劉玉琴
摘要:隨著科技的不斷發(fā)展,數(shù)學(xué)教學(xué)也應(yīng)該適時(shí)改變傳統(tǒng)的一支筆,一張嘴的授課方式,而讓多媒體技術(shù)適當(dāng)?shù)膮⑴c到數(shù)學(xué)的教學(xué)中。本文從概率定義、導(dǎo)數(shù)定義的推導(dǎo)以及函數(shù)的極限、導(dǎo)數(shù)的幾何意義、線性規(guī)劃的動(dòng)態(tài)演示幾個(gè)方面詳細(xì)的闡述了Excel和幾何畫板在數(shù)學(xué)教學(xué)中的輔助作用,從而提示教師在數(shù)學(xué)教學(xué)中,針對具體的知識點(diǎn),要善于運(yùn)用多媒體技術(shù)而使數(shù)學(xué)教學(xué)錦上添花。
關(guān)鍵詞:Excel幾何畫板高效動(dòng)態(tài)直觀;概率;導(dǎo)數(shù);線性規(guī)劃
中圖分類號:G434
文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A
文章編號:1672 -1578( 2019) 08 - 0260 - 01
隨著科技的不斷發(fā)展,一些多媒體技術(shù)被越來越多的應(yīng)用到教學(xué)中。對于數(shù)學(xué)教學(xué),有了多媒體技術(shù)的輔助,可謂如虎添翼,不但省時(shí)省力、提高了效率,而且演示起來更加的直觀、形象、生動(dòng)和豐富。下面以教學(xué)中的幾個(gè)實(shí)例為例,舉例說明“Excel”和“幾何畫板”在數(shù)學(xué)教學(xué)中的輔助作用。
1.Excel在數(shù)學(xué)教學(xué)中的輔助作用
在這個(gè)科技飛速發(fā)展、丁作要求高效的社會,Excel中的函數(shù)和圖表這兩個(gè)命令的應(yīng)用使數(shù)學(xué)教學(xué)也如沐春風(fēng),協(xié)助我們很好的避免了人工計(jì)算和制圖所帶來的繁瑣工作,極大的提高了數(shù)學(xué)的教學(xué)效率。
例1:概率定義的推導(dǎo)
在推導(dǎo)后驗(yàn)概率的定義時(shí),常常會用“投擲一枚質(zhì)地均勻的硬幣”為一次試驗(yàn),然后在大量的重復(fù)試驗(yàn)中統(tǒng)計(jì)出結(jié)果“正面向上”的次數(shù),計(jì)算出正面向上的頻率,觀察隨著試驗(yàn)次數(shù)的增多,上述頻率的變化規(guī)律。教師在教學(xué)時(shí)都清楚,僅憑前人的試驗(yàn)結(jié)果不足以充分說明頻率的變化規(guī)律,必須讓學(xué)生親自動(dòng)手大量的重復(fù)操作試驗(yàn)、記錄結(jié)果來尋求其中的規(guī)律,但是這種人工的方式往往費(fèi)時(shí)費(fèi)力,結(jié)果可能還要受到其它客觀條件的影響而發(fā)生變化。這時(shí)就可以考慮借助于Excel來模擬投擲硬幣的試驗(yàn)。
如圖1.1所示,在A列中用函數(shù)IF( RAND()>0.5,1,0)或INT(RAND()+2)產(chǎn)生大于或等于0且小于1的平均分布的隨機(jī)數(shù)來代替不同的試驗(yàn)結(jié)果,并且使結(jié)果顯示為1或0,其中,1代表正面向上,0代表反面向上,然后B列依次統(tǒng)計(jì)試驗(yàn)的次數(shù),然后c列從C2開始用函數(shù)COUNTIF($A$2:A2,1)依次統(tǒng)計(jì)與B列試驗(yàn)次數(shù)相對應(yīng)的1的次數(shù)(正面向上的次數(shù)),然后D列求出正面向上的頻率,最后通過表繪制出實(shí)驗(yàn)次數(shù)與頻率的關(guān)系圖,由繪制的圖就會自然而然的呈現(xiàn)出頻率變化的規(guī)律。而且借助于Excel模擬試驗(yàn)可以使試驗(yàn)的次數(shù)無限的增多,規(guī)律呈現(xiàn)的更明顯。
例2:導(dǎo)數(shù)定義的推導(dǎo)
