联想类比在近世代数教学中的运用

[摘要]近世代数以群环域等代数系统为研究对象,内容抽象,学生感到难以深入理解和掌握其中的精要。而将讨论联想类比运用在教学中,将新概念、性质和解题方法等与熟知的类似知识进行联系比较,找出神似的地方,可以帮助学生快速深入理解本质规律,提高学习效率和教学质量。

[关键词]近世代数;教学;类比;联想

[中***分类号]G420

[文献标识码]A

[文章编号]2095-3712(2013)10-0057-03

近世代数以群环域等代数系统为研究对象,内容抽象,学生感到难以深入理解和常握其中的精要。如何提高这门课程教学质量已是许多数学专业教师不得不面对的话题,很多专任教师都在不断探索,不断总结,也提出了许多有效的教学方法。这些方法的合理运用对于近世代数课程的教学质量的提高起着越来越明显的作用。根据实际教学对象的特点、教学大纲、教学环境和专业培养方案等,我们提出将联想类比法合理运用到教学中,实践证明是行之有效的。该方法遵循教育原则,符合教学规则,可供同行们借鉴和参考。

一、概念的联想类比

1抽象的代数运算与具体的运算

群环域等代数系统中定义的代数运算是抽象的,是映射。映射是一个很抽象的概念,抽象的概念只有与具体的事物联系起来,才便于理解。事实上,数的加减乘除运算、矩阵的加减乘运算、集合的交并运算都是具体的代数运算。通过这些具体的运算是否满足结合律、交换律和分配律来理解抽象的代数运算是否具有的类似性质,直观生动,易于接受。群定义中的单位元、逆元在具体的运算中则更加生动。对于数的加法来说,单位元就是数字0,一个数的加法逆元就是它的相反数;对于数的乘法来说,单位元就是数字1,一个数的乘法逆元就是它的倒数;对于集合的“交”与“并”运算来说,单位元就是全集与空集,一个集合在“交”与“并”运算下没有逆元;对于矩阵的加法运算来说,单位元分别是零矩阵,一个矩阵的加法逆元就是该矩阵的每一个元素取其相反数构成的矩阵;对于方阵的乘法运算来说,单位元就是单位矩阵,一个可逆方阵的乘法逆元就是其逆矩阵。通过具体运算中单位元与逆元来理解抽象运算上的单位元与逆元不仅易于接受,也有助深入理解单位元与逆元的本质。

2群的定义与线性空间的定义

群的定义是学***世代数首先要遇到的。群的等价定义很多,在很多教材中一般都会先给出下面的定义。

对于这样的群的抽象定义,教师一般会通过大量的例子来解释什么是群,如整数加群,实数域上同阶可逆方阵的全体关于矩阵的乘法构成群等。但是这些例子过于简单,而一些抽象的例子又让学生感觉理解困难,达不到帮助学生理解群定义的本质。因此,寻找合适的例子就显得比较关键了。高等代数(或者线性代数)中讲述的线性空间的定义也是抽象的公理化定义,与之比较神似,类比起来有助于加深理解。

则我们称V为数域上的一个线性空间,V中的元素称为向量。

在近世代数课程中,还有许多类似的公理化定义,例如环与域等。如果能将其与高等代数课程的线性空间概念进行互相比较,发现公理化定义的特点,就能帮助学生形成抽象思维,提升数学能力。

3群与环的同态与线性空间中的同构

在近世代数课程中,群同态与环同态是十分重要的概念,群同态基本定理和环同态基本定理是研究群与群之间、环与环之间关系的有力工具。因此,同态映射的深入理解至关重要。恰好,***性空间中,学生们已经学习过线性空间中的同构映射这个概念。

