高中數(shù)學(xué)課堂應(yīng)如何借助Mathematica軟件提高教學(xué)效率

張佳

摘?要：Mathematica是一種專門針對數(shù)學(xué)計算的軟件，相較于人們常用的計算器，這種軟件能夠計算更高難度的問題，且只要給出數(shù)據(jù)，它就能給出一個正確的答案，因為沒有人的思想，在進(jìn)行的時候幾乎不會出錯。教師需要做的，就是給予學(xué)生對Mathematica的充分理解，學(xué)生喜歡新鮮的事物，在初次面對它的時候，自然不會產(chǎn)生厭煩，教師要抓住這一點(diǎn)，以此激發(fā)學(xué)生的積極性。且因為其多種多樣的計算方式，學(xué)生能夠直觀地看到計算步驟，對知識的理解，學(xué)習(xí)效率都會有一定的提升。

關(guān)鍵詞：高中數(shù)學(xué);Mathematica數(shù)學(xué)軟件;知識理解;學(xué)生積極性;學(xué)習(xí)效率

高中數(shù)學(xué)早已不是普通的計算器能夠解決的了，且圍繞著高中數(shù)學(xué)知識點(diǎn)出的問題想要進(jìn)行驗算的話并不是一件容易的事情，往往需要耗費(fèi)很長的時間，這在平時或許行得通，但在時間緊迫的考試中不可能，學(xué)生沒時間浪費(fèi)在驗算上。這種時候就必須在平時培養(yǎng)學(xué)生的計算能力。學(xué)生在課上進(jìn)行計算的時候，可以由老師告訴答案，以確保自己的答案是正確的。但在課下，學(xué)生可以借助Mathematica科學(xué)計算軟件，得到一個正確的答案。如果發(fā)現(xiàn)和自己的答案不同的話，就可以及時進(jìn)行一個排查，將問題提前解決，養(yǎng)成一個良好的習(xí)慣。

一、加深學(xué)生對知識的理解

小學(xué)或者初中的數(shù)學(xué)知識點(diǎn)比較輕松，其中也有很多是為了高中的數(shù)學(xué)知識打下基礎(chǔ)，但高中的知識點(diǎn)和初中的知識點(diǎn)有一個質(zhì)的差距，學(xué)生理解起來并不是非常輕松。但傳統(tǒng)教學(xué)中，主體放在教師身上，固執(zhí)地認(rèn)為教師講得好，學(xué)生學(xué)習(xí)起來就會更好。確實，教師的講解對學(xué)生的學(xué)習(xí)會有一定的影響，但想要學(xué)生真正地掌握知識，就必須要讓學(xué)生理解知識點(diǎn)，這是傳統(tǒng)教學(xué)所不注重，也很難做到的。但Mathematica軟件不同，他能夠?qū)⒏黜棓?shù)據(jù)清楚的呈現(xiàn)在學(xué)生面前，學(xué)生能夠直觀地看到，理解起來自然也更加輕松。

例如，我在講解“集合”這一章節(jié)的時候，就會在最開始的時候?qū)W(xué)生提出一個問題，如果“我們將2、3、5、7四個數(shù)字看作一個集合，那在二十以內(nèi)，還有那個數(shù)字能夠進(jìn)入這個集合？”這只是一個單純的質(zhì)數(shù)集合，學(xué)生對這些東西并不陌生，自然能夠輕松作得出答案。而在講解結(jié)束之后，我會向?qū)W生提出一個更難的問題，也是關(guān)于這一章節(jié)的，學(xué)生可能沒辦法快速得到答案，這個時候我就可以借助Mathematica軟件，快速得到答案，也是因為這一軟件的特性，它不像計算機(jī)似的，需要答案只給出你一個答案，Mathematica還會給出詳細(xì)的步驟，節(jié)省時間的同時，學(xué)生理解起來也會更加輕松。

二、充分激發(fā)學(xué)生的積極性

當(dāng)學(xué)生喜歡某一件事物的時候，表現(xiàn)出來的狀態(tài)都是不一樣的，他們會為了這一件事物拼盡全力，即便是撞了南墻，還是初心不改，這是學(xué)生特有的表現(xiàn)。但如果學(xué)生不喜歡一件事情的時候，他們也不會強(qiáng)迫自己去進(jìn)行嘗試，即便知道這件事做好了可以得到獎勵，學(xué)生就是這樣，喜歡和不喜歡的事情分得很清，沒辦法強(qiáng)迫自己。但學(xué)生喜歡新鮮的事物，這一點(diǎn)是沒辦法改變的。教師可以通過Mathematica吸引學(xué)生興趣的同時，充分激發(fā)學(xué)生的積極性，并且注意讓學(xué)生保持興趣。

