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關(guān)鍵詞:德育課程;四則運(yùn)算;課程資源;課程作用;課程任務(wù)
作者簡(jiǎn)介:孔祥淵,北京師范大學(xué)教育學(xué)部,博士研究生
當(dāng)前,德育課程存在著實(shí)效性低下、利用開(kāi)發(fā)不足等問(wèn)題。探究起來(lái),我們未能全面、靈活地處理德育課程,肯定是重要原因之一。本文借用四則運(yùn)算的形式,試對(duì)德育課程恰當(dāng)處理加以探討。
一、加法:課程要素的不斷完善
德育課程中的加法,顧名思義,是指我們需要向德育課程中添加一些要素。社會(huì)始終處于不斷發(fā)展變化過(guò)程中,作為社會(huì)子系統(tǒng)的教育以及作為社會(huì)“法定文化”的課程,必然需要對(duì)社會(huì)的發(fā)展做出反應(yīng)。對(duì)德育課程而言,我們需要讓學(xué)生了解一些新的道德知識(shí)與道德觀念。這意味著在德育課程中,我們首先要添加的是一些知識(shí)性的內(nèi)容。例如,我們需將不斷產(chǎn)生的新的道德知識(shí)加入到已有課程之中,或者發(fā)展、建構(gòu)一門嶄新的德育課程。當(dāng)前,我們?cè)谶@個(gè)方面已經(jīng)取得了一定的成績(jī)。但需要注意的是,加法不僅僅意味著知識(shí)性內(nèi)容的添加,還意味著價(jià)值性與專業(yè)性的增強(qiáng),而后者是更為根本、更為重要的。
德育課程需要受到價(jià)值性考量。對(duì)學(xué)生進(jìn)行價(jià)值性引導(dǎo)是德育課程的重要任務(wù)之一。完成這一任務(wù)的重要前提就是德育課程本身的價(jià)值性。首先,是知識(shí)的選擇方面。“不僅所有的知識(shí)都是受著價(jià)值引導(dǎo)的,而且所有知識(shí)本身是體現(xiàn)一定的價(jià)值要求的。”[1]對(duì)知識(shí)進(jìn)行選擇,指的是我們需要保證德育課程中所呈現(xiàn)的知識(shí)是符合社會(huì)基本價(jià)值取向的、積極向上的。其次,是課程的應(yīng)用價(jià)值方面。在這個(gè)方面,我們需要考量的是課程的情境價(jià)值。課程有無(wú)價(jià)值,在一定程度上是由其所應(yīng)用的領(lǐng)域決定的。例如,對(duì)于官員而言,廉政課程具有一定的價(jià)值。但是,當(dāng)我們把廉政課程放到學(xué)校中,對(duì)學(xué)生進(jìn)行廉政教育時(shí),這一課程的價(jià)值就會(huì)變?nèi)酢?duì)課程的應(yīng)用價(jià)值進(jìn)行考量,目的是保證學(xué)生在固定的時(shí)間里得到最適合的德育內(nèi)容。最后,是課程的實(shí)施方面。當(dāng)前,德育課程較為強(qiáng)調(diào)活動(dòng)性、娛樂(lè)性等因素。這么做,在產(chǎn)生許多積極影響的同時(shí)也可能帶來(lái)一些消極的后果。正如檀傳寶老師指出的那樣:如果處理不慎,“一個(gè)可怕的結(jié)果必然是,孩子什么都學(xué)到了,就是沒(méi)有學(xué)到本該學(xué)到的最重要的東西――‘德’”[2]。因而,我們需要增強(qiáng)德育課程的價(jià)值性,通過(guò)價(jià)值性的考量保證德育內(nèi)容及其應(yīng)用、實(shí)施方面的價(jià)值性。
德育課程還需要得到專業(yè)性審視。德育課程具有自身的專業(yè)性,因而其不能僅僅受到價(jià)值性考量,還需要得到專業(yè)性審視。根據(jù)檀傳寶老師《再論“教師德育專業(yè)化”》所說(shuō),一般情況下,德育課程的專業(yè)性可以分為兩個(gè)方面:一是德育學(xué)科的專業(yè)性,一是教育學(xué)的專業(yè)性。相應(yīng)地,我們對(duì)德育課程的專業(yè)性審視也應(yīng)分為兩個(gè)方面:在德育學(xué)科的專業(yè)性方面,我們需要審視構(gòu)成德育課程的知識(shí)是否符合相關(guān)學(xué)科的專業(yè)性要求以及實(shí)施德育課程的教師是否具有相關(guān)學(xué)科的專業(yè)知識(shí);在教育學(xué)的專業(yè)性方面,我們需要了解課程知識(shí)的組織與呈現(xiàn)是否符合教育學(xué)、心理學(xué)相關(guān)理論的要求,同時(shí),作為課程實(shí)施者的教師,是否具有相應(yīng)的教育學(xué)、心理學(xué)知識(shí)與技能。
總而言之,德育課程的加法,指的是我們需要不斷地向德育課程中增加各種相關(guān)知識(shí)、價(jià)值性與專業(yè)性。
二、減法:課程資源的優(yōu)化處理