定义3:设V和W数域上的两个线性空间,如果存在V到W的一个双射f,并满足

则称具有这种性质的双射f为V到W的一个同构映射。

定义4:设G和G′是群,如果存在一个从G到G′的映射f能保持运算,即满足

则称f是群G到群G′的一个同态映射或简称为群同态。

定义5:设R和R′是环,如果存在R到R′的一个映射f能保持运算,即满足

则称f是环R到环R′[WBZ]的一个同态映射或简称环同态。

显然这三个概念是神似的,共同特点都是映射保持运算。通过比较,我们就能抓紧这些概念的关键要素,深化对概念本质的理解。

二、性质的联想类比

1整数的相关性质与多项式的相关性质

多项式作为高等代数课程的内容,一般在开设近世代数课程之前学生已经学习过,将其相关性质与整数的相关性质类比,进而与整环的中的相关性质类比,有利于学生找到知识的生长点和深入理解其本质。像最大公因数(式)与最小公倍数(式)、数与多项式的带余除法、素数与素多项式定义与性质以及质数与不可约多项式的性质。

例2:质数的性质是除了1和本身之外没有别的因数。而在整环上的多项式环中不可约多项式的性质是除了相伴元之外没有别的因式。

这些性质从本质上说是一致的。

2非交换性与矩阵的乘法、映射的合成

由于长期进行数的运算,而数对加法和乘法运算是满换律的,所以学生习惯上认为一般的运算是满换律的。这一根深蒂固的影响对于学习那些具有非交换性的运算来说是一个难点。学生会在无意识中使用交换性。为了强化具有非交换性的运算与交换性的运算是完全不同的,将抽象的非交换性运算与具体的、熟知的例子关联起来是十分必要的。近世代数课程中典型的具有非交换性的运算就是矩阵和乘法与映射的合成(乘法)。

三、解题方法的联想类比

要证的等式左右两边都是集合,所以可以考虑证明互为子集。

近世代数课程的内容非常抽象,学生初次接触难免不适应。通过联想类比,与已学过的相关相似内容比较,不仅有利于学生接受,也有利于培养学生从现象到本质、从特殊到一般、从具体到抽象的认识事物的能力,发展其数学能力。

参考文献:

[1]黄影浅谈如何提高近世代数的教学质量[J] 沈阳师范大学学报:自然科学版,2010(4):568-570

[2]赵静,周卫,刘振海近世代数课程教学的几点建议[J]广西民族大学学报:自然科学版,2010(3):94-96

[3]张禾瑞近世代数基础[M]北京:高等教育出版社,1978

[4]夏静波近世代数的教学技巧[J]大学数学,2009(1):5-8

[5]吕恒,徐海静关于近世代数中群论学习的探讨[J]西南师范大学学报:自然科学版,2012(2):131-133

[6]于强近世代数教学中开展研究性学习的几点思考[J]辽宁师专学报,2007(1):14-15

[7]董晓平近世代数教学中如何培养学生的创新能力[J]杭州师范学院学报,2000(3):23-25 [8]朱燕论建构主义观点下的数学教学设计[J]沈阳师范大学学报:自然科学版,2004(2):29-30

联想类比在近世代数教学中的运用

转载请注明出处学文网 » 联想类比在近世代数教学中的运用

学习

忘情不夜侯

阅读(30)

我常常会触景生情,睹物思人,心底总有一种感觉挥之不去。为此,我常常找个清净的地方,泡一杯苦丁茶,看热气腾腾,闻袅袅茶香。没有人打扰,就这样一个人,如痴如醉,如梦如幻,恍若隔世。这茶,常常让我想起一位朋友。那是十多年前,她刚刚大学毕业不久,不但是

学习

“热活族”,老夫聊发少年狂

阅读(54)

“敢”活到100岁的妙方“热活族”,顾名思义就是活得有热度,不在岁月流逝中随波逐流、麻木不仁,越老越有活力、魅力。美国斯坦福大学医学院的沃尔特・博茨提出对生命的看法:“如果我们都会老,那么最好尽可能活到老,也活得好”。他因此提出“敢

学习

“跳蚤”是怎样的一个人

阅读(84)

