Matlab在高中數(shù)學函數(shù)輔助教學中的應用研究

四川省簡陽市實驗中學(641400) 張 豹 ●

Matlab在高中數(shù)學函數(shù)輔助教學中的應用研究

四川省簡陽市實驗中學(641400) 張 豹 ●

數(shù)學在人類社會發(fā)展建設(shè)過程中承擔著十分艱巨性的作用，對于科學技術(shù)水平的提升具有推動性意義，特別是在進入到二十一世紀之后，數(shù)學已經(jīng)成為人們在實際生活及工作過程中應用最為廣泛的一種實用性技術(shù)．數(shù)學在快速發(fā)展過程中，各種軟件也開始逐漸應用到數(shù)學研究或者是教學工作之中．本文在分析研究過程中，就以高中函數(shù)教學作為研究對象，分別是Matlab在高中數(shù)學函數(shù)輔助教學內(nèi)的應用，希望能夠提高高中函數(shù)教學質(zhì)量，推動數(shù)學發(fā)展．

Matlab;高中數(shù)學函數(shù);教學

Matlab是計算機快速發(fā)展之下的產(chǎn)物，在實際應用過程中具有十分顯著可視化與人機交互設(shè)計的特征，對于高中數(shù)學函數(shù)教學的開展具有輔助性作用．筆者在對于傳統(tǒng)高中函數(shù)教學模式弊端進行分析研究，構(gòu)建學習理論框架，對于Matlab在高中數(shù)學函數(shù)教學內(nèi)的應用進行了分析研究．

一、Matlab簡介

Matlab是由美國科研公司所研發(fā)的一款應用性軟件，主要應用在高科技計算環(huán)境之中，例如科學技術(shù)、可視化程序設(shè)計等等．Matlab由于自身語言十分簡單，具有較強的可操作性，因此在剛開始推出之后就得到了廣泛的應用，已經(jīng)成為了計算機第四代語言．在實際應用過程中整個界面十分簡潔，有關(guān)信息展示更加直觀，與現(xiàn)代人邏輯思維模式十分吻合，用戶在實際應用過程中也更加便捷．

Matlab應用軟件所具有的特點主要可以歸納為三種，首先，Matlab所具有的數(shù)據(jù)庫類別十分豐富，界面相對而言較為簡潔，操作更加靈活，與任何程序之間能夠自由進行切換，剛開始操作人員在操作過程中并不需要編寫函數(shù)關(guān)系，可以直接在數(shù)據(jù)庫內(nèi)進行提取，應用十分便捷;其次，Matlab具有可移植性，編寫完畢的程序能夠應用到不同類別性的計算機上面，應用并不會受到計算機的影響;最后，Matlab在圖形處理方面具有良好的功能，同時也能夠按照數(shù)據(jù)庫內(nèi)所具有的數(shù)據(jù)信息自動生成圖形，數(shù)據(jù)能夠進行可視化性操作，與此同時還能過圖形還能夠通過界面進行有關(guān)性修改．

Matlab在推出之后得到了十分廣泛的應用，在國外很多院校都已經(jīng)將Matla納入學生必須掌握的技術(shù)之一，這樣就能夠顯著提高學生在對于問題解答方面的質(zhì)量與效率．在我國教育體系內(nèi)，Matlab在高等院校內(nèi)還是擁有良好的基礎(chǔ)條件，特別是在理工科專業(yè)內(nèi)．伴隨著計算機技術(shù)與互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的逐漸普及，教師對于計算機操作掌握技能也在不斷的提升，在高中數(shù)學教學內(nèi)應用Matlab，擁有良好的發(fā)展前景．

二、高中數(shù)學函數(shù)教學中存在的問題與分析

在高中傳統(tǒng)數(shù)學教學過程中，整個教學工作雖然取得了良好的成果，但是在這個過程中學生與教師都需要擁有足夠的耐心，傳統(tǒng)高中函數(shù)教學所存在的問題為:

1．教學方法簡單，教學內(nèi)容傳達上面較為薄弱

在高中函數(shù)傳統(tǒng)教學模式中，主要都是通過粉筆與黑板的模式，這種教學模式無法真正的展現(xiàn)出函數(shù)運動特點，所繪制的函數(shù)圖象精確性也十分有限，這樣就造成學生在對該函數(shù)圖象與函數(shù)性質(zhì)分析研究過程中存在較大的難度．部分學生對函數(shù)知識點的學習還基本上停留在理論結(jié)構(gòu)上面，將函數(shù)理解成為了一種代數(shù)結(jié)構(gòu)．

