計算機技術(shù)在數(shù)學(xué)教學(xué)的應(yīng)用策略

時間:2022-05-10 10:17:40

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計算機技術(shù)在數(shù)學(xué)教學(xué)的應(yīng)用策略

【摘要】在信息技術(shù)時代下,計算機技術(shù)與多媒體技術(shù)的融合在當(dāng)代的教學(xué)中已經(jīng)十分常見,能夠促進教學(xué)活動的進程,使教學(xué)更加有質(zhì)量、有秩序。大學(xué)教育面向的是已經(jīng)累積了一定基礎(chǔ)知識的青年學(xué)生,通過計算機技術(shù)的運用,發(fā)揮計算機技術(shù)中大數(shù)據(jù)整合、信息分析等功能,幫助大學(xué)學(xué)生對知識進行拓展和整理,使學(xué)生能夠進一步深入對知識的研究。大學(xué)數(shù)學(xué)是學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的升華階段,要求學(xué)生更多的是利用已經(jīng)學(xué)過的知識實現(xiàn)知識的拓展和運用,相比于其他的教育階段的數(shù)學(xué)內(nèi)容來說,大學(xué)數(shù)學(xué)具有一定的難度,其表現(xiàn)在大學(xué)數(shù)學(xué)的復(fù)雜性、邏輯性以及技術(shù)性,在這一個數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)階段,更加有必要運用好計算機技術(shù),便利學(xué)生加深對數(shù)學(xué)問題的研究?;诖?,本文將討論計算機技術(shù)在大學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)中的實際應(yīng)用措施,以此供各界相關(guān)人士進行交流參考。

【關(guān)鍵詞】計算機技術(shù);數(shù)學(xué)課程;教學(xué)策略

隨著時代的不斷發(fā)展和變革,我國的信息技術(shù)和科學(xué)技術(shù)都得到了飛速的提升,一些高新技術(shù)進入到各行各業(yè)的生產(chǎn)和活動中去,使生產(chǎn)行業(yè)的質(zhì)量和速率得到提升。教育行業(yè)作為國家培養(yǎng)人才促進發(fā)展的重要行業(yè),也隨著時代的不斷進步引入了新的技術(shù),以促進教學(xué)活動的有序開展,培養(yǎng)適應(yīng)于社會發(fā)展,推動國家進步的全方面發(fā)展型人才。從當(dāng)代的發(fā)展形勢看,計算機技術(shù)在教學(xué)活動中的使用已經(jīng)越來越普遍,并向著深入教育活動的形勢推進。高校教育是培養(yǎng)社會人才的重要基地,是反映社會進步促進社會發(fā)展場所,大學(xué)教育模式和方法應(yīng)該隨著社會的發(fā)展變化而不斷改革。在高等院校所開展的教育中,大學(xué)數(shù)學(xué)成為理工科、管理科等專業(yè)必備的基礎(chǔ)科目,是大部分大學(xué)生的基礎(chǔ)課程。這是基于數(shù)學(xué)本身是一門鍛煉學(xué)生邏輯思維和思考能力、是能夠輔助社會各項數(shù)據(jù)處理事物進行的知識科目,融合了多項學(xué)科的知識點,能為推動其他學(xué)術(shù)研究提供基礎(chǔ)的知識。也因此,當(dāng)代更多的學(xué)者注重對數(shù)學(xué)進行深入的研究,并通過利用各項工具加強對數(shù)學(xué)的教學(xué)和探討。計算機技術(shù)具有較強的數(shù)據(jù)處理能力和共享能力,能為數(shù)學(xué)知識研究活動提供有力的幫助,促進數(shù)學(xué)研究的發(fā)展。大學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)中利用好計算機技術(shù)進行教學(xué),極大地促進了教學(xué)活動的進行,提高了大學(xué)數(shù)學(xué)課堂教學(xué)有效性,成為課堂教學(xué)的有力工具。大學(xué)教師及相關(guān)人員應(yīng)該重視計算機技術(shù)在大學(xué)數(shù)學(xué)課堂教學(xué)中的運用,通過研究更多適用于大學(xué)計算機技術(shù)與數(shù)學(xué)教學(xué)活動的融合方式,使計算機技術(shù)能夠與大學(xué)數(shù)學(xué)課堂教學(xué)活動相互補充。

