基于Maple环境下的高职数学可视化研究

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1、浙江师范大学2010级教育硕士论文基于Maple环境下的高职数学可视化研究RESEARCHONHIGHERVOCATl0NALⅣ随THEⅣ队TICSVISUALIZATl0NBASEDONTHEMAPLE夏磊导师：王应前黄新民浙江师范大学数理与信息工程学院2013年4月基于Maple环境下的高职数学可视化研究摘要实施素质教育，是提高民族素质、实现社会现代化需要，是我们教育改革发展的方向。随着现在职业教育工作的深入开展，参加职业学校学习的学生人数也逐年增加。高等数学是高职校的-f]必修的文化基础课，也是学生从有限、形象思维向无限、抽象思维过渡的一门承上启下的基础课。由于高职校

2、的学生大部分是在中学阶段学习成绩比较一般，数学基础较差的学生，他们的数学思维能力远远不能适应高等数学的基本要求，那么如何解决学生的现状和高等数学课程的要求之间的矛盾，是一个值得我们重视的重大理论课题。为解决高职生在数学学习中抽象思维能力偏低，在数学学习方面发现问题、分析问题、解决问题的能力有限等问题，本人利用Maple软件强大的符号运算、数值计算和图形动画功能，将数学问题可视化，把抽象的数学定理、数学概念以及数学问题转化为形象思维过程，并精选四个典型的问题，从数学问题动态化、数学问题图形化和数字形象化三个维度来设计数学实验。本人结合日常数学教学实践，从数学实验的理论和实践设

3、计两个方面，进行了十五周的数学实验研究，在实验验证上又结合实验报告、期末成绩分析、问卷调查和师生访谈等手段，深入分析了Maple可视化数学实验课对学生学习效果、教师的教学方式等方面的影口向。本人从四个方面探讨了在五年制高职校中开展基于Maple环境的可视化数学实验教学：1．问题的提出。本部分论述了传统的数学教学模式的弊端以及高职数学教学中存在的问题，结合信息技术与课程整合的理论基础，阐述了应用Maple软件在高职校开展可视化教学的教学价值。2．对Maple软件应用于数学实验进行了定位。根据数学实验产生的背景，从概念、目标和内容两个方面对Map]e应用于告知数学可视化实验进行

4、了定位，从而对Maple可视化数学实验环节进行了设计，对开展Maple可视化数学实验扣‘下了基础。3．Maple进行可视化数学实验的设计和实施，包括实验的准备以及具体实验的设计和实施过程。从所教的教学内容中选取了四部分内容，结合实际情况设计数学实验教学案例并实施到日常的教学活动中，从实际的教学过程出发，以便说明数学实验给学生的学习效果和教师的教学方式带来的影响。4．Maple进行可视化数学实验的教学效果及分析。通过具体数学实验的实施，对实验数据进行分析，结合闯卷调查、师生访谈等手段得出以下结论：(1)通过Maple可视化数学实验课，对学生的数学学习效果产生了较为明显的积极影

5、响，主要体现在学生对于抽象概念的理解、学生发现、分析问题以及解决问题的能力的提高，学生的数学兴趣也有所提升，在一定程度上发挥了学生的数学学习积极性和主动性。(2)可以改变学生的学习方式和教师的教学方法。通过开设Maple可视化数学实验课，有效地改善了学生的学习数学的思维方式，极大的调动了学生的学习主动性，发展学生进行自主探究式学习。通过数学实验课的开设，也使数学教学过程发生了重要的变化。最后部分，本人也提出了本研究存在的局限和一些不足，并对在五年制高职校开展Maple可视化数学实验的实施提出了一些见解。关键词：数学实验：Maple：可视化RESEARCHONHIGHERVO

6、CATl0NALMATHEMATICSVISUALIZATIONBASEDONTHEMAlPLEENVIRONMENTABSTRACTTheimplementationofqualityeducationistheneedofimprovingthequalitiesofthenationandrealizingofsocialmodernization，isthedirectionofoureducationreformanddevelopment．Withthecurrentvocationaleducationworkthoroughdevelopment，thenu

7、mberofstudentsinvocationalschoolhasalsobeenincreasingyearbyyear．Highermathematicsisacompulsoryculturalbasiccourseofhighvocationalschool；itisalsoabasiccoursefromwhichthestudentscaninfinitetheirlimitedimagethinkingtoabstractthinking．Becausethestudentsinhighervoc