图形计算器的作用
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浅谈对图形计算器与数学实验室的认识图形计算器是一种以图形显示为主要功能的计算器。
与传统的计算器相比,图形计算器具有更强大的计算能力和更丰富的功能,可以进行复杂的计算、图形绘制、数据处理等操作。
在数学教学和实验中,图形计算器被广泛应用,成为了不可或缺的工具之一。
图形计算器在数学教学中起到了很大的作用。
教师可以通过图形计算器的图形绘制功能,直观地展示数学概念和定理,帮助学生理解和掌握抽象的数学概念。
教师可以利用图形计算器绘制函数图像,让学生通过观察图像来理解函数的性质。
图形计算器还可以进行函数的求导和积分计算,辅助学生进行数学推导和计算。
这样,学生不仅可以更好地理解数学知识,还可以提高数学计算的准确性和效率。
图形计算器在数学实验室中也有广泛的应用。
数学实验室是指专门用于数学实验和研究的实验室,通常配备了一些先进的计算工具和设备。
图形计算器作为数学实验室的重要设备之一,可以帮助研究人员进行复杂的数学计算和数据处理。
研究人员可以利用图形计算器进行数论和代数方面的实验和研究,通过图像和数据的分析,得出结论和发现新的数学规律。
图形计算器还可以进行数学模拟和实验,帮助研究人员验证和探索数学问题。
虽然图形计算器在数学教学和实验中的应用带来了很多好处,但也存在一些问题和挑战。
图形计算器的使用需要一定的技术和操作能力,对于教师和学生来说都需要一定的培训和学习成本。
由于图形计算器功能较为复杂,对计算器性能和功能的要求也比较高,这就需要购买和维护一些先进的设备和软件,增加了成本和投入。
图形计算器在数学教学和实验中具有重要的作用。
它可以帮助学生更好地理解和掌握数学知识,并提高数学计算的准确性和效率。
它也给数学教师和研究人员提供了一个强大的工具,用于教学和研究。
虽然图形计算器的使用存在一定的问题和挑战,但随着技术的发展和应用的不断深入,相信图形计算器在数学教育和研究领域会有更广泛的应用和发展。
图形计算器应用在教学中的几点优势海口一中 周鹏随着科学技术的进步,越来越多教学辅助工具,教学软件出现在教学课堂,它们呈现形式多样,方法灵活,能够很好模拟情景,将抽象的事物变得形象生动,有些工具具有很大的交互功能和探究性。
而作为一名手执技术的实验课的老师,在接触不同的教学辅助的工具过程中,以及对图形计算器的探索使用过程中,我觉得图形计算器具有以下方面的优点:一.小巧轻便,便于学生随时随地使用。
相对于电脑来说,图像计算器就显得特别小巧轻便,图形计算器的实验班的同学能够携带计算器在宿舍,家里,课堂,课外操场等各种场合使用,图形计算器就像一位老师,可以帮他们引领他们来探索各种各样有趣的函数图像以及性质,解决一些数学难题。
这就显得具有很强的时效性。
二.具有强大的绘图和图像处理以及数据处理功能,能满足学生处理中学阶段遇见的各种不同的函数在。
以下是图形计算器画出的不同函数的图像:对数函数x y 2log =,x y 3log =,x y 4log =在图形计算器上画出的函数图像分别是第四个图像为三个函数画在一起的情况。
对数函数对于刚上高中的同学来说,这是一个很陌生的内容,学生对此非常困惑,不管在课堂还是课下,如能让学生平时多动手操作,对于对数函数的认识也是很有帮助的。
通过图像学生能很快的感知底数a 对图形上升变化的快慢以及增减性。
除了图像外,计算器还能够处理函数对应的数据,让数据也能说上话,以上是上面三个对数函数对应的数据表(左,图像计算器默认的数据间隔),也可以调整自变量的取值间隔(右,数据间隔由0.1调为了1)。
图形计算器还可画比较复杂的曲线,比如椭圆,双曲线,分段函数等等。
以下是图形计算器所画的椭圆和双曲线强大的图像功能能够让学生很好的建构数形结合思想。
三.在课堂合理应用能提高学生自主学习的能力,动手能力,分析问题的能力,和对学习数学的兴趣。
就拿我们对指数函数的图像以及性质来讲,对常规教学来说,指数函数的授课,要研究指数函数图像以及性质,就得先作出指数函数的图像,按照作图的基本方法,列表,描点连线,几个函数图像作下来,课堂时间用去了一大半,课堂效率就显得有点低,如果采用多媒体,老师或者部分同学用几何画板画出不同的指数函数图像,图像也很清晰,速度也很快,但问题是只有那么一两个人参与操作,其他人对于这个图像真的是怎么来的还不是很了解。
