陳宇鵬
摘 要:數學是高中學習最重要內容之一,處于一個關鍵的轉折時期,因此經常會遇到一些難度較好,普通方法很難解決的問題,這時就可以適當引入數值計算方法。本文對此做了深入研究,首先介紹了數值計算的幾種研究方法,隨后分析了將數值計算應用在高中數學學習中的重要性,以期可以提高解題效率,保證學習成績。
關鍵詞:高中數學;數值計算;解題效率
一、數值計算常用方法
(一)遞推法。遞推法在日常計算中十分常用,主要思路是將繁瑣復雜的計算過程化解簡單的、循環(huán)的多次計算。例如秦九韶方法,就是利用反復的一次式計算加以循環(huán)和重復,最終得出高次多項式的值。這種方法最大的優(yōu)點就是可以化繁為簡,這也是數值計算的基本原則。
(二)迭代法。迭代法主要是用來處理一些線性問題和非線性問題,指的是按照一個公式重復計算,最終得出數值。例如在求線性方程組的時候就可以用雅克比迭代法和賽德爾迭代法。首先構造迭代公式,然后確定初值并依次計算,最終求出解[1]
(三)以直代曲法。以直代曲法十分常見,主要解題思路就是利用線性問題代替非線性問題然后再進行求解,換句話來說也就是在既定范圍內用直線近似代替曲線。以直代曲最典型的例子就是牛頓迭代法求非線性方程的解。
(四)化整為零法?;麨榱惴ㄒ彩且环N重要手段。最典型的例子就是用復化梯形公式和復合辛普森公式求定積分的近似值。
以上提到的幾種計算方法雖然存在一定差異,但是從本質上來講在日常計算中還是具有一定聯(lián)系的,必須要時候可以適當綜合應用,具體還是要根據實際選擇[2]。
二、將數值計算應用在高中數學學習中的必要性
高中數學是三大主科之一,也是高中學習中最關鍵的內容,涉及題型較為復雜繁瑣,難度更高,合理應用數值計算可以有效提高解題效率,對于提升數學水平來說有著重要意義。
(一)促進對數學知識的理解。在高中數學學習中引入數值計算可以促進學生對知識的理解,有一個更加深刻的認識,在發(fā)現(xiàn)數學規(guī)律的同時,學會更多的解題思路。數值計算的應用還能有效解決普通方法不能完成的數學難題,通過計算機來轉白學習模式,相較于傳統(tǒng)學習方法明顯根據優(yōu)勢。
(二)鍛煉解題能力。在高中數學學習中引入數值計算可以有效鍛煉學生的解題能力,在掌握解題方法的同時學習更多的數學知識,有效解決生活中遇到的數學問題,在實踐中體驗學習的樂趣。同時也在一定程度上鍛煉了學生發(fā)散性思維,提高了思維靈敏度,激發(fā)潛力。
(三)提升計算機水平。計算數值的應用可以在可以有效提高自身計算機水平。眼下是信息化時代,計算機是基本技能,作為高中生必須要掌握這門技術,并不斷提高自身計算機水平。隨著社會經濟的發(fā)展,對于復合型人才的需求越來越大,因此有必要在數學學習中引入數值計算,在解答數學題的同時也能提高自身計算機能力,在掌握知識的同時學會應用更多的軟件,對于學生實現(xiàn)全面發(fā)展來說有著重要意義。
(四)加強學生協(xié)作意識。當前社會對人才的需求是既要具有較高的專業(yè)水平還要具有一定的合作意識,更要具備較高的生存能力。將數值計算應用在數學學習中,可以幫助樹立良好協(xié)作意識,不僅強化了合作能力,也在一定程度上提高了集體觀念。
三、在高中數學學習中引入數值計算的途徑
在高中數學學習中引入數值計算的方式并不是單一的,不僅可以應用專門的數學軟件,也可以選擇利用計算機語言,由于高中生水平計算機水平還不是太高,因此計算機語言相對來說難度較大,由此,就可以采用一些常見的軟件。例如Exce。Exce叫做電子表格,是Microsoft office套件中的一個數據處理軟件,該軟件不僅具有計算功能,還可以制作并生成統(tǒng)計圖,例如條形圖、柱狀圖、扇形圖等。內部含有函數計算公式、求和公式、平均數公式等,軟學生在計算過程中完全可以根據自己需要設置計算形式,同時也可以自定義函數公式,之后直接輸入數據即可進行計算。尤其是對于一些表達式、方程求解十分適合,還可以進行迭代運算,除此之外還具有簡單便捷的圖表形成功能,學生可以根據實際需要迅速制成圖形[3]。
Excel軟件簡單易懂,高中計算機教學里就有所涉及,大多數學生都能很好的掌握并熟練應用。不僅學生自主學習時可以用到,教師在教學過程中也可以應用,作為引入數值計算的重要工具,將繁瑣、復雜、抽象的數學計算變得更加簡單,幾步簡單的點擊便可以輕松完成任務,有效提高了學習效率。
四、結語
對于高中數學學習來說,數值計算有著很大作用,不僅方便了數學運算,也提高了學生的解題能力。除此之外也可以應用到其他學科的學習中,極具應用價值。
參考文獻:
[1]李慶楊,王能超,易大義.數值分析[M].武漢:華中科技大學出版社,2001.
[2]白峰杉.數值計算引論[M].北京:高等教育出版社,2004.
[3]孫志忠,吳宏偉,袁慰平,聞振初.計算方法與實習[M].南京:東南大學出版社,2005.endprint