昝 友

在高中數學教學中應用圖形計算器的實踐與探索

昝 友

隨著社會的不斷發(fā)展，科技也在不斷的創(chuàng)新進步中，很多的新興科技實際應用到社會生活中會給現有的社會生活狀態(tài)帶來很大的改變。課堂教學也是如此，現在的課堂教學中已經融入了很多科技因素，如多媒體教學等。新興科技的應用可以使得教學形式更加多樣，也更便于學生對于新知識的理解和掌握。高中數學的重要性是不言而喻的，所以在高中數學的教學中應用圖形計算器這種“新科技”也是十分有意義的。擬從圖形計算器的優(yōu)勢入手，分析其在高中數學教學中應用的可實踐性。

高中數學；應用；圖形計算器

圖形計算器用最通俗的語言表述就是學習數學的計算機，其是在計算機的基礎上發(fā)展起來的，是專門用來學習數學的一種工具。圖形計算器作為一種新興的科技工具，可以完成數據的處理，方程的解析以及模型的建立等一系列的工作，是一種很有用的理科學習工具。隨著社會的不斷發(fā)展，圖形計算機慢慢進入了人們的視野，也獲得了很多教育機構和教育專家的認可，有理由相信圖形計算器可以在高中數學的教學中得到運用。數學是典型的理科性學科，理性思維很重要，邏輯和想象力也是學習數學不可缺少的東西。正是由于數學過于抽象，很多學生在數學的學習上找不到方法。20世紀80年代中期，世界上第一臺圖形計算器問世，并借助日新月異的計算機技術不斷完善，幫助學生擺脫學習數學枯燥、無助的困境［1］。當前高中數學的教學中面臨著很多的問題，不論是教師還是學生對于數學的學習都難以擺脫抽象、難以理解的困境，而圖形計算器的出現正好可以改善目前高中數學教學中存在的問題，圖形計算器應用到高中數學的教學中，就會給高中數學的教學帶來質的改變。圖形計算器這一新鮮血液的注入將會改變傳統(tǒng)高中數學的課堂教學現狀，圖形計算器高度智能化、互動性強等特點，會為高中數學的教學注入更多的活力。

一、在高中數學教學中應用圖形計算器的必要性

高中數學教學的難度大家有目共睹，隨著現代技術的不斷發(fā)展，現代的課堂教學也越來越多地利用信息技術呈現以往教學中難以呈現的學習內容。這樣一來，不僅有利于教師對于抽象知識點的講解，還對學生產生了潛移默化的影響，使得學生們認識到信息技術解決問題的強大能力，讓學生主動地學習、探索。在目前這個時期，全國各地有很多地方不能做到每名學生人手一臺計算機。但是很多學生是擁有自己的計算器的，學生的這種計算器往往只能進行四則運算，或是可進行乘方、開方、指數、對數、三角函數、統(tǒng)計等方面運算。進行計算是這種計算器的功能，除此之外再無其他。但是，圖形計算器的功能卻不僅僅是運算，更是一種學習數學的智能機器，是能夠幫助教師和學生解析數學難點的實用工具。如果能把這種圖形計算器運用到高中數學的教學中，會大幅度地提高高中數學的教學質量和教學效率，學生的學生成績也會獲得不同程度的提升。

將圖形計算器運用到高中數學課堂的實際教學中是十分必要的。現代的圖形計算器功能十分強大，基本可以滿足目前高中數學教學中的所有需求。在高中的數學教學中，小到數學運算、方程組求解，大到動態(tài)函數的運算以及立體幾何圖形的解答等，圖形計算器都可以做出正確解答，而且操作十分簡便，解答過程也十分詳細。所以說將圖形計算器運用到高中數學的教學中去，將會給整個高中數學的教學模式帶來巨大的改變，這種改變一定會給高中數學教學帶來意想不到的變化。因為在目前傳統(tǒng)的教學模式下，高中數學課堂上仍然是教師按照課本的知識點進行講解，舉出相應的實例，然后進行歸納，學生基本上是聽教師的講解，然后進行記憶。最后的效果就是學生并不能真正地理解掌握這個問題，只是在教師的引導下記住了這個問題，這種被動的教學模式使得學生不能舉一反三，對于知識點一知半解，會給以后的學習留下更大的隱患。將圖形計算器運用到高中數學的教學中就可以有效地改變這種現狀，利用圖形計算器便于學生的理解，能夠減少學生接受新知識的阻礙，使得抽象的問題具體化。一旦學生理解了新的知識點，再進行運用就會變得簡單。這才是高中數學教學應該達到的目標，讓學生掌握知識，學會運用。

