Matlab軟件在數學教學中的應用思考

韋巧瑜

Matlab軟件是一種商業教學軟件，可用于數據可視化、數據分析等方面。Matlab軟件，不僅有高效的數值計算功能，還有完備的圖像處理功能，其用戶界面也簡單易懂，學習者能夠在短時間內掌握這個軟件的豐富功能。本文，將著重分析Matlab軟件在數學教學中的應用，詳細闡述在數學教學中應用Matlab軟件的重要性，提出關于Matlab軟件的應用對策，讓Matlab軟件在數學教學中的價值得到充分發揮。

1 前言

在數學教學過程中，很多學生因枯燥的教學氛圍慢慢產生了消極的學習情緒。針對這一種情況，將Matlab軟件引入到數學課堂上，能夠讓學生由被動學習狀態慢慢轉變為主動學習狀態，且對數學知識學習產生濃厚興趣。同時，由于數學知識通常比較抽象，所以，運用好Matlab軟件展開數學課程教學，更利于讓數學知識變得直觀、形象，且簡單易懂，由此培養學生慢慢養成良好的計算能力、理解能力、自學能力等學科素養。

2 Matlab軟件在數學教學中應用的重要性

在數學學科教學中，應用好Matlab軟件十分重要。首先，將Matlab軟件與數學教學緊密結合到一起，能夠實現對所有數學知識點的儲蓄。同時，因Matlab軟件具有插圖功能，所以能夠直觀展示各種抽象的數學知識，加深學生對數學知識的記憶，鞏固學生對知識的學習。其次，與傳統教學方式相比，用Matlab軟件進行數學學科教學，更符合新的數學教學理念，可隨意進行課堂延伸，不會讓學生禁錮于某一固定題型練習上。再次，在數學學科教學中應用好Matlab軟件，可促進師生共同進步，讓課堂上教學效果和學習效果都得到顯著提高。總之，利用Matlab軟件進行教學，能夠使學生和老師都從中受益，所以要把握好Matlab軟件在每一個教學階段的科學應用。

3 Matlab軟件在數學教學中的具體應用

3.1 在數學分析教學中的應用

在數學教學活動實際開展過程中，可利用好Matlab軟件展開數學分析教學。Matlab軟件在數學分析教學中的應用，最適用于解決一些比較難的數學問題。如函數極值問題等。通過利用Matlab軟件分析這些較難的數學問題，能夠幫助學生在獨立分析問題過程中尋找到一些簡單的問題解決方法。而對于Matlab軟件的具體應用，可先進入Matlab軟件的命令窗口，向命令窗口中輸入taylortool，再點擊Enter鍵，后于文本框中輸入具體的數學問題。這時，相對復雜的數學題目將被轉化為簡單的圖示等形式，進而便于學生快速解決問題。Matlab軟件在數學分析教學中的應用，可讓較難的問題變得十分簡單。當問題變得簡單化以后，學生們的符號計算能力將會得到更好的訓練。同時，思維方面會變得更為活躍，能夠積極主動的在Matlab軟件上完成更多數學分析練習，對數學學習產生濃厚的興趣，不再保有消極的數學學習態度。

3.2 在線性代數教學中的應用

在數學學科教學中，線性代數方面的知識是數學學科教學重要內容。如線性方程、矩陣等等，都是重點教學內容。傳統課堂上，一味采取“灌輸式”教學方式，在“題海戰術”下展開學習，學生們將無法感受到線性代數知識的用處，不會使用理論知識解決實際問題，甚至會對數學學習漸漸失去興趣。在這樣一種情況下，應用Matlab軟件進行線性代數教學，可讓相對抽象的線性代數數學知識變得更為直觀。當學生們面對直觀、形象的數學知識時，將更為主動的參與數學課堂教學活動，學會利用Matlab軟件尋找相對簡便的問題解決方法，善于運用線性代數理論知識解決實際問題，慢慢具備一定問題解決能力。Matlab軟件，有符號計算功能。在數學學科教學中，學生們可在軟件上自由完成關于線性代數數學知識的計算問題。即在Matlab軟件實際操作中，學生們可在Matlab軟件編輯器上建立一個文件，再輸入相應計算指令。系統接收指令以后，會按照指定的理式格式輸出線性代數求解結果，并直觀呈現出運行步驟，加深學生們的印象。

3.3 在概率統計教學中的應用

在數學學科教學中，會涉及到概率統計方面知識的講授。概率統計，可用于描述一些難以解決的問題。但是，在概率統計模型實際建立過程中，會面臨不確定的隨機因素，還會有不能作定量分析的難點問題。面對這一系列問題，為了避免統計概率不能得到有效使用，應注重適時引入Matlab軟件軟件。Matlab軟件在概率統計教學中的應用有著突出優勢，因為Matlab軟件畫圖方便且簡單易學，使用性強。所以，在概率統計問題實際解決過程中，教師可教會學生在Matlab軟件上輸入“>>clear……”等指令。Matlab軟件會根據輸入內容，快捷顯示出計算結果。同時，在使用Matlab軟件時，學生們可利用軟件迅速畫出題目對應的概率模型，進而對概率模型展開更為準確的分析。即通過Matlab軟件的應用，學生們將更為透徹的理解概率統計方面的知識，掌握更多數學知識點。

