李尚初，趙 紅

(黑龍江省教育學(xué)院，哈爾濱 150080)

Excel軟件在教學(xué)中的應(yīng)用

李尚初，趙 紅

(黑龍江省教育學(xué)院，哈爾濱 150080)

作為微軟Office的一員，Excel在數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)、量表圖形化方面，有著不可忽視的優(yōu)勢(shì)，操作便捷，功能強(qiáng)大。在實(shí)際教學(xué)過(guò)程中，如果教師可以很好地掌握并操作，就可以在教學(xué)過(guò)程中插入各類可以反映數(shù)據(jù)情況的圖表，向?qū)W生呈現(xiàn)直觀而嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹R(shí)，促進(jìn)教學(xué)效果的提高。

Excel軟件；教學(xué)；應(yīng)用

作為微軟Office的一員，Excel在數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)、量表圖形化方面，有著不可忽視的優(yōu)勢(shì)，操作便捷，功能強(qiáng)大。在實(shí)際教學(xué)過(guò)程中，如果教師可以很好地掌握并操作，就可以在教學(xué)過(guò)程中插入各類可以反映數(shù)據(jù)情況的圖表，向?qū)W生呈現(xiàn)直觀而嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹R(shí)，促進(jìn)教學(xué)效果的提高。以下分別針對(duì)Excel在數(shù)學(xué)、物理以及英語(yǔ)教學(xué)中的應(yīng)用進(jìn)行闡述。

一、Excel在高中數(shù)學(xué)教學(xué)中的應(yīng)用

由于Excel在數(shù)據(jù)分析、統(tǒng)計(jì)與呈現(xiàn)上的優(yōu)勢(shì)，所以在數(shù)學(xué)教學(xué)中的應(yīng)用最為廣泛。

1.Excel軟件生成函數(shù)圖像

在傳統(tǒng)數(shù)學(xué)教學(xué)的函數(shù)部分，教師講解函數(shù)圖像的方法主要是通過(guò)取點(diǎn)、連線繪制，在這個(gè)過(guò)程中，雖然能夠讓學(xué)生掌握函數(shù)的基本特征和性質(zhì)，但是嚴(yán)謹(jǐn)不足，并且連線的弧度如何也不好掌握，另外如果沒(méi)有導(dǎo)數(shù)相關(guān)知識(shí)，點(diǎn)與點(diǎn)之間的連接過(guò)程將會(huì)十分主 觀。采用Excel軟件，可以提高學(xué)習(xí)嚴(yán)謹(jǐn)性。

例如：繪制函數(shù)y=3x2+7x+16的曲線。

繪制步驟為：

(1)確定x的值。

在確定x的取值時(shí)，可以應(yīng)用Excel的自動(dòng)生成數(shù)據(jù)屬性。當(dāng)x的值增加量為1時(shí)，可通過(guò)向下拖動(dòng)來(lái)完成，但如果想增加任意值，就需要進(jìn)行設(shè)定。

(2)根據(jù)x的值，計(jì)算得到y(tǒng)值(公式為=3*POWER(x所在單元格，2)+7*x所在單元格+16)。

(3)選擇工作表第二行開(kāi)始的數(shù)值為數(shù)據(jù)源，生成折線圖。

(4)將橫軸的值設(shè)置為工作表中的值，得到圖1所示函數(shù)曲線圖。

表1x/y值對(duì)照表1

根據(jù)上表值，插入折線圖表，即可得到函數(shù)曲線圖。

圖1 函數(shù)曲線圖

若想細(xì)化自變量x的取值，則設(shè)置步長(zhǎng)減小，例如0.1，則生成圖2曲線，更為精確。

表2x/y值對(duì)照

從而得到細(xì)化后的函數(shù)曲線圖，如圖2。

但是并沒(méi)有x<0的部分，只要再次改變x的值，設(shè)置x的值從-11到0部分，拖動(dòng)y單元格，即可獲得函數(shù)的變化曲線圖。

選擇表3值，插入折線圖表，從而得到較為完整的函數(shù)曲線圖，如圖3。

表3x/y值對(duì)照表3

圖2 細(xì)化函數(shù)曲線

圖3 完整函數(shù)曲線

2.Excel迭代功能求解方程根

例如：計(jì)算方程的根：f(x)=xex-1。

學(xué)生在這個(gè)問(wèn)題的求解過(guò)程中，即便使用公式，也比較難理解，因?yàn)闆](méi)有在腦海中構(gòu)建起一個(gè)模型，而Excel可以很好地解決這個(gè)問(wèn)題。

解題步驟為：

(1)確定根的范圍：根據(jù)介質(zhì)性定理得到，方程的根介于0到1之間。

(2)在Excel中輸入迭代的初始值0和1。

(3)把弦截法的計(jì)算公式轉(zhuǎn)變?yōu)镋XCEL格式輸入。

EXCEL格式為：

=(A1*(A2*EXP(A2)-1)-A2*(A1*EXP(A1)-1))/(A2*EXP(A2)-A1*EXP(A1))

