浅谈 MATLAB 在初中数学教学中的应用

时间：2019-08-02 10:10:27 所属分类：初等教育 浏览量:

摘 要 MATLAB 数学软件具有强大的计算功能和绘图功能，若能应用在初中数学教学过程中，将对学生的数学学习提供一定的帮助。结合教学实践，探讨 MATLAB 在初中数学教学中的应用。 关键词 MATLAB;初中数学;函数;概率 1 前言 在初中数学教学中，教师一般利用粉

　　摘 要 MATLAB 数学软件具有强大的计算功能和绘图功能，若能应用在初中数学教学过程中，将对学生的数学学习提供一定的帮助。结合教学实践，探讨 MATLAB 在初中数学教学中的应用。

　　关键词 MATLAB;初中数学;函数;概率

　　1 前言

　　在初中数学教学中，教师一般利用粉笔、黑板等传统教学工具，对数学定理、公式、概念进行推导，而这种填鸭式的教学方式的效率往往不高。MATLAB 在初中数学教学中的应用颠覆了这种传统的教学方式，可以将数学知识可视、动态地表现出来。因此，在初中数学教学中，MATLAB 具有一定教学应用价值。

　　2 MATLAB 软件系统

　　MATLAB 是目前科学计算和工程应用领域的一款常见数学软件系统，是 Matrix Laboratory(即矩阵实验室)的缩写。MATLAB 软件系统在 1967 年由 ClereMoler 博士使用 Fortran 语言编写而成，而随着版本的不断更新，目前使用的 MATLAB 软件系统则是由美国 Mathworks 公司用 C 语言编写开发而成。MATLAB 软件系统自 1984 年开始推广应用，便受到国际科技界的认可，迄今为止，已经成为当下最优秀的科技应用软件之一。

　　3 MATLAB 应用于初中数学教学的可行性

　　MATLAB 是一款数学软件系统，除应用到科研之外，还能够应用在初中数学教学中，具体而言有三个方面。

　　1)MATLAB 具有很强的图形用户界面功能，这是与计算机程序接触、交互的一种方式。借助该功能，学生可以与作者：崔晓艳，桓台县马桥实验学校(256400)。计算机之间进行信息交流，并进行工具使用、建立演示等方面的程序操作。这对于中学生而言，无疑是十分新颖有趣的，有助于激发他们的数学学习热情。

　　2)MATLAB 系统软件操作方便，计算功能强大。在中学数学教学中，时常需要对公式、数字进行运算，而这时常会占用大部分教学时间。MATLAB具有强大的数值计算功能，内部含有十分丰富的数值计算函数，因此，在初中数学教学中应用 MATLAB 软件系统，可以避免较繁杂的运算和公式调用，为教学工作提供便利。

　　3)MATLAB 软件系统提供了两个层次的绘图操作功能，在初中数学教学中，教师可以利用 MATLAB 软件系统轻而易举地绘制各种图形，这无疑为图形知识教学提供了便利。

　　4 MATLAB 在初中数学教学中的具体应用在函数图像教学中的应用

　　函数是学生初中阶段学习的重要数学知识，而 MATLAB 软件系统具有强大的图像绘制操作功能，这与初中函数教学无疑是十分契合的。在教学过程中，教师可以引导学生对 MATLAB 软件系统中的仿真程序图像进行观察，从而帮助学生加深对函数知识的认识。

　　在概率教学中的应用 概率同样是学生在初中阶段学习的重要数学知识，并且在新课程标准中对概率教学提出两点教学要求：1)能够通过列表或者画树状图的方式，将随机事件或者指定事件的可能结果表现出来，从而明确概率知识含义;

　　2)采用实验教学方式，通过频率估算概率。但是很显然，对于学生而言，概率知识本身就是比较抽象的，因此在学习过程中容易被自身的主观经验所误导。 MATLAB 软件系统具有强大的模拟仿真功能，在进行概率知识教学时，教师完全可以利用 MATLAB 软件系统模拟概率实验，从而让学生更加生动直观地学习概率知识。

　　在代数教学中的应用 代数知识是初中数学教学中十分重要的知识点。对于学生而言，复杂的代数式运算无疑是十分困难的。MATLAB 软件系统中几乎涵盖了所有的代数内容，简单的如多项式的加减运算、因式分解、公因式公倍式求解，复杂的如矩阵的正交分解、楚列斯基分解、特征向量求解等，都有所涉及。因此，在初中数学代数知识教学中使用 MATLAB 软件系统开展教学，无疑是一种可行的方式。

　　在方程教学中的应用 在初中数学教学中，方程是学生学习的重要知识，并且贯穿于整个初中数学学习阶段，如“一元一次方程”“二元一次方程”“分式方程”，都是学生在初中阶段需要学习的方程知识。由此可以看出，教师能够不断地提高初中方程知识教学质量十分重要。

　　在几何教学中的应用 在整个初中学习阶段，几何知识是学生必须要掌握的要点。但是由于很多初中学生空间想象能力不足，因此在学习几何知识时往往会感到不得其法。MATLAB 软件系统在初中数学教学中的应用，可以很好地解决几何知识的教学难题。因此，在初中数学教学中，教师应该不断强化运用 MATLAB 软件系统辅助几何知识教学的研究。

　　三视图包括主视图、俯视图、左视图，三视图是从三个不同方向对同一个物体进行投射的结果，而三视图不仅可以反映物体每个方位的形状，也可以完整反映物体的结构形状。在教学“三视图”这节课时，本节课的教学重点，就是让学生掌握基本几何体三视图的画法，理解长对正、高平齐、宽相等的含义。但是在实际教学中，学生难以用想象力准确在脑海中构造三视图，这成为教学中的瓶颈和困难所在 [3]。

　　5 结语

　　总之，通过以上分析可以了解到，MATLAB 作为一款十分重要的数学软件，在初中数学教学中具有很好的应用价值。因此，作为一名初中数学教师，必须与时俱进，善于学习和钻研最新的科技产品，努力将其应用到教学实践中来。只有这样，才能更好地为教学服务，在教学中满足学生的学习需求，确保学生数学学习的有效性。

　　参考文献

　　[1] 余娟 .Matlab 在高中数学回归分析中的应用 [J]. 软件导刊·教育技术 ,2008(5):84-86.

　　[2] 于坚 . 利用 Matlab 软件辅助高中数学教学 [J]. 中小学信息技术教育 ,2006(5):75-77.

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