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巧用乐高积木,玩转高数课堂:科学基础教研室创新教学形式助力学生能力提升

时间:2025-05-20 22:40 浏览:

本周科学基础教研室在《高等数学2》课程中推出一项创新教学实践,将乐高积木引入二重积分的课堂讲解,通过“动手搭建”帮助学生直观理解抽象数学概念,同时培养逻辑思维与空间想象能力。这一突破传统的授课形式,是教研室长期致力于数学课程改革、提升学生综合素质的又一积极探索。

二重积分是高等数学中的重点难点,传统教学中学生常因概念抽象、几何意义不直观而难以掌握。为此,科学基础教研室团队设计了一套乐高积木教学方案:学生以积木块模拟被积函数,通过不同颜色的积木层叠构建三维图形,直观展示积分区域的分割与累加过程。

在课程中,老师们会先边讲解二重积分的定义同时让同学们动手拼搭积木,当讲到计算曲面下体积时,学生用积木块搭建阶梯状模型,每一层的高度代表函数值,而积木的数量则对应微元面积。动手拼接的过程让学生自然理解‘分割、近似、求和、取极限’的积分思想。课堂上,学生分组合作,有的负责计算微元面积,有的设计搭建方案,最后通过实物对比验证计算结果。学生表示,上学期学习积分感觉积分只是纯符号运算,现在看着自己搭的模型,突然明白它在现实中的意义。

教学团队的老师们认为,乐高积木不仅是教具,更是思维训练工具,在搭建过程中,学生需严格遵循数学逻辑:如何划分区域更合理?积木块数量如何精确对应积分值。教师会引导学生反思每一步的数学依据,并将实物操作转化为数学语言。

这种教学方式颠覆了‘老师讲、学生记’的模式,学生须主动思考二重积分的几何本质,甚至能自主发现计算错误——比如当积木模型与计算结果不符时,他们会主动检查积分限或表达式。此外,团队协作任务还锻炼了学生的沟通能力,许多小组在课后自发组织“积木美学挑战”,学习氛围显著提升。

近年来,教研室持续探索多元化教学模式:此前已尝试过“数学摄影建模”“剧本杀数学”等项目,并牵头编写了《高等数学案例集》,将线性代数、微分方程与工程问题结合。以期通过创新实践,让学生同时掌握知识、能力和兴趣。未来将在更多数学课程中推广跨学科教学方法。