德育課程中的減法,主要目的是使德育課程得到精簡(jiǎn)。之所以要在德育課程中做減法,其原因有二:第一,單純的加法會(huì)給德育甚至教育帶來(lái)諸多消極影響。當(dāng)前,許多教育內(nèi)容都以“德育”的名義進(jìn)入校園,成為學(xué)生的學(xué)習(xí)內(nèi)容。在這種情況下,德育成為裝各種東西的“筐”。一方面,它影響了德育的專業(yè)性與邊界,讓人們對(duì)德育質(zhì)疑,造成了德育的低效甚至無(wú)效;另一方面,它在壓縮真正德育時(shí)間的同時(shí),也不斷侵占著整個(gè)教育教學(xué)的時(shí)間,影響了正常的教育教學(xué)。第二,從長(zhǎng)遠(yuǎn)來(lái)看,德育課程中的加法不可能一直持續(xù)下去。眾所周知,教育中的時(shí)間是有限的。因此,德育內(nèi)容必須保持在一定的限度之內(nèi)。否則,單純的加法不僅會(huì)影響德育的開(kāi)展,甚至還會(huì)對(duì)整個(gè)教育造成顛覆性的破壞。基于上述兩點(diǎn)考慮,筆者認(rèn)為,德育課程中的加法是必要的,減法也是不可或缺的。
在德育課程中做減法,簡(jiǎn)單地說(shuō),就是將現(xiàn)有的課程資源進(jìn)行優(yōu)化處理。根據(jù)課程的邊界,德育課程資源的優(yōu)化處理可以分為兩個(gè)方面:一是德育課程內(nèi)部資源的優(yōu)化處理,二是各個(gè)課程中德育資源的優(yōu)化處理。
優(yōu)化處理德育課程內(nèi)部的資源,指的是對(duì)現(xiàn)有的德育課程進(jìn)行精簡(jiǎn)與綜合。這主要有兩種方式:第一,精簡(jiǎn)甚至是刪減一些課程內(nèi)容。隨著社會(huì)的發(fā)展變化,一些課程內(nèi)容逐漸不符合社會(huì)現(xiàn)實(shí)狀況。對(duì)于這部分內(nèi)容,我們需要對(duì)其進(jìn)行重新梳理,根據(jù)社會(huì)的發(fā)展?fàn)顩r對(duì)其進(jìn)行精簡(jiǎn)甚至是刪減。第二,整合德育課程內(nèi)容。一般情況下,德育課程的編寫(xiě)會(huì)考慮知識(shí)的系統(tǒng)性、結(jié)構(gòu)性以及整個(gè)課程的邏輯性。在這種情況下,德育課程的部分內(nèi)容有時(shí)會(huì)陷入繁雜與冗余之中。這就需要我們對(duì)課程內(nèi)容進(jìn)行整合。例如,在上課的過(guò)程中,我們可以在一定程度上打破教材前后順序以及邏輯結(jié)構(gòu)的束縛,以問(wèn)題為出發(fā)點(diǎn),將課程內(nèi)容進(jìn)行分析與綜合,從而實(shí)現(xiàn)課程內(nèi)部資源的整合。
優(yōu)化各個(gè)課程中的德育資源,則意味著我們要注意到各個(gè)課程之間的聯(lián)系性,并且充分利用各個(gè)課程的優(yōu)勢(shì),吸取各課程中有益的資源開(kāi)展德育工作。在這個(gè)方面,我們可以采取專題德育或者主題德育的形式,綜合利用各個(gè)課程中的德育資源。例如,當(dāng)我們對(duì)學(xué)生進(jìn)行誠(chéng)信教育時(shí),我們不僅可以利用德育課中的相關(guān)誠(chéng)信知識(shí),還可以利用歷史課中的誠(chéng)信故事、語(yǔ)文課中有關(guān)誠(chéng)信的詩(shī)詞文章,甚至物理、化學(xué)課中一些科學(xué)家誠(chéng)信的事例搭建一個(gè)綜合的教育體系,對(duì)學(xué)生進(jìn)行誠(chéng)信方面的教育與指導(dǎo)。
由上面的論述可知,德育課程中的減法,實(shí)質(zhì)上就在于通過(guò)精簡(jiǎn)、刪減或者整合課程資源,減少特定教學(xué)內(nèi)容所需要的教學(xué)時(shí)間,從而達(dá)到節(jié)省整個(gè)教育教學(xué)時(shí)間以及師生精力的目的。
三、乘法:課程作用的多種發(fā)掘
眾所周知,乘法是加法的一種變形,其在一定程度上方便了計(jì)算。在德育課程中做的乘法,在某種程度上也是加法的變形。只不過(guò),這種變形并不是簡(jiǎn)單的添加,而是對(duì)于課程作用的多種挖掘。換言之,我們需要充分開(kāi)發(fā)課程的多重作用與道德意蘊(yùn)。在這個(gè)方面,主要有兩種方式:一是運(yùn)用多種教育方式,充分發(fā)揮課程內(nèi)容的德育作用;二是深入開(kāi)發(fā)課程,充分挖掘課程內(nèi)容的德育內(nèi)涵。
課程作用的發(fā)揮,不僅僅受制于自身,在很大程度上還受到教育方式的影響。換言之,對(duì)于一種課程內(nèi)容,我們運(yùn)用的教育方式愈多,其可能發(fā)揮的作用也就愈多。“孔融讓梨”的故事就是一個(gè)明顯的例子。一般情況下,我們給學(xué)生講解這個(gè)故事時(shí),主要讓學(xué)生了解“謙讓”。換言之,在講述故事的過(guò)程中,我們給予學(xué)生的基本上是有關(guān)“謙讓”的知識(shí)。之所以如此,與我們僅僅使用講述法密切相關(guān)。當(dāng)我們?cè)黾咏逃椒ǎ纾褂糜懻摲ā⒔巧缪莘〞r(shí),我們就可以充分挖掘?qū)W生的道德情感,鞏固其正確的道德情感。并且,在這一過(guò)程中,促進(jìn)學(xué)生道德行為的發(fā)展。由此可以看出,通過(guò)運(yùn)用多種教育方式,我們可以發(fā)揮課程內(nèi)容的多重德育作用,促進(jìn)學(xué)生道德知、情、意、行多個(gè)方面的發(fā)展。
