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线性代数教学中的模式直观

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来 表 现 的 , 个 体 理 解 了抽 象 的意 义后 , 了解 除 繁 琐 的 记 但 为
忆 负 担 , 把 这 种 结 果 迁 移 到 自己熟 悉 的 直 观 中 去 , 化 为 常 转
迁 移 想 象 : 难 知道 函 数 方 程 不
和运 算法 则 构 建 直 观 理 解 , 常 图 形 直 观 受 到 普 遍 重 视. 通 如 , Q ,2O 是 3维 列 向 量 组 , 设 a , 3 t 以 , O a ,t 相 邻 棱 的 为 平行 六 面体 的有 向体 积 等 于 行 列 式 dt n ,: , 的值 , e( 。O , ) t 借 此 可 帮 助 我们 理 解 向量 的线 性 相 关 性 ; a 设 i X+b i Y+C =d i Z ( = , , ) 借 助 于 三 平 面 的 位 置 关 系 , 帮 助 我 们 理 解 线 i 12 3 , 可 性 方 程 组 的有 解 判 定 定 理 和 解 的结 构 定 理 . 是 , 性 代 数 但 线 课 程 中 的许 多 概 念 、 性质 、 算 法 则 是 没 有 图 形 直 观 作 为 支 运 撑 的. 面 根 据 文 [ ] 下 1 中给 出 的 模 式 直 观 的 观 念 , 类 介 绍 分 广 泛 存 在 于 线 性 代 数 课 程 中 的 模 式 直 观 , “ 理 化 ” 形 式 给 公 “ 化 ” 线性 代 数 体 系提 供 直 观 支 撑 . 的 1 .常 识 性 模 式 直 观 “ 常识 性 模 式 直 观 ” 指人 们 借 助 于 一 般 的生 活 实 践 做 是 背景 , 随着 生 活 经 验 的积 累而 被 固定 下 来 的 、 为 接 受 的推 广


± , , 么 想 象 里 有 类 似 的  ̄ k … 那
s x=o ( 一 l n
n=I
n ) 事实 上 , 一 公 式 是 正 确 的 . . 这 欧拉 凭 借 他 特 有 的 直 观 想 象 力 发 现 了解 决 问 题 的 关 键 , 功 地 求 出 了 自然 数 序 列 成 的倒数平方和.
在 数 学 思 维 领 域 , 为 直 观 思 维 的 一 种 方 式 , 广 祥 和 张 奠 作 张 宙在文 [] 1 中提 出 “ 式 直 观 ” 概 念 , 给 出 了模 式 直 观 模 的 并 的初 步 分 类. 谓 “ 式 直 观 ” 指 通 过 相对 比较 具 体 的 、 所 模 是 先 前 已经 熟 悉 的 、 有 普 遍 协 调 感 的 、 易 接 近 的 模 式 作 为 背 具 容 景 , 得 人 们 能 够 进 一 步 把 握 和 理 解 更 加 抽 象 、 为 深 刻 的 使 更
以 上 两 例 我 们 看 到 , 造 性 的 数 学 思 维 过 程 , 的原 始 创 它 形态充满着模式直观. 二 、 性 代 数 教 学 中 的模 式 直 观 举 例 线 线 性 代数 教 学 中经 常需 要 引 导 学 生 对 抽 象 的 代 数 结 构

模 式 与 模 式 直 观
理过程.
已有 的解 决 方 案 , 须 再 重 复 相 同 的 工 作 . 式 有 不 同 的领 无 模 域 , 筑 领 域有 建 筑 模 式 , 件 设 计 领 域 也 有 设 计 模 式 . 建 软 当

个领域逐渐成熟的时候 , 自然 会 出现 很 多 模 式 . 直 观 是 指 在 实 践 中 对 客 观 事 物 的直 接 的 、 动 的反 映 . 生

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直 观 形 态 来储 存 . 于 这 种 直 观 , [ ] 立 了 “ 式 直 观 ” 关 文 1建 模 概 念 , 给 出 了模 式 直 观 的 初 步 分 类 , 论 了在 初 等 代 数 教 并 讨
学 中的 作 用. 文 通 过 线 性 代 数 课 程 中 大 量 模 式 直 观 的 例 本 子 , 析 其 教 育 价 值 , 讨 了应 用 模 式 直 观 组 织 教 学 应 注 意 分 探 的 几 个 问题 .
意 点.
例 2 自然数序列的倒数平方和 ∑÷ = ( 欧拉) .
n = 1n o
【 关键 词ห้องสมุดไป่ตู้】 式 直 观 ; 学思 维 ; 性代 数 模 数 线
数 学 是 一 门 逐 级 抽 象 的 学 科 , 一 级 抽 象 都 是 以前 一 每 级 抽 象 为 直 观 背 景 . 学 思 维 的 结 果 通 常 是 以 抽 象 的 形 式 数
模 式 就是 解 决 某 一 类 问 题 的 方 法 论 . 解 决 某 一 类 问 把
题 的 方法 总结 归 纳 到 理 论 高 度 , 是 模 式 . 个 模 式 都 描 述 就 每
了一 个 在 我 们 的环 境 中不 断 出 现 的 问 题 , 给 出 该 问 题 的 并
解 决 方 案 的核 心 . 过 这 种 方 式 , 可 以无 数 次 地 使 用 那 些 通 你
分 析 寻 找 “ 经 熟 悉 的 模 式 …‘ 易 接 近 的模 式 ” 已 容 进 行 “ 观想象” 直 . 模 式 直 观 : . ) n次 多项 式 , 设厂 是 ( 如果 方程 , ) 0有 n ( = 个 根 ( =1 2 … , ) 那 么 厂 ) 分 解 , )=( — )・ i ,, n , ( 有 ( 。

高 教 视 野
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线性代数教学中的模式直观
◎ 陈 建 华 ( 州大 学数 学科 学学 院 扬 2 50 ) 2 0 2
【 摘要】 本文给 出模式直观在线性代数课程 中的具体 例
子 , 析 了其教 育价 值 , 出 了应 用 模 式 直 观 教 学 的 几 个 注 分 指
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