2019年18期┆179教法研究图形计算器——高中数学有效教学的利器王 丽摘 要:为进一步推进新课程的实施,实现信息技术与高中数学教学的有效整合,我国教育部基础教育课程中心于2007年10月与美国惠普公司达成合作意向,旨在推进手持技术与中学数学课程的整合。
经过不断的实验和总结,图形计算机在高中数学教学中起到了积极作用,能让学生在具体的操作中生动的感知知识点、体验学习中的成就感、激发思维,从而提高学生对高中数学学习的积极性,进而提高了高中数学教学的有效性。
关键词:图形计算器;高中数学;有效教学;利器 近年来,随着新课程改革的推进,我国的教育事业得到了长足发展,教育的目的更加清晰,教育的方式更加科学、灵活。
然而在发展的过程中依然存在一些问题,在高中数学教学中就出现了教学效率不高和形式主义倾向等现象。
如何提高教学活动的有效性成为当前高中数学教育中的重难点,而图形计算器的合理应用能有效提高高中数学教学的有效性,应得到更加广泛的应用和推广[1]。
一、图形计算器的发展世界上第一台图形计算器是卡西欧研制的fx-7000G ,发布于1985年10月。
在此之后,惠普、德州仪器等公司也相继生产出图形计算器。
我国教育部门于2007年正式制定了关于开展图形计算器应用的相关政策措施,并于2008年正式开始启动,在2008年-2014年期间分两批次对全国20个实验区、500所实验学校进行了应用和研究。
经过多年的实验研究,高中数学老师在教学设计、教学实践和教学观念等方面都有了新的理解,学生学数学、做数学、用数学的方式也更加具有实践性,教学有效性得到了明显提高[2]。
图形计算器在欧美的高中教学中已得到了全面普及,也成为高中学生理科学习的必要工具。
我国的图形计算器应用还处于发展阶段,虽然普及程度还不够,但处在快速发展的过程中。
二、图形计算器的功能图形计算器具有高中数学教学中常用的数据处理、数值运算、动态图像处理等功能,可为高中数学教学提供强有力的技术支持。
图形计算器:不可替代的“数学工具”?一、图形计算器是什么?图形计算器(Graphing Calculator,缩写为GC),是一种手持的数学工具,是一种专门用于中学与大学数学教与学的手持技术。
不少人认为,它已经成为现代学校最重要的数学学习工具之一。
GC问世于上世纪80年代,其外形与大小类似科学计算器,但功能更为强大。
它兼具绘图(函数图像,甚至几何作图)、数表处理与统计计算等功能。
有的还能做代数符号演算,解决多项式、线性代数与微积分(甚至偏微分方程)中的计算问题,或称为计算机代数系统(CAS)。
有的GC不仅可与其他GC或计算机对接(通过红外或USB接口),而且能与各种传感器连接,而带有数据流的新一代GC(如hp39s等),则能很方便地用于采集处理来自现实世界的数据。
于是,这种手持技术的组合使用,又构成可移动的、便携的“数字化实验室”,使学生能很方便地进行数学与科学探究。
二、令人关注的发展作为一种常用的数学工具,GC早已经广泛应用于许多国家的大中学的数学课堂。
某些国家或地区明确要求在数学考试(包括大学入学考试)中使用GC。
其中,最令人关注的是新加坡教育部明确要求在高中数学课程中全面使用GC的规定。
他们将其看作为学生学习数学的一种不可替代的工具,将对数学课程,甚至其他学科的教学产生积极而深远的影响。
自1995年以来,我国的数学教师对在教学中尝试应用GC表现出极大的热情,积累了许多教学的案例。
个别地区已经考虑允许在考试中使用GC。
尽管如此,对GC应用的价值,人们还未形成普遍的共识。
且不谈没有接触过GC的人士,即使那些曾经用过的教师,对GC的潜在应用价值也未见得有充分的认识。
与“豪华”的计算机实验室与各种“超级”软件相比,GC显得小得可怜。
在与GC有过一段“亲密的接触”后,他们会发现GC的演示效果好像并不如几何画板、Z+Z平台以及不断更新的其他软件。
有的教师把GC的应用局限于浅层的数学直观或数学实验,不能支持更高、更复杂的数学思考。
高中数学教学工具应用随着科技的发展和教育教学的不断更新,数学教学工具的应用在高中阶段变得更加普遍。
这些工具可以极大地促进学生的学习效果和兴趣,提高他们对数学的理解和应用能力。
本文将探讨高中数学教学工具的应用,包括图形计算器、数学建模软件、线上学习平台等。
一、图形计算器图形计算器是一种提供数学计算和绘图功能的电子设备,它可以帮助学生可视化地理解数学概念和解决实际问题。
比如,在解二次方程时,图形计算器可以绘制抛物线图形,帮助学生直观地观察解的个数和形态。
