MATLAB在中學數學和地理教學中的應用

摘 要： 隨著多媒體教學的日益推廣，各類教學軟件在中學教學中所起的作用日益顯著。MATLAB由于具有強大的計算和圖形處理功能，已成為當今大學科研和教學必不可少的工具。探討該軟件在中學教學中的使用途徑，對于提高教學質量具有重要的意義。本文針對MATLAB圖形處理的優勢，就其在中學數學和地理所涉及的圖形繪制、數形結合和數據插值擬合等方面的應用，做了初步的嘗試。

關鍵詞： MATLAB Simulink 圖形處理 中學數學和地理教學

1.MATLAB及Simulink簡介

MATLAB是當前最優秀的數學軟件之一，它的產生是與數學計算緊密聯系在一起的[1]。該軟件不僅有好的工作平臺和編程環境，簡單易用的編程語言，強大的科學計算能力，更重要的是具有出色的圖形處理功能。不但等繪制二維曲線和三維曲面，還能對這些圖形進行光照和色度等處理[2]，[3]。此外，MATLAB對許多專門的領域都開發了功能強大的模塊集和工具箱，廣泛應用于科學研究和工程的各個領域。Simulink是一個集建模、仿真和分析動態系統為一體的軟件，是一種基于MATLAB的圖形設計環境[4]。Simulink提供了一個建立模型方框圖的圖形用戶接口（GUI），模型的創建只需要單擊和拖動鼠標即可完成。Simulink中包含了實現不同功能的模塊庫，使得用戶在這種設計中，不必考慮模塊內部結構而直接實現其想要的功能。

2.MATLAB在數學教學中的應用

由于MATLAB具有強大的圖形處理功能，因此在中學數學多媒體教學中，既可以用它來繪制圖形，又便于采用數形結合的方法授課。

2.1繪制曲線

采用MATLAB繪制圖形，一是圖形比較標準，二是節省課堂教學時間，三是能讓學生體驗MATLAB軟件的強大功能，引導他們主動學習和使用的興趣。

以三角函數的計算為例，假設我們繪制函數y=sin（x）-cos（x）的圖形。傳統的方法是在一個周期內采用五點或九點描圖法求解。計算比較復雜。這里采用兩種MATLAB的方法可以快速直觀地得到該函數的圖形。

顯然，這樣具有立體效果的三維圖更便于學生理解和掌握地形地勢，從而增強教學效果。

參考文獻：

[1]董霖.MATLAB使用詳解[M].北京：電子工業出版社，2009.

[2]陳杰.MATLAB寶典（第三版）[M].北京：電子工業出版社，2011.

[3]卓金武等.MATLAB在數學建模中的應用[M].北京：北京航空航天大學出版，2011.

[4]龔純，王正林.MATLAB語言常用算法程序集（第二版）[M].北京：電子工業出版社，2012.