3.4 在數值分析教學中的應用

Matlab軟件在數值分析教學中也有著重要作用，傳統課堂上，數值分析課時教學較少，學生們難以充分掌握數值方面的學習內容，漸漸產生厭學情緒。為解決數值教學內容多但課時少的問題，取得更好的教學效果，可先利用課堂教學時間向學生們系統介紹數值分析基本方法和原理。當學生掌握了這些理論知識以后，遵從“少而精”的教學原則，利用Matlab軟件對學生實施補充教學，即借助Matlab軟件進行拓展教學，向學生詳細講解矩陣函數中正交分解、特征值分解等數值分析方法和基本原理。通過這種教學方式，學生們的實際問題解決能力、想象能力等數學學科素養都將得到很好的訓練。同時，利用Matlab軟件進行數值分析教學，能夠讓教學過程變得更為高效，且讓傳統課堂上的教學問題得到根本性解決。

3.5 在解析幾何教學中的應用

Matlab軟件是開展數學解析結合教學的有效工具。在空間解析幾何知識教學時，為更好的發展學生空間想象力，讓學生對數學學習產生濃厚興趣。首先，可指導學生嘗試運用Matlab軟件自主繪制各種圖形，通過圖形繪制驗證某些結論，解決一些數學問題。在這樣一種教學方式下，學生們將脫離以往相對枯燥的板書教學形式，于多樣化教學環境下對數學學習產生興趣。其次，在數學課堂上，可利用Matlab軟件提高解析幾何教學中學生們的學習效果。比如在二元函數教學中，學生們可通過利用Matlab軟件繪制對應圖形簡化學習過程，強化對解析幾何數學知識的記憶。Matlab軟件有著圖形可視化特點，引入Matlab軟件為學生直觀展示如何判定空間圖形位置關系和動點運動軌跡形成等等，能夠讓學生形成更為良好的空間想象，促使學生準確看到解析幾何知識的具體形成，真正理解解析幾何數學題目。在數學教學中，注重利用Matlab軟件進行解析幾何教學，能夠取得事半功倍的教學效果，可借用Matlab軟件中語言編程精準且快速的繪制空間幾何圖形，進而實現對相關數學問題的快速判斷。在解析幾何知識具體教學中，應結合課程教學目的，增加對Matlab軟件的應用頻率，給學生創造更多自主動手機會，讓他們親身感受數學問題解題過程，更加熟悉解析幾何運算。

4 Matlab軟件在數學教學中的應用對策

4.1 完善電子課件制作

在利用Matlab軟件實施數學教學時，為了取得更好的教學效果，還應注重將Matlab軟件應用于電子課件制作中。如借助Matlab軟件的繪圖功能制作PPT課件，完善PPT課件中的插圖設計。如此，既能夠提高數學課堂授課效果，還能夠讓學生更好地吸收數學課堂知識。同時，在數學教學中，可借助Matlab軟件完善電子課件，再通過QQ、微信等通訊工具向學生共享升級過的電子課件資源。這時，學生們可自行下載電子課件資源展開自主學習。在這樣一種創新型教學模式下，學生們的自主學習能力將得到更好地訓練，慢慢樹立起良好的自主學習意識。但是，為了能夠較好的運用Matlab軟件制作數學課電子課件，學校應安排教師參加一些關于Matlab軟件應用的培訓，以保證教師能夠掌握Matlab軟件的基礎編程知識。

4.2 示范推廣軟件作用

為了能夠更好地利用Matlab軟件展開數學課程教學，應注重向學生們示范、推廣Matlab軟件的重要作用。其中，對于Matlab軟件的推廣，要注意先采取興趣班的推廣形式，先邀請一些成績優異的學生使用Matlab軟件進行學習，觀察Matlab軟件在數學學習中的作用效果。興趣班的學生通過對Matlab軟件進行使用，將發現Matlab軟件易操作，有繪圖、高效計算等多重功能，能夠減輕數學學科學習壓力。當完成了Matlab軟件的小范圍推廣以后，可再面向全體學生，推廣Matlab這個軟件，讓更多學生有意識的運用Matlab軟件學習數學知識，大大提高自身數學知識學習效率。

4.3 突出軟件顯著優勢

在數學課教學活動開展過程中，為了實現對Matlab軟件的有效使用，應充分的向學生們展示這個軟件優勢所在。當學生們了解到軟件優勢以后，將更加善于利用Matlab軟件攻克數學學科學習中的重難點問題，漸漸養成良好的數學問題分析能力和解決能力。對于Matlab軟件優勢的具體介紹，可適當引入一些數學實例，借助實例展示這個軟件可讓學生們從繁雜的數學運算中解脫出來。同時，可讓計算過程變得可視化，使數學用語變成自然化語言。

5 結論

綜上可知，Matlab軟件在數學分析、線性代數教學、概率統計教學、數值分析教學、解析幾何教學等教學過程中起著重要作用。Matlab軟件有著十分卓越的功能。在這個背景下，應教會學生科學使用Matlab軟件進行自主學習。通過Matlab軟件的應用，學生們能夠真切感受到數學學習的美妙之處，節約數學學習中的計算時間，取得更為高效的學習效果。同時，與傳統教學方法相比，Matlab軟件的應用更符合數學學科特點，要積極推廣這一種數學軟件。

（作者單位：陜西國防工業職業技術學院）