二、在高中數學教學中應用圖形計算器的可能性

了解了把圖形計算器運用到高中數學教學中的必要性，就要明白在高中數學教學中哪些方面可以運用到圖形計算器。在現代社會眾多的科學技術中，圖形計算器因為其各項功能與數學聯(lián)系較為緊密，本身可以作為數學活動的工具，這樣一來圖形計算器就可能會成為與數學課程整合最有優(yōu)勢的一種現代信息技術。其實，圖形計算器已經進入了學校的教學課堂。2000年，為配合教育和課程改革需要，德州儀器（TI），在北京、上海、廣東等地建立了200多所實驗學校，并于2005年成立上海市中小學數學DIMA研究中心，研究和推動基于圖形計算器的數字化數學活動平臺，提出了“移動數學實驗室”的全新理念和教學方式［2］。 圖形計算器成功進入數學的教學活動中，推動數學科目的課堂教學進程，讓大家有理由相信圖形計算器也可以運用到高中數學的教學中。

1.繪圖

眾所周知，高中數學的教學中，有很多的知識點都需要繪圖進行講解，其中有平面的也有立體的。圖形計算器作為一種學習數學的智能工具，特色之一就是能夠繪制出精準的圖形，不論是平面圖形還是立體圖形，都難不倒圖形計算器。例如，高中數學都要進行函數的學習，在函數的教學中不可避免地要進行函數圖像的繪制。很多時候，圖形繪制就成為解題的關鍵。面對簡單的函數可能人工還能比較容易精確地繪制出來，但是如果碰到了難度比較大的函數，想要用筆繪制出來就很困難。即使花費大量的時間可以繪制出來，準確度也是值得考量的。但是一旦有了圖形計算器這個問題就變得很簡單了，只要人工輸入函數的解析式，圖形計算器就會自動生成函數的圖像。這樣一來就讓教學變得簡單，也能省去很多的課堂時間，學生也能更清晰直觀地了解知識點的內容。繪制出圖像之后，利用圖形計算器可以對圖形進行放大、縮小操作，甚至改變任意一點的坐標，這種靈活的教學方式更能夠啟迪學生的智慧，引起學生的興趣。圖形計算機除了可以繪制平面圖形，還可以繪制立體圖形，這種三維繪圖的功能是高中數學教學的最佳幫手。很多學生由于缺少立體空間的想象能力，聽不懂教師的授課，而圖形計算器的出現，使抽象的立體圖形具體地出現在學生的面前，使得教學變得簡單而且高效。

2.計算

圖形計算器的計算能力遠遠高于普通計算器。常見的一些數字運算是普通計算器就可以做到的事情，但是復雜的運算卻只有圖形計算器做得到，如方程組的運算。圖形計算器是智能的數學學習工具，只需要輸入相關的方程組，調用解答方程組的命令，問題就會迎刃而解。這是因為圖形計算器有著龐大的內置計算機代數系統(tǒng)。方程組的運算，微積分以及函數等都可以予以解答。將圖形計算器強大的計算功能運用到高中數學的教學中不僅可以節(jié)約課堂教學的時間，還可以舉一反三，使得學生對于知識點的掌握更加靈活和全面。高中數學的教學中，應該教會學生的是學習方法與思路，注重培養(yǎng)學生對于知識點的理解與運用。但是現實卻是教師在高中數學教學中花費了大量時間去講解知識點與計算，而忽略了最重要的部分，即學生的理解過程。圖形計算器的應用可以改變這種現狀，使得教師的教學重心重新回到學生的理解上。