此外,图形计算器还可以进行复杂的数据分析和统计工作,如统计图表的绘制和数据的线性拟合等。
这些功能使得数学教学更加生动有趣,并提供了更丰富的教学资源和案例。
二、数学建模软件数学建模软件是指通过计算机来构建数学模型,解决与现实世界相关的数学问题。
它可以模拟实际场景,让学生能够在虚拟环境中进行数学实验和探索。
举例来说,学生可以利用数学建模软件来研究物体的运动规律、解决最优化问题或者进行金融风险评估。
这种实践性的学习方式不仅可以增强学生的动手能力和创新思维,还可以提升数学抽象思维的能力。
三、线上学习平台线上学习平台可以为学生提供数学学习的视频教程、练习题和答疑服务等资源。
这些平台不仅可以方便学生随时随地进行学习,还可以根据学生的学习进度和特点提供个性化的学习计划和建议。
通过线上学习平台,学生可以进行自主学习和自我评估,这有助于培养他们的学习独立性和解决问题的能力。
同时,学生还可以通过在线讨论、合作学习等方式与老师和同学进行交流,加深对数学知识的理解和应用。
总结:高中数学教学工具的应用在普及的背后,带来了许多积极的影响。
图形计算器、数学建模软件和线上学习平台等工具的应用,不仅提高了学生的学习兴趣和动手能力,还增强了他们的数学思维和解决问题的能力。
然而,教师在使用这些工具时应注意合理安排使用时间,避免过度依赖工具而忽略了基本的数学概念和计算能力的培养。
只有在工具的正确引导下,才能真正发挥它们在高中数学教学中的作用,帮助学生建立坚实的数学基础。
图形计算器应用实践报告图形计算器,也称为图形处理器,是一种特殊的数字计算机,可以进行快速的图形处理,以支持信息处理、图像处理、图形视窗系统等。
现在,图形计算器已经广泛应用于学生、教师、图形设计师、绘图员、工程师等各行各业。
本文的目的是介绍图形计算器的基本结构,并通过实际应用实例,探讨图形计算器在当今社会中的应用价值。
一、图形计算器的基本原理图形计算器属于小型专用计算机,其本质是一台由多种模块组成的小型模块集成计算机。
它采用模块化结构,结构清晰、层次分明、维护方便,而且能够很好地满足多种编程语言的要求。
图形计算器的主要模块包括:运算器模块、存储器模块、编程设计模块、图形处理及显示模块、接口及控制模块等。
它们均可通过专业的软件进行组合,完成图形计算器的功能,如图形处理、信息处理等。
图形计算器作为一种通用计算机,它有自主的指令系统,可以对一般通用程序作出快速反应。
它也可以用来开发计算机编程语言,执行计算任务,完成高级计算工作。
图形计算器还可以根据执行图形处理任务而运行图形软件,并能够满足复杂的图形处理要求。
二、图形计算器的应用实践现在,图形计算器已经广泛用于教学、工程、科研等领域。
在教学中,它可以用来处理绘图、视频、图像、声音等数据,为学生提供交互式的多媒体教学环境,以激发学生的学习兴趣;在工程中,它可以用来分析图形信息,实现快速的绘图处理;在科研中,它可以辅助科学家们处理大量复杂的数据,进行复杂的数据分析及模拟,更好地发现科学现象及探索新的科学知识。
在本次实践中,我们使用的是HP-48GX图形计算器,它采用的操作系统是HP-48G作系统,主要用于处理科学和工程运算。
首先,我们使用“编程语言”模式开发了一个求解一元二次方程的程序,编写程序过程也相当容易。
我们还利用HP-48GX图形计算器计算了一些复杂的数学公式,如三角函数,并能够利用图形计算器绘制出函数图像,更好地理解它们的特征。
三、图形计算器的应用价值图形计算器的出现,给传统的计算机编程和数据处理带来了巨大的变革,它的应用价值不容小视。
有效的数学教学工具数学是一门重要的学科,也是许多学生感到困惑的学科之一。
为了提高数学教学的效果,教师们需要运用有效的教学工具来激发学生的学习兴趣,帮助他们理解和掌握数学的概念和技巧。
本文将介绍几种常用的有效数学教学工具,并探讨它们的优势和应用方式。
一、图形计算器图形计算器是一种功能强大的数学工具,可以帮助学生进行图形绘制、函数分析、数据分析等。
相较于传统的纸笔计算,图形计算器能够将抽象的数学概念可视化,使学生更容易理解和应用。
例如,通过图形计算器,学生可以直观地观察函数图像的变化,探索函数的性质和规律。
除了基本的计算功能,图形计算器还配备了各种数学应用软件,例如微积分、概率统计等,这样学生可以在一个设备上完成多种数学任务,提高学习效率。
此外,图形计算器还支持数据记录和图表绘制,帮助学生理解和分析复杂的数据关系。