在德育課程中做乘法,除了使用多種方式發(fā)揮課程的多重作用之外,我們還可以通過(guò)挖掘課程內(nèi)容的多重意義予以實(shí)現(xiàn)。一般情況下,一個(gè)課程內(nèi)容具有多重教育意義,可是我們經(jīng)常習(xí)慣于使用其常規(guī)含義,而忽略其他較為豐富的意義。例如,我們?cè)谥v解“狼來(lái)了”故事時(shí),一般以故事中放羊的孩子為重點(diǎn),告誡學(xué)生們“誠(chéng)實(shí)”的重要性。這種思維有著悠久的歷史,以至于當(dāng)我們講起這個(gè)故事的時(shí)候,習(xí)慣性地認(rèn)為這個(gè)故事僅僅是告訴我們“誠(chéng)實(shí)”的有關(guān)道理。可是,當(dāng)我們將視角轉(zhuǎn)換一下,把故事中的主人公換成那些前來(lái)幫助的人時(shí),我們會(huì)發(fā)現(xiàn)這個(gè)故事也傳達(dá)了另外一種道德品質(zhì):助人為樂(lè)。因此,我們?cè)趯?duì)學(xué)生講解這個(gè)故事的時(shí)候,不僅要告訴他們“誠(chéng)實(shí)”的重要性,還要讓他們知道“助人為樂(lè)”的價(jià)值觀念。
綜上可見(jiàn),一個(gè)看似簡(jiǎn)單的課程實(shí)質(zhì)上有著多重德育作用與意蘊(yùn)。因而,我們需要秉持“一課多用”的思想觀念,促使課程內(nèi)容產(chǎn)生疊加效應(yīng)。
四、除法:課程任務(wù)的多元分配
在德育課程中做除法,我們的目的并不是將德育任務(wù)平均的分為多個(gè)部分,而是將德育任務(wù)進(jìn)行多元分配,充分調(diào)動(dòng)各個(gè)方面的積極性開(kāi)展德育工作。正如許多研究者指出的那樣:德育并不僅僅是某一個(gè)特定機(jī)構(gòu)(如德育處)或者一個(gè)特定群體(如班主任)的事情,而是需要發(fā)揮學(xué)校所有人員的積極性。與此類似,承擔(dān)德育任務(wù)的課程不僅限于德育課程,而是涉及諸多課程。具體言之,從課程的專屬性上看,除專門的德育課程外,其他學(xué)科課程也負(fù)有對(duì)學(xué)生進(jìn)行德育的任務(wù)。從課程的類型上看,在學(xué)科課程之外,學(xué)校里的其他課程形式(如活動(dòng)課程)也具有一定的德育意義與功能。對(duì)于專門德育課程的任務(wù),人們一般都易于了解。因此,我們主要從一般學(xué)科課程與活動(dòng)課程出發(fā),對(duì)德育課程中的除法進(jìn)行分析。
第一,我們需要將德育任務(wù)分配到各個(gè)學(xué)科之中。這么做,并不是讓各個(gè)學(xué)科的教師都對(duì)學(xué)生耳提面命,開(kāi)展德育工作;而是讓學(xué)科教師充分利用學(xué)科課程中的隱性課程,影響學(xué)生的道德發(fā)展。所謂隱性課程,一般指課程計(jì)劃上沒(méi)有明確規(guī)定卻又對(duì)學(xué)生發(fā)揮著影響、未被人(有時(shí)特指學(xué)生)意識(shí)到的課程。隱性課程在發(fā)揮作用時(shí)具有“潤(rùn)物細(xì)無(wú)聲”的特征,容易為學(xué)生所接受。學(xué)科教師在教育學(xué)生時(shí),應(yīng)該挖掘?qū)W科中的德育資源,并做到引而不發(fā)。例如,在物理、化學(xué)等課上,教師除了傳授學(xué)科知識(shí)外,還可以介紹一些科學(xué)家,并對(duì)其賦予“勤奮”“踏實(shí)”“誠(chéng)信”等特征,但是不對(duì)學(xué)生進(jìn)行這個(gè)方面的直接教育,而是將這些品質(zhì)在無(wú)形中傳遞給學(xué)生。
實(shí)際上,德育任務(wù)的學(xué)科分配,最為重要的就是分配給各位學(xué)科教師,充分調(diào)動(dòng)其積極性。在某種程度上,教師自身可以說(shuō)是學(xué)校中最大的隱性課程資源。從范圍上講,教師基本上貫穿于學(xué)生學(xué)校生活的整個(gè)過(guò)程。從效果上看,“教師的身教是一種自然而然的身教,對(duì)學(xué)生的品德可以起到潛移默化的作用”[3],因此是較為有效的。
由上可知,將德育任務(wù)分配給學(xué)科教師,就是充分發(fā)揮學(xué)科課程與教師自身作為隱性課程的作用。
第二,我們需要賦予活動(dòng)課程一定的德育任務(wù)。活動(dòng)課程著眼于學(xué)生的活動(dòng)與直接經(jīng)驗(yàn)。因此,活動(dòng)課程在德育方面最大的優(yōu)勢(shì)就是將德育知識(shí)“活化”,促進(jìn)個(gè)體道德行為的出現(xiàn)與訓(xùn)練。基于此,我們分配德育任務(wù)時(shí),應(yīng)該將一些道德行為型、活動(dòng)型任務(wù)分配到活動(dòng)課程中,促進(jìn)學(xué)生道德行為的成長(zhǎng)。
德育課程中的四則運(yùn)算,實(shí)質(zhì)上是全面、靈活課程觀念的一種反映。全面性是指課程本身、課程內(nèi)容的作用與意蘊(yùn)、課程的分布是較為全面的、整體的,靈活性則意味著課程作用的發(fā)揮因環(huán)境、時(shí)間、作用方式而異。因此,我們要因時(shí)制宜、因地制宜,充分發(fā)揮課程的作用。另外,在課程中做四則運(yùn)算時(shí),我們也需全面、靈活發(fā)揮德育課程的相關(guān)作用。因此,我們要了解并學(xué)會(huì)德育課程中的四則運(yùn)算。
參考文獻(xiàn):
[1]石中英.知識(shí)轉(zhuǎn)型與教育改革[M].北京:教育科學(xué)出版社,2001:157.
