Excel在高中數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)中的應(yīng)用技巧

張辰陽

摘 要 現(xiàn)代信息技術(shù)對數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)提供了極大的便利，將其與數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)結(jié)合起來會使我們學(xué)習(xí)效率得到提高。Excel軟件操作簡便、功能強(qiáng)大，尤其是它的函數(shù)和圖表的制作，可以讓抽象的數(shù)學(xué)知識直觀的表達(dá)出來。本文從統(tǒng)計、函數(shù)、方程、線性回歸、模擬數(shù)學(xué)實驗以及算法等方面對Excel軟件在高中數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)中的應(yīng)用技巧作了分析和說明，希望以此來提高同學(xué)們們對數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)和軟件應(yīng)用的興趣，從而主動在學(xué)習(xí)中應(yīng)用Excel以便提高了我們的學(xué)習(xí)能力和創(chuàng)新思維能力。

【關(guān)鍵詞】高中數(shù)學(xué)學(xué)習(xí) Excel應(yīng)用 現(xiàn)代信息技術(shù)

在高中數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)中運用Excel軟件學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)可以提高學(xué)習(xí)的效率，還能使比較抽象的數(shù)學(xué)知識變得具有可觀性，也可以可以幫助我們更好的理解復(fù)雜的數(shù)學(xué)知識，提高學(xué)習(xí)能力，使同學(xué)們樹立正確利用計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)等現(xiàn)代信息技術(shù)輔助工具解決問題的理念，培養(yǎng)同學(xué)們的數(shù)學(xué)實踐能力和探究新知識的意識，同時也培養(yǎng)同學(xué)們發(fā)現(xiàn)問題、提出問題、分析問題和解決問題的能力。我在數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)中實踐了Excel的多種用法，了解到它在高中數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)中的廣泛用途，比如作各種函數(shù)的圖象、解決高次或者不熟悉的方程、數(shù)據(jù)回歸分析，實驗?zāi)Ｐ蜆?gòu)建等，Excel在高中數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)中的應(yīng)用技巧讓我產(chǎn)生了濃厚的興趣。以下簡要介紹我在Excel應(yīng)用時總結(jié)的一些小的經(jīng)驗，希望可以為同學(xué)們的學(xué)習(xí)提供參考。

1 Excel在統(tǒng)計中的應(yīng)用

數(shù)據(jù)統(tǒng)計時，由于數(shù)據(jù)較多，方差、頻數(shù)、誤差等的計算非常麻煩，而利用Excel軟件解決可比較容易，其步驟可以簡化為：

（1）搜集并記錄樣本數(shù)據(jù)。

（2）在所記錄的大量數(shù)據(jù)里找出最大值和最小值然后再求出極差。

（3）確定數(shù)據(jù)中的組距和組數(shù)，將組數(shù)控制在5～12組。

（4）然后算出每組的頻數(shù)，得出頻率分布表，這個步驟比較麻煩容易出錯，需要注意一下。

（5）最后建立直角坐標(biāo)系，畫出最后的頻率分布直方圖。

這就是我總結(jié)出的用Excel軟件解決統(tǒng)計問題的方法，其他統(tǒng)計問題類推。

2 借助Excel軟件解決函數(shù)問題

高中數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)中常常有畫各種函數(shù)圖像的問題，手工作圖需要列表，描點，連線。此種傳統(tǒng)手法比較煩瑣并且不夠嚴(yán)謹(jǐn)，有些誤差就會喪失圖像的準(zhǔn)確性，這樣用坐標(biāo)紙一點點描繪的手工作圖方法經(jīng)常導(dǎo)致計算的疏忽，畫不出平滑的函數(shù)曲線。而Excel軟件可以制作我們需要使用的各種數(shù)學(xué)函數(shù)。比如說三角函數(shù)，就完全可以在Excel的功能欄中找到Excel函數(shù)和Excel圖表功能來描繪出函數(shù)圖像。 下面以制作正弦和余弦函數(shù)的圖像為例簡要說明函數(shù)圖像在Excel中的描繪方法。

步驟一： 打開Excel工作簿，出現(xiàn)sheet1工作表，在工作表的單元格里輸入相關(guān)數(shù)據(jù)。

步驟二：在第A2與A3單元格里分別輸入SIN函數(shù)和COS函數(shù)（因為SIN函數(shù)和COS函數(shù)在Excel中是以弧度值來定義的，所以如果是角度值，需要轉(zhuǎn)為弧度值）。然后分別將兩個單元格的公式復(fù)制到N2和N3就可以得出函數(shù)公式。

步驟三：選中制作函數(shù)圖像所需要的表中的數(shù)據(jù)，單擊Excel功能欄上的插入圖表，點擊圖表類型，選擇XY散點圖選項，然后再點擊右方的子圖表類型，選擇無數(shù)據(jù)點平滑線散點圖選項，點擊下一步就會出現(xiàn)一個圖表數(shù)據(jù)源的窗口，然后不需要任何的操作，直接單擊下一步，這就是選擇圖像類型。