二、动手实验动手实验是一种极具教育价值的数学教学工具。
通过实际操作和观察,学生可以亲身体验数学原理和概念,培养他们的实践能力和解决问题的思维方式。
例如,在几何学中,学生可以使用纸板和剪刀制作各种多边形,通过观察和探索,学习多边形的性质和特点。
动手实验还可以培养学生的团队合作精神和创新思维。
在解决复杂问题时,学生可以分组合作,共同设计实验方案,收集和分析数据,推导结论。
这不仅能够提高数学学习的乐趣,也能够培养学生的团队协作和创造力。
三、互动教学软件互动教学软件是一种结合了多媒体技术和教学内容的数学教学工具。
教师可以利用互动教学软件呈现丰富的动画、图像和声音,以吸引学生的注意力并增强他们的记忆力和理解力。
例如,教师可以使用数学游戏软件让学生通过游戏的方式学习数学运算,培养他们的逻辑思维和问题解决能力。
互动教学软件还提供了个性化和自主学习的机会。
学生可以根据自己的学习进度和兴趣选择合适的教学模块,并在软件的引导下进行自主学习。
这不仅能够提高学生的学习效果,也能够培养他们的自主学习和创造性思维。
结语有效的数学教学工具对于提高学生的数学学习水平至关重要。
收稿日期:2012-06-18作者简介:邓军民(1977-),男,湖南邵阳人,中学高级教师,广州市十佳青年教师,主要从事数学教育与中学教学研究。
图形计算器——高中数学有效教学的利器邓军民(广东省广州市第二中学)摘要:图形计算器简单易学、功能强大。
利用图形计算器进行辅助教学,能有效地渗透数形结合的数学思想,能有效地呈现线性规划问题的求解过程,能有效地解决数理统计的线性回归分析问题,能有效地落实“算法初步”的教学过程,能有效地对含参问题进行分类讨论;利用图形计算器让学生在真实、具体的操作情境中丰富感知,在身临其境中得到启发,激活思维,体验学习的成功,提高学习数学的兴趣,从而也提高了高中数学课堂教学的有效性。
关键词:图形计算器;有效教学;数形结合;分类讨论 “数学课堂教学的有效性”之所以成为当前数学教育中一个新的热点问题,主要是针对近年来在教学方法改革中出现的形式主义倾向以及“数学课堂效率不高”而提出的.有效教学的“有效”,主要是指教师在一种先进教学理念指导下经过一段时间的教学之后,使学生获得具体的进步或发展;有效教学的“教学”,是指教师引起、维持和促进学生学习的所有行为和策略。
笔者认为,图形计算器是最能有效教学的利器,下面以Casio fx-CG 20图形计算器的具体操作实例谈谈图形计算器对高中数学有效教学的促进作用。
一、有效地渗透数形结合的数学思想数形结合的思想方法应用广泛,常见的如在解方程和解不等式问题中,在求函数的值域、最值问题中,在求解复数和三角函数的问题中,运用数形结合的思想,不仅直观明了,容易发现解题的途径,而且能够避免复杂的计算与推理,大大简化了解题过程。
这在解选择题、填空题的过程中更能凸显其优越性,所以要注意培养这种思想意识,要争取胸中有图、见数想图,以开阔自己的思维视野,提高自己的解题能力。
例1 已知函数22()log [2(3)2]f x x m x m =+++,若()f x 的值域为R ,求实数m 的取值范围.探究:S1:按p6进入动态函数窗口,按iwr ,输入212log [2(3)2]y x m x m =+++和222(3)2y x m x m =+++的解析式; S2:按rw ,把“动态设定”设置为[12,12]-,步长为1,再按eq ,把“动态速度”设置好,再按l 回到“动态变量”窗口,再按l 进入执行状态;S3:不断地按l ,可见m 的变化对1y 值域的影响以及对2y 与x 轴交点个数的影响。
195教育视窗2020年第8期高中数学课堂是重要的科学之一,其在教学上的重要性不言而喻,是高考必考的科目之一。
高中数学教学方式的创新和改革是教学中重要发展内容,在传统教学中,很多学生对高中数学存在力不从心感受,对数、图、形基本是一篇模糊,而图形计算则是数学教学利器,可以非常巧妙有效解决这一困难问题。
图形计算器应用于数学教学中是数学教学中的新形式,可以将数学中的一些函数绘制图像、方程组等进行准确计算,而且功能非常强大,所含括的范围比较广,在图形计算器上可以同时显示多行文本的功能。
另外图形计算器还具备符号代数、几何操作以及数据分析系统等,能将各个图形更直观绘制出来,是数学学习的重要工具。
本人认为图形计算器是高中数学教学的利器,主要是图形计算器具有小巧便捷的特点,利于数学课堂上的应用开展,助推数学进一步发展,为数学教学提供了更大工具性支持。
