HTML5技术在数学教学中的应用

王金龙

摘要：随着计算机科学的飞速发展，计算机辅助教学逐渐盛行，但由于数学教学过程中对图形图像和公式表达的特殊需求，为计算机辅助数学教学造成了阻碍。本文针对上述问题，对HTML5技术特性展开研究，寻找同数学教学的契合点，结果表明，HTML5技术具有在线教育、图形图像支撑和公式展示的先天优势，能够有效推进计算机辅助数学教学的发展。

关键词：数学教学；计算机辅助教学；HTML5技术

中图分类号：G712 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2015）07-0235-03

一、前言

由于计算机科学，尤其是多媒体技术的长足发展和日趋完善，使得数学CAI（计算机辅助教学）一走进课堂就显示出了勃勃生机，给传统的数学教学模式带来了新的活力与生机。虽然数学CAI的开展尚处于初级阶段，在大范围的、系统的正规课程中并未使用，但其确实实现了传统教学模式无法达到的效果。

在现代中学数学教学中，学生往往会遇到一些抽象的、较难理解的数学问题，此时，便可以利用计算机来帮助学生解决问题。《数学新课程标准》提出：现代信息技术的发展和应用对数学教育的价值、目标、内容以及学与教的方式产生了深刻的影响。应当把现代信息技术（特别是计算器、计算机）作为学生学习数学和解决问题的强有力工具，使得学生可以借助它们完成复杂的数值计算、处理更为现实的问题、有效地从事数学学习活动，最终使学生乐意并将更多的精力投入到现实的探索性的数学活动中去。

目前，虽然有众多的计算机辅助教学软件出现，达到的教学效果也异常精彩，但却普遍存在价格昂贵、资源封闭的缺点，同当前计算机科学的网络化、开放式趋势相违背，因此数学教育急需一种新的软件架构技术进行支撑，HTML5技术便是个中翘楚。

二、HTML5

HTML（超文本标记语言）是W3C（万维网）的核心语言，以XML格式为基础，具有通俗易读的特性，历经二十多年的革新，最终发展到当前的第5代，其理念之先进、性能之优越得到诸如苹果、谷歌、微软等众多企业的大力支持，被誉为下一代互联网变革的引领者。

HTML5具备的众多特性均与数学教育有着密切的关系，具体包括如下。

1.网页多媒体特性。多媒体教学一直是数学教学中的发展重点，丰富的教学手段能够给学生带来视觉、听觉等多方位的感知冲击，增强学生的记忆周期和理解深度。HTML5通过Audio、Video等简单标签语言便能够实现对网页端多媒体功能的支持，如图1所示。

2.三维、图形及特效特性。在数学教学中，基本上都是围绕点线面等知识点展开的，需要大量的图形与图像将抽象的知识点具现化，因此在传统教学模式中，板书和擦拭的过程占据了大量宝贵的授课时间。利用计算机辅助教学，能够将教师从烦琐的画图工作中解脱出来，将更多的精力用于学生逻辑思维能力的引导和对知识点的传授上。如图2（见下页）所示，HTML5利用SVG、Canvas、WebGL以及CSS3等功能特性，能够呈现出惊人的视觉效果。

3.复杂数学公式支持特性。计算机辅助的在线教育逐渐盛行，但数学教学在推进在线测评和在线题库的过程中遇到了较大的困难，一直以来要在网页上展现数学表达式，只能通过图片的形式来展示，文字与图片之间的排版布局需要耗费大量的人力和时间，工作的烦琐复杂程度成为数学在线教育推进的绊脚石。而现在，HTML5推出的$标签解决了这一难题，如图3所示，短短的几行代码便可完成复杂公式的呈现，加之代码的高可重用、可扩展等特性，数学在线教育指日可待。$

虽然HTML5的WEB界面涉及到大量专业的计算机编程语言，但其开发过程并不需要专业的计算机知识就可以完成，目前存在多款优秀的可视化开发工具，只需开发人员使用鼠标进行拖拽，即可完成功能界面的开发，满足非专业人士的开发需求。

如图4所示，Initializr是制作HTML5网站最好的入门辅助开发工具，用户可以使用其提供的特色模板快速生成网站。

图5所示Adobe Edge是用HTML5、CSS、JavaScript开发动态互动内容的设计工具。其Web工具包界面，能够方便的确保页面在不同浏览器中的架构一致性；用户也能通过Edge自身的代码片段库或者JavaScript代码进行扩展，将动画和图形添加到HTML元素中，并且动画可以在独立的时间线上进行嵌套，还能实现互动功能。

图6所示的Adobe Dreamweaver CS6同样是一款优秀的HTML5 Web设计软件，提供了对HTML网站和移动程序的可视化编辑界面，开发者可以完全实现Web设计的可视化操作，无需为代码所困。

因此，HTML5不需要专业知识即可实现快速开发。

三、应用实例

HTML5技术通过canvas功能可以实现众多优秀的几何画板功能，并能够以动画的方式加深学习者的理解，如图7所示，使用canvas功能模拟三角函数sin图像生成原理，配以动画效果，sin函数的变化过程非常直观。图8所示则是一次函数、二次函数和三次函数的生成曲线效果图，通过对参数和幂级的动态调整，可以直观地看出函数曲线的变化特点。

上述应用实例的功能代码都是开源开放的，因此，许多优秀的知识点教学方法都可以通过在线网络得到广播和实践，并可以同其他优秀教学方法相融合，得到进一步的优化和提高。

四、结束语

HTML5以其先进的理念和独具的特性，使得计算机辅助教学能够以极小的代价在数学教育上实现推广，使教师能够有更充分的时间和精力去做计算机不能胜任的工作，投入到引导学生的思维中去，因此，HTML5技术必将为计算机辅助数学教学带来更为广阔的发展空间。

不过，正如许多专家学者所说，使用多媒体CAI对增加课堂容量，提高教学效率是非常有效的，但教师在课堂上的主导地位仍是不可替代的，需要防止对多媒体CAI的推广走入极端，把握现代教学与传统教学的最佳契合点，走出一条符合时代特征的具有现代化气息的教学新路。

参考文献：

[1]吴川.浅谈计算机与数学教学的有机融合[EB/OL].http：//www.etc.edu.cn/show/2011/qiantan03.htm.

[2]苏子清.浅谈在数学教学中如何发挥计算机的作用[EB/OL].http：//www.doc88.com/p-136710132929.html.

[3]计算机辅助数学教学探讨[EB/OL].http：//www.exam8.com/lunwen/jisuanji/yingyong/200906/1249572.html.

[4]初中数学新课程标准[S].

[5]马景峰.对计算机辅助中学数学教育的研究[D].桂林：广西师范大学，2001.

[6]姜力.基于MathML的WEB数学公式表示[J].齐齐哈尔大学学报，2006，22（6）：65-68.endprint