一、運用多媒體技術(shù)建立模型,簡化抽象數(shù)學(xué)概念

數(shù)學(xué)的知識點大部分都比較抽象復(fù)雜,需要運用各種的抽象數(shù)據(jù)來表示出來的,因此,如果僅僅是利用口述的形式進行講學(xué),學(xué)生很難理解教師所說的知識點,并容易造成大學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)課堂枯燥乏味。這時候就需要用到數(shù)學(xué)概念和數(shù)學(xué)模型對所講述的知識點進行模擬與簡化,使可以運用模型所表現(xiàn)出來的知識點能夠更加具體化,方便學(xué)生對知識點進行理解。同時通過對數(shù)學(xué)抽象知識點的概念模型建設(shè),使學(xué)生能夠透徹地理解知識點的形成以及如何將其進行進一步的演算,使學(xué)生能夠在觀察模型的過程中建立屬于自己的思維,找到解題的關(guān)鍵點,建立解題方法。例如,在高等數(shù)學(xué)中有幾何圖形的關(guān)系這一個知識點,大學(xué)教師在教學(xué)集合關(guān)系數(shù)學(xué)知識點時,運用計算機輔助教學(xué),能夠發(fā)揮出明顯的教學(xué)效果。通過計算機的數(shù)學(xué)輔助軟件進行幾何圖形的模擬,使幾何圖形能夠以多維的方式呈現(xiàn)在學(xué)生的面前,方便學(xué)生對這一些圖形進行進一步的觀察。除了幾何圖形之外,一些比較復(fù)雜的函數(shù)圖像,例如曲面圖,曲線圖,立體圖,也可以通過計算機模擬軟件進行具體模型的建設(shè)。更重要的是計算機除了可以建立圖形的模型之外,還能模擬這些圖形的生成過程以及函數(shù)線條的運動過程,實現(xiàn)函數(shù)的真正運動,讓一些復(fù)雜的公式變得更加直觀,方便學(xué)生對這些數(shù)學(xué)問題的認(rèn)知和理解。例如,在講授二重積分這一個知識點時,了解到大學(xué)的學(xué)生在高中階段已經(jīng)對定積分有所理解,能夠利用基礎(chǔ)的知識對定積分進行進一步分析,但對定積分的極限概念還處在初學(xué)階段,需要領(lǐng)會其中的基礎(chǔ)知識,即“分割、代替、求和、取極限”。如果僅僅用講述的形式讓學(xué)生理解這一些概念,會導(dǎo)致學(xué)生在學(xué)習(xí)時對知識點混淆模糊。利用計算機技術(shù)中的模型建立功能,將這一些用模型動漫圖展現(xiàn)動態(tài)取極限過程,使學(xué)生在學(xué)習(xí)時能夠更加直觀明了。在豐富課堂教學(xué)模式和運動的同時引起學(xué)生對學(xué)習(xí)的興趣。