1 图形计算器的功能及特点1.1 图形计算器的功能数学课堂教学中图形计算器提供一种更直观的教学手段和研究环境,尤其是数学符号上,可以更直观、准确的借助图形计算的基本功能。
图形计算器可以快速进行数学的实践和应用,提高教学研究的效率。
图形计算器主要功能体现在其的数值预算、作图、统计、金融、程序、计算应用等多种功能。
在数学课堂上,还可以提供更直观的教学研究,引导学生能更深入理解数学的一些结论、定义或是法则,理解到数学知识的本质内容,并不断给学生创设更好自主学习的教学环境,通过自主学习合作探究,获取更多的知识和运用能力。
1.2 图形计算器的特点图形计算器在数学中的应用具有几个特点。
(1)便携性:图形计算器是针对数理研究学习的工具,其本身的就特点就需要够方便、体积不大,这样携带起来比较便捷。
数学教学可以作为课堂的必备教材工具之一,可以在课堂上随时体验它的价值和意义。
(2)网络性:可以通过端口连接,可以展示计算器之间的数据交互特点,利于数据的整合运用。
(3)专业性:图形计算器是针对数理应用的新型技术产物,可以通过收集、分析、分类进行各个学科研究,比如数学、物理、化学、生物等的研究,更显其专业的特性。
图形计算器助我学习成长上海市市西中学奚晨亮指导老师王纪华使用图形计算器已经有一年多了,在这一年的使用过程中,我个人有一些使用的体会。
在没有使用图形计算器以前,在数学、物理的学习中,时常遇到一些这样的问题:有的函数过于抽象,没有具体形象的概念,使相关问题难以解决;有的计算过于繁复,把大量宝贵的时间浪费在计算上……但在使用了图形计算器之后,这些问题都迎刃而解了。
我认为对于我们学生来说,图形计算器的最大的优点就是能够显示函数图像。
在高中数学的学习中,函数是重要的一部分,但它很不容易学好,关键在于我们对函数的图像不清楚。
而这就导致了对于函数的单调性、奇偶性、定义域、值域等不能很好地掌握。
函数的种类很多,一次函数、两次函数、指数函数、对数函数、三角函数等等,这就使得我们很难一一把握各种函数的性质。
但是,在图形计算器的帮助下,我们很容易地做到了这一点。
我们只需输入函数的表达式,图形计算器就会自动显示函数的图像,使得抽象的函数变得形象。
图形计算器的优点还在于可以根据自己的需要改变图像的取值范围,显示在这一范围内的图像。
再加上图形计算器的其他功能,例如:求对应自变量的函数值某一确定区域内的最大值和最小值、两函数的交点、对应值的斜率和某一范围内的积分值等,使得图形计算器成为计算函数问题的最佳工具之一。
图形计算器的另一个吸引我的优点就是其编程的功能,这对于简化计算有非常大的作用。
在高中的物理、数学学习中,有许多运算过程几乎一致,但计算极为繁复的问题,把大量时间浪费在这上是极为不值得的,图形计算器的编程功能在这方面可以发挥巨大的作用。
其实这编程的本身就是把繁复的计算重复一遍,把结果用最一般的形式来表示,在使用时只需代入几个变量就可求出结果。
这看上去容易,但实际上由于是用变量来计算,不像实际运算可以化简,其最后的结果往往是一些非常复杂的代数式。
在这方面的实际例子很多,数学方面有:已知三边求某角的余弦,某点关于一条直线的对称点的坐标,已知三边求三角形面积,求两向量之间的夹角等。
数学学习的助推器如何利用数学工具提高学习效果数学学习对于很多学生来说是一项具有挑战性的任务,但是借助数学工具,我们可以提高学习效果,让数学学习变得更加轻松和有趣。
本文将介绍一些常见的数学工具,以及如何利用它们来增强学习效果。
一、图形计算器图形计算器是数学学习的必备工具之一。
它可以帮助学生进行各种数学计算和绘图,例如解方程、画函数图像等。
图形计算器不仅能够节省计算时间,还可以可视化数学问题,使学生更容易理解和掌握各种数学概念和方法。
借助图形计算器,学生可以更轻松地探索数学规律,加深对数学知识的理解。
二、数学软件除了图形计算器,还有各种数学软件可以帮助学生提高学习效果。
例如,GeoGebra是一款集几何、代数、微积分等多种数学工具于一体的软件,它提供了丰富的可视化功能,能够帮助学生更好地理解数学概念。
Mathway是另一款常用的数学软件,它可以解决各种数学问题,包括代数、几何、三角等。
通过使用这样的数学软件,学生可以更加高效地学习和应用数学,提高解题能力和创造性思维。
三、数学APP随着智能手机的普及,各种数学学习APP也应运而生。
