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摘要：进入21世纪信息时代，计算机作为信息的载体已经走进了千家万户。随着大中专院校普及计算机基础课程作为必修课、高中会考将信息技术作为会考科目与毕业直接挂钩，计算机这种当代社会必不可少的工具也悄然走进了高中最重要的一门基础学科——数学的课堂。本文以3Dmax软件在高中立体几何教学中的应用为例，说明了计算机专业软件在高中数学教学中的巧妙应用。
关键字：高中数学 计算机 软件 立体几何
中图分类号：G623.5
利用计算机讲授中学数学课程，已经不仅仅是二十世纪九十年代幻灯片的变相（PPT），而是充分利用计算机的强大计算能力和模拟能力的优势，让教师以一个崭新的角度传授过去枯燥的数学知识，给学生们以全新的视角，更直观和系统地掌握教材内容。
在过去的近十年中，POWERPOINT、几何画板等数学教学专用软件已经得到了充分应用，但只是把传统意义上的幻灯片和板书用计算机投影的新方式展示给学生，并没有从根本上解决教学过程中的枯燥、死板等问题。对于学生而言，刚刚看到时的一点点新奇感会在长时间的学习中逐渐减弱。造成教学效果不太尽如人意的原因在于，用于数学教学的计算机软件过于简单和传统。我们不妨在解决上述问题时运用“杀鸡用牛刀”的办法，将几种界面亲和、效果明显、角度新颖的计算机专业制图软件带入多媒体课堂，展现给学生一个前所未有的学习环境。
一、3Dmax应用实例：（新教材1.1.2棱柱、棱锥和棱台的结构特征）
3Dmax是一款三维立体设计师专用软件，这款软件功能强大，操作复杂，需要较深的专业知识，包括数学中的立体几何、空间解析几何、向量空间，计算机中的计算机图形学、程序设计与算法等。3Dmax软件制作出的三维立体图效果十分逼真，并可进行多角度预览。
虽然这款软件工作界面十分专业，一般非计算机专业人员很难上手，但一旦掌握并用其讲授高中立体几何，将非常得心应手。这里我们利用最新版本的3Dmax 9。
立体几何是高中数学中的一个重要组成部分，虽然高考的命题难度不算很大，但由于要将立体图形放在平面上展示给学生，无论是对于学生理解还是教师讲授，都存在一定难度。人类生活的世界是一个三维立体的世界。在立体几何知识的引入阶段，我们可以把现实生活中的一些物体抽象为几何模型，用投影仪展示给学生。
多面体的概念是我们高中立体几何中的第一个定义。“面”的概念对于刚从初中升入高中的学生们来说是一个容易犯错的地方。例如，圆柱是不是多面体？对于一部分学生来说答案是含糊不清的。在这里我们可以利用3Dmax软件的对象可操控性，把圆柱进行按底面、侧面分解。
这样，多面体的定义便一目了然。
接下来，凸凹多面体的分类概念对于学生们来说不太容易理解，因此，这里利用软件的动态功能对凸凹多面体进行讲解。
选择凸多面体的任意一个表面进行横向和纵向展开：
我们再来看看凹多面体：
选取其中一个面并扩大
这样通过一个不到一分钟的演示过程，就可以用最直观的方式让学生掌握概念并牢记。
与此相似的还有几何体的截面概念：
我们在软件界面上建立一个圆锥和一个平面。我们可以随意移动这个平面，进行截圆柱的动作，所得截面形状很明显：
在讲授棱柱的形成过程时，我们可以充分利用软件的动态特性，向学生们展示“面动成体”的过程：
对于直棱柱与斜棱柱，一般学生都能掌握最基本的概念，但这距离高考及日后升入大学的学习要求是远远不够的。这里我们利用控件对建立好的直棱柱进行修改（改坐标轴），所有动作都是由动态完成。
这样，我们在一节课时间内，利用3Dmax9讲授完了有关多面体的知识和棱柱的一部分知识。
其实，除了几何体之外，高中数学其他方面的知识也可用这个软件进行教学。必修1-2最后一个单元“空间直角坐标系”中的图都是利这个软件完成制作的。3Dmax9不仅可以以动态显示多种几何体，还可以在同一个屏幕上显示三视图。
我们在以上的篇幅中简单介绍了3Dmax9在立体几何教学中的应用，完全摒弃了传统的黑白平面教学法，利用真彩色3D立体视角进行教学，效果可见一斑。基础教学知识方面，需要大学线性代数中的向量空间和矩阵知识，以及空间解析几何中的基础知识；计算机专业知识方面，需要掌握计算机图形学、图像学、简单的编程知识以及娴熟的计算机操作能力；计算机硬件方面，需要奔IV2.0以上的CPU主频速度，512M以上的内存，64M以上的显卡，以及大功率的投影仪；软件方面，WINDOWS XP SP2以上的系统软件，3Dmax final版本。满足了上述条件，才能保证计算机的正常运行和教学的顺利进行。
二、其他软件应用展望