導(dǎo)數(shù)和極限的定義都是在研究物體的運(yùn)動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的。在研究物體做自由落體運(yùn)動(dòng)時(shí),位移隨時(shí)間變化的對應(yīng)關(guān)系為s=1/2gt2,描述物體從3s到(3+△t)s時(shí)的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)時(shí),可用物體的平均速度
而當(dāng)要描述物體在某一時(shí)刻的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)時(shí),比如在t=3s時(shí)的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)時(shí),要用到t=3s時(shí)的瞬時(shí)速度,那么怎么求t=3s時(shí)的瞬時(shí)速度呢?解決這個(gè)問題需要演示物體在t越來越接近3g時(shí),3s至拈的平均速度所呈現(xiàn)出的變化規(guī)律。這時(shí)就可以考慮用Exeel,不但計(jì)算簡單,而且結(jié)果直觀,一目了然。如圖1.2所示,通過Exeel,可以任意對取值,并利用公式計(jì)算出相應(yīng)的量,這時(shí)就會很明顯地觀察到當(dāng)t越來越接近于3時(shí),物體的平均變化率越來越接近于29.4,這就是物體在t趨近于3時(shí)的極限,而且這個(gè)極限就是物體在3s時(shí)的瞬時(shí)變化率,也就是函數(shù)s=1/2gt2在t=3時(shí)的導(dǎo)數(shù)。
2.幾何畫板在數(shù)學(xué)教學(xué)中的的輔助作用
“幾何畫板”生來就是為數(shù)學(xué)教學(xué)服務(wù)的,有了幾何畫板的幫助,會使很多動(dòng)態(tài)的知識生動(dòng)的演示出來,不僅避免了教學(xué)中靜態(tài)的不足,而且使許多抽象的知識形象直觀化,非常有利于學(xué)生對抽象知識的理解和掌握。
例1:導(dǎo)數(shù)幾何意義的動(dòng)態(tài)演示
在演示導(dǎo)數(shù)在某點(diǎn)的幾何意義時(shí),我們可以借助于幾何畫板動(dòng)態(tài)的觀察其變化趨勢,如圖1.3所示,以y= X2這個(gè)函數(shù)為例,首先可以通過幾何畫板產(chǎn)生此函數(shù)的圖像,然后確定一靜態(tài)的點(diǎn)P(1.5,2.25),并且利用自定義工具顯示函數(shù)過p點(diǎn)的切線以及對應(yīng)的切線方程y=3.OOx -2.25,然后在曲線上取一動(dòng)點(diǎn)P(n),通過P(n)逐漸的向p移動(dòng),觀察直線P(n)變化趨勢及
的變化趨勢,從而讓學(xué)生形象的理解函數(shù)在一點(diǎn)的導(dǎo)數(shù)的幾何意義。
例2:線性規(guī)劃問題
在研究簡單的線性規(guī)劃問題時(shí)時(shí),如圖1.4所示,利用幾何畫板,不但可以快速的顯示出滿足約束條件的區(qū)域,而且關(guān)鍵是可以通過幾何畫板,在作出y=2x后,利用菜單“編輯”里的操作類按鈕“移動(dòng)”,使y=2x在約束條件的區(qū)域里平行的移動(dòng),動(dòng)態(tài)的觀察到了Z的變化,從而找到了Z的最大值和最小值,這種直觀和動(dòng)態(tài)的演示是手工作圖觸不可及的。
通過以上的例子,我們可以看出,在數(shù)學(xué)某些知識的教學(xué)中,特別是需要用大量數(shù)據(jù)或用圖形或動(dòng)態(tài)演示來闡述和解決某個(gè)問題時(shí),有了多媒體技術(shù)的參與,真的是不但可以使我們的數(shù)學(xué)教學(xué)錦上添花,而且使學(xué)生對知識的把握也更加清晰、明了,同時(shí)也進(jìn)一步的使老師和學(xué)生認(rèn)識到,隨著科技的不斷發(fā)展,解決問題要越來越多的借助于科技而不是簡單的一支筆,一張嘴。