2．教學與實際結(jié)合較少

數(shù)學自身就具有一定的抽象性及理論性，函數(shù)作為數(shù)學學科內(nèi)的重要組成部分，在抽象上面所具有的特征更加顯著．高中數(shù)學教師在實際教學過程中，難以向小學階段數(shù)學教學在生活中尋找到實際案例，所以在函數(shù)知識點講解過程中基本上都是通過生硬性講解，為學生所創(chuàng)建教學情境十分有限．這種教學手段無法幫助到學生對于函數(shù)知識點結(jié)構(gòu)進行了解，進而找到不同函數(shù)知識點之間所具有的關(guān)聯(lián)性，通過函數(shù)知識點構(gòu)建出函數(shù)知識點框架，函數(shù)概念更多的是直觀性展現(xiàn)在學生面前．

3．學生欠缺主動性，自由發(fā)揮空間十分有限

在傳統(tǒng)教學模式之中，教師一般都是課堂的絕對主宰者，學生更多的是將教師所講解的知識點進行記憶，完成教師所布置的學生任務，整個學習流程都是為了學習而學習，學生在學習過程中所擁有的自由空間十分有限，對于學生思維能力的發(fā)展較為忽視．傳統(tǒng)教學模式內(nèi)所應用到的教學方法在落實過程中，造成學生對于事物主動分析的能力喪失，對于學生全面發(fā)展造成了嚴重的影響．

簡而言之，傳統(tǒng)教學模式內(nèi)還具有一定完善空間，其中對于教學工具與教學方法進行完善，對于教師工作的落實具有促進性作用．伴隨著科學技術(shù)水平的不斷提升，數(shù)學教學也逐漸可以與現(xiàn)代化相結(jié)合，這樣不僅僅能夠有效提高數(shù)學教學質(zhì)量，學生學習效率及質(zhì)量能夠得到顯著提升，同時還能夠增加數(shù)學與其他學科之間的關(guān)聯(lián)．

三、Matlab在高中數(shù)學函數(shù)的教學設(shè)計

現(xiàn)在就以高中數(shù)學函數(shù)教學作為實際案例，對于Matlab在高中數(shù)學函數(shù)內(nèi)所進行的輔助性教學進行分析研究．由于函數(shù)知識點具有較強的抽象性特點，在實際教學過程要是應用傳統(tǒng)教學模式，對于學生空間想象能力的發(fā)展將會造成嚴重影響，學生對于函數(shù)知識點的掌握程度十分有限．Matlab屬于輔助性教學模式，能夠有效解決傳統(tǒng)教學模式內(nèi)所具有的這種問題，圖象在修改上面更加隨意，滿足教師與學生對于高中函數(shù)知識點變化的實際要求．

根據(jù)教學有關(guān)理論知識，能夠?qū)⒑瘮?shù)數(shù)學教學設(shè)計為兩種教學類別，分別是教師演示教學與學生自主學習課程．

1．教師演示教學

教師演示教學主要表示教師在課程講解之前，學生已經(jīng)對于有關(guān)知識點進行了提前學習，在自主學習過程中發(fā)現(xiàn)了有關(guān)問題，教師在實際教學過程中就可以根據(jù)學生所提出的問題，進行針對性的講解，學生之間也可以組建學習小組，一同對于有關(guān)數(shù)學問題進行分析研究．對于函數(shù)圖形繪制上面教師可以前行進行講解，學生在對于Matlab進行初步了解之后，在自愿的情況下可以向同學進行展示與講解．

2．學生自主學習課程

學生自主學習課程主要是在教師的引導之下，學生對于有關(guān)函數(shù)知識點進行分析研究，同時在自主學習過程中發(fā)現(xiàn)問題，對于有關(guān)問題進行解決，通過小組合作的形式，對于數(shù)學問題進行分析研究．教師可以根據(jù)學生實際學習情況，進行針對性的指導，但是學生整個學習過程中大部分時間還是在自身的掌控之中．學生在對于有關(guān)理論概念了解之后，能夠進行實際操作，將理論知識與實踐相結(jié)合，對于學生自主學習能力的培養(yǎng)具有促進性作用，充分體現(xiàn)出學生在學習過程中所具有的主導性作用．

Matlab在高中函數(shù)教學內(nèi)應用，能夠有效填補傳統(tǒng)教學模式所存在的漏洞，將抽象知識更加直觀性地展現(xiàn)在學生面前，對于學生邏輯思維的培養(yǎng)具有重要意義．

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