二、運用計算機軟件驗算公式,細(xì)化數(shù)學(xué)問題過程

大學(xué)數(shù)學(xué)習(xí)題大多數(shù)都是以公式的模式呈現(xiàn),在大學(xué)的數(shù)學(xué)課堂上,教師進行數(shù)學(xué)題的演算和教學(xué),就將所教學(xué)的數(shù)學(xué)公式一步步地推導(dǎo)出來。如果在課堂教學(xué)中遇到一些比較復(fù)雜且過程或者步驟較多的數(shù)學(xué)公式,在運算的過程中容易出現(xiàn)錯誤,而且因為過程漫長,需要耗費大量的課堂教學(xué)時間,這就不利于大學(xué)數(shù)學(xué)教師對課堂進行安排,影響課程教學(xué)的進度。應(yīng)用計算機軟件進行數(shù)學(xué)公式的驗算,可以進一步解決這樣的問題出現(xiàn)。例如,在教學(xué)高等數(shù)學(xué)的課堂上,教師使用計算機數(shù)學(xué)軟件Matlab、Maple或者Mathematics,將公式導(dǎo)入并輸入符合的條件,就可以實現(xiàn)一邊講解知識點,一邊推斷和演算。這種數(shù)學(xué)軟件還具有儲存功能,可以記錄所教學(xué)過的數(shù)學(xué)試題,在有需要的時候可以重新導(dǎo)入,使學(xué)生在復(fù)習(xí)的時候更加便利,展現(xiàn)計算機數(shù)學(xué)軟件的信息儲存功能和數(shù)據(jù)分析功能。除了Matlab、Maple、Mathematics之外,如果經(jīng)濟比較拮據(jù),可以用Octave、Scilab、Maxima,代替,前兩個與Matlab接近,Scilab還帶一個Xcos仿真系統(tǒng),最后一個用來符號計算;如果是計算機專業(yè)的數(shù)學(xué)學(xué)習(xí),也可以運用通用計算和編程的Python、Julia,Python通過Numpy、Scipy、Sympy能實現(xiàn)絕大多數(shù)常見的計算;Julia是新興的科學(xué)計算語言,速度快,語法簡單,可以代替Fortran的存在,而且語言原生支持?jǐn)?shù)組運算。這些計算機軟件都能為大學(xué)學(xué)生的數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)生活帶來非常多的便利,提高學(xué)生的數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)效率。

三、運用計算機公式計算數(shù)學(xué),精準(zhǔn)化計算題答案

大學(xué)數(shù)學(xué)大部分的內(nèi)容是結(jié)合多個教育階段所教學(xué)的基礎(chǔ)知識點所呈現(xiàn)出的復(fù)雜數(shù)學(xué)公式,要計算起來可能需要運用到比較多的公式,使得計算用時變長。一部分學(xué)生在計算高等數(shù)學(xué)時,由于復(fù)雜的計算過程,往往會使答案出現(xiàn)偏差,如果在大學(xué)的教學(xué)課堂上讓學(xué)生對數(shù)學(xué)計算題進行計算,可能會出現(xiàn)過度耗費課堂教學(xué)時間的現(xiàn)象,不利于課堂教學(xué)的有序進行。因此,在大學(xué)進行數(shù)學(xué)課堂的教學(xué)時,教師可以利用好計算機技術(shù)中的公式計算功能,精準(zhǔn)化計算出一些比較復(fù)雜且繁瑣的計算題。這樣既能使計算題的答案快速而準(zhǔn)確地計算出來,不耗費過多的課堂教學(xué)時間,使學(xué)生能夠利用更多的有效時間進行新知識點的學(xué)習(xí)。也能使學(xué)生在學(xué)習(xí)到數(shù)學(xué)知識點同時,了解到計算機的計算能力,引起學(xué)生對計算機知識學(xué)習(xí)的興趣。一般在大學(xué)的數(shù)學(xué)課堂教學(xué)中,教師利用計算機進行數(shù)學(xué)公式的計算有許多種方法,比較基礎(chǔ)的是將數(shù)學(xué)公式運用wps中的演示文檔演示出來,需要計算時則可以利用Wps自帶的公式計算功能。例如,大學(xué)數(shù)學(xué)教師在進行《函數(shù)的定義域和函數(shù)》這一課程的教學(xué)時,用MSWord中的方程式編輯器將所要教學(xué)的函數(shù)方程,編輯在計算機上,然后可以運用該軟件的解題功能,在多媒體上一步步地演算給學(xué)生看,在演算的過程中,教師也要及時地對所演算的步驟進行講解,使學(xué)生對知識點了解程度更高。除了運用wps相關(guān)計算功能之外,教師也可以運用mathlap,mathematica等數(shù)學(xué)工具軟件,但這一類軟件需要教師擁有操作技術(shù),并能夠熟練地運用這些計算機數(shù)學(xué)工具。這一類型的計算機教學(xué)輔助工具能夠幫助教師更好地進行數(shù)學(xué)課堂教學(xué),也能使學(xué)生更加簡便地進行數(shù)學(xué)題的計算。這時應(yīng)該建議學(xué)生去學(xué)習(xí)mathlap,mathematica等軟件的操作方法,并將其更好地運用在日常的高等數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)中去,使數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)更加順利,簡便。

