基于Ｍａｔｌａｂ－Ｇｕｉ用户界面的数学课堂教学探讨

◎陈惠玲（温州教师教育学院附属学校

随着信息技术在教育教学领域的广泛应用，教育理念、教学内容、教学环境、教学方式等诸多方面正在发生着深刻的变革，现代信息技术正在对数学课程内容、数学教学、数学学习等方面产生深刻的影响，也深刻地改变了数学教和学的方式．

《普通高中数学课程标准（实验）》明确指出，“教师应当恰当地使用信息技术，改善学生的学习方式，引导学生借助信息技术学习有关数学内容，研究一些有意义、有价值的数学问题”，因此信息技术在高中数学教学中的应用备受广大教师的重视．但由于一般软件如ＰｏｗｅｒＰｏｉｎｔ、Ａｕｔｈｏｒｗａｒｅ、Ｆｌａｓｈ等的语言表述形式和数学表达式形式差异太大，导致它们在数学教学应用中的针对性不强，阻碍了其在高中数学教学领域中的深入开展．本文就信息技术下，通过具体实例对如何基于Ｍａｔｌａｂ－Ｇｕｉ进行数学课堂教学进行初步探讨，供同行参考．

一、关于Ｍａｔｌａｂ中的Ｇｕｉ用户界面

用户界面是用户与计算机或计算机程序的接触点或交互方式，是用户与计算机进行信息交流的方式．计算机在屏幕上显示图形和文本，若有扬声器还可以发出声音．用户通过输入设备，如键盘、鼠标、绘制板等与计算机通讯．

用户界面是包含图形对象，如窗口、图标、菜单和文本的用户界面．用户以某种方式选择或激活这些对

身高体重

３２５６００）

象，通常引起动作或发生变化．最常见的激活方式是用鼠标或其他点击设备去控制屏幕上的鼠标指针的运动．按下鼠标按钮，标志着对象的选择或其他动作．

Ｍａｔｌａｂ中提供了图形用户界面设计向导，利用该向导用户可以非常方便、快捷地设计一个图形用户界面，就好像在Ｗｉｎｄｏｗｓ的画图工具里进行绘图一样．一旦用户完成该图形界面的外观设计，确定了所有按钮及图形的位置，那么就可以利用Ｍａｔｌａｂ的回调程序编辑器来编写原程序代码，从而该图形界面能够完成特定的任务．

二、Ｇｕｉ用户界面与课堂教学的实践

多元联系表示”１．利用Ｇｕｉ用户界面为学生提供“

的学习环境

“多元联系表示”的实质是对同一数学对象给出几种不同表示，从而使同一数学对象不同方面的特征得到显示．Ｇｕｉ用户界面能够以其丰富的功能对同一数学

图像、符号等），可以让对象给出几种不同表示（数字、

学习者从不同侧面来认识数学对象，多角度分析、思考数学对象，从而能够较好地把握数学对象的本质特征，促进思维的发展．

教学案例函数应用举例

以下是某地不同身高的未成年男性的体重平均值表（单位：身高ｃｍ，体重ｋｇ）：

１２０２０．９２

１３０２６．８６

１４０３１．１１

１５０３８．８５

１６０４７．２５

１７０５５．０５

６０６．１３

７０７．９０

８０９．９９

９０１２．１５

１００１５．０２

１１０１７．５０

问：（１）根据上表中各组对应的数据，试找一种函数，使它能近似地反映该地未成年男性体重关于身高的函数关系，并写出这个函数的解析式．

（２）若体重超过相同身高男性平均值的１．２倍为偏胖，低于０．８倍为偏瘦，那么该地某校一男生身高１７５ｃｍ，体重７８ｋｇ，他的体重是否正常？

师：数学来源于生活，也应服务于生活，能否应用数学知识解决生活中的实际问题是数学素质的综合反映．请同学们思考：以上问题如何转化为数学问题来处理？

生１：表中数据反映的是两个变量（身高ｘ与体重ｙ）的变化关系，首先应该建立直角坐标系，画出数组（ｘ，ｙ）的对应点，观察这些点的变化规律．有了点的变化趋势，才能大概确定用什么函数来近似反映它．

师：分析得很好！生活中的数据大多是近似值，这给我们的作图带来极大的不便，大家可以用Ｇｕｉ用户界面描点画图，观察点的变化趋势，试着找一种函数来反映它．

生２：将表中数据输入空格中，以身高为ｘ轴，体重为ｙ轴建立坐标系，得到散点图，根据这些点的走向趋势，准备用二次函数或指数函数拟合．

生３：尝试了几种函数后发现，用ｙ＝ａｂｘ拟合的情况如下：

用ｙ＝ａｘ２＋ｂｘ＋ｃ拟合的效果也不错：

但是，从两者的图像上很难看出它们的细微差别，那么该如何判断哪个函数拟合得更准确些呢？

师：从图形上看，的确不容易区别出两者拟合的优劣，请大家思考：用什么方法可以解决这个问题？（这是培养学生数学能力的好时机，教师要留给学生充足的时间思考并参与到学生中一起讨论．）

生４：可以利用ｙ１（ｘ）和ｙ２（ｘ）的自变量ｘ取ｃ１列的值时的对应函数值与真实值ｃ２的差的绝对值来比较两者接近程度的好坏，利用Ｍａｔｌａｂ可以算出｜ｙ１（ｃ１）－ｃ２｜的