淺談對圖形計算器與數(shù)學(xué)實驗室的認(rèn)識

摘要：為了推進高中數(shù)學(xué)課程的實施，更好地開展以圖形計算器為主的信息技術(shù)與高中數(shù)學(xué)教學(xué)實驗室的研究，推動廣大高中數(shù)學(xué)教師提高業(yè)務(wù)素質(zhì)和教學(xué)能力，為教師專業(yè)化成長搭建平臺，提高學(xué)生的數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)興趣，降低學(xué)生的學(xué)習(xí)壓力，更好地適應(yīng)我國高中數(shù)學(xué)課程和教學(xué)改革的需要，開創(chuàng)課程基地實驗學(xué)校的特色，我們開展了關(guān)于圖形計算器與高中數(shù)學(xué)教學(xué)實驗室的研究工作。

關(guān)鍵詞：圖形計算器;數(shù)學(xué)實驗室;認(rèn)識

數(shù)學(xué)能不能實驗？數(shù)學(xué)實驗是什么？數(shù)學(xué)怎樣實驗？數(shù)學(xué)探究實驗室是怎樣的？數(shù)學(xué)探究實驗室的儀器設(shè)備或者環(huán)境設(shè)備是怎樣的？我結(jié)合廣西師范大學(xué)課程基地實驗學(xué)校數(shù)學(xué)探究實驗室的建設(shè)，介紹圖形計算器與數(shù)學(xué)實驗室建設(shè)的背景、前景和期望。

一、應(yīng)用圖形計算器與數(shù)學(xué)實驗室的重要性

圖形計算器技術(shù)作為數(shù)學(xué)探究式學(xué)習(xí)的先進的信息化教學(xué)技術(shù)，已經(jīng)成為了數(shù)學(xué)教學(xué)與研究的不可缺少的信息化教學(xué)工具。我們要通過技術(shù)創(chuàng)新，不斷降低成本，讓圖形計算這一先進的信息化學(xué)習(xí)工具走進每一個教室，建立更多的“移動數(shù)學(xué)實驗室”，讓更多的老師、更多的學(xué)生享受先進的、信息化教育技術(shù)進步的成果，推動中國數(shù)學(xué)探究式學(xué)習(xí)教學(xué)發(fā)展，助力中國數(shù)學(xué)教育新課程改革。

新成果對引導(dǎo)學(xué)生進行探究式的動態(tài)學(xué)習(xí)，激發(fā)他們的形象思維，切實實現(xiàn)學(xué)生自主探索學(xué)習(xí)能力和其他能力的全面提高意義重大。

圖形計算器通常指一種能夠繪制函數(shù)圖像、解聯(lián)立方程組以及執(zhí)行其他各種操作的手持計算器，大多數(shù)圖形計算器還能編寫數(shù)學(xué)類程序。由于它們的屏幕較大，因此也能夠同時顯示多行文本。一些圖形計算器甚至有彩色顯示或三維尺規(guī)作圖功能。由于圖形計算器可以編程，它也被廣泛用于電子游戲。一些電腦軟件也可以完成圖形計算器的功能。

數(shù)學(xué)實驗是指引導(dǎo)學(xué)生通過操作、實踐、試驗。進行數(shù)學(xué)探索的學(xué)習(xí)形式。在發(fā)達(dá)國家中，數(shù)學(xué)實驗已經(jīng)成為常見的教學(xué)形式，高中的數(shù)學(xué)教材中，也設(shè)置了“做”數(shù)學(xué)的欄目——“數(shù)學(xué)實驗室”。數(shù)學(xué)作為一門演繹科學(xué)，實驗雖然不是一種起主要作用的數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)方法，但在數(shù)學(xué)研究及數(shù)學(xué)教學(xué)中仍然有重要輔助作用。用數(shù)學(xué)解決各類問題，建模起著關(guān)鍵作用，某些數(shù)學(xué)概念是不能光靠紙上談兵，強行灌輸和死記硬背，而是從實際問題中提煉出來的，從親身體驗活動中感悟出來的。

二、合作探究解決圖形計算器與數(shù)學(xué)實驗室的教學(xué)設(shè)計

需要解決的教學(xué)設(shè)計有：函數(shù)的單調(diào)性，函數(shù)的奇偶性，指數(shù)函數(shù)，冪函數(shù)

對數(shù)函數(shù)，求方程的近似解，函數(shù)模型及其應(yīng)用，應(yīng)用導(dǎo)數(shù)研究函數(shù)單調(diào)性，正余弦函數(shù)的圖象，函數(shù)y=asin（ωx+φ）的圖象，橢圓及其標(biāo)準(zhǔn)方程，雙曲線及其標(biāo)準(zhǔn)方程，拋物線及其標(biāo)準(zhǔn)方程。

