計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)在數(shù)學(xué)中應(yīng)用淺析

谷政宇　楊爍　徐曉鳴

摘 要：人類社會(huì)文明的進(jìn)步與發(fā)展過程中，數(shù)學(xué)在社會(huì)各領(lǐng)域中的應(yīng)用越來越廣泛，作用越來越大，已成為當(dāng)代高新技術(shù)的重要組成部分。現(xiàn)代文明技術(shù)在計(jì)算機(jī)高度發(fā)展的今天，計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)在數(shù)學(xué)中應(yīng)用越來越受到人們的關(guān)注。

關(guān)鍵詞：計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)；數(shù)學(xué)；應(yīng)用

在現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)領(lǐng)域中，隨著計(jì)算機(jī)的誕生和日益普及，教育教學(xué)也在不斷發(fā)展，因此教育技術(shù)也有了翻天覆地的變化。計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)把教學(xué)媒體與傳統(tǒng)教育相結(jié)合，不但深化教學(xué)、加大信息容量，提高課堂的教學(xué)效率。利用軟件資源，融合聲音、圖形、動(dòng)畫、視頻等多種媒體信息傳授知識(shí)，使師生交流更方便、更快捷，使教育的目的更突出。

計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)最大特點(diǎn)就是利用計(jì)算機(jī)技術(shù)的交互性有效地輔助教學(xué)，提高教學(xué)效率。人機(jī)交互是其他媒體所沒有的，在交互式教學(xué)環(huán)境中能有效地激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，使學(xué)生產(chǎn)生學(xué)習(xí)欲望，從而有利于發(fā)揮學(xué)生的主體作用。數(shù)學(xué)作為一個(gè)傳統(tǒng)的科目，課堂教學(xué)則要求學(xué)生在教學(xué)活動(dòng)環(huán)境中通過積極的思考，不斷深入理解這門科學(xué)。如何合理地將計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)與數(shù)學(xué)教學(xué)相結(jié)合已成為我們不斷探討和實(shí)踐的問題。

1 數(shù)學(xué)教學(xué)與計(jì)算機(jī)應(yīng)用整合積極意義和現(xiàn)狀分析

《數(shù)學(xué)新課程標(biāo)準(zhǔn)》中提出，要“注重信息技術(shù)與數(shù)學(xué)課程的整合”，“整合的基本原則是有利于學(xué)生認(rèn)識(shí)數(shù)學(xué)的本質(zhì)”。信息技術(shù)與數(shù)學(xué)學(xué)科的整合，即把信息技術(shù)發(fā)展的成果應(yīng)用到數(shù)學(xué)教學(xué)的實(shí)踐之中，使信息技術(shù)成為與數(shù)學(xué)新課程內(nèi)容和課程實(shí)施高度和諧的有機(jī)部分，對(duì)提高學(xué)生的信息獲取、信息分析、信息加工、信息交流和創(chuàng)新能力，培養(yǎng)協(xié)作意識(shí)，促進(jìn)學(xué)生以新的思維方式發(fā)現(xiàn)問題，分析問題，解決問題，及培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神，發(fā)展他們的探索和實(shí)踐能力都會(huì)產(chǎn)生很大的促進(jìn)作用，特別是計(jì)算機(jī)的操作，轉(zhuǎn)換計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)的思路，進(jìn)行新的更富有成效的中小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)創(chuàng)新實(shí)踐。從而有效地提高教學(xué)效率，這也是全面實(shí)施新課程改革的一個(gè)重要內(nèi)容。

2 運(yùn)用計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)，輔助數(shù)學(xué)教學(xué)活動(dòng)，突出輔助性

在傳統(tǒng)的教學(xué)過程中，從教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法、教學(xué)總結(jié)、教學(xué)練習(xí)都事先安排的，學(xué)生只能被動(dòng)地參與這個(gè)過程。而利用計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)的交互性中學(xué)生則可以按照自己的基礎(chǔ)、興趣來選擇適合自己的學(xué)習(xí)方式，學(xué)生在探索數(shù)學(xué)問題中計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)只是的一種手段和工具，起到輔助作用。比如說，數(shù)學(xué)建模（Mathematical Modeling）整個(gè)過程中模型求解，模型分析，模型檢驗(yàn)這三部分都需要應(yīng)用到計(jì)算機(jī)科學(xué)知識(shí)。利用計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)解決科學(xué)計(jì)算，就是把實(shí)際問題轉(zhuǎn)換為程序，經(jīng)過對(duì)問題抽象的過程，建立起完善的數(shù)學(xué)模型，我們才能設(shè)計(jì)良好的程序解決問題，從中不難看出計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)中在數(shù)學(xué)建模中的重要性及密不可分的關(guān)系。但是在影響教學(xué)效果的多種因素中，計(jì)算機(jī)對(duì)于教學(xué)的僅僅只是一種“輔助”手段，而教師的責(zé)任感、良好的師生關(guān)系是任何計(jì)算機(jī)都無法替代的。

3 在計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)輔助數(shù)學(xué)教學(xué)環(huán)境下，要正確處理好教師、學(xué)生、計(jì)算機(jī)三者的關(guān)系