关于“跳蚤”是怎样的一个人,这是一个很难回答的问题。想要夸一个普通的人很简单,介绍一个多才多艺的人却有些难,因为面对诸多才能,选择哪一个为切入点,是件费脑筋的事。所以,我选择认认真真地把我知道的事记录下来,让大家在我平凡的字里行间去

学习

梁启超艺术情感思想探析

阅读(32)

【摘要】“情感”是梁启超美学思想的核心范畴之一,梁启超十分重视“情感”在艺术创作与欣赏过程中的作用。梁启超认为,艺术情感是生命、情感、审美的统一,并从艺术情感本质、艺术情感个性、艺术情感教育三方面,对艺术情感问题展开了详细系统

学习

面对鲁钝的孩子

阅读(15)

本文为您介绍面对鲁钝的孩子,内容包括鲁钝的意思和造句,鲁钝乃多病什么意思。著名理论物理学家爱因斯坦(1879-1955年)生于德国南部乌尔姆,小时并无什么特别之处,甚至有些鲁钝,到了3岁也不会说话,好不容易会说话了,却不愿与小朋友一起玩,总是一

学习

揭秘黔江小南海湖底是否隐藏着神秘庄园?

阅读(23)

1967年,三位云南地震专家首次进入黔江一个偏僻的村落,探访小南海湖泊,一段传说也由此流传开来:因地震而形成的小南海,湖底其实隐藏着两大庄园。从上个世纪开始,这个传说就被许多人津津乐道,但却没有人拿出实质证据呈现这座秀美湖泊的水下世界。

学习

论独弦匏琴的流传与演变

阅读(32)

作者简介:余敏,曲靖师范学院音乐舞蹈学院讲师独弦匏琴随着《南诏奉圣乐》之后,即消失在历史的长河中,在骠国的故地缅甸,丝毫未见其踪影,然而在越南却逐渐显现出独弦匏琴的踪影。独弦匏琴与越南独弦琴在构造方面如出一辙,独弦琴是独弦匏琴在历史

学习

为什么一个字会越看越陌生

阅读(36)

你肯定有过这样的体验:长时间盯着一个字看,或者不断重复写某个字,就会开始觉得,一定有什么地方出问题了,这个字越看越不对劲,越写越不认识……别不承认你小时候被语文老师罚抄过作业。在学术界,这种现象叫语义饱和,心理学上认为,人的大脑神经如果

学习

摆脱内心的“狄德罗效应”

阅读(19)

心理处方适当的短信交流无可厚非,但是过于频繁,或者甚至影响到了自己和别人面对面的沟通,那就要多注意,并努力改变这种局面。建议晓丽不要过于依赖短信交流这种交际模式,与人多加交流,这样男友和朋友们也就不会被她的“短信轰炸”弄得不知所措

学习

《春风风人》,夏雨雨人

阅读(20)

本文为您介绍《春风风人》,夏雨雨人,内容包括春风风人夏雨雨人,春风风人夏雨雨人的意思。乐评其实没什么用。对于听不懂音乐的人,乐评同样也看不懂;对于能听懂音乐的人,不需要看乐评。真正需要乐评的是被评的音乐家和团体,就像企业需要宣传

学习

黑暗大陆的亮点

阅读(18)

申遗,申遗!这是中国人比较熟悉的字眼,每年都有许多经费花在“申遗”上。我对“申遗”一向都抱有怀疑态度,但是,与“非洲遗产基金会”负责人Ndoro博士谈话之后,却明白了为什么“申遗”对非洲另有一番特殊意义。提起非洲,大家的第一印象往往是“

学习

浅谈如何做好送戏下乡工作

阅读(21)

【摘要】随着经济的快速发展,人们的物质条件得到满足,精神需求也在日益增长,涌现出各种层出不穷的文化活动以满足大众的文化需求,送戏下乡即是其中之一。在建设社会主义新农村的背景下,本文就送戏下乡的意义,存在的问题,改进的措施,做简单分析,为

