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。
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.。