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探索HTML5技術(shù)在數(shù)學(xué)教學(xué)中的應(yīng)用論文
一、前言
由于計(jì)算機(jī)科學(xué)，尤其是多媒體技術(shù)的長足發(fā)展和日趨完善，使得數(shù)學(xué)CAI(計(jì)算機(jī)輔助教學(xué))一走進(jìn)課堂就顯示出了勃勃生機(jī)，給傳統(tǒng)的數(shù)學(xué)教學(xué)模式帶來了新的活力與生機(jī)。雖然數(shù)學(xué)CAI的開展尚處于初級階段，在大范圍的、系統(tǒng)的正規(guī)課程中并未使用，但其確實(shí)實(shí)現(xiàn)了傳統(tǒng)教學(xué)模式無法達(dá)到的效果。
在現(xiàn)代中學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)中，學(xué)生往往會遇到一些抽象的、較難理解的數(shù)學(xué)問題，此時，便可以利用計(jì)算機(jī)來幫助學(xué)生解決問題�！稊�(shù)學(xué)新課程標(biāo)準(zhǔn)》提出：現(xiàn)代信息技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用對數(shù)學(xué)教育的價值、目標(biāo)、內(nèi)容以及學(xué)與教的方式產(chǎn)生了深刻的影響。應(yīng)當(dāng)把現(xiàn)代信息技術(shù)(特別是計(jì)算器、計(jì)算機(jī))作為學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)和解決問題的強(qiáng)有力工具，使得學(xué)生可以借助它們完成復(fù)雜的數(shù)值計(jì)算、處理更為現(xiàn)實(shí)的問題、有效地從事數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)活動，最終使學(xué)生樂意并將更多的精力投人到現(xiàn)實(shí)的探索性的數(shù)學(xué)活動中去。
目前，雖然有眾多的計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)軟件出現(xiàn)，達(dá)到的教學(xué)效果也異常精彩，但卻普遍存在價格昂貴、資源封閉的缺點(diǎn)，同當(dāng)前計(jì)算機(jī)科學(xué)的網(wǎng)絡(luò)化、開放式趨勢相違背，因此數(shù)學(xué)教育急需一種新的軟件架構(gòu)技術(shù)進(jìn)行支撐，HTML5技術(shù)便是個中翹楚。
二、HTML5
HTML(超文本標(biāo)記語言)是W3C(萬維網(wǎng)）的核心語言，以XML格式為基礎(chǔ)，具有通俗易讀的特性，歷經(jīng)二十多年的革新，最終發(fā)展到當(dāng)前的第5代，其理念之先進(jìn)、性能之優(yōu)越得到諸如蘋果、谷歌、微軟等眾多企業(yè)的大力支持，被譽(yù)為下一代互聯(lián)網(wǎng)變革的引領(lǐng)者。
HTML5具備的眾多特性均與數(shù)學(xué)教育有著密切的關(guān)系，具體包括如下。
1.網(wǎng)頁多媒體特性。多媒體教學(xué)一直是數(shù)學(xué)教學(xué)中的發(fā)展重點(diǎn)，豐富的教學(xué)手段能夠給學(xué)生帶來視覺、聽覺等多方位的感知沖擊，增強(qiáng)學(xué)生的記憶周期和理解深度。HTML5通過Audio、Video等簡單標(biāo)簽語言便能夠?qū)崿F(xiàn)對網(wǎng)頁端多媒體功能的支持，如圖1所示。
2.三維、圖形及特效特性。在數(shù)學(xué)教學(xué)中，基本上都是圍繞點(diǎn)線面等知識點(diǎn)展開的，需要大量的圖形與圖像將抽象的知識點(diǎn)具現(xiàn)化，因此在傳統(tǒng)教學(xué)模式中，板書和擦拭的過程占據(jù)了大量寶貴的授課時間。利用計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)，能夠?qū)⒔處煆臒┈嵉漠媹D工作中解脫出來，將更多的精力用于學(xué)生邏輯思維能力的引導(dǎo)和對知識點(diǎn)的傳授上。