这些APP涵盖了从小学到高中的数学知识,通过游戏化的方式,吸引了很多学生的兴趣。
例如,Photomath是一款能够识别并解答数学题目的APP,学生只需要拍照,APP就能够立即给出答案和解题过程。
Mathletics是另一款受欢迎的数学学习APP,它提供了数学练习题、竞赛等多种功能,能够帮助学生在趣味中提高数学水平。
这些数学APP既能够满足学生的学习需求,又能够激发学生的学习动力。
四、在线资源互联网上有许多免费的数学学习资源,学生可以通过在线视频、教学网站等获取丰富的数学知识。
例如,Khan Academy是一家知名的在线教育平台,提供了大量的免费数学课程和练习题,涵盖了从基础知识到高级概念的各个方面。
这些在线资源可以帮助学生自主学习和巩固所学的数学知识,提供了随时随地获取数学帮助的途径。
TI-83图形计算器在高中数学教学中的应用宜川中学 邹秀琴传统的数学教育模式,是教师在前面讲授定义、公式和解题方法,学生在下面听,记住老师所讲的基本解题技巧,背熟公式,并做大量的练习题,这种教学模式的重要弊病就是忽视了对学生的创新能力、分析解决实际问题能力的培养。
同样传统的数学考试模式主要考察学生与解题相关的记忆能力、计算能力和分析能力等等,实际上很大程度上是在考察学生解数学题的能力,无法考察学生进入社会参加工作所需的自己动手利用仪器解决问题的熟练程度的能力。
如今,教育者越来越清晰地认识到学生学习数学是一个不断地同化新知识、构建新知识的过程,只有通过学生自身的操作活动和主动参与才是最有效的,也只有通过学生自身的情感体验、树立坚定的信心才可能是成功的。
随着现代科学、信息技术的发展,计算器、计算机、多媒体技术在教育中的广泛应用为数学教育创造了广阔的天地。
特别是图形计算器进入数学课堂之后,更为学生主动去探索数学,主动参与数学实验提供了良好的技术支持。
本文利用TI-83图形计算器为例,介绍两个数学教学活动。
一、 数学概念的多重表示及相互转换数学概念与过程的表示涉及到数学的本质,数学家们可以用各种形式来表示自己所发明创造的模式,而一种表示方法往往代表了一种思维方式,或者一个研究领域。
犹如心理学已论证的:有人倾向于用图形表达,而其他一些人却更擅长线性的文字表达或计算。
因此心理学家建议用多种形式展示数学课程内容,以使各种学生都有机会更好学习数学。
案例1:把物体放在冷空气中冷却,如果物体原来的温度是B ºC ,空气的温度是A ºC ,t 分钟后物体的温度C 可由经验公式()kt C A B A e -=+-求得,这里的k 是一个随着物体与空气的接触状况而定的正的常量。
现有62ºC 的物体,放在15ºC 的空气中冷却,1分钟后物体的温度是52ºC ,求冷却后多少分钟物体的温度是42ºC ,32ºC ,22ºC ,15.1ºC (精确到四位有效数字)。
浅谈对图形计算器与数学实验室的认识图形计算器是一种集计算、绘图等多种功能于一身的小型计算器,它具有界面友好、操作简单、功能强大、便携性好等特点。
而数学实验室是一个专门用于进行数学实验与研究的实验室,通常配备有一系列先进的数学实验设备与软件,能够提供高效的数学实验环境。
在当今的数学教学中,图形计算器与数学实验室之间有着密不可分的联系。
一方面,图形计算器可以作为数学实验室中的一个重要工具,为学生提供高效、便捷的数学实验环境。
数学实验室也可以提供更加广阔的实验平台,使得学生能够更深入地了解和应用图形计算器。
图形计算器作为数学实验室中的工具,极大地方便了学生们进行实验与研究。
图形计算器不仅可以进行基本的算术运算,还可以进行复杂的函数图像绘制、方程解法、统计分析等等。
这为学生们提供了一个快速验证数学理论与推导的工具,加快了实验与研究的进程,提高了实验结果的准确性。
图形计算器还可以在数学教学中起到辅助教学的作用。
教师可以利用图形计算器进行示范演示,直观地展示数学概念和运算步骤。
学生们通过观察和模仿,能够更深入地理解数学理论,提高他们的学习效果。
图形计算器还可以帮助学生们进行有效的自主学习,提高他们的学习兴趣和学习动力。
在充分利用图形计算器和数学实验室的也需要注意其合理的使用。
教师需要确保学生们对图形计算器的基本操作和使用方法有一定的掌握。
教师需要根据具体的教学目标和课程内容来确定何时使用图形计算器和数学实验室,以及如何使用。
不能片面追求工具的使用而忽视数学原理的学习。
教师还需要设定适当的实验任务和评价标准,引导学生们进行独立思考和实践操作,培养他们的实验能力和创新精神。
