HTML5技術(shù)在數(shù)學教學中的應用

王金龍

摘要：隨著計算機科學的飛速發(fā)展，計算機輔助教學逐漸盛行，但由于數(shù)學教學過程中對圖形圖像和公式表達的特殊需求，為計算機輔助數(shù)學教學造成了阻礙。本文針對上述問題，對HTML5技術(shù)特性展開研究，尋找同數(shù)學教學的契合點，結(jié)果表明，HTML5技術(shù)具有在線教育、圖形圖像支撐和公式展示的先天優(yōu)勢，能夠有效推進計算機輔助數(shù)學教學的發(fā)展。

關(guān)鍵詞：數(shù)學教學；計算機輔助教學；HTML5技術(shù)

中圖分類號：G712 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2015）07-0235-03

一、前言

由于計算機科學，尤其是多媒體技術(shù)的長足發(fā)展和日趨完善，使得數(shù)學CAI（計算機輔助教學）一走進課堂就顯示出了勃勃生機，給傳統(tǒng)的數(shù)學教學模式帶來了新的活力與生機。雖然數(shù)學CAI的開展尚處于初級階段，在大范圍的、系統(tǒng)的正規(guī)課程中并未使用，但其確實實現(xiàn)了傳統(tǒng)教學模式無法達到的效果。

在現(xiàn)代中學數(shù)學教學中，學生往往會遇到一些抽象的、較難理解的數(shù)學問題，此時，便可以利用計算機來幫助學生解決問題?！稊?shù)學新課程標準》提出：現(xiàn)代信息技術(shù)的發(fā)展和應用對數(shù)學教育的價值、目標、內(nèi)容以及學與教的方式產(chǎn)生了深刻的影響。應當把現(xiàn)代信息技術(shù)（特別是計算器、計算機）作為學生學習數(shù)學和解決問題的強有力工具，使得學生可以借助它們完成復雜的數(shù)值計算、處理更為現(xiàn)實的問題、有效地從事數(shù)學學習活動，最終使學生樂意并將更多的精力投入到現(xiàn)實的探索性的數(shù)學活動中去。

目前，雖然有眾多的計算機輔助教學軟件出現(xiàn)，達到的教學效果也異常精彩，但卻普遍存在價格昂貴、資源封閉的缺點，同當前計算機科學的網(wǎng)絡化、開放式趨勢相違背，因此數(shù)學教育急需一種新的軟件架構(gòu)技術(shù)進行支撐，HTML5技術(shù)便是個中翹楚。

二、HTML5

HTML（超文本標記語言）是W3C（萬維網(wǎng)）的核心語言，以XML格式為基礎，具有通俗易讀的特性，歷經(jīng)二十多年的革新，最終發(fā)展到當前的第5代，其理念之先進、性能之優(yōu)越得到諸如蘋果、谷歌、微軟等眾多企業(yè)的大力支持，被譽為下一代互聯(lián)網(wǎng)變革的引領(lǐng)者。

HTML5具備的眾多特性均與數(shù)學教育有著密切的關(guān)系，具體包括如下。

1.網(wǎng)頁多媒體特性。多媒體教學一直是數(shù)學教學中的發(fā)展重點，豐富的教學手段能夠給學生帶來視覺、聽覺等多方位的感知沖擊，增強學生的記憶周期和理解深度。HTML5通過Audio、Video等簡單標簽語言便能夠?qū)崿F(xiàn)對網(wǎng)頁端多媒體功能的支持，如圖1所示。

2.三維、圖形及特效特性。在數(shù)學教學中，基本上都是圍繞點線面等知識點展開的，需要大量的圖形與圖像將抽象的知識點具現(xiàn)化，因此在傳統(tǒng)教學模式中，板書和擦拭的過程占據(jù)了大量寶貴的授課時間。利用計算機輔助教學，能夠?qū)⒔處煆臒┈嵉漠媹D工作中解脫出來，將更多的精力用于學生邏輯思維能力的引導和對知識點的傳授上。如圖2（見下頁）所示，HTML5利用SVG、Canvas、WebGL以及CSS3等功能特性，能夠呈現(xiàn)出驚人的視覺效果。

