Matlab在高中数学教学中的应用探讨

1、    matlab在高中数学教学中的应用探讨    颜茂摘 要：matlab是一款拥有强大的图像可视化功能的现代数学软件，其出色的人机交互式程序设计能够很好地辅助高中数学的教学，尤其在函数等章节的教学中，应用效果显著。本文简要介绍了matlab软件及其主要特点，针对目前高中数学教学中存在的问题，以函数图像的学习为例，具体探讨了matlab在高中数学中的教学设计与应用。关键词：matlab；数学软件；图像处理；高中数学；教学方案设计g633.6引言数形结合是数学教学中非常重要的一种思想方法，在高中数学中，学生开始接触到大量复杂的几何图形或函数图像，教师在

2、课堂教学中经常需要向学生们演示这些图形，如果依靠传统的教学方法，利用粉笔在黑板上作图证明，一方面会占据过多的课堂时间，另一方面，学生也会觉得枯燥乏味，课堂教学效果大打折扣。matlab软件的出现，很好地解决了这个问题。教师利用这种新型的教学辅助工具，能够从多个方面、多个角度为学生讲解更为精细的理论和精准的图像结构，从而帮助他们更好地掌握和理解相关的知识内容，培养学生的动手能力和学习高中数学的学习兴趣。一、matlab简介matlab 是一款由美国科技公司开发的应用软件，主要用于可视化和交互式程序设计等高科技的计算环境当中。matlab凭借其简单易用的语言自推出后，得到了迅速的发展，受到各行各领

3、域的广泛青睐，并一跃成为第四代计算机语言。其主要特点主要如下：函数库丰富、简洁、程序自由、使用灵活，对于刚接触matlab软件的初学者而言，可以直接调用函数库而不用自己编写子函数；具有良好的可移植性，在matlab软件中编写的程序基本适用于各种型号的计算机；拥有强大的图像处理功能，输入数据通过简单操作便可快速生成图像，同时也可以在图形界面中对图形作相应的编辑处理。总之，matlab软件在各领域中都有着广泛的实用价值，在国外，很多高校都将其作为基本的教学内容，要求学生必须掌握。同样，matlab在我国高校理工科的众多专业中也有着广泛的应用基础。随着信息化教育技术逐渐进入高中课堂，高中教师团队中也

4、加入了越来越多能够熟练操作计算机软硬件的年轻教师，在高中数学课堂中使用matlab软件辅助教学已成为一种新的教学趋势。二、高中数学教学中存在的主要问题及分析目前高中数学教师在教学时，大多仍使用传统的教学方式，在这种模式下，要想取得较好的教学效果，需要教师耐心重复知识点的讲解，学生自身也需要不断琢磨。客观而言，主要存在以下几点问题：（一）教学方法死板教师在讲解函数或几何章节时，常常需要作图演示，如果使用传统的教学方法，用粉笔在黑板上作图，一方面，教师手动作图，对于一些复杂的图形，很难保证图形的准确性并且占用了大量的課堂时间；另一方面，黑板作图是静态的图形，是无法表示出图像运动、变化的过程，例如在

5、函数章节中，单纯地靠黑板演示，学生把握函数图像与函数性质两者之间的关系，对函数的理解还停留在代数式的意识层面上。（二）教学没有结合教学实际背景高中数学知识具有一定的抽象性，教师在课堂教学时，很难结合生活实例来帮助学生理解相关知识点。由于教学内容增多，难度增大，而课堂教学时间有限，所以教师在高中数学教育活动中很少会去为学生创设教学情境，大多只是简单地引导学生对前面所学知识点进行回顾整理，随即进入新的概念的讲解。这种传统的教学方法并不能帮助学生掌握并理解概念的背景，因此，学生在学习起来时，会觉得十分难懂、难学。（三）学生被动接受知识，失去自由发展空问在高中数学教学中，大多时候，都是由教师在讲台上讲

6、，学生在下面记，教师问学生答，教师为了完成“教”而教，忽视了学生在课堂学习中的主体地位，使其被动地接受知识。此外这种靠机械记忆的教学方法，忽略了学生思维能力的培养，阻碍了学生的全面发展。综上，目前我国传统的高中数学教学方式还有很大的提升空间。毫无疑问，在信息化的教育背景下，高中数学教学也应当采取现代化的教学方式，利用现代科技软件进行辅助教学。三、matlab软件在高中数学的教学设计本文以高中数学中函数教学为例，具体探讨matlab软件在数学教学中的辅助作用与教学设计。函数具有典型的抽象性，教师如果用传统的教学方法来讲解函数章节的内容，学生很难对函数产生感性的认知，理解起来很困难。采用matla

7、b软件能够很好地改善这一状况，并且可以根据教学需求随时修改变换函数图像，使得教师的课堂教学更加灵活。在建构主义教学理论的基础上，我们针对高中函数的教学设计出了两种教学课型，分别是教师演示式以及学生实验的自学指导式。（一）教师演示课型这种课型主要是由学生提前预习所学内容并提出问题，课堂上，教师引导学生通过小组合作学习的方式探索答案。在绘制函数图像时，由教师进行演示，让学生了解matlab软件的操作。matlab能够把函数抽象的概念、图像性质和变化特征详细具体地展现在学生面前，让学生对指数函数、幂函数等发生过程一目了然，进而突破函数教学的重难点。教师的课堂演示能够帮助学生将函数抽象的内容形象化，降

8、低学习难度，增强学生的学习信心。（二）学生实验的自学指导式教学课型。这种教学课型下，学生在教师的指导下思考课本中的问题，采用小组合作的方式并进行相关的实验，在此过程中，大部分时间由学生自主学习，教师只需适时地进行指导即可。这种教学方法将教学的重点由“教”转变为“学”，能够有效培养学生独立思考能力与自学能力，充分体现了学生在教学活动中的主体地位。三、总结总而言之，在现代化教学背景下，高中数学教师应紧跟时代发展潮流，适当利用matlab等高科技的数学软件来辅助自己的教学。一方面，教师借助这类辅助教学工具大大地简化了备课和课堂演示的过程，节约更多的时间用于更好地服务于学生，加强与学生的沟通交流；另一方面，matlab强大的图像可视化功能能够帮助学生更好地掌握和理解所学的知识，拓宽他们的知识视野，激发他们对于数学知识的求知欲，培