浅谈如何提高线性代数的教学效果
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高校线性代数教育中的存在问题及解决措施《线性代数》是高校公共数学科目中一门非常重要的基础必修课,在很多学科的应用中都起了很重要的作用。
但在线性代数的整个教学过程当中却出现了诸如知识脱节、课程设计不合理等问题。
线性代数高素质教育存在问题解决措施一、前言线性代数是我国高等院校工科专业中的一门基础的数学学科,通过线性代数的学习,可以培养和提高学生思考问题、解决问题的能力,教育部将其列入重点评估课程,可见线性代数在高等院校数学教育中的重要性。
计算机技术的进一步发展,使得线性代数的重要性更加突出。
随着高等教育规模的不断扩大,如何保证高校人才的教育水平成为了当今高校教育的巨大挑战,而线性代数无疑首当其冲,线性代数面临着各种各样的问题,不仅存在着学生方面的问题,而且在学校方面更存在着非常严重的失误,以下是对高校数学当中非常具有代表性的一科——线性代数,做出了问题分析并提出几点改进的建议。
二、线性代数在高校数学教育中遇到的瓶颈1.传统教学内容的设置不合理目前线性代数教育仍然处于新旧交替的阶段,很多陈旧的教材中的内容仍然是处于应试教育的框架,重点在阶梯方法的传授而不是对数值的计算和对数学本身的现代应用。
同时,教材中很多的问题还处在上世纪七八十年代的水平,其中不仅包含的信息量不多而且也完全与现代生活脱节,更无法使用现代数学的方法提供解题思路,使得学生们无法真正具有学习线性代数的学前基础,进而导致对相应的知识无法牢固掌握。
2.传统教学目的占主导由于长期以来受应试教育的影响,学生的学习成绩被当作是教师教学水平的唯一衡量标准,教学的目的也从教书育人变成了如何让学生在考试中取得好的成绩,忽视了培养学生寻根溯源的学习思想。
而老师在讲解公式的时候也对方法欠缺指导,教学当中重结果、轻过程的做法泯灭了学生的求知欲。
在线性代数的教学过程中,更多的老师习惯通过“用题讲点(知识点)”的方法教育学生以此减少教学压力并且提高教学成绩,不能变通地完成学习计划,其结果只会培养出缺乏个性的学生,进而也就无法适应社会变化发展的需要。
浅谈改进线性代数课堂教学的几点做法作者:胡清洁陈玉来源:《教育教学论坛》2015年第13期摘要:本文结合教学实践,提出了几点改进线性代数课堂教学的做法:加强知识点间联系教学;以问题为驱动引导学生参与课堂教学;适当渗透数学思想方法;注重知识背景教学。
关键词:线性代数;联系教学;问题驱动;数学思想方法中图分类号:G642.4 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2015)13-0259-02线性代数是高等学校一门重要的公共数学基础课程。
线性代数给人感觉是概念多,比较抽象,教师难教,学生难学。
针对目前状况,如何采取更加合适高效的教学方法帮助学生掌握线性代数课程的基础知识,提高其基本技能,是目前线性代数课堂教学改革的主要任务之一,也是广大数学教师在教学中经常思考的问题,本文就这些问题浅谈个人的几点粗浅做法。
一、结合已有知识,加强知识点间的联系教学结合已有知识,加强知识点间的联系教学就是在教学中能抓住数学概念的内涵,做到对数学前后知识点间联系有清楚的认识,让学生对前后数学知识能够有机的统一起来,对新的数学知识认识提高到某种理性认识高度。
结合前后知识点间联系教学的方法是多种多样,这就需要教师在备课时投入大量的精力去挖掘,这种方式的教学能使学生对基础知识掌握牢固,理解深刻。
例如,在讲n维向量空间时,可结合我们熟知的二维平面向量和三维空间向量去类比引入n维向量的概念,同时指出它就是二维平面向量和三维空间向量即n=2,3时的推广形式;在讲n维欧氏空间中向量的有关概念时,可以引导学生由二维平面向量的长度、夹角、内积、距离公式,通过适当分析得到在n维欧氏空间中向量的长度、夹角、内积、距离公式等。
在线性代数教学中有机结合已有知识,加强知识点间的联系教学不仅可以使学生掌握线性代数基础知识,而且也可以帮助学生完善已有的数学知识结构。
