数列极限定义的启发引导式教学:数列极限的定义

  摘 要:本文笔者根据多年的高等数学教学实践与探索,在数列极限定义的教学中采用数形结合、启发引导式教学,将数列极限定义从实例逐步向精确地抽象化定义过度,促进了学生的理解和掌握。
  关键词:高等数学; 数列极限; 定义
  
  现行的高等数学课本对数列极限定义比较抽象难懂。而新生入学伊始,刚接触到高等数学课程,犹如思想上上了很高的一个台阶,有的同学根本上不去,其中最大的障碍就是刚刚接触到的高等数学中的数列极限的“”定义。
  下面,笔者凭着多年高等数学的教学实践与探索,在讲解数列极限定义时利用数形结合、启发引导式教学,将极限定义从实例逐步向精确地抽象化定义过度,使学生接受起来容易得多. 并体会到极限定义的抽象过程。
  上课一开始,要给出数列的定义。学生中学的时候就接触过数列,可以简明扼要的说明数列的定义,因为数列的定义是数列极限定义的基础。
  1.数列:
  把这些实数按照下脚标从小到大排列,得到一个序列
  要提醒学生注意,不是按照实数值的大小排列,而是按照下脚标的大小排列的。因此,在几何上,数列可看作数轴上的一个动点,这些动点在数轴上不是按照下脚标从左到右依次排开,而是按实数值的大小排列的,故在数轴上的顺序要因具体的数列不同而不同,如下图
  又因为数列的定义有点类似函数的定义,自然引出数列可看作自变量为正整数n的函数:
  接下来给出具体的数列例子:
  ⑤. 圆的面积的推导(割圆术)
  数列确定的数值,即圆的面积,圆的面积在数学上就称为数列时的极限,这时要提示学生,并不是所有的数列都有极限,有的数列有极限,有的数列没有极限,(这一提示很重要,不要让学生觉得所有的数列都有极限)而一个数列满足什么条件才有极限那?观察
  ⑥数列
  引导学生观察此数列的各项逐渐接近1,为了看各项与1的接近程度,可做,提示学生n同时是数列的下脚标,当n越大,越小,越接近于1,也就是数列后面的项越接近于1,讲解时同时在例子下面做出下图更直观:
  随着n的增大越来越小,也就是后面的项与1越来越接近.怎样描述这种动态的接近,提示学生,可以用比较的方法,给出一个很小的数,如0.1,则与1的距离能否达到
  小于,(学生必然说能),再问从哪项开始后面的项与
  1的距离小于哪,即,(学生很快答出从第10项开始)再给出一个很小的数,如0.01,则与1的距离能否达到小于,(学生马上答能),问学生从哪项开始?(同时写出)(学生很快答出从第100项开始)。再问:把给出的非常小的正数如果用字母来表示,则与1越来愈接近,能否达到小于很小的正数,从哪项开始那?学生自然想到解,从项开始,则把记为开始的那项的下标N。即从N项开始,后面的所有项与1的距离小于很小的正数。怎样表达那?从N开始,.也就是里的的下脚标.即给出一个很小的正数,能达到成立。从开始.为了避免N是小数,则.即当时,有成立,如果一个数列满足这样的条件,即能小于任给的非常小的正数,则1就是这个数列的极限,有的数列是以常数a为极限的.下面顺理成章的给出数列极限的定义以及符号定义。理解了数列极限的定义,符号定义也就水到渠成,不会觉得多抽象。
  这样通过数形结合,启发引导式教学,使得实例和抽象的数学概念水乳交融般结合到一起,让学生逐渐的领略到数学定义的抽象过程,体会到数列极限定义的精彩之处.
  参考文献:
  [1]同济大学数学系,高等数学,高等教育出版社,2006,7:23-28.
  [2]王志东,关于数列极限的教学,内蒙古科技与经济,2002,12:353.
  作者简介:赵秀芳(1976-),女,汉族,硕士,讲师,黑龙江省齐齐哈尔人
  注:本文为黑龙江省高等学校新世纪教学改革工程立项基金项目[2010].

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