用户故事

Colegio Sagrado Corazón Jesuitas León使用MATLAB实时脚本教授中学数学概念

挑战

提高学生在中学数学课堂上的参与度

解决方案

使用MATLAB现场脚本创建交互式笔记本和介绍基本的编程概念

结果

  • 满足多元化教育需求
  • 传统教学方法与数字化教学方法相结合
  • 早期介绍的编程基础

“当我们的学生进入大学并开始他们的职业生涯时,他们将不会使用20世纪的技术。通过将理论与当前技术相结合,基于MATLAB现场脚本的交互式笔记本有能力显著改善我们的教学方式,让学生为今天的挑战做好准备。”

Pablo López, Colegio Sagrado Corazón Jesuitas León
实时脚本,用MATLAB实时编辑器构建,用于教授数学概念。

实时脚本,用MATLAB实时编辑器构建,用于教授数学概念。


Colegio Sagrado Corazón Jesuitas León位于西班牙León,是一所耶稣会学校,约有1100名学生注册。像全国大约60所耶稣会学校中的许多一样,Colegio Jesuitas León具有全面的中学课程,包括语言和文学、数学、地理和历史、宗教、体育、艺术和科学等课程。和世界各地的中学一样,Colegio Jesuitas León正在寻找新的方法来吸引那些往往更适应科技而不是传统教科书的学生。

在一节面向14、15岁学生的数学课上,数学老师巴勃罗·López最近介绍了一种新的教学方法,在这种方法中,大部分教科书已被MATLAB取代®生活的脚本。学生使用现场脚本作为交互式笔记本学习如何分析和解决不同类型的方程和方程组。“基于课本的课程是非常静态的。学生们被要求阅读课文并做练习,但他们很难深入理解数学概念,”López说。“相比之下,MATLAB中的实时脚本是动态的。学生可以交互式地修改参数值,并了解它们的变化如何影响函数或方程的行为。这种互动吸引了他们,让他们更容易理解潜在的理论。”

挑战

除了缺乏学生的参与,López发现传统教科书导向的课程的主要缺点是它们在学生能力不同的班级中不能很好地发挥作用——这几乎是每一个班级。高水平的学生可以很容易地掌握材料,但很快就会感到厌烦,因为没有更深入地探索概念的简单方法。其他学生在从静态文本和图表中学习新概念时更困难,他们会从更动态的环境中受益。

López想把基础编程引入课堂,部分是为了让分析和求解方程的过程更有趣,让学生为一个科学和技术问题通过计算而不是手工解决的世界做好准备。认识到初学者经常在编译器、语法错误和类似的编码问题上遇到的困难,他想为学生提供一个环境,在这个环境中,代码、输出、方程和格式化的文本可以在一个脚本中一起呈现。这将有助于减少错误和干扰。

解决方案

在MATLAB Live Editor中工作,López开发了一套基于课堂教科书中涵盖的主题的实时脚本,这些主题包括等价方程、一、二次方程、方程组、代换法和消元法。

当他第一次开始教授一个主题时,López会在他讲课时在教室里的数字白板上显示现场脚本。在López返回到现场脚本并解释如何用代码解决这些相同的练习之前,学生们手工完成了一些关于该主题的基本练习。使用内置滑块,他展示了各种参数值如何影响方程图形的形状。

López将现场脚本发布到MATLAB文件夹中,学生可以使用MATLAB移动™在他们的iPhone或iPad设备上

每周五,López会让学生们做一些小项目,目的是让他们更深入地学习本周的内容。在一个这样的项目中,学生使用MATLAB在线™和App Designer开发一个解方程的应用程序。在另一个教室里,学生们搭建简单的乐高积木®头脑风暴®应用程序使用MATLAB和Simulink®

López分享了他为课程开发的现场脚本的西班牙语、英语和法语版本MATLAB文件交换.他在Colegio Jesuitas León的同事们现在正在探索使用现场脚本来教授其他学科,包括物理学,他们的想法是最终取代所有研究领域的物理教科书。

结果

  • 满足多样化的教育需求。“有了MATLAB,我可以根据学生的不同能力来调整我的教学,”López说。“速度快的学生有机会在没有我的情况下深入学习材料。这让我有更多的时间来关注那些需要更多帮助的学生,创作现场脚本,帮助他们从视觉上掌握新概念。”
  • 传统教学方法与数字化教学方法相结合。López说:“通过将传统笔记与MATLAB编程相结合,实时脚本使创建交互式和功能性的教学材料成为可能。”“结果不仅是旧材料的数字化,而且是对其有意义的改进。”
  • 早期介绍了编程基础知识。López说:“通过将MATLAB集成到我的课堂上,我能够在中学生学习数学的同时,为他们早期介绍基本的编程概念。”“学生们在进入大学和未来的日子里都会从这种经历中受益。”

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