除立体几何外，对于高中数学的其他方面知识，我们也可以利用各种各样的计算机专业软件进行教学。概率与统计是高中课本中比较简单但同时也是运算比较繁琐、学生们学习兴趣不太高的地方。我们采用界面多彩、生动易懂的多功能软件——EXCEL 2010、Access 2010和Visual Fox进行讲解。EXCEL 2010是微软公司OFFICE 2010中的重要组成部分，是目前的最新版，功能上比以前的版本有了很大程度的改进，主要用于制表和统计。用这款软件进行计算，可以以最快的速度得到结果和统计图（多达几十种）。Access 2010也属于OFFICE 2010的套件之一，用于非专业数据库处理，上手度一般，效果优于其他大众型数据库软件。Visual Fox相对Access难度较大，因为它是专业的数据库建立和管理工具，用来学习概率与统计再合适不过。这三种软件中，EXCEL 2010是比较大众化的办公软件，Access 2010和Visual Fox是数据库处理软件，但相对前文的3Dmax9来说，还是比较容易上手的。
平面解析几何是高中数学中的重点和难点，学生们学习起来颇感吃力。其中圆锥曲线的绘制和展示是一块难啃的“骨头”。以往的教学中我们经常用“几何画板”授课。几何画板虽然可以很标准地展示坐标轴和圆锥曲线，但界面亲和力不够，智能性不高，略显呆板。我们利用专业工程平面制图软件AutoCAD2005和Photoshop V10.0进行讲授。（字数所限，这里不进行详细介绍）
三、结语
进入信息化时代，在教学中我们有太多太多的方面需要改进。电子信息技术方面，计算机CPU的主频更新速度已经快到少于三个月的时间便可以上一个新的台阶，软件方面更是突飞猛进。在日益先进的技术的带领下，我们的教学更应该“与时俱进”，跟上时代的脚步，在保证教学的严格、完善的同时，尽可能多地引入科技含量高的教学技术，让我们的学生在崭新的课堂里轻松快乐地学习，掌握他们应该掌握的全部知识，为进入高等学府继续深造打下坚实的基础！
参考文献：
[1] 梁华. 高中数学课堂有效教学策略的实践研究. 东北师范大学教育硕士毕业论文. 2009
[2] 陈宇. 情境教学在高中数学教学中的应用. 苏州大学教育硕士毕业论文. 2009
[3] 杨育彬，林珲，朱庆. 基于内容的三维模型检索综述. 计算机学报. 2004年第10期
[4] 郑伯川，彭维，张引，叶修梓，张三元. 3D模型检索技术综述. 计算机辅助设计与图形学学报. 2004年第07期
[5] 梅宏，王千祥，张路，王戟. 软件分析技术进展. 计算机学报. 2009年第09期
关键字：高中数学 计算机 软件 立体几何
中图分类号：G623.5
利用计算机讲授中学数学课程，已经不仅仅是二十世纪九十年代幻灯片的变相（PPT），而是充分利用计算机的强大计算能力和模拟能力的优势，让教师以一个崭新的角度传授过去枯燥的数学知识，给学生们以全新的视角，更直观和系统地掌握教材内容。
在过去的近十年中，POWERPOINT、几何画板等数学教学专用软件已经得到了充分应用，但只是把传统意义上的幻灯片和板书用计算机投影的新方式展示给学生，并没有从根本上解决教学过程中的枯燥、死板等问题。对于学生而言，刚刚看到时的一点点新奇感会在长时间的学习中逐渐减弱。造成教学效果不太尽如人意的原因在于，用于数学教学的计算机软件过于简单和传统。我们不妨在解决上述问题时运用“杀鸡用牛刀”的办法，将几种界面亲和、效果明显、角度新颖的计算机专业制图软件带入多媒体课堂，展现给学生一个前所未有的学习环境。
一、3Dmax应用实例：（新教材1.1.2棱柱、棱锥和棱台的结构特征）
3Dmax是一款三维立体设计师专用软件，这款软件功能强大，操作复杂，需要较深的专业知识，包括数学中的立体几何、空间解析几何、向量空间，计算机中的计算机图形学、程序设计与算法等。3Dmax软件制作出的三维立体图效果十分逼真，并可进行多角度预览。
虽然这款软件工作界面十分专业，一般非计算机专业人员很难上手，但一旦掌握并用其讲授高中立体几何，将非常得心应手。这里我们利用最新版本的3Dmax 9。
立体几何是高中数学中的一个重要组成部分，虽然高考的命题难度不算很大，但由于要将立体图形放在平面上展示给学生，无论是对于学生理解还是教师讲授，都存在一定难度。人类生活的世界是一个三维立体的世界。在立体几何知识的引入阶段，我们可以把现实生活中的一些物体抽象为几何模型，用投影仪展示给学生。
多面体的概念是我们高中立体几何中的第一个定义。“面”的概念对于刚从初中升入高中的学生们来说是一个容易犯错的地方。例如，圆柱是不是多面体？对于一部分学生来说答案是含糊不清的。在这里我们可以利用3Dmax软件的对象可操控性，把圆柱进行按底面、侧面分解。