數(shù)學(xué)知識(shí)是從生活實(shí)踐中提煉出來的，來源于生活，但比現(xiàn)實(shí)生活更嚴(yán)密、更精確，更抽象、更具有創(chuàng)造性。因此在傳授數(shù)學(xué)知識(shí)時(shí)應(yīng)盡可能地考慮學(xué)生的生活經(jīng)驗(yàn)，把數(shù)學(xué)課堂與學(xué)生的生活經(jīng)驗(yàn)有機(jī)結(jié)合起來，才能促進(jìn)學(xué)生對(duì)知識(shí)的理解和掌握，計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)輔助數(shù)學(xué)教學(xué)的這種過程，需要教師和學(xué)生與計(jì)算機(jī)之間相互學(xué)習(xí)，相互適應(yīng)時(shí)才可能發(fā)揮最佳的效果。

3.1 教學(xué)手段的改革性讓數(shù)學(xué)教學(xué)手段靈活起來

傳統(tǒng)的教學(xué)是由教師、學(xué)生和教材這三個(gè)要素構(gòu)成的，在現(xiàn)代化教學(xué)環(huán)境下還增加一個(gè)要素，這就是教學(xué)媒體。教育改革的理念是終身學(xué)習(xí)，教師要努力培養(yǎng)數(shù)學(xué)專業(yè)素養(yǎng)，還應(yīng)積極參加計(jì)算機(jī)方面的學(xué)習(xí)和培訓(xùn)，學(xué)習(xí)一些與數(shù)學(xué)教學(xué)相關(guān)的軟件和先進(jìn)的教育技術(shù)，并應(yīng)用到教學(xué)實(shí)踐中來，達(dá)到好的教學(xué)效果。例如：“幾何畫板”、“幾何專家”和“Frontpage”、“Excel”、“Powerpoint”這一類軟件通過計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)引入數(shù)學(xué)課堂，使數(shù)學(xué)課堂教學(xué)圖文并茂、增大信息量、動(dòng)靜結(jié)合，有著傳統(tǒng)教學(xué)手段無法比擬的優(yōu)越性，使之能提高數(shù)學(xué)課堂的效率，突破教學(xué)難點(diǎn)。

3.2 計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)的交互性有利于激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和發(fā)揮主體作用

在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下人機(jī)交互式的學(xué)習(xí)方式中，學(xué)生可以根據(jù)自己的需要對(duì)學(xué)習(xí)過程進(jìn)行選擇，有利于教學(xué)過程的開放，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神和自主學(xué)習(xí)能力有一定的作用，通過學(xué)生與老師實(shí)時(shí)交互與反饋，把外部的刺激轉(zhuǎn)變?yōu)閷W(xué)生內(nèi)部主動(dòng)求知過程，更好地體現(xiàn)了學(xué)生學(xué)習(xí)的主體性。比如說：當(dāng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的介入，為學(xué)生的學(xué)習(xí)提供了更豐富資源環(huán)境、靈活的交流環(huán)境，使學(xué)生學(xué)的方式比以往更多、更靈活。比如說某同學(xué)依據(jù)定義或題意求軌跡，確定取值范圍的過程不能理解時(shí)，他可以通過發(fā)郵件向教師或同學(xué)求解，也可以通過在線的形式求解，直到解決問題為止。當(dāng)遇到數(shù)學(xué)建模這個(gè)詞后，學(xué)生可以通過上網(wǎng)進(jìn)一步了數(shù)學(xué)建模到底有什么意義，這一詞由何而來。總之網(wǎng)絡(luò)上有豐富的內(nèi)容可以進(jìn)一步幫助學(xué)生拓展視野，增強(qiáng)學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的興趣。

所以，利用計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)輔助數(shù)學(xué)教學(xué)，要圍繞數(shù)學(xué)這個(gè)中心，盡量發(fā)揮學(xué)生的主體作用，多地給學(xué)生提供觀察機(jī)會(huì)、思考時(shí)間、聯(lián)想空間。計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)應(yīng)用于數(shù)學(xué)教學(xué)時(shí)，并不依賴于技術(shù)本身，而主要依賴教師如何合理利用技術(shù)對(duì)數(shù)學(xué)教學(xué)的設(shè)計(jì)，將書本知識(shí)與計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)有機(jī)結(jié)合，把學(xué)生引入知識(shí)的海洋，培養(yǎng)學(xué)生的思維創(chuàng)造力和實(shí)踐能力，從而實(shí)現(xiàn)教師傳授知識(shí)與學(xué)生自我探索知識(shí)的教學(xué)理念和教學(xué)模式，只有這樣才能真正能讓數(shù)學(xué)教學(xué)更精彩，讓數(shù)學(xué)課堂更靈活，讓學(xué)生的更自主，讓數(shù)學(xué)更具生命力。

參考文獻(xiàn)：

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[3] 白立慶.計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)應(yīng)用[M].鄭州大學(xué)出版社，2006.

作者簡(jiǎn)介：谷政宇（1994—），男，遼寧大連人，沈陽(yáng)理工大學(xué)學(xué)生。

楊爍（1993—），男，湖北恩施人，沈陽(yáng)理工大學(xué)學(xué)生。

徐曉鳴（1995—），男，吉林樺甸人，沈陽(yáng)理工大學(xué)學(xué)生。