〔中圖分類號(hào)〕 G633.6 〔文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼〕 C
〔文章編號(hào)〕 1004—0463(2012)14—0086—02
極限作為一種數(shù)學(xué)思想,其發(fā)展經(jīng)歷了思想萌芽、理論發(fā)展和理論完善這三個(gè)過(guò)程,它的形成為人類認(rèn)識(shí)無(wú)限提供了強(qiáng)有力的工具,是近現(xiàn)代數(shù)學(xué)的一種重要思想方法.極限在高中數(shù)學(xué)里已有所涉及,是學(xué)習(xí)的難點(diǎn)之一,而求解極限是學(xué)習(xí)極限問(wèn)題的基礎(chǔ),因此掌握求解極限的各種方法顯得非常重要.本文就極限的各種求解方法進(jìn)行了總結(jié)和分析.
1. 幾種常用的極限求解方法
(1)利用四則運(yùn)算法則求極限
對(duì)和、差、積、商形式的函數(shù)求極限,經(jīng)常使用四則運(yùn)算法則:
(an±bn)=an±bn;(an×bn )=an×bn;=(bn≠0).
但在使用此法則時(shí),往往需要對(duì)函數(shù)進(jìn)行恒等變形(常見(jiàn)的變形有:約分、通分、分式的分解、分子和分母有理化、三角函數(shù)的恒等變換等).
(2)利用等價(jià)無(wú)窮小求極限
等價(jià)量代換是求解極限問(wèn)題常用方法之一,解題時(shí)要注意使用無(wú)窮小量進(jìn)行替換.在具體求極限過(guò)程中,要遵循以下等價(jià)無(wú)窮小替換原則:對(duì)函數(shù)的因子可進(jìn)行等價(jià)無(wú)窮小替換,該因子首先必須是無(wú)窮小量.下面列出幾個(gè)常用的無(wú)窮小量等價(jià)替換:
當(dāng)x0時(shí),sinx~x;tanx~x;1-cosx~x2;ex-1~x;ln(1+x)~x;-1~x
(3)利用兩個(gè)重要極限求極限
兩個(gè)重要極限分別是①=1;②(1+)x=e.
其中第一個(gè)重要極限=1可理解為==1,第二個(gè)極限(1+)x=e可以理解為
(1+)y=e或者(1+y)=e.這兩個(gè)重要極限是求極限的一種重要手段,要根據(jù)題目中給出的條件靈活選擇適當(dāng)?shù)男问剑惯\(yùn)算更加簡(jiǎn)潔.
(4)利用洛比達(dá)法則求極限
假設(shè)當(dāng)自變量x趨近于某一定值(或無(wú)窮大)時(shí),函數(shù)f(x)和ɡ(x)滿足:
i) f(x)和ɡ(x)的極限都是0或都是無(wú)窮大
ii) f(x)和ɡ(x)都可導(dǎo),且ɡ(x)導(dǎo)數(shù)不為0
iii) 存在(或是無(wú)窮大)
則極限也一定存在,且有=,此稱為洛必達(dá)法則.
洛必達(dá)法則是處理()型或()型的未定式極限的重要方法,在具體求解中,如果利用洛必達(dá)法則處理的結(jié)果還是()型或()型的,則可繼續(xù)利用洛必達(dá)法則去化簡(jiǎn),直到化為最簡(jiǎn)為止.
(5) 利用函數(shù)的連續(xù)性求極限
由函數(shù)f(x)在x0點(diǎn)連續(xù)的定義知f(x)=f(x0),由于初等函數(shù)在定義區(qū)間內(nèi)處處連續(xù),所以求初等函數(shù)在定義區(qū)間內(nèi)任意點(diǎn)處的極限值,實(shí)質(zhì)上就是求函數(shù)在該點(diǎn)處的函數(shù)值,因此利用函數(shù)的連續(xù)性求極限就是代入f(x)=f(x0)進(jìn)行計(jì)算.
2. 幾種特殊的極限求解方法
(1)變“無(wú)限多個(gè)”為“有限多個(gè)”求極限
利用極限的四則運(yùn)算法則求極限,不僅要求每個(gè)函數(shù)的極限存在,而且只能是有限多個(gè)函數(shù)的和、差、積.若是求“無(wú)限多個(gè)”函數(shù)極限,用恒等變換將“無(wú)限多個(gè)”函數(shù)的和、差、積變?yōu)椤坝邢薅鄠€(gè)”函數(shù)的和、差、積后,再利用四則運(yùn)算法則求出極限.
例1 求(1+a+a2+a3+……+an)(0
分析: 本題為“無(wú)限多個(gè)”函數(shù)之和的極限,它們構(gòu)成等比數(shù)列,用等比數(shù)列求和公式便可將“無(wú)限多個(gè)”函數(shù)之和變?yōu)椤坝邢薅鄠€(gè)”函數(shù),再用四則運(yùn)算法則便可求得結(jié)果.