这样，多面体的定义便一目了然。
接下来，凸凹多面体的分类概念对于学生们来说不太容易理解，因此，这里利用软件的动态功能对凸凹多面体进行讲解。
选择凸多面体的任意一个表面进行横向和纵向展开：
我们再来看看凹多面体：
选取其中一个面并扩大
这样通过一个不到一分钟的演示过程，就可以用最直观的方式让学生掌握概念并牢记。
与此相似的还有几何体的截面概念：
我们在软件界面上建立一个圆锥和一个平面。我们可以随意移动这个平面，进行截圆柱的动作，所得截面形状很明显：
在讲授棱柱的形成过程时，我们可以充分利用软件的动态特性，向学生们展示“面动成体”的过程：
对于直棱柱与斜棱柱，一般学生都能掌握最基本的概念，但这距离高考及日后升入大学的学习要求是远远不够的。这里我们利用控件对建立好的直棱柱进行修改（改坐标轴），所有动作都是由动态完成。
这样，我们在一节课时间内，利用3Dmax9讲授完了有关多面体的知识和棱柱的一部分知识。
其实，除了几何体之外，高中数学其他方面的知识也可用这个软件进行教学。必修1-2最后一个单元“空间直角坐标系”中的图都是利这个软件完成制作的。3Dmax9不仅可以以动态显示多种几何体，还可以在同一个屏幕上显示三视图。
我们在以上的篇幅中简单介绍了3Dmax9在立体几何教学中的应用，完全摒弃了传统的黑白平面教学法，利用真彩色3D立体视角进行教学，效果可见一斑。基础教学知识方面，需要大学线性代数中的向量空间和矩阵知识，以及空间解析几何中的基础知识；计算机专业知识方面，需要掌握计算机图形学、图像学、简单的编程知识以及娴熟的计算机操作能力；计算机硬件方面，需要奔IV2.0以上的CPU主频速度，512M以上的内存，64M以上的显卡，以及大功率的投影仪；软件方面，WINDOWS XP SP2以上的系统软件，3Dmax final版本。满足了上述条件，才能保证计算机的正常运行和教学的顺利进行。
二、其他软件应用展望
除立体几何外，对于高中数学的其他方面知识，我们也可以利用各种各样的计算机专业软件进行教学。概率与统计是高中课本中比较简单但同时也是运算比较繁琐、学生们学习兴趣不太高的地方。我们采用界面多彩、生动易懂的多功能软件——EXCEL 2010、Access 2010和Visual Fox进行讲解。EXCEL 2010是微软公司OFFICE 2010中的重要组成部分，是目前的最新版，功能上比以前的版本有了很大程度的改进，主要用于制表和统计。用这款软件进行计算，可以以最快的速度得到结果和统计图（多达几十种）。Access 2010也属于OFFICE 2010的套件之一，用于非专业数据库处理，上手度一般，效果优于其他大众型数据库软件。Visual Fox相对Access难度较大，因为它是专业的数据库建立和管理工具，用来学习概率与统计再合适不过。这三种软件中，EXCEL 2010是比较大众化的办公软件，Access 2010和Visual Fox是数据库处理软件，但相对前文的3Dmax9来说，还是比较容易上手的。
平面解析几何是高中数学中的重点和难点，学生们学习起来颇感吃力。其中圆锥曲线的绘制和展示是一块难啃的“骨头”。以往的教学中我们经常用“几何画板”授课。几何画板虽然可以很标准地展示坐标轴和圆锥曲线，但界面亲和力不够，智能性不高，略显呆板。我们利用专业工程平面制图软件AutoCAD2005和Photoshop V10.0进行讲授。（字数所限，这里不进行详细介绍）
三、结语
进入信息化时代，在教学中我们有太多太多的方面需要改进。电子信息技术方面，计算机CPU的主频更新速度已经快到少于三个月的时间便可以上一个新的台阶，软件方面更是突飞猛进。在日益先进的技术的带领下，我们的教学更应该“与时俱进”，跟上时代的脚步，在保证教学的严格、完善的同时，尽可能多地引入科技含量高的教学技术，让我们的学生在崭新的课堂里轻松快乐地学习，掌握他们应该掌握的全部知识，为进入高等学府继续深造打下坚实的基础！
参考文献：
[1] 梁华. 高中数学课堂有效教学策略的实践研究. 东北师范大学教育硕士毕业论文. 2009
[2] 陈宇. 情境教学在高中数学教学中的应用. 苏州大学教育硕士毕业论文. 2009
[3] 杨育彬，林珲，朱庆. 基于内容的三维模型检索综述. 计算机学报. 2004年第10期
[4] 郑伯川，彭维，张引，叶修梓，张三元. 3D模型检索技术综述. 计算机辅助设计与图形学学报. 2004年第07期
[5] 梅宏，王千祥，张路，王戟. 软件分析技术进展. 计算机学报. 2009年第09期