二、以问题为驱动,引导学生积极参与课堂教学问题驱动课堂教学模式是近年来国内外教育界研究的热点,它不仅能达到让学生有思考的学习,而且能使学生主动的、探索式的学习。
《线性代数》教学的一些思考摘要:本文通过对线性代数课程抽象课时紧张等教学现状的分析,笔者结合自身的教学实践,提出了教学过程中要注意的几个问题,并给出具体的教学建议。
关键词:线性代数教学概念矩阵线性代数是理工科专业的一门重要的数学基础课,它在培养学生数学素质和数学能力方面,特别是逻辑推理、科学计算能力的培养起着重要作用。
随着社会的发展,线性问题普遍存在于科学技术的各个领域,而某些非线性问题在一定条件下可转化为线性问题,因此,线性代数理论广泛应用于各个学科,尤其在计算机技术日益发展的今天,该课程的地位与作用更显重要。
目前,在线性代数教学中普遍存在两个方面的问题。
一方面,教材抽象,课程紧张。
线性代数的概念很多,其显著特点是概念理论形式化和抽象化。
大多数定理和公式直接陈述,接着就是证明和计算,缺少对概念定理产生的背景介绍,这样就使得相当一部分学生感到这门课程就是一些数学公式的堆积,枯燥无趣,乏味至极,更别提领会其中的数学思想和数学方法了。
另外,该课程课时安排的较少,非数学专业一般才40个学时。
由于课时紧张,教师不得不压缩习题讨论课的时间,导致学生积累的问题不能有效、及时的解决,这样大大减弱了学生学习的信心和热情。
另一方面,教师在教学中教学方法比较单一。
教师通常按照教材编写的顺序,遵循陈述定理—证明定理—应用定理的模式进行教学。
学生对这些“来历不明”的定理感到难以理解,更看不到这些抽象理论的实际应用。
即使比葫芦画瓢解对一些练习题,那也只能是“只见树木,不见森林”,“只知其一,不知其二”。
针对上述存在的问题,笔者进行一些思考,可以考虑从如下几个方面尝试解决。
1 正确认识线性代数,掌握学习方法线性代数研究的对象是线性方程组,研究的内容是线性方程组解得存在性,解的结构等问题,研究的工具包括矩阵、行列式等。
围绕线性方程组这些核心问题,线性代数不仅研究数、数的运算,还有矩阵、向量、向量空间的运算及变换等。
这些知识点很多,学生初学时总感到很庞杂,很零碎。
中国科教创新导刊I 中国科教创新导刊2008N O .36C hi na Educa t i on I nnov at i on H er al d 教育教学方法同微积分一样,线性代数是一门传统的数学课程,很多领域都有它的足迹,特别是随着计算机技术的飞速发展,线性代数对于科技人员已经是必不可少的。
但是线性代数课程内容抽象、概念多、定理多、证明方法独特,学生不易接受。
而且线性代数教材多是基于理论的准确和证明的严格,以及知识内容的相对独立性来编写的,要学好它并不太容易。
在教学过程中,笔者经常思考和探索如何教好这门课程。
下面谈谈笔者在线性代数教学中的一些体会。
1“交流”有利于提高学习成绩这里的“交流”包含三个方面:第一,教师应主动跟学生交流;第二,教师应努力调动气氛,使学生之间乐于交流;第三,教师之间经常交流可以促进教学水平的提高。
先谈谈教师跟学生的交流。
我们都知道,教师与学生相处是否融洽对学生的学习成绩有很大影响,而这主要取决于教师的表现。
一般来说,学生都是很乐意跟老师做好朋友的,教师如果能主动亲近学生,学生学习起来就会配合多了。
教师应鼓励学生多问问题,在答疑的时候,也可以在下课时间主动走到学生中去,找他们聊聊天,多了解下他们最近的学习情况,哪些知识点好学,哪些比较困难不好理解等等。
根据这些信息,教师可以相应地调整教学内容和进度,重点讲解那些“拦路虎”,不必浪费太多时间在简单的知识点上面。
特别地,面对那些“后进”学生,教师要努力发现他们的优点,多给他们一些赞美,态度一定要诚恳,只要他们有进步就要及时肯定,只有让他们自信起来,他们才会乐于读书,学习成绩才有可能提高。
而对于那些学有余力的“好学生”,教师可以鼓励他们站在更高些,看的更远些。
除了课下的交流,教师在课上跟学生的交流更加重要。