图形计算器与数学实验室是当今数学教学中不可或缺的工具和场所。
它们为学生提供了一个高效、便捷、广阔、深入的数学实验环境,有助于培养学生的实验能力和创新精神,提高他们的解决问题的能力。
教师和学生应充分利用这些工具和资源,合理使用,发挥它们的最大作用,推动数学教学的改革与发展。
图形计算器的作用
——观《优秀课例》有感
我看了《利用导数研究不等式恒成立问题》一课,对图形计算器的使用及其作用产生了些许想法。
这节课体现出来的图形计算器的作用尤为突出,学生一旦掌握了图形计算器的使用方法,就可以利用图形计算器来研究一些有关函数图像的问题。
尤其是那些学生自己动手画函数图像较困难的问题,而使用了图形计算器后,函数图像由图形计算器自动生成,为学生从形的角度研究函数提供了便利的条件,直观、具体、形象。
这对学生学习函数有很大的帮助作用。
总所周知,函数是中学数学极为重要的内容,贯穿高中数学的始终.数、式、方程、不等式、数列、极限、导数与微分等内容都是以函数为中心,同时渗透到三角、立体几何、解析几何,更有内容丰富的函数实际应用性问题,跨学科的综合应用是函数的鲜明特征.所以,学好函数知识是学好整个高中数学的关键.但由于函数是学生所接触到的第一个研究变数之间关系的数学基本概念,从而学生无法很好的基于自身的知识背景来建构这一抽象的概念,并得到深刻的理解.函数图象是函数关系的一种直观、形象的表示,函数图象对函数的概念与性质的理解起着至关重要的作用,但由于作图很麻烦、不方便,甚至不可能作出,从而学生很难达到对函数知识的深刻理解.图形计算器的出现可以很好地学习函数知识.
一、利用图形计算器有利于加深对函数知识的理解,挖掘函数知识蕴含的重要思想方法,领悟数学的本质
教材的编写有其严密的逻辑体系.函数知识的编写遵循着由简单到复杂,由特殊到一般再到特殊的认知规律.在传统教学中限于技术手段,往往不能很好地呈现函数知识的形成过程,展现函数知识的内涵,挖掘函数知识蕴含的重要思想方法,领悟数学的本质,虽然学生通过一段时间的学习能解决一些问题,但对函数知识的认识往往是一知半解、残缺不全.现在利用图形计算器等信息技术手段,由“静”到“动”,“微观”到“宏观”地展现知识的形成过程,
有利于学生构建完整的知识体系.如指数函数的学习中,只用“描点法”作出y=2x,两
个图象,然后直接给出指数函数y=a x的性质.这有些“强加于人”的感觉,例如,学生对为什么要把底数a分为0<a<1和a>1两种情况加以讨论不一定理解,学习过程比较被动.而引导学生用图形计算器完成函数y=2x的对应值表,作出图象,并在信息技术环境下动态观察图象,形成对指数函数性质的感性认识,再让学生自由选择a的值,并用图形计算器在同一坐标系内作图象.在此过程中,学生可清楚地看到底数a如何影响并决定着函数y=ax的性质.由于函数的图象随着0<a<1和a>1自然聚集(如图1),学生可以清楚地看到a=1这条分界线,而函数的定义域、值域、单调性、特殊点(0,1)等更是一目了然.然后再通过a的连续变化来演示函数图象的变化规律,从而让学生更直观、更清楚地“看到”函数y = a x的性质.这样呈现内容,对学生发现和认识“为什么以a=1为分界点”“过点(0,1)为什么要作为性质之一”“为什么不讨论a=0和a<0的情形”(如图2,图3)等,都营造了很好的环境,使教学的开放性、探索式学习等成为可能.显然,如果没有信息技术,上述过程很难实现.
利用信息技术构建的高中数学教学改变传统教学中学生围着老师转的教学模式,学生从以往的听众变成了积极的参与者,真正成为课堂的主体.把原来的数学学习过程转变成为自己学习数学的过程,使学生体会到知识产生的过程,从而对数学有更深刻的认识,产生更深刻的求知欲,也进一步激发了学生学习数学的积极性.
二、利用图形计算器有利于掌握函数知识的重点,突破函数知识的难点,构建完整的函数知识体系
函数的概念、函数的性质、基本初等函数是函数知识的重点,是函数知识的支撑,这些内容的理解掌握,对函数知识的学习至关重要.函数的概念、反函数、复合函数是函数知识的难点,对难点知识的突破,有利于构建完整的知识体系.在传统教学中,对重点知识的教学往往不直观、不具体,不是水到渠成,总有强加于人的感觉,揭示不深刻,不利于知识的理解掌握;对难点知识的教学往往说不清道不明,蜻蜓点水,浅尝辄止,不能有效突破.利用图形计算器可以直观、形象地揭示知识间的联系,有利于掌握重点突破难点.
