在高中数学教学中应用图形计算器的实践与探索

昝 友

在高中数学教学中应用图形计算器的实践与探索

昝 友

随着社会的不断发展，科技也在不断的创新进步中，很多的新兴科技实际应用到社会生活中会给现有的社会生活状态带来很大的改变。课堂教学也是如此，现在的课堂教学中已经融入了很多科技因素，如多媒体教学等。新兴科技的应用可以使得教学形式更加多样，也更便于学生对于新知识的理解和掌握。高中数学的重要性是不言而喻的，所以在高中数学的教学中应用图形计算器这种“新科技”也是十分有意义的。拟从图形计算器的优势入手，分析其在高中数学教学中应用的可实践性。

高中数学；应用；图形计算器

图形计算器用最通俗的语言表述就是学习数学的计算机，其是在计算机的基础上发展起来的，是专门用来学习数学的一种工具。图形计算器作为一种新兴的科技工具，可以完成数据的处理，方程的解析以及模型的建立等一系列的工作，是一种很有用的理科学习工具。随着社会的不断发展，图形计算机慢慢进入了人们的视野，也获得了很多教育机构和教育专家的认可，有理由相信图形计算器可以在高中数学的教学中得到运用。数学是典型的理科性学科，理性思维很重要，逻辑和想象力也是学习数学不可缺少的东西。正是由于数学过于抽象，很多学生在数学的学习上找不到方法。20世纪80年代中期，世界上第一台图形计算器问世，并借助日新月异的计算机技术不断完善，帮助学生摆脱学习数学枯燥、无助的困境［1］。当前高中数学的教学中面临着很多的问题，不论是教师还是学生对于数学的学习都难以摆脱抽象、难以理解的困境，而图形计算器的出现正好可以改善目前高中数学教学中存在的问题，图形计算器应用到高中数学的教学中，就会给高中数学的教学带来质的改变。图形计算器这一新鲜血液的注入将会改变传统高中数学的课堂教学现状，图形计算器高度智能化、互动性强等特点，会为高中数学的教学注入更多的活力。

一、在高中数学教学中应用图形计算器的必要性

高中数学教学的难度大家有目共睹，随着现代技术的不断发展，现代的课堂教学也越来越多地利用信息技术呈现以往教学中难以呈现的学习内容。这样一来，不仅有利于教师对于抽象知识点的讲解，还对学生产生了潜移默化的影响，使得学生们认识到信息技术解决问题的强大能力，让学生主动地学习、探索。在目前这个时期，全国各地有很多地方不能做到每名学生人手一台计算机。但是很多学生是拥有自己的计算器的，学生的这种计算器往往只能进行四则运算，或是可进行乘方、开方、指数、对数、三角函数、统计等方面运算。进行计算是这种计算器的功能，除此之外再无其他。但是，图形计算器的功能却不仅仅是运算，更是一种学习数学的智能机器，是能够帮助教师和学生解析数学难点的实用工具。如果能把这种图形计算器运用到高中数学的教学中，会大幅度地提高高中数学的教学质量和教学效率，学生的学生成绩也会获得不同程度的提升。

将图形计算器运用到高中数学课堂的实际教学中是十分必要的。现代的图形计算器功能十分强大，基本可以满足目前高中数学教学中的所有需求。在高中的数学教学中，小到数学运算、方程组求解，大到动态函数的运算以及立体几何图形的解答等，图形计算器都可以做出正确解答，而且操作十分简便，解答过程也十分详细。所以说将图形计算器运用到高中数学的教学中去，将会给整个高中数学的教学模式带来巨大的改变，这种改变一定会给高中数学教学带来意想不到的变化。因为在目前传统的教学模式下，高中数学课堂上仍然是教师按照课本的知识点进行讲解，举出相应的实例，然后进行归纳，学生基本上是听教师的讲解，然后进行记忆。最后的效果就是学生并不能真正地理解掌握这个问题，只是在教师的引导下记住了这个问题，这种被动的教学模式使得学生不能举一反三，对于知识点一知半解，会给以后的学习留下更大的隐患。将图形计算器运用到高中数学的教学中就可以有效地改变这种现状，利用图形计算器便于学生的理解，能够减少学生接受新知识的阻碍，使得抽象的问题具体化。一旦学生理解了新的知识点，再进行运用就会变得简单。这才是高中数学教学应该达到的目标，让学生掌握知识，学会运用。

二、在高中数学教学中应用图形计算器的可能性

了解了把图形计算器运用到高中数学教学中的必要性，就要明白在高中数学教学中哪些方面可以运用到图形计算器。在现代社会众多的科学技术中，图形计算器因为其各项功能与数学联系较为紧密，本身可以作为数学活动的工具，这样一来图形计算器就可能会成为与数学课程整合最有优势的一种现代信息技术。其实，图形计算器已经进入了学校的教学课堂。2000年，为配合教育和课程改革需要，德州仪器（TI），在北京、上海、广东等地建立了200多所实验学校，并于2005年成立上海市中小学数学DIMA研究中心，研究和推动基于图形计算器的数字化数学活动平台，提出了“移动数学实验室”的全新理念和教学方式［2］。 图形计算器成功进入数学的教学活动中，推动数学科目的课堂教学进程，让大家有理由相信图形计算器也可以运用到高中数学的教学中。