步驟四：關(guān)于圖表選項的操作，圖表選項的操作是制作函數(shù)圖象的至關(guān)重要的步驟，步驟三之后首先為圖表命名一個標(biāo)題，例如取名為“正弦函數(shù)圖像和余弦函數(shù)圖像”；建立坐標(biāo)軸就可以了，不需要在進(jìn)行任何操作；然后可以做出網(wǎng)格，同樣也可以取消網(wǎng)格線；作圖例，圖例可以根據(jù)題目的情況來選擇位置和大小隨意；最后可以標(biāo)出數(shù)據(jù)標(biāo)志。前面操作結(jié)束之后單擊完成，一幅圖像就已經(jīng)插入到Excel的工作區(qū)了。最后可以編輯圖像的大小、字體和位置等。以上就是三角函數(shù)圖象用Excel軟件的制作方法。利用上面這種方法還可以制作反比例函數(shù)、二次曲線函數(shù)等多種復(fù)雜計算題型和函數(shù)圖像的制作問題，借助Excel軟件除了可以很容易實現(xiàn)一些復(fù)雜的計算外，還可以自動生成頻率分步直方圖、頻率分步曲線、模擬數(shù)學(xué)實驗、建立函數(shù)模型等，合理地利用好Excel軟件，可以讓學(xué)生對數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)更加感興趣，更有信心學(xué)好數(shù)學(xué)。如果老師使用好Excel軟件可以大量的節(jié)省課堂寶貴的時間，而且可以使學(xué)生迅速地獲得圖象并且加深了學(xué)生對函數(shù)圖象及函數(shù)性質(zhì)的理解和認(rèn)識。

3 借助Excel軟件解決方程問題

如何借助Excel軟件解決方程問題，應(yīng)用技巧如下：首先打開Excel工作簿，出現(xiàn)sheet1工作表，在工作表A1單元格里隨便寫個數(shù)字，然后在B1單元格里面輸入題中的公式，比如給出的公式為=5x^12+15x^8+x^6+2016*x^4+706*x^2+666*x（看起來似乎很難解）；然后選中B1單元格，點開菜單欄里的“數(shù)據(jù)”一項，選擇“模擬分析功能”里的“單變量求解”；這里目標(biāo)單元格 為B1，可變單元格為A1，單擊確定按鈕；這時會彈出一個求解窗口，關(guān)閉求解窗口，此時在單元格A1里的數(shù)字就是求得的x的值。試著做一下吧。

4 借助Excel軟件解決線性回歸的問題

線性回歸，也是統(tǒng)計分析中的一類問題，在高中數(shù)學(xué)中也占有很大比重。線性回歸方程，是根據(jù)樣本資料通過統(tǒng)計分析方式得到一個變量或一組變量的回歸關(guān)系的數(shù)學(xué)表達(dá)式。利用Excel軟件收集數(shù)據(jù)，建立數(shù)學(xué)模型可以很容易得出線性回歸方程的解。運用Excel軟件可以將誤差減到最小，尋找出數(shù)據(jù)的最佳匹配函數(shù)。 具有強(qiáng)大的快速計算的功能，讓我們解題更便捷，為高中生節(jié)省出更多寶貴的學(xué)習(xí)時間。

5 Excel在幾何學(xué)習(xí)中的運用

事實上我在學(xué)習(xí)幾何知識時運用Excel也是相對較多的，在Excel中幾何充分展現(xiàn)，條件可以展示出來，我們可以加深對幾何圖形和幾何問題的理解，使學(xué)習(xí)和解題過程更便捷。借助Excel模擬數(shù)學(xué)實驗。數(shù)學(xué)實驗一般是采用專業(yè)的軟件來進(jìn)行操作的，但是這些專業(yè)的軟件往往操作上相對比較復(fù)雜，而且多數(shù)需要購買使用，不能普及到所有老師和學(xué)生。那么我們可以采用Excel軟件，利用它所涵蓋的函數(shù)，和作圖等功能，就能快速簡單地來進(jìn)行模擬數(shù)學(xué)實驗，讓同學(xué)們能比較直觀的感受到數(shù)學(xué)模擬實驗過程，從而加深對數(shù)學(xué)知識的掌握和理解，提高同學(xué)們的數(shù)學(xué)思維能力。假設(shè)例題為小明同時拋五個硬幣，然后觀察正面朝上時計做1分，反面朝上計做2分，計算五個分?jǐn)?shù)的和，可能出現(xiàn)的所有情況中，每種情況的可能性各是多少？解題過程：首先還是要打開一個空白的Excel工作簿，在出現(xiàn)的sheet1工作表中的單元格A1、B1、C1、D1、E1里分別輸入“硬幣1”“硬幣2”“硬幣3”“硬幣4”“硬幣5”，在A2、B2、C2、D2、E2單元格中輸入公式“=FIXED（RAND（）*（2-1）+1，0）”，然后將A2、B2、C2、D2、E2單元格里的公式填充到A3至B2001單元格，此時相當(dāng)于拋了2 000次硬幣。然后在C1單元格里，輸入“點數(shù)和”字樣，在單元格C2中，輸入公式“=A2+B2”，通過這種方法計算出5枚硬幣朝上一面的分?jǐn)?shù)的和和5枚硬幣朝上一面的分?jǐn)?shù)的和。

6 結(jié)語

Excel在高中數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)中的應(yīng)用還有很多很多，以上我們討論了借助Excel模擬數(shù)學(xué)實驗、借助Excel軟件解決方程問題、借助Excel軟件解決函數(shù)問題、借助Excel做函數(shù)圖像等問題。同學(xué)們自己在學(xué)習(xí)中自主使用Excel更加能夠充分的理解復(fù)雜的高中數(shù)學(xué)知識，讓我們最為苦惱的高中數(shù)學(xué)變得具有趣味性，在一定的程度上提高了我們的學(xué)習(xí)能力和創(chuàng)新思維能力。

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作者單位

山東省泰安第二中學(xué)2015級5班 山東省泰安市 271000