Matlab软件在数学教学中的应用思考

Matlab软件是一种商业教学软件，可用于数据可视化、数据分析等方面。Matlab软件，不仅有高效的数值计算功能，还有完备的图像处理功能，其用户界面也简单易懂，学习者能够在短时间内掌握这个软件的丰富功能。本文，将着重分析Matlab软件在数学教学中的应用，详细阐述在数学教学中应用Matlab软件的重要性，提出关于Matlab软件的应用对策，让Matlab软件在数学教学中的价值得到充分发挥。

1 前言

在数学教学过程中，很多学生因枯燥的教学氛围慢慢产生了消极的学习情绪。针对这一种情况，将Matlab软件引入到数学课堂上，能够让学生由被动学习状态慢慢转变为主动学习状态，且对数学知识学习产生浓厚兴趣。同时，由于数学知识通常比较抽象，所以，运用好Matlab软件展开数学课程教学，更利于让数学知识变得直观、形象，且简单易懂，由此培养学生慢慢养成良好的计算能力、理解能力、自学能力等学科素养。

2 Matlab软件在数学教学中应用的重要性

在数学学科教学中，应用好Matlab软件十分重要。首先，将Matlab软件与数学教学紧密结合到一起，能够实现对所有数学知识点的储蓄。同时，因Matlab软件具有插图功能，所以能够直观展示各种抽象的数学知识，加深学生对数学知识的记忆，巩固学生对知识的学习。其次，与传统教学方式相比，用Matlab软件进行数学学科教学，更符合新的数学教学理念，可随意进行课堂延伸，不会让学生禁锢于某一固定题型练习上。再次，在数学学科教学中应用好Matlab软件，可促进师生共同进步，让课堂上教学效果和学习效果都得到显著提高。总之，利用Matlab软件进行教学，能够使学生和老师都从中受益，所以要把握好Matlab軟件在每一个教学阶段的科学应用。

3 Matlab软件在数学教学中的具体应用

3.1 在数学分析教学中的应用

在数学教学活动实际开展过程中，可利用好Matlab软件展开数学分析教学。Matlab软件在数学分析教学中的应用，最适用于解决一些比较难的数学问题。如函数极值问题等。通过利用Matlab软件分析这些较难的数学问题，能够帮助学生在独立分析问题过程中寻找到一些简单的问题解决方法。而对于Matlab软件的具体应用，可先进入Matlab软件的命令窗口，向命令窗口中输入taylortool，再点击Enter键，后于文本框中输入具体的数学问题。这时，相对复杂的数学题目将被转化为简单的图示等形式，进而便于学生快速解决问题。Matlab软件在数学分析教学中的应用，可让较难的问题变得十分简单。当问题变得简单化以后，学生们的符号计算能力将会得到更好的训练。同时，思维方面会变得更为活跃，能够积极主动的在Matlab软件上完成更多数学分析练习，对数学学习产生浓厚的兴趣，不再保有消极的数学学习态度。

3.2 在线性代数教学中的应用

在数学学科教学中，线性代数方面的知识是数学学科教学重要内容。如线性方程、矩阵等等，都是重点教学内容。传统课堂上，一味采取“灌输式”教学方式，在“题海战术”下展开学习，学生们将无法感受到线性代数知识的用处，不会使用理论知识解决实际问题，甚至会对数学学习渐渐失去兴趣。在这样一种情况下，应用Matlab软件进行线性代数教学，可让相对抽象的线性代数数学知识变得更为直观。当学生们面对直观、形象的数学知识时，将更为主动的参与数学课堂教学活动，学会利用Matlab软件寻找相对简便的问题解决方法，善于运用线性代数理论知识解决实际问题，慢慢具备一定问题解决能力。Matlab软件，有符号计算功能。在数学学科教学中，学生们可在软件上自由完成关于线性代数数学知识的计算问题。即在Matlab软件实际操作中，学生们可在Matlab软件编辑器上建立一个文件，再输入相应计算指令。系统接收指令以后，会按照指定的理式格式输出线性代数求解结果，并直观呈现出运行步骤，加深学生们的印象。

3.3 在概率统计教学中的应用

在数学学科教学中，会涉及到概率统计方面知识的讲授。概率统计，可用于描述一些难以解决的问题。但是，在概率统计模型实际建立过程中，会面临不确定的随机因素，还会有不能作定量分析的难点问题。面对这一系列问题，为了避免统计概率不能得到有效使用，应注重适时引入Matlab软件软件。Matlab软件在概率统计教学中的应用有着突出优势，因为Matlab软件画图方便且简单易学，使用性强。所以，在概率统计问题实际解决过程中，教师可教会学生在Matlab软件上输入“>>clear……”等指令。Matlab软件会根据输入内容，快捷显示出计算结果。同时，在使用Matlab软件时，学生们可利用软件迅速画出题目对应的概率模型，进而对概率模型展开更为准确的分析。即通过Matlab软件的应用，学生们将更为透彻的理解概率统计方面的知识，掌握更多数学知识点。