1.绘图

众所周知，高中数学的教学中，有很多的知识点都需要绘图进行讲解，其中有平面的也有立体的。图形计算器作为一种学习数学的智能工具，特色之一就是能够绘制出精准的图形，不论是平面图形还是立体图形，都难不倒图形计算器。例如，高中数学都要进行函数的学习，在函数的教学中不可避免地要进行函数图像的绘制。很多时候，图形绘制就成为解题的关键。面对简单的函数可能人工还能比较容易精确地绘制出来，但是如果碰到了难度比较大的函数，想要用笔绘制出来就很困难。即使花费大量的时间可以绘制出来，准确度也是值得考量的。但是一旦有了图形计算器这个问题就变得很简单了，只要人工输入函数的解析式，图形计算器就会自动生成函数的图像。这样一来就让教学变得简单，也能省去很多的课堂时间，学生也能更清晰直观地了解知识点的内容。绘制出图像之后，利用图形计算器可以对图形进行放大、缩小操作，甚至改变任意一点的坐标，这种灵活的教学方式更能够启迪学生的智慧，引起学生的兴趣。图形计算机除了可以绘制平面图形，还可以绘制立体图形，这种三维绘图的功能是高中数学教学的最佳帮手。很多学生由于缺少立体空间的想象能力，听不懂教师的授课，而图形计算器的出现，使抽象的立体图形具体地出现在学生的面前，使得教学变得简单而且高效。

2.计算

图形计算器的计算能力远远高于普通计算器。常见的一些数字运算是普通计算器就可以做到的事情，但是复杂的运算却只有图形计算器做得到，如方程组的运算。图形计算器是智能的数学学习工具，只需要输入相关的方程组，调用解答方程组的命令，问题就会迎刃而解。这是因为图形计算器有着庞大的内置计算机代数系统。方程组的运算，微积分以及函数等都可以予以解答。将图形计算器强大的计算功能运用到高中数学的教学中不仅可以节约课堂教学的时间，还可以举一反三，使得学生对于知识点的掌握更加灵活和全面。高中数学的教学中，应该教会学生的是学习方法与思路，注重培养学生对于知识点的理解与运用。但是现实却是教师在高中数学教学中花费了大量时间去讲解知识点与计算，而忽略了最重要的部分，即学生的理解过程。图形计算器的应用可以改变这种现状，使得教师的教学重心重新回到学生的理解上。

3.分析

高中数学越来越复杂，很多情况需要先对相关的信息进行判断，利用有用的信息才能做出正确的解答。筛选信息也是高中数学教学中需要教会学生的一项技能。图形计算器具有强大的分析统计能力，能够根据相关的信息绘制出相关的图像，直观地展现出来，并能够根据相关的信息进行精准的分析，得到准确的答案。这些问题采用传统方法都是很难呈现的，借助图形计算器，枯燥的课堂变得生动有趣，也更有助于学生对数学问题的理解。运用图形计算器解决统计问题的好处就在于，只需要把数据“告诉”计算器，然后输入相关指令就可以了，简单快捷又形象直观［3］。利用图形计算器可以对很多的教学难点进行分析，通过图像分析，能够加深学生对于知识点和公式的理解与记忆。同样也方便学生进行对比，更好地进行理解性记忆。高中数学教学需要培养学生的逻辑思维能力，图形计算器的运用可以让学生进行自主学习，自己发现问题，思考问题。所以把图形计算器运用到高中数学教学中不仅不会影响学生对于知识的掌握，反而会帮助学生自主的思考学习。

三、在高中数学教学中应用图形计算器的意义

图形计算器在高中数学教学中得以运用将会给高中数学教学带来巨大的进步。因为现代新兴的教育科技不仅是教师教学的工具，更是学生学习的工具。图形计算器的运用可以扩宽学生的视野，增加学生的知识面，培养学生的创造性思维。这种先进的教学工具可以清晰地展现教师的思路和方法，能让学生树立起学习好数学科目的信心与兴趣。技术手段的运用可以让学生对于知识点的把握更加透彻，使得学生主动思考、推理，图形计算器为学生的思考和推理提供了一个开阔的平台，利用图形计算器学生可以进行开放性的学习。不论是教师还是学生在图形计算器的辅助下，都能发散自己的思维，提高数学学习的积极性和效率，自然而然地提高数学成绩。

图形计算器的应用会使得高中数学的教学环境更加丰富，给学生创造出更好的学习环境。学生会对知识点有更直观的感受，并且通过改变一些条件得到不同的图像或者答案，让学生直观地看到对比，更有利于培养学生的逻辑思维能力和推理创造能力。另外，图形计算器的应用可以加深学生与教师在课堂教学上的交流，改变目前高中课堂基本是教师讲，学生听的尴尬局面。通过图形计算器，教师可以在课堂上利用一些生动的数学模型引入新知识点的教授，让学生把理论与实践结合起来，能够了解问题产生的来龙去脉，真正理解学习内容的实质。在知识点教授的过程中，学生与教师可以进行合作，和学生一起利用图形计算器寻找问题的答案，教师在此过程中起着引导的作用，让学生成为课堂的主体。这样一个良性互动的课堂才是高效的课堂。

四、结束语

现代科技在人们的生活与工作中无处不在，在教学工作中也不例外。目前各个学科的教学改革都在进行中，在高中数学的教学中，也应该重视现代科技的应用。图形计算器作为一种学习数学的智能工具，可以有效地节约课堂的时间，提高课堂的教学效率，更重要的是有助于学生对于知识点的理解，引起学生学习数学的兴趣，提高学生学习数学的积极性。所以有理由相信将图形计算器应用到高中数学的教学课堂中会给高中数学的教学带来好的改变。

［1］ 林 风.新技术背景下数学教学的新视角、新启示：例谈图形计算器的应用［J］.中国数学教育，2012（4）：41-45.

［2］ 章建跃.数学·信息技术·数学教学［J］.课程·教材·教法，2012（9）：62-66.

［3］ 郭立昌.图形计算器与中学数学创新教育：几个值得思考的问题［J］.数学教育报，2001，10（4）47-51.

作者信息

昝友，本科，讲师。山东省淄博市体育运动学校，255026