Сторінка
18

Методика навчання диференціальних рівнянь майбутніх вчителів математики в педагогічних університетах

вироблення вмінь зводити диференціальне рівняння до однорідного рівняння;

розвиток продуктивного мислення;

виховання математичної культури.

При вивченні теми студенти повинні:

знати: означення диференціального однорідного рівняння, методи його розв'язування;

уміти: застосовувати знання для розв'язування однорідного рівняння та рівняння, що зводиться до нього;

здатні: розв'язувати загальні однорідні рівняння.

Обладнання: підручники, дидактичний матеріал (таблиці), картки із самостійною роботою, мультимедійний проектор, комп’ютер.

Час: 2 год.

План заняття

I. Організаційний момент.

II. Актуалізація опорних знань (тестові завдання).

III. Вироблення вмінь та навичок.

IV. Контроль.

Филиппов А.Ф. Сборник задач по обыкновенным дифференциальным уравнениям.

Хід заняття

I. Привітання із студентами, повідомлення мети й завдань заняття, перевірка присутніх, оголошення й аналіз результатів самостійної роботи.

II. Мета етапу: визначення рівня засвоєння теоретичного матеріалу студентами та рівня підготовки до практичного заняття.

Студенти разом з викладачем обговорюють наступну задачу.

Задача 1. Серед даних рівнянь вказати однорідні диференціальні рівняння:

а) ;в) ;

б) ;г) .

Розв’язуємо перше рівняння:

а) .

10. Перетворюємо диференціальне рівняння. Розділимо обидві частини рівняння на ; для виразу в дужках застосовуємо властивість, отримаємо:

.

20. Права частина перетвореного диференціального рівняння

є функцією нульового порядку однорідності так, як

,

то диференціальне рівняння є однорідним.

б) .

10. Перетворюємо диференціальне рівняння. Розділимо обидві частини рівняння на ; виразимо , отримаємо:

.

20. Права частина перетвореного диференціального рівняння

є функцією нульового порядку однорідності так, як

,

то диференціальне рівняння є однорідним.

в) .

10. Перетворюємо диференціальне рівняння. Розділимо обидві частини рівняння на ; виразимо , отримаємо:

.

20. Права частина перетвореного диференціального рівняння

є функцією нульового порядку однорідності так, як

,

то диференціальне рівняння є однорідним.

г) .

10. Перетворюємо диференціальне рівняння. Розділимо обидві частини рівняння на ; виразимо , отримаємо:

, ,

20. Права частина перетвореного диференціального рівняння

не є функцією нульового порядку однорідності так, як

,

то диференціальне рівняння не є однорідним.

Так отримали відповідь: а), б), в).

Цим самим студенти не лише актуалізують знання, але й вироблять алгоритм зведення рівняння до однорідного.

III. Мета етапу: вироблення вмінь та удосконалення навичок розв’язувати загальні однорідні диференціальні рівняння та рівняння, що зводяться до них.

Розв'язування задач та вправ.

Задача 1 (розв’язують всі разом): розв’язати рівняння

Розв'язування. Перевіряємо чи є дане рівняння однорідним:

Як бачимо, дане рівняння – однорідне.

тоді

- загальний розв'язок.

Особливих розв’язків не має.

Далі викладач розділяє студентів на дві групи, кожна з яких розв’язує одне рівняння, але розв’язує досить детально, розписуючи кожен крок. Після чого викладач навмання викликає одного студента з підгрупи, який доповідає по розв’язуванню. Оцінюється робота за виступом доповідача та зробленою роботою кожного учасника.