四、運用計算機教學(xué)設(shè)計軟件,生動化教學(xué)過程

數(shù)學(xué)這一門科目一直以來都以具有非常高的嚴(yán)謹(jǐn)性、邏輯性、復(fù)雜性印象出現(xiàn)在學(xué)生的各層教育階段中,大學(xué)數(shù)學(xué)更是成為了眾多大學(xué)生的掛科高頻科目,使學(xué)生在數(shù)學(xué)教學(xué)課堂上具有一定的學(xué)習(xí)壓力,嚴(yán)重的甚至?xí)霈F(xiàn)對數(shù)學(xué)科目的學(xué)習(xí)產(chǎn)生厭惡情緒的現(xiàn)象。再加上傳統(tǒng)的數(shù)學(xué)課堂教學(xué)往往是教師講,學(xué)生聽基本模式,而一些數(shù)學(xué)知識和數(shù)學(xué)模型的呈現(xiàn)也僅僅通過教師的口述或者是用粉筆在黑板上描繪的方法。這樣的方法使得數(shù)學(xué)這一類本身就缺乏色彩的知識點,讓學(xué)生感到復(fù)雜,枯燥乏味,長久以來,很容易磨滅學(xué)生對數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)的興趣,使學(xué)生在數(shù)學(xué)課堂教學(xué)環(huán)境下產(chǎn)生疲憊的心理,最終無法集中精力去學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)。大學(xué)數(shù)學(xué)以高數(shù)的形式出現(xiàn),是對以往教育階段的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)知識進行總結(jié)以及拓展,相比于其他教育階段來說高數(shù)的復(fù)雜性更強,涉及到的理論知識和基礎(chǔ)知識更多,難度進一步增加。如果仍然使用傳統(tǒng)的教學(xué)方式,很容易會使學(xué)生在學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的過程中喪失信心,產(chǎn)生壓力。在大學(xué)數(shù)學(xué)課堂中運用計算機教學(xué)設(shè)計軟件進行課件的設(shè)計,使數(shù)學(xué)課件更加生動多彩,增添多種影視圖片,聲樂元素,結(jié)合數(shù)學(xué)知識點,能夠使數(shù)學(xué)教學(xué)課堂更加生動具體。在教學(xué)形式上吸引學(xué)生的注意力,使學(xué)生在學(xué)習(xí)的過程中感到輕松自如。例如,在教學(xué)《初等函數(shù)》這一個知識點時,講到要探究函數(shù)的基本性質(zhì)與關(guān)系,這時可以運用例題來說明。教師設(shè)計一個與初等函數(shù)相關(guān)的例題,并在運用計算機課件設(shè)計軟件設(shè)計課件時,增添更多有趣的元素。如,一位旅客住在旅館里,(課件里插放一個動漫人物與一間旅館的場景,吸引學(xué)生的目光,使學(xué)生的關(guān)注點投放到課件上去。有必要可以融入一些背景音樂,可以選擇一些搞怪的音樂色彩,使嚴(yán)肅的數(shù)學(xué)課堂更加輕松。)圖1描述了他的一次行動,請你根據(jù)圖形給縱坐標(biāo)賦予某一個物理量后,再敘述他的這次行動。你能給圖1標(biāo)上↑具體的數(shù)值,(這也可以插入一個對話框運用彩色的字體表現(xiàn)問題,條件允許插入一個模擬聲音,這樣可以讓學(xué)生了解題目。)精確描述這位旅客的這次行動并用一個函數(shù)解析式表達出來嗎?通過運用計算機的課件設(shè)計,使一些枯燥的數(shù)學(xué)題與趣味的形式呈現(xiàn)出來,活躍課堂的教學(xué)氛圍,提高學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的積極性。