3.復雜數(shù)學公式支持特性。計算機輔助的在線教育逐漸盛行，但數(shù)學教學在推進在線測評和在線題庫的過程中遇到了較大的困難，一直以來要在網(wǎng)頁上展現(xiàn)數(shù)學表達式，只能通過圖片的形式來展示，文字與圖片之間的排版布局需要耗費大量的人力和時間，工作的煩瑣復雜程度成為數(shù)學在線教育推進的絆腳石。而現(xiàn)在，HTML5推出的

雖然HTML5的WEB界面涉及到大量專業(yè)的計算機編程語言，但其開發(fā)過程并不需要專業(yè)的計算機知識就可以完成，目前存在多款優(yōu)秀的可視化開發(fā)工具，只需開發(fā)人員使用鼠標進行拖拽，即可完成功能界面的開發(fā)，滿足非專業(yè)人士的開發(fā)需求。

如圖4所示，Initializr是制作HTML5網(wǎng)站最好的入門輔助開發(fā)工具，用戶可以使用其提供的特色模板快速生成網(wǎng)站。

圖5所示Adobe Edge是用HTML5、CSS、JavaScript開發(fā)動態(tài)互動內(nèi)容的設計工具。其Web工具包界面，能夠方便的確保頁面在不同瀏覽器中的架構(gòu)一致性；用戶也能通過Edge自身的代碼片段庫或者JavaScript代碼進行擴展，將動畫和圖形添加到HTML元素中，并且動畫可以在獨立的時間線上進行嵌套，還能實現(xiàn)互動功能。

圖6所示的Adobe Dreamweaver CS6同樣是一款優(yōu)秀的HTML5 Web設計軟件，提供了對HTML網(wǎng)站和移動程序的可視化編輯界面，開發(fā)者可以完全實現(xiàn)Web設計的可視化操作，無需為代碼所困。

因此，HTML5不需要專業(yè)知識即可實現(xiàn)快速開發(fā)。

三、應用實例

HTML5技術(shù)通過canvas功能可以實現(xiàn)眾多優(yōu)秀的幾何畫板功能，并能夠以動畫的方式加深學習者的理解，如圖7所示，使用canvas功能模擬三角函數(shù)sin圖像生成原理，配以動畫效果，sin函數(shù)的變化過程非常直觀。圖8所示則是一次函數(shù)、二次函數(shù)和三次函數(shù)的生成曲線效果圖，通過對參數(shù)和冪級的動態(tài)調(diào)整，可以直觀地看出函數(shù)曲線的變化特點。

上述應用實例的功能代碼都是開源開放的，因此，許多優(yōu)秀的知識點教學方法都可以通過在線網(wǎng)絡得到廣播和實踐，并可以同其他優(yōu)秀教學方法相融合，得到進一步的優(yōu)化和提高。

四、結(jié)束語

HTML5以其先進的理念和獨具的特性，使得計算機輔助教學能夠以極小的代價在數(shù)學教育上實現(xiàn)推廣，使教師能夠有更充分的時間和精力去做計算機不能勝任的工作，投入到引導學生的思維中去，因此，HTML5技術(shù)必將為計算機輔助數(shù)學教學帶來更為廣闊的發(fā)展空間。

不過，正如許多專家學者所說，使用多媒體CAI對增加課堂容量，提高教學效率是非常有效的，但教師在課堂上的主導地位仍是不可替代的，需要防止對多媒體CAI的推廣走入極端，把握現(xiàn)代教學與傳統(tǒng)教學的最佳契合點，走出一條符合時代特征的具有現(xiàn)代化氣息的教學新路。

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