解:原式==(其中an+1=0,0
(2)利用泰勒展開(kāi)式求極限
利用泰勒公式求極限一般是用麥克勞林公式的形式,并采用皮亞諾型余項(xiàng).當(dāng)函數(shù)為分式時(shí),一般要求分子分母展成同一階的麥克勞林公式,再通過(guò)比較求出極限.
例2 求.
解:由cosx=1- ++o(x5),=1-++o(x5),則cosx-=-+o(x5),
[關(guān)鍵詞]小學(xué)數(shù)學(xué) 四則運(yùn)算 常見(jiàn)錯(cuò)誤 解題方法
[中圖分類號(hào)] G623.5 [文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼] A [文章編號(hào)] 1007-9068(2016)32-062
一、運(yùn)算順序錯(cuò)誤
學(xué)生都能記住運(yùn)算法則,但在實(shí)際運(yùn)用時(shí)卻會(huì)受到理解能力的影響,導(dǎo)致出錯(cuò)率較高。
又如,計(jì)算“8+3×(9.5-0.5×5)”時(shí),很多學(xué)生會(huì)寫(xiě)成“8+3×(9×5)”,得到錯(cuò)誤的結(jié)果。對(duì)于這個(gè)題目,教師要盡力幫助學(xué)生避免定式思維,不讓他們隨意湊整數(shù)而顛倒了運(yùn)算的順序。
為此,教師在平時(shí)的教學(xué)中,應(yīng)該經(jīng)常提醒學(xué)生:題目中有哪些類型的運(yùn)算?根據(jù)運(yùn)算法則應(yīng)該先算什么,再算什么?從而提高學(xué)生計(jì)算的正確率。
二、亂用運(yùn)算律
對(duì)于加法交換律和結(jié)合律,乘法交換律、結(jié)合律和分配律等,應(yīng)避免學(xué)生濫用和錯(cuò)用。
教師應(yīng)該讓學(xué)生明確四則運(yùn)算的運(yùn)算律只有所學(xué)過(guò)的這幾種,不能隨意編造,還要鼓勵(lì)學(xué)生養(yǎng)成驗(yàn)算的好習(xí)慣,提高運(yùn)算結(jié)果的準(zhǔn)確度。
三、點(diǎn)錯(cuò)小數(shù)點(diǎn)
在列豎式的四則運(yùn)算中,學(xué)生因?yàn)辄c(diǎn)錯(cuò)小數(shù)點(diǎn)而導(dǎo)致的錯(cuò)誤較多,嚴(yán)重影響了計(jì)算的正確率。
例如,對(duì)于題目“4.8×9.6-34.5÷4.6”,學(xué)生會(huì)寫(xiě)錯(cuò)成:
4.8×9.6-34.5÷4.6
=460.8-0.75
=460.05
正確的計(jì)算過(guò)程為
4.8×9.6-34.5÷4.6
=46.08-7.5
=38.58
不難發(fā)現(xiàn),由于計(jì)算“4.8×9.6”時(shí)小數(shù)點(diǎn)點(diǎn)錯(cuò)了,導(dǎo)致結(jié)果擴(kuò)大了十倍,而在計(jì)算“34.5÷4.6”時(shí),把4.6擴(kuò)大十倍變成了46,而沒(méi)有把被除數(shù)34.5進(jìn)行相應(yīng)的轉(zhuǎn)化,所以得出的商也是錯(cuò)誤的。
為避免類似錯(cuò)誤的再次出現(xiàn),教師應(yīng)該加強(qiáng)小數(shù)乘法中小數(shù)點(diǎn)位數(shù)和除法計(jì)算時(shí)小數(shù)與整數(shù)之間的轉(zhuǎn)化的教學(xué)。
四、漏抄漏算某數(shù)
學(xué)生注意力不集中、思維不活躍等,也容易導(dǎo)致他們?cè)谟?jì)算時(shí)漏抄漏算,最終計(jì)算錯(cuò)誤。
例如,計(jì)算“18÷2+12-9”時(shí),有的學(xué)生雖然得出了正確的答案,但是計(jì)算過(guò)程存在問(wèn)題,即“18÷2+12-9=9+12=21-9=12”,有遺漏的情況。而在面對(duì)計(jì)算題“0.6×0.83+0.6×0.17+0.6”時(shí),很多學(xué)生受到自身思維的限制,在計(jì)算的過(guò)程中會(huì)出現(xiàn)顧此失彼的情況,即“0.6×0.83+0.6×0.17+0.6=0.6×(0.83+0.17)=0.6”,忽略了0.6本身是0.6與1的乘積。
為此,教師應(yīng)該根據(jù)不同學(xué)生出現(xiàn)的不同問(wèn)題辨證施治,對(duì)于解題步驟存在問(wèn)題的學(xué)生,鼓勵(lì)他們多看課本上的例題,每一字每一步都按照課本上的范例操作;對(duì)于思維固化的學(xué)生,則培養(yǎng)他們的發(fā)散性思維,引導(dǎo)他們把題目看全面,可安排小組合作探究式學(xué)習(xí);對(duì)于經(jīng)常看錯(cuò)題目的學(xué)生,教師則應(yīng)從培養(yǎng)學(xué)生的耐心和細(xì)心程度入手。
關(guān)鍵詞:數(shù)學(xué)分析;函數(shù)極限;計(jì)算
中圖分類號(hào):G642.41 文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A 文章編號(hào):1674-9324(2013)33-0097-03