“满堂灌”、“填鸭式”教学模式不应该出现在大学课堂上,尤其是像线性代数这种抽象的理论课程。
教师应采取启发式、问题式教学模式,通过在引导、解惑和练习训练上下功夫,激发学生的学习兴趣,为学生创造充足的自主学习时间,调动学生自主学习的能动性,从而实现教学任务堂堂清。
线性代数课程的教学方法改革与效果分析摘要:普通高校以往传统的教学方法和考核方式与复合型人才的培养目标已不相适应,教学方法和考核评价方式单一,轻能力,重理论;轻过程,重结果。
不利于发挥学生的主动性,不利于学生积极参与教学活动。
为此,我们在线性代数课程教学中尝试了教学方法和考核方式的改革,采取了课题研讨式学习、或在解决问题中学习等灵活的学习方式,收到了较好的教学效果。
关键词:线性代数;教学方法;考核方式;教学效果线性代数是理、工、经、管等本科专业的一门重要的基础理论课程。
该课程具有高度的抽象性、严密的逻辑性和广泛的应用性等特点,对提高学生的数学素养,训练和提高学生的抽象思维能力与逻辑推理能力都起着重要的作用。
随着高等教育大众化的推进,应用型人才、创新型人才、复合型人才的培养被提上了日程。
然而现有的传统的教学方法和考核方式与复合型人才的培养目标已不相适应了。
现有的教学方法单一,大部分都是注入式、填鸭式的教学模式,不利于学生积极参与教学活动,甚至可以玩手机、说话、睡觉。
所以目前普通本科院校的课堂现状是不容乐观的,任课教师讲的欢、讲得累,学生学得松、学得懒,甚至不学。
学生动的少,老师动的多,课堂是单边活动。
而且大部分老师只管讲课,不关心课堂。
考核评价方式单一,基本都是一张试卷定分数,轻能力,重理论;轻过程,重结果。
针对上述问题,我们能否采取课题研讨式学习、或在解决问题中学习,等等,这些都是我们要研究的课题。
为此,我们在线性代数课程教学中尝试了教学方法和考核方式的改革,收到了较好的教学效果。
一、教学方法1、针对每节课程的内容,灵活选择适当的教学方法。
如分组研讨式、备课式、上台演讲式、小结扩展式等。
2、根据教学内容和所选择的教学方法,在课前向学生布置预习内容和预习作业题目。
如回答相关问题、写出教案或小结、出一套试题及标准答案、分段或按知识点准备讲课内容(可做PPT)等。
3、课上由学生回答问题、或者到黑板讲解、或者由其他学生来评价该套试题及标准答案等方法,来考核学生的学习情况,并给出分数。
线性代数课程的特点与教学方法探究线性代数是大学数学的一门重要课程,它研究向量空间及其线性变换的基本理论。
线性代数的特点主要体现在以下几个方面:抽象性、应用性、理论性和实践性。
对于线性代数的教学方法,主要包括探索性教学、案例教学和实践教学等。
线性代数的特点主要有以下几个方面:1.抽象性:线性代数是一门较为抽象的数学学科,它的概念和理论比较抽象,需要学生具备较强的抽象思维能力。
线性空间、线性变换、特征值和特征向量等概念都是抽象且晦涩的。
2.应用性:线性代数是数学在自然科学和社会科学中的重要应用学科,线性代数的方法和理论广泛应用在物理学、工程学、计算机科学等领域。
学生通过学习线性代数可以理解和应用向量、矩阵、变换等概念和方法,为解决实际问题提供数学工具。
3.理论性:线性代数是一门具有严密和系统性的理论体系的学科。
学生需要学习和理解线性代数的基本定义、性质和定理,掌握其证明方法和技巧。
线性代数的理论性是培养学生逻辑思维和证明能力的重要途径。
1.探索性教学:线性代数的概念和方法较为抽象,学生难以直接理解和掌握。
采用探索性教学的方法,引导学生通过问题发现、自主探索和合作学习等方式,从事实践活动中发现问题、解决问题,培养学生的思维能力和创造能力。
2.案例教学:线性代数的应用场景较多,采用案例教学的方法,通过具体实例来说明线性代数的概念和方法,并与实际问题结合起来进行分析和解决。
通过案例教学,可以帮助学生更好地理解和应用线性代数的知识。
4.互动教学:线性代数的学习需要学生积极参与,互动教学是一种有效的教学方法。
在线性代数的教学中,可以采用小组讨论、问题解答和互动问答等方式,促进师生之间、学生之间的交流和合作,帮助学生理解和掌握线性代数的概念和方法。