以往研究复合函数的性质,特别是复合函数单调性的判断,总是直接给出结论“同则增,异则减”,学生只知其然,而不知其所以然,往往疑惑不解.现在利用图形计算器研究复合函
数,设,,在图形计算器上同时显示三个坐标系(如图4),画出(x,t)、(t,y)、(x,y)的对应点,认清这三组变量的对应关系.
教师指定或由学生自选简单的复合函数进行作图和研究.
例如:y =cos[sin(x)],设t=sin(x),y = cos(t),则如图5.
学生可以研究:y =cos[sin(x)]的
1.定义域、值域;
2.单调性、奇偶性;
3.最大、最小值等等.
还可以用图形计算器直接作出图像进行检验(如图6).使复合函数问题变得直观、易懂.对复合函数的有关知识从疑惑不解到理解洞悉,由不确定到确定,由含糊到明确.
利用信息技术构建的高中数学为学生营造了一个“探索数学”,“体验数学”的环境,大家可以做实验,互相讨论,积极思维,互相协作,大胆猜想,踊跃发表自己的观点,参与感比较强,在实验中学习,数学课也不枯燥了.信息技术给我们带来了生动形象的数学,以其图像的快捷性和直观性为进一步探索数学提供了必要的条件.有利于逐步培养学生科学研究的态度和意识.
三、利用图形计算器有利于解决函数型实际应用问题,逐步培养科学研究的态度和意识
利用数学知识来解决实际问题的一般方法,是把实际问题加以抽象概括,得出关于实际问题的数学描述,建立相应的数学模型,利用这些模型来研究实际问题.其基本步骤是:
实际应用问题的解决关键在于数学模型的建立,函数模型的建立步骤是:确定变量,收集数据;根据收集的数据画出散点图;根据散点图选择恰当的函数;建立函数关系式.也就是对变量进行回归分析,得出回归方程,并进行相关性检验.这一过程需要大量的运算,甚至无法用纸和笔来解决,使我们对问题的解决变得厌倦甚至放弃.而利用图形计算器的函数拟合功能,使得对一些采集的实验数据进行分析,建立适当的数学模型变得轻松、容易.如:
以下是某地区不同身高的未成年男性的体重平均值表:
(1)根据上表中各组对应的数据,能否找到一种函数,使它比较近似的反应该地区未成年男性体重y关于身高x的函数关系,试写出这个函数关系式.
(2)若体重超过相同身高男性平均值的1.2倍为偏胖,低于0.8为偏瘦,那么该地区某校一男生身高175cm,体重78kg,他的体重是否正常?
这个问题的解决,只要在图形计算器中输入数据画出散点图,根据散点图引导学生用学过的函数y=ax+b, y=alnx+b, y=a b x进行拟合,学生发现用y=a b x拟合较好(如图7,图8).
追问:为什么不可以用y=ax2+bx+c来拟合呢?这些点的走向趋势也很符合二次函数图像的走势啊?
老师和同学们一起共同进行研究,用y=ax2+bx+c来拟合,利用图形计算器算得a =0.0037 ,b=-0.4310,c=19.6973,所以,该地区未成年男性体重关于身高的函数关系式可以选为y2(x) = 0.0037x 2– 0.4310x + 19.6973.
作出y1(x)和y2(x)的图像(如图9),从拟合的图像上看,两者都拟合得较好,但究竟哪一种函数要更接近实际一些呢?
图9
师生、生生展开热烈的讨论,最后认为,可以利用y1(x)和y2(x)的函数值与实际值C2
的差的绝对值来比较两者接近程度,利用图形计算器可以方便地算出|y1(c1)-c2|的对应数值(C3列的值) ,|y2(c1)-c2|的对应数值(C4列的值)(如图10)
图10
显然,C3列的误差比C4列的误差要小,由此可见,函数y1(x)的拟合效果要好,所以,函数解析式为y1(x) = 2.004 1.020x,能较好地反映该地区未成年男性体重与身高的关系.利用所得函数关系式容易判断问题(2)中的男生体型偏胖.
传统应用题由于受信息技术条件的约束,背景不丰富,远离时代,和学生的实际结合得不紧密,大量数据需要人为加工,题目还常常有明显的解题途径的暗示(如上例的教材解法),所以学生难以通过解这些题,提高自己数学建模的能力,领会问题解决的思想.由于有图形计算器和计算机这些信息技术工具,就使得运算繁杂、作图困难、数据处理难度大的问题,特别是一些具有真实背景的实际问题的解决成为可能.借助图形计算器,将实验、尝试、模拟、猜想、检验、调控、运算、推理、证明等作为数学学习的重要方式,更加重视学生的亲身实践活动,促进高层次数学思维,提高数学思考力度.让学生“看到”他们以往只能想象的数学,“做”他们以往不可能做的数学,使学生感受到实实在在的数学.
总之,图形计算器是数学学习的有力工具,恰当地使用图形计算器,可以有效地学习函数知识,进而学好高中数学知识.。