計算機技術與基礎數學的結合分析

李青柏

【摘要】素質教育的進一步推行，使得教育工作需應對較大挑戰.以往的數學學習觀念、模式較為落后，學習方式存在較強局限性，學習效率不高，故為改善上述現象，便應基于教育信息化，將計算機技術與基礎數學結合，從而對學習內容加以整合，為基礎數學工作的開展予以幫扶.此次研究對計算機技術適用于基礎數學的優勢、計算機技術與基礎數學的結合模式及常用工具進行了相應探討，望以此為計算機技術和基礎教學更好的結合給予相應借鑒.

【關鍵詞】計算機技術;基礎數學;結合

就數學學習而言，因數學知識大多比較抽象、繁雜，具備較大學習難度，故而若學生不具備適合的學習方式，那么勢必慢慢失去學習基礎數學知識的熱情，對之后的學習活動造成不良影響.此時，將計算機技術和基礎數學結合能有效解決上述問題，可借助趣味性知識增強學生的學習積極主動性，并對學習資源予以整合，確保數學學習活動順利實施.如此一來，便能大幅提升學生的數學學習效率，促使其具備較好的自主學習及創新能力，對其今后運用數學知識處理實際問題具備顯著效用.本文正是基于上述背景，對計算機技術與基礎數學的結合進行了探索、討論.

一、計算機技術適用于基礎數學的優勢

計算機技術在基礎數學方面的運用能增強數學的精確度.祖沖之對圓周率進行測算，明確了其小數點后7位.就當代經由人力對圓周率予以計算，將其小數點后700位算出需十幾年，而通過計算機技術僅需幾分鐘.伴隨科學技術的持續進步，對精確度所提要求愈加嚴格，人工計算不但浪費時間、精力，也難以與精確度標準契合.可見，計算機技術的應用不但能增加精確度，減小誤差率，還能讓繁雜的數學問題簡潔化.計算機強大的存儲功能開展工作，還可在確保存儲數據完整性的情況下，對其安全可靠性予以保障.

二、計算機技術與基礎數學的結合

具體而言，計算機技術和基礎數學的結合可從以下層面進行：

（一）與微積分學的結合

兩者的結合以幾何為載體，經由計算機建立二維、三維模型，把求解困難的微積分問題變換成簡潔的幾何問題，且經由此還可為學生更好地掌握微積分的概念提供幫助，如導數概念，于教學工作中經由小球自由落體運動軟件對導數概念進行解釋，設計頁面期間，可把屏幕劃分成六大塊，即函數圖像、平均速度、加速度、位移、仿照自由落體運動的圖形、相應數據，在軟件里面的小球變化時，六大模塊也具有相應變動，且把小球各階段的運動信息予以記錄，經由設置且調整時間間隔從而讓學生知曉瞬時速度與導數概念.

（二）與線性代數的結合

線性代數屬于囊括幾何學與代數學的抽象性學科，教學期間往往是把抽象的數學知識變換為具體矢量問題，并經由計算與處理對矢量問題加以處理，如此便能迅速獲知結果.譬如，把坐標軸中的x，y，z數值變換為矢量問題，借助計算機以矩陣和矢量對平移等特征加以表述，可促使學生更好地掌握相應概念、特征，從而改善處理數據問題的效率.并且，線性代數問題變換成程序語言，經由計算機技術也能迅速計算、獲知結果.

（三）和幾何的結合

計算機于圖像處理上具有人力無可比擬的優勢，譬如三角形邊角關系，在實際求解期間相同比例會具有不一樣的邊角數量關系，經由計算機技術中的圖像處理功能，可迅速求解.并且，教學過程中經由動畫技術能仿照各類立體圖像，且把其隨意排列、組合，學生依靠計算機可迅速掌握幾何概念，并通過該技術對抽象的數學內容直觀呈現、分析，將繁雜的問題簡單化.

（四）與統計學的結合

計算機技術與統計學的結合，能促使繁雜的計算過程簡潔化，且能把統計分析結果直觀展示.就統計學而言，其屬于數學基礎學科，較多相關問題均需通過統計學實施數據分析，并需借助SPSS等軟件處理統計學問題.以往的統計學教學中，對數據資料加工、處理、分析時以人工模式為主，其中存在及時性差等問題，某些分析處理經由人力難以進行，對學生學習產生了阻礙.但經由計算機技術與該學科的結合，便可將上述問題有效處理，計算機技術能與統計分析軟件迅速連接，針對海量數據信息、圖標予以處理，且經由其模擬、動態功能對處理過程直觀呈現，促使教學更為生活有趣，對學生更好地掌握統計學概念具備顯著效用.

三、計算機技術與基礎數學結合的常用工具

（一）通用數學軟件

此類軟件囊括Matlab、Maple等，其功能與使用方法大體相同，具體適用于函數的圖形繪制與計算.并且，此類通用數學軟件能實施高精度計算與近似計算，能有效處理線性代數、微分方程等問題，且為增強計算精度，能將部分軟件結合運用.

（二）統計分析軟件

運用頻次較高的統計分析軟件有SPSS、SAS等，其功能為基本統計分析、回歸分析等.就SAS軟件而言，其較之SPSS軟件更強大，具有數據庫查詢統計功能.

（三）高級程序語言

高級程序語言內含Basic、Java等，能夠用于應用編程，且設計應用軟件包.

（四）繪圖軟件

一般比較多見的繪圖軟件有幾何畫板、Photoshop等.之前提到的Matlab等軟件僅能對已知函數圖像進行繪制，在處理數學問題時若要繪制大致圖形，那么便需借助幾何畫板、Photoshop這類專業繪圖軟件.

四、結束語

為改善基礎數學教學質量，并將其更好地應用，就必須將計算機技術與基礎數學結合，從而把繁雜、抽象的數學問題變得簡單化，把晦澀難懂的概念知識變得通俗化，將以往數學教學、學習中的問題有效處理，以改善數學學習效率，對學生的動手、創新能力加以培育，并經由此推動基礎數學教育獲取更好的發展.

【參考文獻】

[1]衛春燕.計算機技術與基礎數學結合模式研究[J].黑龍江教育（理論與實踐），2017（z1）：80-81.

[2]馮超玲.高職計算機數學教學模式的研究與探討[J].教育教學論壇，2016（39）：264-265.