运用VB编写程序求解数学教学问题的有效策略

郭毅

（上海师范大学数理信息学院，上海 200234）

运用VB编写程序求解数学教学问题的有效策略

郭毅

（上海师范大学数理信息学院，上海 200234）

随着二期课改的深入，新的教学理念和教学方法逐步渗透到日常的教学工作中。信息技术以其自身的优势为其它学科提供了一种信息化的操作平台，简化问题的求解过程，创设情境教学模式，培养学生的信息素养，提高学生的学习兴趣，从而优化课堂教学结构。文章结合信息技术和数学学科的整合，谈谈怎样用VB编写程序求解数学中的问题。

信息技术；数学教学；整合；VB编写程序；有效策略

随着信息时代的到来，一场教学设备的革命已经在中国的教室里迅猛地展开了，而数学课更因其复杂的公式及运算过程书写量大且费时等特点，期待着多媒体的普及和有效利用。数学教学中应根据教学内容和学生特点，恰当地创设情境，科学地组织学生的活动，确立科学、全面、具体的教学目标。充分发挥多媒体的作用，利用多媒体展示的集成性，超文本链接的选取性，大容量存储的丰富性，高速传输的便捷性，超时空交流的共享性等特点，让学生带着任务和目标进行资料查询、协作交流、模拟操作、多媒体情境创设以及动态模拟展示等，使学生进行探究性学习。在平时的教学中，注重信息技术与数学教学的整合，不但有利于提高课堂的教学质量，而且延伸和拓宽了教学时空维度，化难为易，提高学生的数学素养。

一、简化问题的求解过程，有效地处理信息

数学学科是比较重要的一门课程，它能很好地培养学生的逻辑思维能力。如何学好这门课程，是教师和家长都十分关注的问题。对于部分同学来说，数学学习可谓是一件“蜀道难，难于上青天”的事情。首先，学生对数学有一种畏难情绪，再就是整个的数学问题求解过程都是在和数字符号打交道，枯燥乏味，很难激起学生的学习兴趣。针对学生所碰到的诸多难题，是否可以利用信息技术帮助学生解决呢？

如对学生来说，求解方程的解是一件苦差使，那么，我们可不可以利用计算机来处理呢？如果我们输入不同的系数，计算机是否能给出正确的解呢？在学习了VB程序设计中的分支结构程序之后，在已掌握求方程解的知识的基础上，让学生从工具箱中把按钮拖到窗体中来（其实，本题主要是设置按钮的功能），在窗体上设置方程的各项系数为未知数，以方程的判别式为条件，每次输入不同的系数，条件也就不同，计算机给出不同的解。整个问题的求解过程用三条 “if……then”语句即可实现。假如用笔做计算，由于方程系数不同，特别是当系数很大时，求解方程的根是件很麻烦的事，但是，如果编好程序让计算机去算，只要掌握了系数的定义范围，轻轻按动按钮，正确结果就出来了。通过尝试，学生立刻感到了计算机处理数学问题的方便、快捷和有效，从而使学生一遇到数学问题，就会想到如何用计算机编程来实现的想法。

二、实现情境的创设，提供生动的学习氛围

利用信息技术展现教学内容更直观、生动、具体、形象，可使学生感受到问题的解决过程，听到对结果的评判，从而激发其学习的兴趣，提高参与的积极性，积极投入到学习活动中去。“学起于思，思源于疑”，在创设情境、提供生动的学习环境的同时，思考诱因，使学生自觉进入质疑、释疑阶段，从而进一步发挥创造性的潜能，有助于学生创造性思维的培养，提高教学效果。

例如，利用VB程序设计一个选择题的界面，在此界面上，设置一个时钟来计算做题的时间，比如，设置了20道选择题，时间为40分钟，并且在每道题目之后均设置一个图像和声音文件，题目做正确的情况下，出现一朵鲜花和一个声音“你好棒！”题目做错的情况下，出现一个提示：“再试一试！”如果超出做题时间，计算机自动停止出题。有的学生提出“我可不可以让计算机给更多的时间呢？”还有同学提出“能不能每做一次题目给的时间不同呢？比如，第一次40分钟，第二次30分钟？”“能不能给出分数呢？”（只要理解了时钟的interval属性，这些问题就迎刃而解了。）从学生的问题中不难看出，如此设置让学生能够及时感受到取得成果的喜悦，并且能够及时纠正错误。同时，养成一个良好的学习习惯，那就是争取一次把题目做正确，以防出错再修改耽误时间。在如此环境下做题，学生紧张而又愉快。为了能够得到更多的鲜花和表扬，学生就会乐此不疲地不断练习。这样也就达到了信息技术和数学知识相互增强的目的。

三、提高课堂教学效率，优化课堂教学结构

信息技术教学资源存储量大，提取、使用灵活方便，便于在教学过程中诱发、引导和控制学生的思维，帮助学生正确理解数学中的相关概念，掌握解题的思路和技巧，并依据教学的实际需要设置相应的教学内容。既可利用现成的程序组织教学，也可对教学内容进行动态的切换和组合，因人而异地调动教学进度，提高教学效率，优化教学结构。

