑板+粉笔”与现代教育手段多媒体相结合,真正地让课堂活起来,让学生在宽松愉快的学习环境中,做到愿意学、乐意学.
以上是笔者在线性代数教学中的一些体会与思考,教学改革是一个不断深化和完善的过程,应沿着教学内容和教学方法的合理化、教学手段的多元化与现代化等方向继续深入下去.总之,要努力培养学生对线性代数课程的学习兴趣,培养学生对线性代数课程内容的分析、归纳、总结等基本素质,让学生顺利完成少学时下线性代数课程的学习,为后续专业课程的学习打好基础.