聚焦課堂，實踐基礎(chǔ)上的理論概括，始終是我們開展教學(xué)科研的宗旨。以課堂教學(xué)設(shè)計為線索，以現(xiàn)場公開課觀摩與研討為載體，是教學(xué)科研最主要的方式。離開課堂教學(xué)，離開學(xué)生，一切都無從談起。教學(xué)科研需要交流、研討、反思、總結(jié)、概括等完整的過程，我們要具有成果意識。我們要有明確的研究任務(wù)，每個內(nèi)容章節(jié)實驗操作都要具體落實。在信息技術(shù)與高中數(shù)學(xué)教學(xué)整合方面，我們具有很好的基礎(chǔ)。我們都是實驗學(xué)校科研團隊聯(lián)盟中的一員，在課堂教學(xué)研討中，我們要暢所欲言，多談問題，多談建議。要具有前瞻的眼光，立足現(xiàn)在，著眼未來。

三、怎樣應(yīng)用圖形計算器與數(shù)學(xué)實驗室

學(xué)校要配備專職或兼職數(shù)學(xué)實驗員做實驗準(zhǔn)備、整理，幫助教師和學(xué)生應(yīng)用圖形計算器。每次實驗都要有主題，程序冊，實驗表格，結(jié)果，評價，錄像，微課，整理成冊，編成校本教材，傳上網(wǎng)絡(luò)，提供給今后的師生分享。在教學(xué)研討的基礎(chǔ)上進行教學(xué)反思，修改原有的教學(xué)設(shè)計，在教學(xué)實踐的基礎(chǔ)上進行理性概括，是進一步提高課堂教學(xué)質(zhì)量和效益最直接、最有效的途徑。

我們分層、分類地推進圖形計算器與數(shù)學(xué)實驗室的課程活動。一些思路和具體做法有：為了鼓勵學(xué)生利用信息手段主動學(xué)習(xí)、自主學(xué)習(xí)，增強運用信息技術(shù)分析解決問題能力，多開展高中數(shù)學(xué)圖形計算器應(yīng)用能力測試活動。

與有先進教育技術(shù)研發(fā)的公司進行良好合作，爭取在課程研究、競賽活動、優(yōu)秀課觀摩與評比活動中給予了我們大力的資金和技術(shù)支持。他們將在技術(shù)、設(shè)備、資金等方面的優(yōu)勢與我們智力資源、學(xué)術(shù)資源、組織網(wǎng)絡(luò)資源結(jié)合，推動我校高中數(shù)學(xué)教學(xué)質(zhì)量的提高，高中數(shù)學(xué)教育事業(yè)的發(fā)展。

進行研究，開展活動是主要工作，以研究提高活動的學(xué)術(shù)層次，以活動推動研究的深化普及，兩者相輔相成。信息技術(shù)是重要的研究領(lǐng)域之一，其和課程與教材、教學(xué)與學(xué)習(xí)、考試與評價、教師專業(yè)發(fā)展等領(lǐng)域的研究息息相關(guān)。

要在研究的基礎(chǔ)上，進行交流、推廣、普及;在交流、推廣、普及中不斷提升研究的層次。科研必須扎根課堂，與課堂教學(xué)有機結(jié)合，貫穿教學(xué)的始終;用課例說話，積累素材;區(qū)域校級之間要加強交流與合作，特別是中心城市;要有既懂教學(xué)、又熟悉技術(shù)的骨干牽頭;我們團隊成員要有水平、肯投入、好合作;要有成果意識，把所見、所思，落實在筆頭上、電子設(shè)備上，形成優(yōu)秀的課例、微課、視頻和高質(zhì)量的學(xué)術(shù)論文、科研課題。

四、應(yīng)用圖形計算器與數(shù)學(xué)實驗室存在困惑

難于把握追求提高學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的興趣、素質(zhì)與提高學(xué)業(yè)考試、全國高考分?jǐn)?shù)和地方學(xué)校的各級考試分?jǐn)?shù)之間的平衡點。

隨著我國新課程標(biāo)準(zhǔn)推行的不斷深入，我國的中小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)對圖形計算器等信息化教學(xué)工具的使用也提出了越來越高的要求。但是，之前國內(nèi)進行數(shù)學(xué)的探究式學(xué)習(xí)教學(xué)，所采用的手持式圖形計算設(shè)備單臺價格昂貴，而且從操作語言、功能設(shè)置，到用戶的交互式操作習(xí)慣、都缺乏本土化的過程。復(fù)雜的操作讓老師和學(xué)生不容易掌握，高昂的采購成本給一些經(jīng)濟條件不好、教育經(jīng)費緊張的學(xué)校和學(xué)生帶來困難都，給圖形計算的信息化教學(xué)帶來了巨大的挑戰(zhàn)，制約著數(shù)學(xué)探究式教學(xué)的深入開展，因此在我國中小學(xué)的數(shù)理教學(xué)中還處于實驗階段。

因此，不斷的教學(xué)反思，我們的圖形計算器與數(shù)學(xué)實驗室建設(shè)的高效課程、方式靈活的教學(xué)設(shè)計、學(xué)科特色鮮明的實驗學(xué)校建設(shè)一定會取得豐碩的成果。

參考文獻(xiàn)：

[1]廣西普通高中數(shù)學(xué)學(xué)科課程基地建設(shè).年度工作計劃，2015-2016.

[2]張奠宙，李士.數(shù)學(xué)教育學(xué)導(dǎo)論[M].北京：高等教育出版社，2003.

作者簡介：

楊承福，廣西壯族自治區(qū)桂林市，廣西桂林陽朔縣陽朔中學(xué)。