比如，在一元二次不等式求解过程中，首先，不等号是个变量，同时，随着二次项系数的不同，不等式又产生变化，考虑到了这一点，程序中的条件才可以写全面。而后检验结果，输入相同的系数，不等号不同，看看不等式的解有何不同。另外，为了明确表示方程解的范围，利用计算机做出函数曲线，牵涉到一个变量定义域的设置，这时学生可以清楚地看到随着定义域的不同，曲线的长短明显不同，即表示的取值范围不同。还有就是在计算机动态的作图过程中，点和点之间距离的设定（X=X+0.02），假如我们取动态点之间的距离过大 （X=X+2），曲线画出来就很失真，但是，距离太小会造成构成曲线的点近似于重复。针对这个问题，学生只有尝试以后才能知晓合适的距离设定。而且根据定义域的不同，我们可以用不同的颜色画出曲线，学生在看到了方程解的同时，也理解了方程解在坐标中表示的区间范围，加深了学习的印象，巩固了对知识的掌握，其效果是传统教学无法可比的。所以，这样一节课的安排是紧凑而又轻松的，教师利用编好的程序来分情况演示结果，其余时间留给学生自己对程序运行做一些改动，诸如系数、定义域、动态点之间的距离等，再观察方程解范围的变化，无形之中就培养了学生分析问题、解决问题的能力。

四、改变学生的思维方式，培养学生创造性思维能力

利用信息技术向学生展示数学知识的发生发展过程，强调对数学知识的探索、应用与迁移。这种整合是以数学教学的具体任务为完成目的，有意识地与信息技术相结合的教学。其目的是使学生的数学学习始终处于自主发现问题、提出问题、探寻解决方法、解决问题的动态过程之中。计算机多媒体技术支持学生通过不同的途径与方法研究相同的数学知识，这便是数学创新思维产生的源头。在解决问题的同时，让学生做到个性学习与协作学习和谐统一，在自主探究中实现知识建构。

创造性教学是培养创造性思维和创造能力的活动，使学生能独立、自觉地运用所给的条件，并做出新的变换和组合。比如在学生掌握了如何作出一元二次不等式曲线的基础上，这时他们还没学到三角函数，但是，做三角函数曲线和做一元二次不等式曲线有异曲同工之处。这时，笔者就启发学生，坐标系都是相同的，只不过X轴表示的是弧度而已。笔者首先给出普通的三角函数表达式：Y=ASIN（W*X+B）+C，画出A、W、B、C四个变量确定情况下的函数曲线。然后去掉C这个变量，让学生观察曲线有何变化，让学生深刻理解这个变量的作用。接下来，学生自主地把变量A、W、B依次去掉，并且观察曲线的变化。最后，学生自己总结出各个变量的作用。接下来，笔者给学生演示余弦、正切、余切各函数曲线，让学生领会函数之间的关系。接着，学生自己思考，随意地把函数进行组合：比如Y=SIN（X）+COS（X），还有的学生求三角函数的指数函数，牵涉到两个变量，然后求函数的曲线、值域、定义域等。学生学会了开动大脑，拓展了知识面，领悟到更多的内容，在潜移默化中培养了创造性思维能力。

五、增加学习资源，实现学生学习方式的根本转变

随着信息技术的发展，学生获取知识已不仅仅限于学校课堂这一渠道。而信息技术提供给数学的，从广义上来说，都是数学课程资源。网络的广泛使用促使教学内容不再局限于书本知识。实践证明，引导学生借助网络收集生活中的数学问题并进行研究，是学生最感兴趣的数学学习方式。这种研究性学习，是充分建立在学生自主学习的基础上的，是学生探索与合作精神的结果，这为学生的终身学习，在方式与方法上进行了积累。

另外，远程教育网的开通和校园网的建成，使学生在教室里不仅能听到本班老师的讲课，而且还能听到全国各地许多名师的讲课，极大限度地突破了“唯一学习资源”的限制，丰富封闭而孤立的课堂，最大限度地扩充教学知识量，使学生跳出局限性，从而开阔视野，发散思维。

六、拓展学生的学习方法，培养学生的“信息素养”

信息素养，是素质教育的核心要素，其中，信息处理能力是重要的一种能力。数学教学的最终目的是让学生学会学习的方法和手段，因而数学的学习不应局限于数学知识本身。基于网络的中学数学课程教学所选择的直接学习素材，即数学问题，都附带一定的情境或背景，学生通过网络收集提取有关素材，对相关素材进行分析、研究和比对，通过实验、观察、类比、联想、交流和讨论，最后归纳、综合实现意义建构。学生成为教学活动的主体，成为知识的探索者，自主学习成为学生学习的主要方法，学生在学习过程中学会学习、学会组织、学会协作、学会思考和交流。

如在进行“概率”的教学中，可以让学生在网上搜索 “概率的产生”、“彩票与概率”、“概率在现实中的应用”。学生可以根据自己的兴趣、爱好，在网站上用“协作”与“对话”的方式进行探索，学习各种生活中的概率知识，了解概率的产生与发展。又如，在进行数学竞赛辅导时，也可以指导学生查询相关“数学竞赛”网站，查找有关数学竞赛的资料，对这些资料进行分析、处理、应用，并参与网上讨论，扩展视野。

以上是笔者将VB程序设计与数学问题加以整合的一些教学体会。信息技术与数学整合给学生的数学学习带来了便利，学生的学习、教师的教学都随之发生了变化，并形成一个全新的学习模式。对于教师来说，是对传统教学模式的一种挑战，增进了课堂教学的效果，加强了学生学习数学的兴趣，使学生克服了学习数学的畏难心理，更加直观地演示了抽象的数学概念。可以说，整个教学效果让笔者受益匪浅，形成了一种信息技术课程和数学双赢的教学模式。同时，笔者也意识到，利用信息技术进行教学是教学改革的一个重要方面，信息技术为师生提供了一个资源丰富且功能强大的信息化学习平台，有助于进行知识建构、实践体验和探索研究。

（编辑：鲁利瑞）

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1673-8454（2010）22-0054-03