齐娟
(武汉信息传播职业技术学院,湖北 武汉 430223)
(一)定积分概念的作用与地位
高等数学的概念抽象,高度概括,但概念又是理论知识的基础,并且很多概念都是从实际问题中抽象而来,因此可以通过实际问题引入来帮助学生理解掌握。定积分一直是高等数学的重心,它上承导数、不定积分,下启定积分的应用、双重积分的作用,定概念又尤其难以理解,引入概念时又融入了很多数学思想,比如“无限分割、无穷累加”、“无限逼近”“以直代曲、以不变代变”等等,所以本次课在教学中处于一个非常重要的地位。
(二)定积分概念的重难点
重点:理解定积分的概念,了解定积分概念的思想(化整为零、近似代替、积零为整、无限逼近),会求曲边梯形的面积和变速直线运动的路程。
难点:定积分的思想,将实际问题化归为定积分的问题。
(三)学情分析
由于教学对象有部分技能生,学生普遍存在文化基础薄弱、学习积极性不高、学习习惯欠佳、自控力差、缺乏持久的自我约束和自我管理能力的特点,绝大多数同学对于规则图形(如矩形、三角形、梯形等)面积的计算很熟悉,具备一定初等数学基础知识但基础不扎实,具备一定的理论分析能力和逻辑思维能力,但思维方式仍停留在具体的形象思维中,抽象思维能力比较弱,着重技能,容易忽视理论的夯实,学习的心态浮躁。教学中可以通过“问题驱动”等模式来调动学生的积极性,促进学生主动学习,激发和培养学生的学习兴趣,培养学生遇到困难时顽强钻研的精神。
(一)知识目标
通过本节课的学习,了解定积分的概念以及利用定义求函数定积分的方法。
(二)能力目标
通过学习,培养学生分析归纳、抽象概括以及联系与转化的思维能力,体会从具体到抽象的思维方法
(三)素质目标
在教学过程中,理解定积分定义所体现的辩证思想,体会“以直代曲、无限逼近”的思想,学会“化整为零、积零为整”的思维方式,并将其利用到实际生活中去解决实际问题。激发学生对学习数学的兴趣,培养学生民族自豪感和良好的数学思维品质。
(一)教法
根据对学生的学情分析,教学中主要采用案例教学法和问题驱动教学法,讲与练互相结合,以教师的引导和讲解为主,充分贯彻“以学为主”的精神,加强启发性原则及理论联系实际原则的贯彻。
(二)学法
本节课主要引入两个问题-曲边梯形的面积与求变速直线运动的路程,通过对它们的解决和处理,培养学生发现问题、提出问题、分析问题、解决问题的能力。在教学过程中通过对“割圆术”的回忆,引导学生逐步解决提出的问题,增强学生自信心,让学生自己去归纳概念、探索规律、解决问题,通过“由浅入深、逐步推进”的方式,将高等数学的概念“具体化”。
(一)教学环节
提问现实生活中,不规则图形面积如何去求,比如中国国土面积?
学生将未知问题转化成已知问题,回忆矩形、梯形、圆等规则直边图形的面积问题,教师引导学生将不规则图形转化成规则图形,提出“以直代曲”的思想方法,引入曲边梯形,激发学生的学习兴趣和求知欲望。
问题1曲边梯形面积怎么求?
引导学生回忆我国魏晋时期数学家刘徽利用“割圆术”求圆的面积的过程,引入“割圆术”思想,提出“以直代曲”和“无限逼近”的数学概念,引导学生猜想论证求曲边梯形面积的步骤:分割-近似:规则图形-不规则图形-求和-取极限,培养学生逻辑思维能力,知识迁移能力,并进一步激发学生解决问题的强烈愿望,同时激发学生的民族自豪感和爱国热情。
问题2做变速运动的物体在一定时间内的路程怎么计算?
让学生通过类比曲边梯形面积的求解方法解决此问题
(二)新课讲解
通过曲边梯形面积、变速直线运动的路程这两个问题的求解步骤,归纳概括出四个步骤:分割-近似-求和-取极限,引导学生抽象概括得到定积分概念,即一个特殊的和式(黎曼和)的极限。由定积分概念反过来定义变速直线运动的路程是速度对时间的积分(物理意义),曲边梯形面积是函数对区间的积分(几何意义),让学生真正掌握定积分的思想。此过程培养了学生数学思维的灵活性等思维品质。
(三)概念的应用
1.比较大小
2.用定积分的几何意义求
不同类型的例题消化所学知识,让学生真正掌握定积分的思想
(四)总结
通过回忆所学内容,让学生自己小结,检查教学完成情况,培养学生思维的创造性。
1.本节课学习了哪些内容?
定积分的概念、定积分法求简单的定积分、定积分的几何意义。
2.体现了哪些数学思想?
“以直代曲”,“近似代整”,“无限逼进”,“极限的思想”。
(五)作业利用定积分几何意义求我国赵州桥拱形面积?让学生了解赵州桥,体会“大国工匠”精神,培养学生勇于探究的科学精神和用所学知识解决实际问题的能力。
高等数学是一门高度抽象的学科,学生可能因为不易理解、不易运用而失去学习的兴趣和信心。高等数学的课程思政元素有很多,将高等数学与马克思主义理论有机结合起来,发挥高等数学课程思政的引领作用,使得在教学过程中既没有思政课那样纯理论教育的枯燥,也没有数学那样纯符号运算的繁琐,做到具有亲和力和针对性的同时也满足学生学习需求和期待。未来应更加努力,将“课程思政”落到实处,实现立德树人的根本目标。