[摘要]隨著信息化教學(xué)在高等數(shù)學(xué)課堂的廣泛應(yīng)用,在教學(xué)過(guò)程中如何讓學(xué)生掌握現(xiàn)代化的解決數(shù)學(xué)問(wèn)題的手段一直以來(lái)是一個(gè)難題。因?yàn)楦呗毟邔T盒W(xué)生數(shù)學(xué)基礎(chǔ)差,而Matlab、Lingo、Mathematicas等數(shù)學(xué)軟件功能雖然強(qiáng)大,但是必須首先掌握其使用語(yǔ)言,在有限的課時(shí)情況下,顯然不現(xiàn)實(shí)。而由Mathematicas首席工程師Wolfram開發(fā)的在線科學(xué)搜索引擎WolframAlpha,其簡(jiǎn)便易學(xué)的操作手段,讓學(xué)生不需要掌握太多的命令,就能通過(guò)其解決實(shí)際數(shù)學(xué)問(wèn)題,就其在高等數(shù)學(xué)中的應(yīng)用進(jìn)行了簡(jiǎn)單的探討。
[關(guān)鍵詞]WolframAlpha;高等數(shù)學(xué);高職教育
[中圖分類號(hào)]G642 [文獻(xiàn)標(biāo)志碼]A [文章編號(hào)]2096-0603(2017)27-0167-01
一、引言
隨著這些年各個(gè)高職院校信息化建設(shè)的完善,運(yùn)用現(xiàn)代化教學(xué)提高教學(xué)效率和教學(xué)效果越來(lái)越普遍,高職院校高等數(shù)學(xué)也嘗試引進(jìn)數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)課程和Matlab數(shù)學(xué)軟件進(jìn)行教學(xué)。但是隨著高職院校高等數(shù)學(xué)課程的不斷壓縮,高等數(shù)學(xué)課時(shí)已經(jīng)不足以開展數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)課程,并且像Matlab、Lingo等專業(yè)的數(shù)學(xué)軟件需要再學(xué)習(xí)專門的語(yǔ)言,操作也比較復(fù)雜,需要在機(jī)房進(jìn)行學(xué)習(xí)。2009年StephenWolfram在基于早期產(chǎn)品Mathematica的基礎(chǔ)上,開發(fā)出了新一代的搜索引擎WolframAlpha,通過(guò)網(wǎng)絡(luò)可以在電腦或者手機(jī)上根據(jù)問(wèn)題直接給出答案。
這樣,在高等數(shù)學(xué)的課堂教學(xué)中,教師只需要讓學(xué)生在手機(jī)上安裝好APP,在課堂上教授簡(jiǎn)單的使用技巧,就能夠讓學(xué)生運(yùn)用軟件去解決一些復(fù)雜的數(shù)學(xué)問(wèn)題或者驗(yàn)證自己的計(jì)算是否有誤,這樣就解決了一直以來(lái)數(shù)學(xué)軟件功能強(qiáng)大但是專業(yè)性強(qiáng),無(wú)法在有限的課時(shí)內(nèi)讓學(xué)生掌握這一缺陷,改善了高職院校高等數(shù)學(xué)課程中學(xué)生無(wú)法解決更為復(fù)雜的數(shù)學(xué)計(jì)算的問(wèn)題。
二、WolframAIpha在高等數(shù)學(xué)中的應(yīng)用舉例
微積分作為高職院校高等數(shù)學(xué)課程的核心內(nèi)容,其中求極限、求導(dǎo)和求積分作為其三大運(yùn)算,在微積分中占有舉足輕重的作用。
下面就列舉三大運(yùn)算的3個(gè)題目,直觀感受其便捷:
(一)WolframAlpha在求極限中的應(yīng)用
對(duì)于這道題目,一些基礎(chǔ)比較差的學(xué)生可能無(wú)法算出,但是教師通過(guò)教授一些簡(jiǎn)單的WolframAlpha軟件的求極限的命令,學(xué)生就能夠很快計(jì)算出結(jié)果。
學(xué)生只需要在安裝好的WolframAlpha的APP軟件中,輸入如下命令:
如圖所示,其輸出結(jié)果形象直觀,所見即所得。
(二)WolframAlpha在求導(dǎo)中的應(yīng)用
例2設(shè)f(x)=(2x2+3)sinx,求導(dǎo)數(shù)f'(x)同樣,這道求導(dǎo)題學(xué)生只需要知道輸入求導(dǎo)的基本格式,就能夠快速準(zhǔn)確地得到答案。
命令語(yǔ)言都是以數(shù)學(xué)函數(shù)對(duì)應(yīng)的英文單詞為主,如求導(dǎo)的單詞就是derivative,但是又更為靈活多樣,WA有著強(qiáng)大的模糊識(shí)辨功能,對(duì)命令的格式并沒有特別的要求,也可以在輸入函數(shù)外加一撇,同樣在數(shù)學(xué)符號(hào)表示中也是相同含有,最終都可以得到正確的答案。
(三)WolframAlpha在求積分中的應(yīng)用
最后,這道積分題學(xué)生也是同樣知道積分的英語(yǔ)的單詞integration或者其縮寫int就可以解決問(wèn)題,并且WA能夠提供所有的詳細(xì)計(jì)算步驟和結(jié)果對(duì)應(yīng)的圖像。
三、結(jié)語(yǔ)
通過(guò)上述實(shí)例,我們可以看到將WolfrmnAlpha軟件應(yīng)用到高職院校的高等數(shù)學(xué)課堂教學(xué)上,能夠大大降低學(xué)生的學(xué)習(xí)難度,相對(duì)于專業(yè)的數(shù)學(xué)軟件來(lái)說(shuō),更容易被學(xué)生接受并掌握。未來(lái)隨著軟件的不斷完善,高職院校學(xué)生可以擺脫繁瑣枯燥的數(shù)學(xué)計(jì)算,把重心放在對(duì)數(shù)學(xué)知識(shí)的運(yùn)用和理解上,通過(guò)數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)去解決各類實(shí)際問(wèn)題,突出高職生的應(yīng)用能力。