例如，我在講解“函數(shù)及其表示”這一章節(jié)的時候，就會在最開始的時候便借助Mathematica來和學(xué)生進(jìn)行一個速度比賽，規(guī)則如下，“我操作軟件，有一名學(xué)生喊開始，然后我和其他同學(xué)同時進(jìn)行計算，學(xué)生正常計算，而我則需要輸入數(shù)據(jù)，然后借助軟件進(jìn)行計算，比軟件快的同學(xué)，可以得到一次免寫作業(yè)的機(jī)會?！备咧猩幱谝粋€朝氣蓬勃的年級，有了目標(biāo)，自然會拼盡全力。但學(xué)生剛剛接觸這一章節(jié)的內(nèi)容，怎么可能比計算機(jī)算的還快？當(dāng)學(xué)生敗下陣來的時候，我就可以告訴學(xué)生，“不要心灰意冷，這場比賽我們可以一直進(jìn)行，直到你們所有人都能輕松地超過計算機(jī)為止！”學(xué)生被我激發(fā)出了干勁，積極性更高，學(xué)習(xí)起來也會更加認(rèn)真。且有了目標(biāo)，學(xué)生在之后的學(xué)習(xí)生活中，也會干勁十足，朝著更好的自己不斷前進(jìn)。

三、提高學(xué)生的學(xué)習(xí)效率

想要提高學(xué)習(xí)效率，就必須在某一方面有一個較為明顯的進(jìn)步，而想要明顯地提高學(xué)習(xí)效率，就必須在各個方面進(jìn)行一個提升。Mathematica是一種全新的軟件，學(xué)生第一次接觸的時候，很容易被其吸引，學(xué)習(xí)興趣更加充足。且Mathematica擁有傳統(tǒng)教學(xué)無法媲美的便捷性，只要給予數(shù)據(jù)，它就可以在很短的時間內(nèi)還給你一個正確的答案，學(xué)生學(xué)習(xí)起來更加方便，避免浪費(fèi)時間。而Mathematica在解題之后還會給予完整的步驟，學(xué)生理解起來更加輕松。綜上所述，Mathematica能夠明顯地提高學(xué)生的學(xué)習(xí)效率。

例如，我在講解“函數(shù)模型及其應(yīng)用”這一課程的時候，因為其中涉及到一些函數(shù)圖像之類的，如果沒有這個軟件的話，我只能通過板書手繪，浪費(fèi)時間的同時，也容易出現(xiàn)差錯，導(dǎo)致學(xué)生理解的時候出現(xiàn)問題。但有了Mathematica，我就可以輸入函數(shù)，輕松快速地得到一個圖形，不會有任何的誤差，學(xué)生理解起來也更加輕松。而對于這種全新的東西，學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣也會被最大程度地激發(fā)，在學(xué)習(xí)的時候更加認(rèn)真，學(xué)習(xí)效率顯著提高。在下課之后，我也會將軟件發(fā)給學(xué)生，并且布置一個任務(wù)，“在課下找到自己喜歡的函數(shù)，借助軟件找到圖像。”任務(wù)并不難，學(xué)生學(xué)習(xí)起來不會感覺到枯燥，提高學(xué)習(xí)效率的同時，加深知識理解，我的壓力也會得到一定的放松。

總而言之，在高中數(shù)學(xué)課堂引入Mathematica這一種全新的軟件，無論是對于學(xué)生還是對于教師來說，都有著無窮的好處。對學(xué)生來說，一種全新的軟件以為充足的學(xué)習(xí)興趣，且其中有無數(shù)的功能等待著學(xué)生去開發(fā)，學(xué)生在一段時間內(nèi)，想要弄清楚這個軟件是怎么使用的都是問題，更別說對其失去興趣了。而對于教師來說，可以在一定程度上避免自己出錯，且它在計算的時候，可以給出完美的計算步驟，能夠節(jié)省很大一部分時間，教學(xué)壓力也會減輕。

參考文獻(xiàn)：

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[2]李勝輝.Mathematica在高中數(shù)學(xué)教學(xué)中的應(yīng)用探索[J].中學(xué)數(shù)學(xué)研究（華南師范大學(xué)版），2014（01）.

（四川省達(dá)州市宣漢縣第二中學(xué)）