利用PowerPoint和Excel创建动态函数图像

龙源期刊网创建动态函数图像作者：刘景州来源：《中国信息技术教育》2010年第13期在制作课件时,理科教师经常会用到一些精确的函数图像,特别是动态演示函数变化规律的图像。其实利用PowerPoint和Excel这两个常用的软件就能很好地创建这样的图像,笔者以一个典型的函数y=Asin(ωx+ψ)图像为例,和大家共同见证这一图像的创建过程,所用到的版本为Office2007。●利用PowerPoint实现利用PowerPoint实现的创作思路是:利用VBA工具中的文本框、按钮以及相应的画线函数控制y=Asin(ωx+ψ)中的相应参数,在与用户的交互中,形象展示出各参数对图像的影响以及图像的变化过程,具体操作步骤如下。1.排列课件所用到的各对象首先调出开发工具面板,在PowerPoint选项里显示开发工具选项(如图1),则会出现开发工具的面板。龙源期刊网点选开发工具面板中需要的选项并拖放到幻灯片中,即三个文本输入框,用来接收幻灯片放映时输入的A、ω、ψ的值,通过改变这三个参数的值,观察函数y=Asin(ωx+ψ)图像的相应变化,并联系生活中的实际意义,从而让抽象的数学形象化,激发兴趣,鼓励学生进一步探索数学王国的奥秘。这些功能的实现还需要三个按钮对象,分别命名为画图、画坐标轴、清除图像。命名是在按钮的属性面板里,将“Caption”右侧的内容改为按钮显示的文字,并将“AutoSize”右侧的“False”改为“True”。其他的可以采用默认形式(如图2)。龙源期刊网提供了一个扩展功能的工具,可以把指令加载到相应的对象上,从而实现更多的交互功能。在各按钮上点键,选择查看代码就能打开VBA代码编辑窗口。下面是画图按钮的代码:PrivateSubCommandButton1_Click()WithActivePresentation.SlideShowSettings.Run.View.PointerColor.RGB=RGB(0,0,255)EndWithA=Val(TextBox1.Text)*100B=Val(TextBox2.Text)C=Val(TextBox3.Text)*3.14*100/180DoWhileCount450龙源期刊网=Count+100y1=-A*sin((B*Count+C)/100)+200Count=Count+1x2=Count+100y2=-A*sin((B*Count+C)/100)+200SlideShowWindows(1).View.DrawLinex1,y1,x1,y2LoopEndSub注:其中With语句改变正弦函数图像的颜色,DrawLine函数配合Do循环画出图像。PrivateSubCommandButton2_Click()SlideShowWindows(1).View.EraseDrawingEndSub这段代码是清除以前画的图像,实现多次输入。以下内容是画坐标系的代码,是利用画图命令配合循环语句实现的。PrivateSubCommandButton3_Click()WithActivePresentation.SlideShowSettings.Run.View.PointerColor.RGB=RGB(0,0,0)EndWithh=100k=200Length=10Number=500Dimxx龙源期刊网=1DoWhilexxNumberIfxxMod4=0ThenSlideShowWindows(1).View.DrawLineh+xx*Length,k-7,h+xx*Length,kSlideShowWindows(1).View.DrawLineh-xx*Length,k-7,h-xx*Length,kSlideShowWindows(1).View.DrawLineh,k-xx*(Length+4),h+7,k-xx*(Length+4)SlideShowWindows(1).View.DrawLineh,k+xx*(Length+4),h+7,k+xx*(Length+4)ElseSlideShowWindows(1).View.DrawLineh+xx*Length,k-3,h+xx*Length,kSlideShowWindows(1).View.DrawLineh-xx*Length,k-3,h-xx*Length,kSlideShowWindows(1).View.DrawLineh,k-xx*(Length+4),h+3,k-xx*(Length+4)SlideShowWindows(1).View.DrawLineh,k+xx*(Length+4),h+3,k+xx*(Length+4)EndIfxx=xx+1LoopSlideShowWindows(1).View.DrawLineh,k,h+xx*Length,kSlideShowWindows(1).View.DrawLineh-xx*Length,k,h,kSlideShowWindows(1).View.DrawLineh,k,h,k-xx*LengthSlideShowWindows(1).View.DrawLineh,k,h,k+xx*LengthEndSub下页图3即是幻灯片播放时的效果。●利用Excel实现龙源期刊网首先,在工作表中根据函数的等量关系输入相应的数据,然后制作出图表,这里选择的是带平滑线的散点图,利用滚动条实现各参数的动态改变,做出更灵活的动态交互效果。1.输入数据如图4输入各单元格数据,自B1至AX单元格是-24到24数字序列;第二行是X的值,数量关系是B2=B1*PI()/12,用自动填充柄拖到AX2即可;第三行是y值,y=$B$4*SIN($B$6*B2+$B$7),同样填充到AX3;A、ω、ψ分别输入到下面,为滚动条链接用。2.制作图表插入图表,选择带平滑线的散点图,选择数据区域为B2∶AX3,这样正弦图像已经画好了,到此我们已经得到一个比较精确的正弦函数图像。3.制作滚动条下面我们插入三个滚动条来动态改变A、ω、ψ三个参数的值。和PowerPoint一样,可以调出来开发工具面板,插入滚动条,这里以制作参数A的滚动条为例(如图5)。龙源期刊网右击滚动点,设置控件格式,单元格链接为B5,这里要说明一点:B2里面A引用的是B4,B4=B5/10,这是因为滚动条控件格式的步长至少是1,除以10之后让它的步长缩小为0.1,使得图像曲线的变化更流畅、自然。4.演示拖动控制A、ω、ψ三个参数的滚动条,可以看到图表中各参数值的变化以及图像的变化(如图6),这样可以让学生形象地看到y=Asin(ωx+ψ)的变化规律,帮助学生理解函数的数学意义和现实意义。●小结龙源期刊网从上面的动态函数图像创建过程中,不难发现利用PowerPoint和Excel创建课堂需要的一些看似复杂的图像的操作,还是相对容易掌握的。笔者经过实践研究发现,很多函数图像的创建都可以利用这两个软件实现,如直线斜率、双曲线、三角函数等,通过这样的方式达到课堂所需要的动态交互效果,能够更好地帮助学生学习抽象的理论、公式和概念。