线性代数是一门具有抽象性、应用性、理论性和实践性的学科,对于线性代数的教学,应该采取探索性教学、案例教学和实践教学等多种教学方法,培养学生的抽象思维能力、应用能力、理论思考能力和实践能力,提高学生的创造力和问题解决能力。
线性代数教与学方法的探讨【摘要】本文结合自身的教学经验,阐述了教学中应该注意的几点问题,以便于提高线性代数的教学效果,同时针对学生在线性代数学习过程中,面对大量概念、定理及计算时不知如何学习等状况,提出几点学习方法,使学生学习变得容易,提高学生的学习兴趣。
【关键词】线性代数教学方法学习方法【中图分类号】g64 【文献标识码】a 【文章编号】2095-3089(2013)03-0154-01一、线性代数课程体系分析线性代数这门课程具有理论上的抽象性、逻辑推理的严密性、工程应用的广泛性,是代数学中最初等最基础的部分,是理工科各专业重要基础课之一。
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有十分重要的意义。
二、线性代数的教学方法(一)强调线性代数课程中概念的教学数学概念一般较为抽象,学生在学习线性代数最大的感受是抽象概念多,对相当一部分同学来讲,线性代数始终是概念和结论的“堆砌”,一时难以接受,即使勉强接受也理解不透,难以应用。
《线性代数》中的一些概念,往往是由若干特殊情况,通过不完全归纳法在一般性定义得出的,它注重具体,淡化抽象。
概念都有严格的定义,而定义的叙述或易或难。
在教学中,为了让学生弄清某些定义,叙述较为抽象的概念时可以用大量的实例将概念具体化。
例如,在讲授行列式概念时,从解简单二元和三元线性方程组例子入手引入二阶和三阶行列式概念,先明确告诉行列式就是在解方程组时为简化书写而用的记号,在此基础上通过分析项数及每项符号的变化规律引入n阶行列式的概念并讨论行列式的性质。
(二)注重习题课作用在线性代数的学习中,学生会普遍感到“做题困难”、“做题没有思路”等问题,原因是由于这门课程的研究对象和基本思想方法与学生的原有认知结构之间不相匹配产生的,是非常正常的。
解决这一问题的最好教学策略就是尽量多上习题课。
上好习题课,发挥习题课的作用,便于学生对概念的理解。
浅谈如何提高线性代数的教学效果
摘要:《线性代数》这门课程内容比较抽象,理论性逻辑性强,知识点的前后联系密切,教学课时少,很多学生不愿意学或学不好。
语文结合线性代数课程本身的特点和作者的教学经验,就如何提高线性代数的教学效果谈一些看法和建议。
关键词:线性代数教学效果
线性代数是一门很重要的基础课程,是理、工、经、管等学科的学生学习他们专业课的基础。
同时,线性代数也是学生继续学习和深造的理论基础,是理工科学生考研的必考内容。
另外,线性代数还可培养学生的抽象思维能力,逻辑推论能力以及解决问题的能力。
与高等数学、概率论等数学课程相比,线性代数这门课程具有概念多,抽象性强,逻辑推理严密、计算繁琐的特点。
再加教学课时少,学生学习起来比较仓促,很多内容理解不透。
从而许多学生感觉线性代数抽象、枯燥、难学、没用,很多学生不愿意学习线性代数。
为了改变这种现状,作者结合近年来的实际教学经验,经过认真分析总结,认为提高线性代数的教学质量,应从以下几个方面努力。
1 提高学生学习的主动性和积极性
要想让学生学好线性代数,首先要让学生认识到学习线性代数的重要性。
为此首先要让学生明白线性代数对后续课程和专业课的作用,有什么实用应用。
作为任课教师,要多和专业课教师沟通,了解
线性代数和他们专业课的结合点,在讲到相关内容时告诉学生这个知识点在他们专业课中某个地方会有应用,让学生明白《线性代数》这门课的用途。
比如在讲矩阵这一章节时,要让学生明白矩阵是学习和研究其他学科知识的工具,比如,在概率统计和经济数学的研究中,需要运用非负矩阵的性质,在研究最小二乘法问题和投影算子时,需要利用矩阵的广义逆的概念、算法和记法。
在机械振动、自动控制理论及线性电路分析中矩阵对角化理论是个不可缺少的工具;线性代数也用于数字图像的处理,数字图像处理的实质就是矩阵的运算;电视图象信号的传输与解密就要借助于线性变换的手段来实现;在体育比赛中,要表示球队循环比赛的胜负情况及确定比赛的名次,可以利用矩阵及矩阵运算来解决。