表4 求解方程根

(4)獲得方程的根：x=0.567143。

通過(guò)以上四個(gè)步驟，就能夠求得一個(gè)較為復(fù)雜問(wèn)題的解。學(xué)生在這個(gè)過(guò)程中，相比傳統(tǒng)教學(xué)方法，對(duì)弦截法的掌握情況也會(huì)較為牢固。

二、Excel在高中物理教學(xué)中的應(yīng)用

在高中物理教學(xué)中教師常常會(huì)遇到一些難以用初等數(shù)學(xué)工具解決，需要進(jìn)行定量分析的問(wèn)題。這類問(wèn)題一般表現(xiàn)為由物理概念和規(guī)律經(jīng)推演得到的某物理量的最終表達(dá)式比較復(fù)雜，不易討論，而運(yùn)用Excel的數(shù)值計(jì)算功能可以很方便地解決問(wèn)題 。

1.物理規(guī)律驗(yàn)證的應(yīng)用

Excel的圖表功能，能夠?qū)⒁恍┪锢硪?guī)律通過(guò)圖表數(shù)據(jù)結(jié)合的形式，很清晰地展現(xiàn)出來(lái)。

例如：設(shè)電源的電動(dòng)勢(shì)是E=7 V，內(nèi)電阻r=3 Ω，外電路總電阻為R，那么其輸出功率的計(jì)算公式就是：

P的值隨著R的變化而改變，在傳統(tǒng)教學(xué)中，這種變化規(guī)律較難畫(huà)出，而如果使用編程語(yǔ)言實(shí)現(xiàn)又存在一個(gè)問(wèn)題，大部分物理教師沒(méi)有掌握編程技巧，需要計(jì)算機(jī)教師輔助，而計(jì)算機(jī)教師又對(duì)物理知識(shí)了解不很清楚，使得編程實(shí)現(xiàn)困難，另外編程的代碼實(shí)現(xiàn)過(guò)程也較為復(fù)雜，當(dāng)題目數(shù)量變大時(shí)，將會(huì)十分麻煩。使用Excel就能很方便地解決這個(gè)問(wèn)題。

(1)以E、r、R、P為表頭，制作表格，輸入E和r的值；

(2)迭代產(chǎn)生R的值，初始值為0，增量為1；

(3)輸入P的計(jì)算公式：=POWER(A2,2)*C2/POWER((C2+B2),2)，并拖動(dòng)，生成P的值列表；

(4)插入x、y散列表圖，即得到了P與R的值變化關(guān)系圖。

表5P/R值對(duì)照表

從而獲得圖4中的P/R關(guān)系變化圖，可以看到，P的值在臨界點(diǎn)前，是隨著R的增加而不斷增加的，當(dāng)超過(guò)臨界點(diǎn)，P的值則隨著R的增加而降低。

臨界點(diǎn)也十分容易發(fā)現(xiàn)，即R=r=2 Ω時(shí)。

圖4 P/R關(guān)系圖

通過(guò)Excel的強(qiáng)大圖表功能，物理教師不必使用復(fù)雜且較難的編程語(yǔ)言，就可以完成形象化教學(xué)過(guò)程。

2.物理實(shí)驗(yàn)的應(yīng)用

在物理實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，經(jīng)常會(huì)有獲得數(shù)據(jù)之后進(jìn)行分析的過(guò)程，大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)中，經(jīng)常會(huì)用到各類軟件分析工具，但是在高中的物理學(xué)習(xí)中并不具備這樣的條件，大量學(xué)生在Matlab等程序軟件上查看數(shù)據(jù)規(guī)律，也并不現(xiàn)實(shí)，應(yīng)用Excel則可以很好地解決這個(gè)問(wèn)題。

例如：實(shí)驗(yàn)室有一個(gè)電學(xué)元件R，測(cè)試經(jīng)過(guò)它的電流和加在兩端的電壓之間的數(shù)據(jù)如表6所示。

表6I和U數(shù)據(jù)表

按照上面表格中的數(shù)據(jù)，畫(huà)出變化曲線圖，根據(jù)表中數(shù)據(jù)畫(huà)出I和U的關(guān)系圖，然后求出I和U之間的關(guān)系式。

繪圖和求解過(guò)程：

(1)制作Excel表格，存入表6中的數(shù)據(jù)；

(2)繪制I和U的關(guān)系曲線圖，觀察圖表結(jié)構(gòu)，挖掘規(guī)律；

(3)繪制I和U2的關(guān)系曲線圖。

通過(guò)以上的Excel表格定量計(jì)算，運(yùn)用物理知識(shí)，就能夠判斷出來(lái)，這個(gè)電學(xué)元件并非是一個(gè)純電阻，因?yàn)殡妷汉碗娏鞑怀烧龋环霞冸娮璧奶匦?，所以嘗試I和U2的關(guān)系，發(fā)現(xiàn)I與U2的關(guān)系圖為直線。