3.4 在数值分析教学中的应用

Matlab软件在数值分析教学中也有着重要作用，传统课堂上，数值分析课时教学较少，学生们难以充分掌握数值方面的学习内容，渐渐产生厌学情绪。为解决数值教学内容多但课时少的问题，取得更好的教学效果，可先利用课堂教学时间向学生们系统介绍数值分析基本方法和原理。当学生掌握了这些理论知识以后，遵从“少而精”的教学原则，利用Matlab软件对学生实施补充教学，即借助Matlab软件进行拓展教学，向学生详细讲解矩阵函数中正交分解、特征值分解等数值分析方法和基本原理。通过这种教学方式，学生们的实际问题解决能力、想象能力等数学学科素养都将得到很好的训练。同时，利用Matlab软件进行数值分析教学，能够让教学过程变得更为高效，且让传统课堂上的教学问题得到根本性解决。

3.5 在解析几何教学中的应用

Matlab软件是开展数学解析结合教学的有效工具。在空间解析几何知识教学时，为更好的发展学生空间想象力，让学生对数学学习产生浓厚兴趣。首先，可指导学生尝试运用Matlab软件自主绘制各种图形，通过图形绘制验证某些结论，解决一些数学问题。在这样一种教学方式下，学生们将脱离以往相对枯燥的板书教学形式，于多样化教学环境下对数学学习产生兴趣。其次，在数学课堂上，可利用Matlab软件提高解析几何教学中学生们的学习效果。比如在二元函数教学中，学生们可通过利用Matlab软件绘制对应图形简化学习过程，强化对解析几何数学知识的记忆。Matlab软件有着图形可视化特点，引入Matlab软件为学生直观展示如何判定空间图形位置关系和动点运动轨迹形成等等，能够让学生形成更为良好的空间想象，促使学生准确看到解析几何知识的具体形成，真正理解解析几何数学题目。在数学教学中，注重利用Matlab软件进行解析几何教学，能够取得事半功倍的教学效果，可借用Matlab软件中语言编程精准且快速的绘制空间几何图形，进而实现对相关数学问题的快速判断。在解析几何知识具体教学中，应结合课程教学目的，增加对Matlab软件的应用频率，给学生创造更多自主动手机会，让他们亲身感受数学问题解题过程，更加熟悉解析几何运算。

4 Matlab软件在数学教学中的应用对策

4.1 完善电子课件制作

在利用Matlab软件实施数学教学时，为了取得更好的教学效果，还应注重将Matlab软件应用于电子课件制作中。如借助Matlab软件的绘图功能制作PPT课件，完善PPT课件中的插图设计。如此，既能够提高数学课堂授课效果，还能够让学生更好地吸收数学课堂知识。同时，在数学教学中，可借助Matlab软件完善电子课件，再通过QQ、微信等通讯工具向学生共享升级过的电子课件资源。这时，学生们可自行下载电子课件资源展开自主学习。在这样一种创新型教学模式下，学生们的自主学习能力将得到更好地训练，慢慢樹立起良好的自主学习意识。但是，为了能够较好的运用Matlab软件制作数学课电子课件，学校应安排教师参加一些关于Matlab软件应用的培训，以保证教师能够掌握Matlab软件的基础编程知识。

4.2 示范推广软件作用

为了能够更好地利用Matlab软件展开数学课程教学，应注重向学生们示范、推广Matlab软件的重要作用。其中，对于Matlab软件的推广，要注意先采取兴趣班的推广形式，先邀请一些成绩优异的学生使用Matlab软件进行学习，观察Matlab软件在数学学习中的作用效果。兴趣班的学生通过对Matlab软件进行使用，将发现Matlab软件易操作，有绘图、高效计算等多重功能，能够减轻数学学科学习压力。当完成了Matlab软件的小范围推广以后，可再面向全体学生，推广Matlab这个软件，让更多学生有意识的运用Matlab软件学习数学知识，大大提高自身数学知识学习效率。

4.3 突出软件显著优势

在数学课教学活动开展过程中，为了实现对Matlab软件的有效使用，应充分的向学生们展示这个软件优势所在。当学生们了解到软件优势以后，将更加善于利用Matlab软件攻克数学学科学习中的重难点问题，渐渐养成良好的数学问题分析能力和解决能力。对于Matlab软件优势的具体介绍，可适当引入一些数学实例，借助实例展示这个软件可让学生们从繁杂的数学运算中解脱出来。同时，可让计算过程变得可视化，使数学用语变成自然化语言。

5 结论

综上可知，Matlab软件在数学分析、线性代数教学、概率统计教学、数值分析教学、解析几何教学等教学过程中起着重要作用。Matlab软件有着十分卓越的功能。在这个背景下，应教会学生科学使用Matlab软件进行自主学习。通过Matlab软件的应用，学生们能够真切感受到数学学习的美妙之处，节约数学学习中的计算时间，取得更为高效的学习效果。同时，与传统教学方法相比，Matlab软件的应用更符合数学学科特点，要积极推广这一种数学软件。

（作者单位：陕西国防工业职业技术学院）

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