学习

人间二月天

阅读(19)

本文为您介绍人间二月天,内容包括人间二月天形容的是啥,人间二月天。寒冷的冬季显得十分漫长,面对呼号的北风与冰封的大地,人们总是不愿伸出手脚,把自己缩在厚厚的棉衣里。那些曾经枝繁叶茂的大树如今已干枯得没有一片叶子,好像只盼着春姑娘

学习

地理位置题答题用语汇总琚

阅读(35)

本文为您介绍地理位置题答题用语汇总琚,内容包括纬度位置类答题模板,地理位置题答题步骤。通过分析地理事物的空间位置,就可以推断出这个地理事物的一系列地理特点,从而显示出它的区域特征和差异。因此,地理位置在理解地理原理、探索地理规

学习

品牌联想的概念和维度分析

阅读(25)

本文为您介绍品牌联想的概念和维度分析,内容包括联想品牌内涵与价值,品牌联想的价值包括哪些。摘要:品牌联想即记忆中与品牌结点联结的信息结点,它们构成品牌形象,品牌联想是品牌资产的一个重要组成部分,是一种基于顾客的品牌资产。国内外

学习

亲历联想大裁员

阅读(191)

本文为您介绍亲历联想大裁员,内容包括联想裁员赔偿标准,联想裁员n加几。今天(2004年3月11日),恐怕是联想历史上规模最大的一次大裁员。我们部门9个人,今天送走了3个,还有3个要转岗.剩下3个。整个研究院走了30多人,转岗20多人。这是我经历的第

学习

联想、想象:营造诗意的意境

阅读(22)

本文为您介绍联想、想象:营造诗意的意境,内容包括联想和想象句子,联想和想象诗句。迟子建是深受读者喜爱的女作家之一,一般意义上,她是以小说创作为大家所熟知的。而对于她的散文创作,同样是在文坛享有盛誉的女作家顾艳曾经这样写道:“她的

学习

联想P890手机

阅读(17)

P890的录像时间比较短,最多仅支持80秒录像。在沉寂了一段时间后,国产手机厂商联想终于在今春爆发,一口气了12款手机新品,其中包括8款百万像素级产品,而联想i950、i717更是国产首批200万像素手机产品。就在这些重量级新品正在秀台上摩拳擦掌之

学习

杨元庆:缔造联想帝国

阅读(34)

2008年北京奥运会,联想再一次让整个中国乃至世界震惊!时光回溯到2004年3月26日,联想集团在北京与国际奥委会签署合作协议,正式成为第六期国际奥委会全球合作伙伴(简称TOP)。这是奥运会历史上中国企业首次获此资格!随后,几乎一夜之间,联想从陆海空

学习

联想异能者X700

阅读(16)

本文为您介绍联想异能者X700,内容包括联想erazer异能者x700主板,联想异能者x700跳线。前不久,我的一位同事在和别人聊起各个品牌的高端游戏PC时,顺口说出了联想锋行的名字;我在旁边赶紧纠正——联想现在的旗舰机型是异能者,锋行系列已经退居

学习

时尚超极体验联想IdeaPad U410超极本

阅读(19)

本文为您介绍时尚超极体验联想IdeaPad U410超极本,内容包括ideapadbios如何进入,联想ideapadu410超级本配置。联想IdeaPadU410超极本有着天生时尚靓丽的气质;与此同时,它的配置和性能也显示了超极本强大的内在力量。漂亮时尚的超极本烈焰

学习

联想投资告别“联想”

阅读(36)

本文为您介绍联想投资告别“联想”,内容包括联想集团最新收益,联想投资版还会扩张吗。拥有一个众人皆知的名字不一定是件好事,至少对联想投资(LegendCapital)来说就是这样。2月16日,这家风险投资公司宣布更名为君联资本,改掉“联想”这个曾给