基于可視化技術的小學數學輔教系統設計

劉海群

摘要：可視化信息技術通過形象表達和動態演示，可以提高小學數學課堂的生動性、趣味性和形象性。基于Flash技術、視頻技術等可視化技術設計小學數學輔教系統符合教育信息化背景下小學數學教育教學的實際需求，為此提出系統設計的具體方案。測試表明，通過系統輔助教學可以有效提高小學數學的教學效果和效率。

關鍵詞：可視化；Flash技術；小學數學教學

中圖分類號：TP319 文獻標識碼：A 文章編號：1007-9416（2018）08-0162-01

1 可視化技術及其在小學數學輔教系統中的應用

1.1 可視化技術

廣義的可視化技術是指能使抽象對象，如想象、知識等轉變為具體形象并可以通過視覺感知的一切手段和方法。鑒于人類認知所具備的對直觀的視覺呈現具有最強的處理與分析能力的自然特征，可視化技術在教學領域具有廣闊的應用前景。

可視化技術不是一種具體的技術形式，而是具有可視化業務能力的技術集合。其具有豐富的集合元素，主要包括多媒體法、色彩法、幾何元素法以及可視化系統法等。每一種元素表現出豐富而各具特色的內涵，同時也有不同的適用范圍和應用表現。

1.2 可視化技術在小學數學輔教系統中的應用

基于可視化技術的小學數學輔教系統在本質上是一種具體的可視化技術表現形式，而在可視化系統中，FLASH動畫技術、視頻技術是應用率最高的主流可視化技術。也就是說，這兩種技術是系統應用可視化技術的最直接解釋。

2 基于可視化技術的小學數學輔教系統的設計

2.1 基于可視化技術的小學數學輔教系統的技術設計

系統建立在.Net平臺上；系統開發語言選擇功能強大且編程靈活的C#語言；同時采用SQL.Server2016數據庫管理系統。系統架構表現為由應用層、接口層、功能層以及數據層組成的分層結構。

2.2 基于可視化技術的小學數學輔教系統的功能設計

結合系統的特點和用戶需求，系統功能設計如下。

學生信息管理：用來增、改、刪、查學生信息。

課件演示：屬系統核心模塊，用來將老師的教學思想進行可視化展示，課件由數學老師制作并上傳。

在線討論：數學老師先創建討論小組，小組創建完成后，成員之間就可以進行線上討論。

在線測試：支持數學老師上傳測試題，學生答題后可以快速生成成績。

知識分享：數學老師和學生通過知識分析功能都可以上傳自己的學習心得或者課外發現，實現共享。

3 基于可視化技術的小學數學輔教系統的實現

3.1 系統實現環境

（1）硬件環境：系統的硬件環境如表1所示。（2）軟件環境：主要有.Net開發平臺、C#編程語言和SQL Server2016數據庫等。

3.2 系統功能實現

系統的核心在于課件的可視化及可控化演示，其實現的可視化工具主要是Flash以及多媒體教學硬件，如系統終端等。通過可控性地過程演示，可使數學老師將知識點的來龍去脈、因果關系等以最直觀的動畫、最清晰的思路展示給學生。動態過程的加入使知識本身的趣味性得到加強，因此對學生更具吸引力，同時通過最直觀的視覺呈現，知識點的可接受性也得到提高。在興趣、注意力得到強化而知識被理解的難度得到降低的綜合作用下，教學效果的提升當在情理之中。

4 基于可視化技術的小學數學輔教系統的應用與驗證

為了驗證系統的實用性，將未學過“三角形的穩定性”的同一班級的學生隨機平均分成兩組（選擇人數為偶數的班級），即實驗組和對照組。組間學生的平均素質水平采用檢驗，有P>0.05，表明分組合理。實驗組通過可視化小學數學輔教系統進行教學，對照組采用傳統方式進行教學，課時設置均為90min，同時授課老師、教育環境保持一致。教學結束后，以同一測試題進行評測，其中，實驗組的學生在機房通過系統完成測試與評分，對照組則采用普通的紙質試卷和手工評卷。實驗結果如表2所示。

從表2可以看出，采用系統進行輔助教學比傳統板書教學可以獲得更好的教學效果，同時通過可視化系統的應用可以有效縮短教學效果的驗證周期。

參考文獻

[1]李躍萍，等.3D可視化教學資源在組織胚胎學教學中的應用[J].中國教育技術裝備，2017，（20）：60-61.

[2]劉海，等.面向在線教學平臺的數據可視化方法及應用[J].中國遠程教育，2018，（01）：37-44.