從而得I與U的關(guān)系式為：

I=1.25U2

圖5 I/U的關(guān)系曲線圖

圖6 I/U2的關(guān)系曲線圖

三、Excel在高中英語(yǔ)教學(xué)中的應(yīng)用

以上闡述了Excel在數(shù)學(xué)和物理學(xué)科中的應(yīng)用，主要是數(shù)值計(jì)算或規(guī)律找尋，這與這兩門學(xué)科的特點(diǎn)極其相關(guān)，這也是Excel目前在教學(xué)中使用得比較多的學(xué)科，而在語(yǔ)言學(xué)習(xí)中，Excel的應(yīng)用則并不多，這主要是由于語(yǔ)言學(xué)習(xí)的特點(diǎn)決定，因而本文針對(duì)高中英語(yǔ)教學(xué)的Excel圖表使用進(jìn)行闡述，這里使用的主要是Excel的統(tǒng)計(jì)功能。

1.英語(yǔ)詞匯教學(xué)應(yīng)用

作為一門需要常年積累才能獲得能力提升的學(xué)科，英語(yǔ)不僅需要大量的重復(fù)背誦，還需要進(jìn)行語(yǔ)義上的區(qū)分，這給很多學(xué)生在學(xué)習(xí)過(guò)程中造成不少困擾，使用Excel表格，完成如表7中單詞記憶周期表，以一周七天為周期進(jìn)行循環(huán)，每個(gè)記憶卡一個(gè)循環(huán)間隔增加一天，進(jìn)行重復(fù)記憶。

表7 記憶卡

學(xué)生可以選擇一部分單詞，制作成學(xué)習(xí)卡，進(jìn)行編號(hào)(例如1—15)，然后按照表7的結(jié)構(gòu)，安排在5個(gè)循環(huán)內(nèi)完成這部分單詞的記憶，并對(duì)用時(shí)和自我背誦情況進(jìn)行記錄和評(píng)價(jià)。

2.考試成績(jī)統(tǒng)計(jì)分析

Excel的統(tǒng)計(jì)分析工具基本數(shù)據(jù)最方便快捷的，教師可以在考試后，使用Excel的函數(shù)功能分析學(xué)生成績(jī)，獲得最直觀的成績(jī)?cè)敿?xì)情況，并以此為依據(jù)，開(kāi)展下一步教學(xué)工作。

主要可以用到的函數(shù)如表8：

表8 Excel統(tǒng)計(jì)函數(shù)

例如假定90分以上為優(yōu)秀，則優(yōu)秀率的計(jì)算公式為：

=COUNTIF(B2:B60,”>=90”)/COUNT(B2:B60)

而80分以上/90分以下(包含80分、不含90分)的學(xué)生人數(shù)的計(jì)算公式為：

=COUNTIF(B2:B60,”>=80”)-COUNTIF(B2:B60,”>=90”)

四、總結(jié)

通過(guò)以上闡述可知，將Excel軟件應(yīng)用到實(shí)際教學(xué)中，可以極大地提高學(xué)生對(duì)于知識(shí)點(diǎn)的掌握程度，提高自我學(xué)習(xí)能力以及數(shù)據(jù)分析能力，培養(yǎng)學(xué)生的綜合素養(yǎng)能力。因此在教學(xué)過(guò)程中，教師需要積極探尋發(fā)現(xiàn)更多、更好的結(jié)合方式和結(jié)合點(diǎn)，培養(yǎng)學(xué)生的分析能力，提高學(xué)生的信息素養(yǎng)，從而最終高效地完成教學(xué)目標(biāo)，提高教學(xué)效果。

[1]徐清洪.Microsoft Excel軟件輔助物理實(shí)驗(yàn)教學(xué).物理通報(bào)，2012，(6)：89—91.

[2]劉力平. Excel軟件在回歸分析教學(xué)中的應(yīng)用[J]. 發(fā)明與創(chuàng)新·教育信息化, 2015，(11):55—58.

[3]卞正榮. 例談Excel軟件在數(shù)學(xué)教學(xué)中的應(yīng)用[J]. 中小學(xué)數(shù)學(xué):小學(xué)版, 2012，(7):41—42.

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[6]洪金明.基于函數(shù)的Excel軟件的應(yīng)用技巧研究[J].湖南郵電職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報(bào), 2015，(1):22—27.

〔責(zé)任編輯：李海波〕

Application of Microsoft Excel in Teaching

LI Shang-chu，ZHAO Hong

(Heilongjiang Institute of Education, Harbin 150080, China)

Excel, as a member of Microsoft Office, is a powerful and convenient software which has considerable advantages in summing data and graphically presenting scales. If teachers can skillfully apply Excel to practical teaching, they will be able to teach in a more direct and precise way by using charts containing statistics. In this way, Excel can improve the efficiency of teaching.

Excel software; teaching; application

10.3969/j.issn.1008-6714.2017.06.038

2017-03-24

李尚初(1968—)，女，黑龍江哈爾濱人，副研究員,從事中小學(xué)理科教學(xué)研究;趙紅(1968—),女,黑龍江哈爾濱人,助理研究員,從事中小學(xué)教學(xué)研究。

G434

A

1008-6714(2017)06-0082-04