在讲线性方程组这章时,要告诉学生解决日常生活中交通流的平衡问题,就需要借助线性方程组的求解;卫星定位系统是通过解方程组来确定具体位置的等等。
这样学生明白了线性代数与其他学科知识的密切联系和在其他领域的应用,开阔了学生的眼界,拓宽了学生的思路,自然能激发学生的学习兴趣,调动学生学习线的主动性和积极性。
另外,要多鼓励学生,多与学生交流,老师的鼓励和重视会让学生获得很大的学习动力。
《线性代数》这门课从内容上来讲,和中学数学的内容联系不大,要告诉学生,只要努力学习,一定是可以学好的。
2 注重概念教学
众所周知,基本概念在学习数学中起着至关重要的作用。
因此在讲线性代数中所涉及的概念时,首先要讲清概念产生的背景,概念形成的过程,剖析概念的本质,帮助学生透彻的理解概念。
比如,在讲行列式时,可以从行列式产生的背景出发介绍行列式概念的形成过程。
行列式的概念产生于17世纪末期,是在莱布尼兹研究线性方程组解法的解法时提出的。
在1729年,马克劳林引进了二阶、三阶行列式的概念,开始用行列式的方法解四元以下的线性方程组,并给出了适用于二、三阶行列式的对角线计算法则。
而对于四阶以上的行列式,对角线法则不再适用,这就迫使人们寻找新的计算方法,通过观察二、三阶行列式的计算方法,找出规律,并将所得规律加以推广便形成了高阶行列式的定义及其计算方法。
这样讲解可以使学生透彻理解概念的本质,了解行列式理论的形成过程。
其次要注意讲清楚相近概念的区别和联系。
通过分析对比概念之间的异同,找出每个概念的特点,进一步帮助学生理解概念的本质,这也培养了学生思维的深刻性和广阔性。
从学生的作业中所犯的一些错误可以看出他们出错的主要原因是由于他们不能准确地把握概念的本质,比如,有的学生不能准确区分什么是行列式,什么是矩阵,不明白矩阵相等和矩阵等价之间的区别。
这时,老师就要将矩阵与行列式加以比较,使学生明白行列式是个数和而矩阵是个数表。
再如学生经常搞不清线性方程组的通解和基础解析之间联系,基础解系是齐次线性方程组的所有解向量构成的向量组的极大无关组,而通解表示线性方程组的任意一个解,它们之间的有联系是,只要给出了基础解系,就可以得到方程组的通解。
3 注重上好习题课
习题课有助于学生进一步理解和掌握基本概念和教材所涉及的内容;有助于锻炼学生解题和计算的能力;有助于学生总结解题的技巧。
学生在做习题的过程中能发现自己什么地方的知识理解的不透或掌握的不好,从而可以有针对性的学习和复习。
有些同学反映尽管在课堂上对老师所讲的内容和例题已经听懂,但是要自己动手做课后习题,还是不知如何下手。
要解决这一问题,要做到以下几点。
(1)对于基础类型的题目要训练学生解题的速度和准确度,学生要掌握通常的解题步骤。
另一方面要培养学生做完习题后及时归纳总结,这样才能做到举一反三,事半功倍。
线性代数的解题方法虽然灵活多样,技巧性也比较强,但很多基本问题的解题方法还是有一定的步骤可循的,比如,行列式的计算,线性方程组的求解、向量组的极大线性无关组的求法、矩阵的逆矩阵的求法、二次型的标准型问题;求矩阵的特征值和特征向量;求线性空间的标准正交基等,这些问题的解决都是有具体的方法和步骤可依的。
(2)对于证明题和一些技巧要求比较高的题目,尤其是证明题很多学生觉得无从下手,那么我们就应有针对性地多讲、多练这方面的问题,从中发现规律、总结解题经验,解决证明题的方法通常有两种:①定义法,对于一些叙述上看起来很简洁却又很抽象的证明题,在题目中往往会含有一些概念或名词,我们要从概念或名词的定义入手去找证明的方法。
这类问题很多,例如要证明一个向量组线性无关,一
个方程组的一组解是基础解系等等。
②分析法,有些证明题我们要分析问题所涉及到知识和定理,分析所涉及定理之间的联系,从中找到解决问题的切入点,从而完成问题的证明。
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