極限是數(shù)學(xué)分析課程中最重要、最基本的概念之一.極限思想貫穿數(shù)學(xué)分析課程內(nèi)容的始終,極限計(jì)算是數(shù)學(xué)分析課程中的一個(gè)重要內(nèi)容.極限計(jì)算的方法分布在數(shù)學(xué)分析課程的不同章節(jié),學(xué)生不能很好地系統(tǒng)地掌握極限計(jì)算的方法。對(duì)此筆者根據(jù)自己多年的教學(xué)在這方面進(jìn)行一些總結(jié),對(duì)數(shù)學(xué)分析中的極限計(jì)算方法進(jìn)行系統(tǒng)的分析探討,讓學(xué)生掌握極限計(jì)算的各種方法,開(kāi)拓學(xué)生視野,培養(yǎng)學(xué)生的綜合解題能力。
一、極限計(jì)算的基本方法
1.利用極限的四則運(yùn)算法則計(jì)算極限。利用極限的四則運(yùn)算法則求極限是最基本、最直接的方法,但必需注意適用的條件極限.有時(shí)可以直接利用極限的四則運(yùn)算法則即能計(jì)算,有時(shí)可能無(wú)法直接利用極限的四則運(yùn)算法則進(jìn)行計(jì)算,這就要求我們對(duì)所給的對(duì)象進(jìn)行化簡(jiǎn)、變形處理,然后再利用四則運(yùn)算法來(lái)計(jì)算。
2.利用兩邊夾定理計(jì)算極限。利用兩邊夾定理可將考慮的對(duì)象進(jìn)行適當(dāng)縮小和放大,從而得到原對(duì)象的極限。
3.利用單調(diào)有界準(zhǔn)則計(jì)算極限。這種方法適用于求數(shù)列的極限,應(yīng)用單調(diào)有界準(zhǔn)則計(jì)算數(shù)列的極限時(shí),首先可用數(shù)學(xué)歸納法或不等式的放縮法來(lái)討論數(shù)列{xn}的單調(diào)性和有界性,然后再令■xn=a,然后解關(guān)于a的方程,從而求得出■xn=a.
4.利用兩個(gè)重要極限計(jì)算極限。利用兩個(gè)重要極限計(jì)算極限關(guān)鍵在于將考慮對(duì)象化成滿足重要極限條件的形式.
5.利用洛必達(dá)法則計(jì)算極限。這種方法適用求未定式■型和■型的極限計(jì)算,其他的未定式極限都需先化為■型或■型后再求極限,但要注意這種方法只適用于導(dǎo)數(shù)存在的形式。
6.利用函數(shù)的連續(xù)性計(jì)算極限。因?yàn)橐磺谐醯群瘮?shù)在其定義區(qū)間內(nèi)都是連續(xù)的,所以如果f(x)是初等函數(shù),且x0是f(x)的定義區(qū)間內(nèi)的點(diǎn),則■f(x)=f(x0),從而計(jì)算極限就等于計(jì)算該點(diǎn)處的函數(shù)值。以上方法是計(jì)算極限的基本方法,作為大學(xué)數(shù)學(xué)專業(yè)的學(xué)生是必須熟練掌握的。
二、極限計(jì)算的一些特殊方法
1.利用左右極限計(jì)算極限。函數(shù)f(x)在x0處極限存在的充要條件是在該點(diǎn)處它的左極限及右極限都存在且相等,且■f(x)=■f(x)=■f(x).這種方法對(duì)分段函數(shù)求極限問(wèn)題應(yīng)用尤為重要,它是計(jì)算分段函數(shù)求極限問(wèn)題的有力工具。
例1.已知f(x)=2xx>00 x=01+x2x<0,求■f(x).分析:由于f(x)是分階函數(shù),計(jì)算f(x)在分階點(diǎn)處的極限只能通過(guò)計(jì)算該點(diǎn)處它的左極限及右極限得到■f(x).而■f(x)=■2x=1,■f(x)=■(1+x2)=1,于是■f(x)=1.
2.利用無(wú)窮小的性質(zhì)計(jì)算極限。
例2.求■(x2+y2)sin■=0.分析:由于x2+y2在(x,y)(0,0)時(shí)是無(wú)窮小,sin■≤1是有界量,于是得到 ■(x2+y2)sin■=0.
3.利用等價(jià)無(wú)窮小計(jì)算極限。利用等價(jià)無(wú)窮小代換求函數(shù)的極限時(shí),一般只在以乘除形式出現(xiàn)時(shí)使用,同時(shí)還應(yīng)該熟悉一些常用的等價(jià)無(wú)窮小。
例3.計(jì)算■■.分析:由于■-1:■(x0),1-cosx:■(x0),于是■■=■■=1.
4.利用導(dǎo)數(shù)定義計(jì)算極限。由于f'(x)=■■,從而可以利用導(dǎo)數(shù)定義計(jì)算極限。
例4.證明:若f'(x0)存在,則■■=2f'(x0).分析:將題中極限表達(dá)式變形為導(dǎo)數(shù)定義中的極限形式表示即可證明。
5.利用定積分定義求極限。由于■f(x)dx=■■f(ξi)Δxi,因而可把黎曼和■f(ξi)Δxi的極限轉(zhuǎn)化為定積分■f(x)dx,轉(zhuǎn)化過(guò)程掌握好兩個(gè)關(guān)鍵:一是由f(ξi)確定被積函數(shù)f(x),二是由Δxi確定積分區(qū)間[a,b].當(dāng)在定積分存在的前提下,我們選取區(qū)間[a,b]某種特殊的分割T和區(qū)間[a,b]一個(gè)特殊的點(diǎn)集{ξi},可以得到一類特殊的和式的極限,從而可以利用定積分解決此類函數(shù)極限的求值,即當(dāng)所求極限的表達(dá)式或經(jīng)過(guò)變換后的表達(dá)式是一個(gè) n項(xiàng)和的形式時(shí),可以考慮用定積分定義來(lái)計(jì)算, 其關(guān)鍵在于把和式寫(xiě)成積分和的形式。
例5.求■■sin■+sin■+…+sin■π.分析: 對(duì)所求極限進(jìn)行變形:■■sin■+sin■+…+sin■π=■■■sin=■g■.其中的和式是f(x)=sinx在[0,π]區(qū)間上的一個(gè)積分和.這里所取的是等分分割。Δxi=■,ξi=■為小區(qū)間 [xi-1,xi]=■,■的左端點(diǎn),i=1,2,…,n.于是■■sin■+sin■+…+sin■π=■■sinxdx=■(-cosx)π0=■.