3.分析

高中數學越來越復雜，很多情況需要先對相關的信息進行判斷，利用有用的信息才能做出正確的解答。篩選信息也是高中數學教學中需要教會學生的一項技能。圖形計算器具有強大的分析統(tǒng)計能力，能夠根據相關的信息繪制出相關的圖像，直觀地展現出來，并能夠根據相關的信息進行精準的分析，得到準確的答案。這些問題采用傳統(tǒng)方法都是很難呈現的，借助圖形計算器，枯燥的課堂變得生動有趣，也更有助于學生對數學問題的理解。運用圖形計算器解決統(tǒng)計問題的好處就在于，只需要把數據“告訴”計算器，然后輸入相關指令就可以了，簡單快捷又形象直觀［3］。利用圖形計算器可以對很多的教學難點進行分析，通過圖像分析，能夠加深學生對于知識點和公式的理解與記憶。同樣也方便學生進行對比，更好地進行理解性記憶。高中數學教學需要培養(yǎng)學生的邏輯思維能力，圖形計算器的運用可以讓學生進行自主學習，自己發(fā)現問題，思考問題。所以把圖形計算器運用到高中數學教學中不僅不會影響學生對于知識的掌握，反而會幫助學生自主的思考學習。

三、在高中數學教學中應用圖形計算器的意義

圖形計算器在高中數學教學中得以運用將會給高中數學教學帶來巨大的進步。因為現代新興的教育科技不僅是教師教學的工具，更是學生學習的工具。圖形計算器的運用可以擴寬學生的視野，增加學生的知識面，培養(yǎng)學生的創(chuàng)造性思維。這種先進的教學工具可以清晰地展現教師的思路和方法，能讓學生樹立起學習好數學科目的信心與興趣。技術手段的運用可以讓學生對于知識點的把握更加透徹，使得學生主動思考、推理，圖形計算器為學生的思考和推理提供了一個開闊的平臺，利用圖形計算器學生可以進行開放性的學習。不論是教師還是學生在圖形計算器的輔助下，都能發(fā)散自己的思維，提高數學學習的積極性和效率，自然而然地提高數學成績。

圖形計算器的應用會使得高中數學的教學環(huán)境更加豐富，給學生創(chuàng)造出更好的學習環(huán)境。學生會對知識點有更直觀的感受，并且通過改變一些條件得到不同的圖像或者答案，讓學生直觀地看到對比，更有利于培養(yǎng)學生的邏輯思維能力和推理創(chuàng)造能力。另外，圖形計算器的應用可以加深學生與教師在課堂教學上的交流，改變目前高中課堂基本是教師講，學生聽的尷尬局面。通過圖形計算器，教師可以在課堂上利用一些生動的數學模型引入新知識點的教授，讓學生把理論與實踐結合起來，能夠了解問題產生的來龍去脈，真正理解學習內容的實質。在知識點教授的過程中，學生與教師可以進行合作，和學生一起利用圖形計算器尋找問題的答案，教師在此過程中起著引導的作用，讓學生成為課堂的主體。這樣一個良性互動的課堂才是高效的課堂。

四、結束語

現代科技在人們的生活與工作中無處不在，在教學工作中也不例外。目前各個學科的教學改革都在進行中，在高中數學的教學中，也應該重視現代科技的應用。圖形計算器作為一種學習數學的智能工具，可以有效地節(jié)約課堂的時間，提高課堂的教學效率，更重要的是有助于學生對于知識點的理解，引起學生學習數學的興趣，提高學生學習數學的積極性。所以有理由相信將圖形計算器應用到高中數學的教學課堂中會給高中數學的教學帶來好的改變。

［1］ 林 風.新技術背景下數學教學的新視角、新啟示：例談圖形計算器的應用［J］.中國數學教育，2012（4）：41-45.

［2］ 章建躍.數學·信息技術·數學教學［J］.課程·教材·教法，2012（9）：62-66.

［3］ 郭立昌.圖形計算器與中學數學創(chuàng)新教育：幾個值得思考的問題［J］.數學教育報，2001，10（4）47-51.

作者信息

昝友，本科，講師。山東省淄博市體育運動學校，255026