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无穷小微积分为什么是大学数学教员的好帮手?

(2013-03-06 03:33:27)
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     回顾以往,把A.Robinson关于现代无穷小分析的思想引入大学低年级的微积分教学中,J. Keisler教授及其学生做了大量的实验研究。在过去,对于这一客观事实,我们国内业界很少有人提及。

         把无穷小方法引入大学低年级的数学教学中,教师与学生处于同样重要的位置,都需要观察他们的实际反应。我们先把事情说清楚,然后再发表我们的意见。把J.Keisler的无穷小方法引入大学低年级的数学教学中去,究竟行不行?这个问题需要认真对待与研究。在1973-1974年期间,K.Sullivan博士在美国芝加哥地区组织了2个实验对比组以便评估无穷小教材的实际效果,一组是教师,一组是学生。实验结果表明:”The 11 teachers involved gave a very positive opinion of the experience“(参与的11名教员对实验给予非常正面的评价)。参与该实验的学生“were better able to interpret the sense of the mathematical formalism of calculus”,这是相对于“a control group following a standard syllabus(标准的传统讲义)控制实验组来说的。

        以上教学实验说明一个事实:接受无穷小微积分教学的学生能够更好地解释(或说明、理解)微积分学中的那些用数学形式语言表述的内容。类似的实验研究还有一些,比如:

1Dauben, J. (1988) Abraham Robinson and Nonstandard Analysis: History

2Artigue, Michèle (1994), Analysis, Advanced Mathematical Thinking (ed. David O. Tall), Springer-Verlag, p.172,

3Chihara, C. (2007) The Burgess–Rosen critique of nominalistic reconstructions. Philos. Math. (3) 15, no. 1, 54–78.

         由此可见,许多教学实践活动已经证明无穷小微积分学的优越性。在此基础上,20116月,J. keisler教授汇集了四十多年的教学实践经验,推出了《无穷小微积分基础》教学辅导书(电子版),内容十分充实,可以作为微积分教学的参考资料。这些资料都是很宝贵的。

          坦率地说,我们国内并无类似的研究,这是非常遗憾的事情。所幸的是,数学没有国界之分,外域的经验也有一定的参考价值。现在,我们建立专门网站普及无穷小微积分,两手都要抓。阳春白雪(针对教师,教学辅导书),下里巴人(针对学生,袖珍电子书),都要上。我们希望寻求合作者(各省市),共同努力,推进这项工作。我们准备提供培训讲义(电子版),提供在线帮助和业务指导,使无穷小微积分成为大学数学教师的好帮手。

      

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