6.利用級(jí)數(shù)收斂的必要條件計(jì)算極限。利用級(jí)數(shù)收斂的必要條件:若■un收斂,則■un=0.運(yùn)用這個(gè)方法首先判定級(jí)數(shù)收斂,然后求出它的通項(xiàng)的極限。
例6.求■■.分析:設(shè)un=■,由比值判別法知■un收斂,這樣就得到了■■=0.
7.利用微分中值定理或積分中值定理計(jì)算極限。
例7.求■■sinnxdx.分析:由于sinnx在0,■滿足積分中值定理的條件,從而在0,■至少存在一點(diǎn)ξ使得■sinnxdx=sinnξ■-0=■sinnξ,于是■■sinnxdx=■■sinnξ=0.
8.利用麥克勞林展開(kāi)式或泰勒展開(kāi)式計(jì)算極限。設(shè)函數(shù)f(x)在x=0的某個(gè)鄰域內(nèi)有定義且f(n)(0)存在,則f(x)的具有皮亞諾余項(xiàng)的麥克勞林展展開(kāi)式為f(x)=f(0)+f'(0)x+■x2+…+■xn+0(xn),對(duì)某些較復(fù)雜的求極限問(wèn)題,可以利用基本初等函數(shù)帶皮亞諾型余項(xiàng)的泰勒公式來(lái)求極限。
例8.計(jì)算■■.分析:利用基本初等函數(shù)帶皮亞諾型余項(xiàng)的泰勒公式得到cosx=1-■+■+0(x4),e■=1+-■+■+0(x4).于是將上兩式代入所求極限即得■■=-■.
9.利用級(jí)數(shù)的和函數(shù)計(jì)算極限。計(jì)算此類極限時(shí)常可以輔的構(gòu)造一個(gè)函數(shù)項(xiàng)級(jí)數(shù)使得要求的極限恰好是該函數(shù)項(xiàng)級(jí)數(shù)的和函數(shù)在某點(diǎn)的值。
例9.計(jì)算■■(-1)n■x2n+1.分析:設(shè)S(x)■(-1)n■x2n+1,從而只要計(jì)算出S(x)即能計(jì)算所求的極限。利用函數(shù)項(xiàng)級(jí)數(shù)和函的分析性質(zhì)容易計(jì)算出S(x)=arctanx,x∈[-1,1],于是得到:■■(-1)n■x2n+1=■arctanx=■.
以上歸納了數(shù)學(xué)分析課程中計(jì)算極限的一些方法,當(dāng)然還有一些其他的計(jì)算方法.在講授完數(shù)學(xué)分析的課程之后,教師如果能系統(tǒng)地對(duì)極限計(jì)算方法進(jìn)行總結(jié),并適當(dāng)布置一定的數(shù)量的課外習(xí)題讓學(xué)生去做,要求學(xué)生根據(jù)題目的不同靈活選擇適當(dāng)?shù)姆椒ǎ欢ㄆ鸬绞掳牍Ρ兜男Ч敲磳W(xué)生對(duì)有關(guān)極限的計(jì)算就比較容易解決了,從而培養(yǎng)提高學(xué)生分析和解決問(wèn)題的能力。
參考文獻(xiàn):
[1]華東師范大學(xué)數(shù)學(xué)系.數(shù)學(xué)分析(上、下冊(cè))[M].北京:高等教育出版社,2006.
[2]錢吉林.數(shù)學(xué)分析題解精粹[M].湖北:崇文書(shū)局,2003.
[3]常敏慧,楊建雅.新建本科院校數(shù)學(xué)分析習(xí)題課教學(xué)模式探討[J].運(yùn)城學(xué)院學(xué)報(bào),2010,28(2).
[4]楊澤恒.數(shù)學(xué)分析課程極限理論教學(xué)的一些實(shí)踐與思考[J].大理學(xué)院學(xué)報(bào),2007,(6).