如圖2(見下頁）所示，HTML5利用SVG、Canvas、WebGL以及CSS3等功能特性，能夠呈現(xiàn)出驚人的視覺效果。
3.復(fù)雜數(shù)學(xué)公式支持特性。計(jì)算機(jī)輔助的在線教育逐漸盛行，但數(shù)學(xué)教學(xué)在推進(jìn)在線測評和在線題庫的過程中遇到了較大的困難，一直以來要在網(wǎng)頁上展現(xiàn)數(shù)學(xué)表達(dá)式，只能通過圖片的形式來展示，文字與圖片之間的排版布局需要耗費(fèi)大量的人力和時間，工作的煩瑣復(fù)雜程度成為數(shù)學(xué)在線教育推進(jìn)的絆腳石。而現(xiàn)在，HTML5推出的<13出>標(biāo)簽解決了這一難題，如圖3所示，短短的幾行代碼便可完成復(fù)雜公式的呈現(xiàn)，加之代碼的高可重用、可擴(kuò)展等特性，數(shù)學(xué)在線教育指日可待。
雖然HTML5的WEB界面涉及到大量專業(yè)的計(jì)算機(jī)編程語言，但其開發(fā)過程并不需要專業(yè)的計(jì)算機(jī)知識就可以完成，目前存在多款優(yōu)秀的可視化開發(fā)工具，只需開發(fā)人員使用鼠標(biāo)進(jìn)行拖拽，即可完成功能界面的開發(fā)，滿足非專業(yè)人士的開發(fā)需求。
如圖4所示，Initializr是制作HTML5網(wǎng)站最好的人門輔助開發(fā)工具，用戶可以使用其提供的特色模板快速生成網(wǎng)站。
圖5所示AdobeEdge是用HTML5、CSS^JavaScript開發(fā)動態(tài)互動內(nèi)容的設(shè)計(jì)工具。其Web工具包界面，能夠方便的確保頁面在不同瀏覽器中的架構(gòu)一致性；
圖6所示的AdobeDreamweaverCS6同樣是一'款優(yōu)秀的HTML5Web設(shè)計(jì)軟件，提供了對HTML網(wǎng)站用戶也能通過Edge自身的代碼片段庫或者JavaScript和移動程序的可視化編輯界面，開發(fā)者可以完全實(shí)現(xiàn)Web設(shè)計(jì)的可視化操作，無需為代碼所困。
因此，HTML5不需要專業(yè)知識即可實(shí)現(xiàn)快速開發(fā)。
三、應(yīng)用實(shí)例
HTML5技術(shù)通過canvas功能可以實(shí)現(xiàn)眾多優(yōu)秀的幾何畫板功能，并能夠以動畫的方式加深學(xué)習(xí)者的理解，如圖7所示，使用canvas功能模擬三角函數(shù)sin圖像生成原理，配以動畫效果，sin函數(shù)的變化過程非常直觀。圖8所示則是一次函數(shù)、二次函數(shù)和三次函數(shù)的生成曲線效果圖，通過對參數(shù)和冪級的動態(tài)調(diào)整，可以直觀地看出函數(shù)曲線的變化特點(diǎn)。
上述應(yīng)用實(shí)例的功能代碼都是開源開放的，因此，許多優(yōu)秀的知識點(diǎn)教學(xué)方法都可以通過在線網(wǎng)絡(luò)得到廣播和實(shí)踐，并可以同其他優(yōu)秀教學(xué)方法相融合，得到進(jìn)一步的優(yōu)化和提高。
四、結(jié)束語
HTML5以其先進(jìn)的理念和獨(dú)具的特性，使得計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)能夠以極小的代價在數(shù)學(xué)教育上實(shí)現(xiàn)推廣，使教師能夠有更充分的時間和精力去做計(jì)算機(jī)不能勝任的工作，投人到引導(dǎo)學(xué)生的思維中去，因此，HTML5技術(shù)必將為計(jì)算機(jī)輔助數(shù)學(xué)教學(xué)帶來更為廣闊的發(fā)展空間。
不過，正如許多專家學(xué)者所說，使用多媒體CAI對增加課堂容量，提高教學(xué)效率是非常有效的，但教師在課堂上的主導(dǎo)地位仍是不可替代的，需要防止對多媒體CAI的推廣走人極端，把握現(xiàn)代教學(xué)與傳統(tǒng)教學(xué)的最佳契合點(diǎn)，走出一條符合時代特征的具有現(xiàn)代化氣息的教學(xué)新路。
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