maple系统在中学数学教学中的应用研究方案

《maple系统在中学数学教学中的应用研究方案》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、Maple系统在中学数学教学中的应用研究方案【摘要】本课题研究的主要目的是要让教师在建构主义的学习观和教学观及新课程标准基本理念的指导下，逐步改变当前数学教学中落后的教学观念、教学方法；将Maple的交互性、可视化、高仿真融入到教学中，通过实践，探索出一条切实可行的现代信息技术与数学教学整合之路。通过本课题的研究，为数学专业软件应用于中学数学教学、实现《新课标》课程基本理念、促进数学课堂教学的交互性、可视化、高仿真、科学地进行“数学实验”提供理论指导、第一手资料和实践依据。【关键词】课题研究方案M

2、aple计算机辅助教学（CAI）仿真课件一、课题的提出1、课题提出的背景由于计算机技术的飞速发展，计算机辅助教学（CAI）越来越多地走入中学课堂。但是，人们在大量使用计算机辅助教学的同时，在认识和实践上却存在着误区。一种普遍的观点是：计算机辅助教学就是“多媒体教学”，用声、光、影代替黑板和粉笔，增强课堂吸引力，提高课堂效益。这种观点只是将计算机当做一种多媒体工具而已，其局限性是显而易见的。从教学课件或电子文档的制作来看，大部分教师对一些通用软件比较熟悉，比如微软的通用办公软件Word、PowerP

3、oint等，而对数学专业软件（如Maple—计算机代数系统）却知之甚少，不知道如何用它们来制作具有专业水准的课件、电子文档，更不用说在课堂教学中应用它。因此，不管是从教学的设计还是课堂教学来说，数学专业软件还未在中学数学教学中发挥其应有的作用。著名数学家和数学教育家G．波利亚指出：“数学有两个侧面，一方面它是欧几里得式的严谨科学，从这个方面看，数学象是一门系统的演绎科学；但另一方面，创造过程中的数学，看起来却象一门实验性的归纳科学”。中学生在学习数学的过程中，随着知识范围的扩大和深度的加深，他们的

4、已有经验显得明显缺乏。加之中学数学传统教学过分强调形式化的逻辑推导和形式化的结果，而对数学发现过程的展示和数学直观性的背景注意较少，从而给中学生的数学学习带来困难。这就需要在教学中做所谓“数学实验”。但是，多数“数学实验”不像物理、化学实验可以通过操作实验仪器来进行，很多时候它需要科学计算、数据分析、图形绘制、数学建模等，这些工作有必要交给计算机去完成以确保精确性、科学性。而像Maple一类的数学专业软件在这些方面的功能极为突出，这使中学数学课堂可以在交互性教学中更多地展示数学的直观背景及数学的发

5、现过程。我校数学组经过不断的实践、探索与研究，教师在教学设计和课堂教学中大量使用数学专业软件，促进了我校数学教学的发展。比如用《几何画板》和《Cabri3Dv2》，分别突破了平面几何与立体几何的若干教学难点。而Maple则是典型的计算机代数系统，将它引入中学数学教学，则可使代数的很多传统教学难点得以突破。特别是后者—Maple系统，是当今国际上主要针对科学研究、工程和数学的高性能软件，主要应用于高等物理和高等数学，使用者大多为工程师和数学家。为了今后在中学数学教学中合理、科学的应用这一系统，我校拟

6、定了“Maple系统在中学数学教学中的应用”的研究课题。通过本课题的研究，在中学数学特别是高中数学教学中，逐步改变当前中学数学教学落后的教学观念、教学方法，将Maple的交互性、可视化、高仿真融入到教学中，探索出一条切实可行的现代信息技术与数学教学整合之路。本课题的另一直接背景是《普通高中数学新课程标准（实验）》（以下简称《新课标》）对数学教学内容的改革。（1）《新课标》调整、精简了一些传统的教学内容8传统的数学教学中，有大量繁杂的运算，教学时需要花费很多时间、精力来进行训练。目前许多专业数学软件

7、包（如mathcad，marhematic，maple，matlab等）都能完成各种各样繁琐的数学运算，maple的step-by-step功能还能在每一步给出提示，引导学生给出解答。这样，技术使得有关数学运算技能、技巧方面的内容越来越不重要，把繁重的运算交给计算机去完成，教师和学生可以从这些繁重的“体力劳动”中解放出来。因此，新的实验教材适当删减、调整一些传统教学内容。目前，在新的高中实验教材中引入空间向量去解决立体几何的问题，就是一个很好的改革。（2）《新课标》增加了与计算机相关的教学内容新的

8、高中数学实验教材中，适当增加了与计算机技术相关的教学内容。在《必修3》中引入“算法初步”，渗透了计算机编程的思想。其中，“基本算法语句”实际上就是BASIC(Beginner'sAll-purposeSymbolicInstructionCode，初学者通用指令代码)语言。学生掌握了基本的编程方法后，教师就可以让学生编制简单的计算机程序来解决一些数学问题，把一个数学问题从一元推广到多元，从一维推广到多维。《选修4-6》中的第四讲《数论在密码中的应用》体现了信息技术的发展与数学的必然