第十八期知“数”达“理”探讨“有限与无限”核心概念
为帮助学生打破学科认知壁垒、深化对高等数学“有限与无限”概念的理解,10月10日晚,党委学生工作部与基础科学部联合主办的知 “数” 达 “理” 辅导会,在武昌校区西区 “一站式”学生社区开展。基础科学部张秋颖主讲,城市建设学院学生代表参会,共探“有限”与“无限”的思维奥秘。
辅导会开篇,张秋颖以“高等数学与初等数学的区别”设问,结合学生回答提炼核心差异:一是从“常量”到“变量”的研究转变,二是从“有限”到“无限”的研究跨越,后者即为本次辅导会重点。她以“小学数学方格求面积到高等数学定积分算曲边梯形面积”作比,生动拉近学生与抽象概念的距离。
随后,张秋颖从哲学与数学双维度讲解。她借用“芝诺悖论 —— 阿基里斯追不上乌龟” 引发思考,再引用《庄子》“一尺之棰,日取其半,万世不竭” 的名句,结合数列极限知识具象推导,让学生直观理解 “无限过程中的有限结果”,破解悖论矛盾。
讲解 “无限集合” 特性时,张秋颖借助 “无限房间旅馆” 思想实验,将 “可数无限” 转化为趣味场景,通过 “房号倍数分配法” 解答旅馆满客后接纳新客人的问题。学生们现场推导,晦涩的 “集合基数”“一一对应” 概念随之清晰。
此外,张秋颖点明 “有限” 与 “无限” 的本质区别:“有限集合中部分小于全体,无限集合中部分可等于全体,如自然数集与平方数集能一一对应。” 她还以 “直砖垒成圆形烟囱”“锉刀锉出光滑零件” 为例,阐释 “无限个有限步骤可趋近无限结果”,让学生察觉 “数学无限藏于生活细节”。
此次辅导会搭建起抽象数学与生活实际的桥梁。工程造价2401班孙之琳分享:“此前觉得‘有限与无限’难懂,张老师用悖论、实验、生活案例拆解,不仅让我掌握知识点,更学会用‘无限思维’看问题。”
记者 刘一鸣
编辑 赵颖