浅议计算机辅助数学实验在初中课堂应用

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1、浅议计算机辅助数学实验在初中课堂应用【摘要】新的课程标准强调应当开发信息技术资源为数学学习服务。将计算机辅助数学实验引入初中数学教学是一种全新而有益的尝试。它能丰富学生的数学活动经验，有助于理解数学概念本质，同时为学生提供探究性活动平台。本文从具体实验设计案例出发，介绍了计算机辅助数学实验在初中数学教育中的运用。【关键词】数学实验初中数学信息技术几何画板【中图分类号】G632【文献标识码】A【文章编号】1674—4810(2012)16—0130—02一导论2011年教育部最新修订版《全日制义务教育数学课程标准》在其基本理念部分明确提出，现代信息技术已对数学教育方式产生重大的影响，初中

2、数学课程设计应将其作为强有力的工具并充分运用。数学实验作为基于计算机和软件技术发展起来的新的教学手段，正是信息技术辅助数学教学的理想工具。初中数学教学中，将一部分内容(如函数、几何和概率统计等)，组织成数学实验课的形式，不仅可以提高学生实践和参与数学活动的积极性，同时更是培养学生创新意识，提高自主探索能力的有效方式。二计算机辅助数学实验：一种新的学习方式自20世纪40年代计算机在数学逻辑的基础上被创立起，之后整个计算机科学的历史就是数学与之不断融合、相互促进的历史。数学是计算机科学的核心，而计算机技术又反过来推动数学的发展：计算圆周率、证明四色定理等不一而足，两者联系之紧密甚至超过了数

3、学与自然科学。计算机科学的许多奠基性工作由数学家完成，如被称作计算机科学之父的冯诺依曼(J.vonNeumann)与图灵(A.M.Turing)o在许多高等院校的建制中，数学与计算机科学隶属于同一个院系。生活在21世纪的人，对数学与信息科学之间的联系有更为深刻的体会。中学生在学校学习基础数学知识，同时学习信息科学，用Excel处理数据，用几何画板作三角形的全等变换，用VisualBasic编写一元二次方程程序，两门学科同时为对方服务。对于学生而言，从小学教育之后进入初中，在直观的认识上数学与信息科学便是相伴而来。当他们升入高中、大学乃至工作以后，继续使用数学的时候，大多的情况是用Off

4、ice软件处理表格和绘制函数，用Mathematica推导微积分，用Mat1ab做矩阵运算，用R语言作统计应用，用有限元软件进行工程数值模拟。新世纪中学生所面临的事实是，数学与信息科学的融合是自始至终，并且再没有彼此分割的可能。因此，新时期的教育者必将不能满足于简单地将一些多媒体技术引入教室，而必须从更深层次发掘数学与信息技术的内在联系，一方面，为了让学生能对将来的应用技术有更充分的准备；另一方面，借助于计算机工具，为学生提供动手实践、增进学习数学兴趣的平台。正如新课程标准中所指出的：“有效的数学学习活动不能单纯地依赖模仿与记忆。”学生学习数学的内容是现实而有意义的，绝不是空泛的。学习

5、初中数学时，学生应当能从生活中得到抽象或从知识经验中找到基础。否则，认知过程便会有一个阶梯缺失，造成难以逾越的障碍。此时，帮助学生进行自主探索、获取更广泛的数学活动经验的角色便应由教师来完成。数学实验正是教师提供给学生发挥主体精神、做数学学习主人翁的理想舞台。数学是思维的艺术，计算机为之提供了动手的可能。传统的教师板书学生抄笔记的教学方式变革为教师提出问题学生在数学实验中解决问题，由此数学经验也得到了丰富。数学实验在许多大学中都已是十分成熟的课程，将其引入初中教学尚是全新的尝试。通过精心的课程安排，完全可以不必借助于超出中学教学范畴的大型计算软件而从计算机核心的数值处理和图形能力出发，

6、便能设计出高质量的数学实验课，正如计算机的使用淡化了花哨的计算技巧而使本质和朴素的数学思想得到彰显一样。三计算机辅助实验：获取数学经验与认识数学本质——以概率实验为例数学概念的形成是高度抽象的结果，这就意味着数学概念并不一定能从现实的具体的存在中得到经验；即或存在于生活经验，也常常不是直观的，认识它们需要辨析和洞察。初中数学所涉及的是数学的基础性概念，如何帮助学生从本质上理解其定义是教师所关心的问题。本文以概率为例介绍计算机辅助实验对概念学习的帮助。概率统计是数学的重要分支，在现代社会的各行各业都有广泛的应用。企业需要概率统计人才对市场和消费者行为作调研分析，为经营决策提供建议；工厂需

7、要概率统计监控产品质量，优化生产流程。虽然概率统计与生活息息相关，但却不如四边形等概念那样易于从生活经验中抽象出来。课本对概率概念的引入是从重复投掷硬币与骰子这两个学生可以直接接触的事物入手的，先介绍什么是随机事件,继而用大量重复实验中事件A的频率在某个常数p附近,来定义事件A的概率为p。不难发现，这个定义本身就是实验性的。硬币投掷是数学史上最广为人知的实验之一，操作简单而意义却深刻。除了在课堂上组织学生分组投掷硬币并记录结果之外，此次实验与探