五、結(jié)束語

高等院校作為我國培養(yǎng)多種類型人才的重要教育場所,在教學(xué)活動中運用最先進且最有效的教學(xué),致力于培養(yǎng)出社會所需要的全面發(fā)展型人才。在大學(xué)的教學(xué)科目中,數(shù)學(xué)作為大部分大學(xué)生學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)課程,對學(xué)生的專業(yè)學(xué)習(xí)以及其他能力的培養(yǎng)具有重要的作用。因此,在大學(xué)的數(shù)學(xué)教學(xué)課堂中,教師有必要思考更多能夠使學(xué)生數(shù)學(xué)能力得到提高的教學(xué)方法。在網(wǎng)絡(luò)時代下,計算機技術(shù)已經(jīng)得到了進一步的發(fā)展,并在教育活動中凸顯出其優(yōu)越性。在大學(xué)的數(shù)學(xué)教學(xué)課堂上,運用好先進的計算機技術(shù)來提高數(shù)學(xué)的教學(xué)效果,培養(yǎng)學(xué)生的數(shù)學(xué)解題能力,鍛煉學(xué)生的邏輯思維和解題思維,對學(xué)生的成長具有一定的意義。但目前來說還有一部分大學(xué)數(shù)學(xué)課堂對于計算機的運用存在著缺乏的狀況,不能夠有效地發(fā)揮出計算機在大學(xué)數(shù)學(xué)課堂教學(xué)中的作用。因此,還需要更多的大學(xué)數(shù)學(xué)教師參與到計算機技術(shù)在大學(xué)數(shù)學(xué)課堂教學(xué)中運用的研究中,使大學(xué)數(shù)學(xué)這一門課程能夠在計算機的輔助之下更加容易理解,從而促進大學(xué)數(shù)學(xué)課堂教學(xué)有效性的提高。

【參考文獻】

[1]崔燕.淺談將計算機技術(shù)應(yīng)用數(shù)學(xué)教學(xué)課堂[J].計算機產(chǎn)品與流通,2018(08):196-196.

[2]張新英,張潔琦.高校計算機數(shù)學(xué)改革與發(fā)展策略的有效性探究[J].百科論壇電子雜志,2020,000(002):178.

[3]馬宇娜.淺析信息技術(shù)在數(shù)學(xué)教學(xué)中的應(yīng)用[J].散文選刊:中旬刊,2019,000(011):P.129-129.

[4]文潔云.信息技術(shù)在”大問題”數(shù)學(xué)教學(xué)中的有效應(yīng)用——基于案例”認(rèn)識時,分”的思考[J].考試周刊,2017(98).

[5]張加莎.動作技能教學(xué)策略在《大學(xué)計算機基礎(chǔ)教程》中的應(yīng)用——以拉薩師范高等??茖W(xué)校為例[J].新西部,2017,414(21):41-42.

[6]李春梅.計算機技術(shù)與高校數(shù)學(xué)教學(xué)的有機整合策略——評《計算機在化學(xué)化工中的應(yīng)用》[J].塑料工業(yè),2020,v.48;No.403(10):190-190.

[7]徐利艷.淺談大學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)方法的綜合應(yīng)用[J].都市家教(上半月),2016(10).

[8]曲國鋒.計算機技術(shù)在高等數(shù)學(xué)教學(xué)中的應(yīng)用[J].西部素質(zhì)教育,2018,004(007):144.

作者:陳虹 單位:山西警察學(xué)院