基金項(xiàng)目:本文由國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目(11161018)和廣西教育廳科研項(xiàng)目(201010LX463、201106LX589)資助
關(guān)鍵詞:原函數(shù);不定積分;第一類換元;第二類換元;三角代換;根式代換;分部積分
中圖分類號(hào):G642.4 文獻(xiàn)標(biāo)志碼:B 文章編號(hào):1674-9324(2015)13-0178-02
在高等數(shù)學(xué)課程中,不定積分是較難的部分,它作為微分的逆運(yùn)算,比求極限、判斷連續(xù)、求微分(或求導(dǎo))要難很多。首先,求極限、判斷連續(xù)、求微分(或求導(dǎo))部分都有相應(yīng)的四則運(yùn)算法則、復(fù)合函數(shù)的法則,對(duì)基本初等函數(shù)都有很明確的結(jié)論,甚至對(duì)高等數(shù)學(xué)課程的主要研究對(duì)象――初等函數(shù)都有一套明確的處理套路,主要依據(jù)就是相應(yīng)部分的四則運(yùn)算法則、復(fù)合函數(shù)的法則和對(duì)基本初等函數(shù)的明確結(jié)論。但對(duì)不定積分,我們僅有四則運(yùn)算法則的一部分,即加減部分:代數(shù)和的積分等于積分的代數(shù)和。沒(méi)有對(duì)應(yīng)的乘積和商的積分性質(zhì),也沒(méi)有復(fù)合函數(shù)的積分性質(zhì)。即便對(duì)基本初等函數(shù),我們也不能簡(jiǎn)單地推出它們的積分公式。除了常函數(shù)、冪函數(shù)、指數(shù)函數(shù)和一部分三角函數(shù)(包括正余弦函數(shù))以外,剩下的基本初等函數(shù)的積分公式均是通過(guò)湊微分和分部積分的高等積分技巧推出的。對(duì)于一般的初等函數(shù),相對(duì)統(tǒng)一的結(jié)論主要有兩個(gè):(1)連續(xù)函數(shù)都存在原函數(shù),即初等函數(shù)在定義區(qū)間內(nèi)存在原函數(shù),(2)基本初等函數(shù)、有理函數(shù)、三角有理函數(shù)以及所有能轉(zhuǎn)化成上述函數(shù)的初等函數(shù)一定可以積出來(lái)。至于如何求一般的初等函數(shù)的原函數(shù)或不定積分,則沒(méi)有統(tǒng)一的套路。只能總結(jié)出幾類典型的形式積分法,主要包括:第一類換元、第二類換元法、分部積分法、有理函數(shù)的積分。這些技巧適用于不同類的被積函數(shù),學(xué)生學(xué)習(xí)時(shí)面對(duì)不同的被積函數(shù),如何正確選擇適當(dāng)?shù)姆e分法是關(guān)鍵,也是難點(diǎn)。因此,教師在教學(xué)和考試中,選擇恰當(dāng)?shù)睦邮鞘株P(guān)鍵的。例子要具有典型的特點(diǎn),盡量可以一題多解,啟發(fā)學(xué)生的發(fā)散思維。
下面,本文來(lái)介紹一個(gè)例子,這個(gè)例子有多種解法,這些解法中融合了第一類換元法(也稱湊微分法)、第二類換元法(包括三角代換、根式代換和非典型代換)、分部積分等典型的形式積分法,充分體現(xiàn)了這些積分法的綜合應(yīng)用,是一個(gè)很具有啟發(fā)性的例子。
例 dx.
法一:此法利用了第一類換元法。
解:原式=- dx+ dx
=- d(2x-x )+ dx
=- +arcsin(x-1)+C
法二:此法利用了第二類換元法中的根式代換。
解:設(shè) =t則x=1+ ,dx= dt,(x=1- 時(shí)類似,略)此時(shí)
dx=- dt=- dt- 1dt=-arcsint-t+C=-arcsin - +C
法三:此法利用了第二類換元法中的根式代換。
解:設(shè)2x-x =t,則x=1+ ,dx=- dt,(x=1- 時(shí)類似,略)
dx=- dt
=- dt- dt
=- d( )- =-arcsin - +C
=-arcsin - +C
法四:此法綜合利用了第二類換元法中的根式代換和三角代換的思想。
解: dx= dx
設(shè) = sint,t∈[0, ),則x=2sin t,dx=4sin t cos t dt,此時(shí)
dx=4 sin t dt =2 1-cos 2t dt=2(t- sin 2t)+C=2t-2sin t cos t+C=2arcsin - +C(利用sin t= ,cos t= 回代得)
法五:此法利用了第二類換元法中的根式代換和分部積分法的循環(huán)型。
解: dx= dx
設(shè) =t,則x=t ,dx=2t dt ,此時(shí)
dx= dt
=-2 dt+4 dt
=-2 dt+4arcsin
對(duì)上式中第一項(xiàng)利用分部積分,得
dt=t - td( )
=t + dt
=t - dt+2 dt
=t - dt+2 dt
= t + dt
= t +arcsin +C
回到原題,有
dx= dx
=-2( t +arcsin +C)+4arcsin
=-t +2arcsin +C
=- +2arcsin +C
法六:此法利用了第二類換元法中的根式代換和三角代換。
解:注意到法五中第一步作了根式代換后出現(xiàn)的積分 dt也可以用三角代換來(lái)解決,其余部分與法五同,略。
對(duì)于積分 dt,作三角代換t= sinu,u∈[- , ],則dt= cosudu,此時(shí)
dt= 2cos u du= 1+cos 2u du
=u+ sin 2u+C=u+sin u cos u+C
=arcsin + t +C?搖?搖 (利用sinu= ,cosu= 回代得)
回到原題,有
dx=- +2arcsin +C
法七:此法使用了第二類換元的根式代換和分部積分或三角代換,但是根式代換的具體形式不同。
解: dx= dx
設(shè) =t,則x=2-t ,dx=-2t dt,此時(shí)上式右端 dx=-2 dt
接下來(lái),對(duì)于右端積分或者同法五利用分部積分,或者同法六利用第二類換元法中的三角代換,得
原式= dx=-2 dt
=-2[arcsin + ]+C
=-2arcsin - +C
致謝:本文作者受到“北京高等學(xué)校青年英才計(jì)劃項(xiàng)目(Beijing Higher Education Young Elite Teacher Project)”(No. YETP1593)資助。
參考文獻(xiàn):