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编者按:
图形计算器是一款集数据处理、方程解析、图表绘制、模型建立等多种功能于一身的新型手持学习工具,为数理化等学科的课堂教学带来了深刻的变化。经历近20年的发展,图形计算器获得了众多教育装备部门和学校的认可,并开始利用无线技术实现数字升级,再次吸引了大家的目光。为捕捉教育装备发展热点,提供相关应用参考,我刊特组织“图形计算器教学应用”专题,邀请美国德州仪器教育技术部中国区总监武艳民博士等专家剖析、解读图形计算器的技术特点和未来发展趋势;刊登上海、南京、沈阳、深圳、福州等地优秀教师的关于图形计算器应用案例和经验体会的科技论文,从理念创新、学科发展、教法研究等多个角度探讨图形计算器的教学应用。同时,欢迎更多教师、专家参与本专题的交流和讨论。
作为自然科学中主要研究数量、结构、变化以及空间模型等概念的学科,数学具有抽象性和逻辑性强的特点,这也导致很多学生在数学学习方面“摸不着门道”,成绩提高慢。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。20世纪90年代,美国德州仪器(Texas Instruments,简称TI)等专业技术生产企业开始逐渐扩大市场规模,带着不同类型的图形计算器产品叩开了中国学校的大门,并借势“新课改”,充分利用图形计算器智能化、互动性强等特点,“颠覆”传统数学课堂,为数学甚至理科教学注入活力。
推进数字化教学改革
“新课改”强调,学校教育需符合未来社会对人才素质的要求,而信息化素养在高新技术广泛应用的21世纪就显得至关重要。图形计算器作为智能手持学习工具,在数学教学模式的数字化改革和学生信息化素养形成方面贡献了不容小觑的力量。
图形计算器就像一台小型掌上电脑,可以让学生充分感受信息化学习状态,也因体积小、携带方便而实现随时随地的学习。图形计算器搭载有强大的“应用套件”,可以轻松完成图形绘制、几何模型建立、图表统计等工作,降低学生手动操作难度,这样不仅可以锻炼学生对信息化学习工具的操作能力,更有助于培养他们借助工具解决问题的现代化学习习惯。
2000年,为配合教育和课程改革需要,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。
上海市进才中学借助TI图形计算器在数学学科教学与信息技术的整合方面做出新尝试,创建具有本校特色的数字化数学活动平台,将信息技术、信息资源、信息方法、人力资源与教育思想、教学理念、数学学科的教学内容、教学策略、学习活动等有机整合,从而更好地完成课程目标,提高学生对信息获取、分析、加工、交流、创新、利用的能力,促使学生掌握信息社会的思维方式和解决问题的方法。
建立新型师生关系
培养学生的创新精神和实践能力是素质教育的重中之重,这同样有助于学生在学习过程中主体地位的确立。同为教学活动的参与者,教师的定位同样需要做出调整,从传统教学的完全主导者转变为教学情景的设计者、教学活动的组织者、学生活动的指导者以及数学思维的促进者。图形计算器的应用,就为数学课堂中师生的定位转变提供了可能。
TI教育技术部中国区总监武艳民博士认为,图形计算器在数学课堂中最突出的特点就是可以帮助教师引导学生将研究性学习方式与接受性学习方式有机结合,构建以课堂交流为主要形式的自主探究式课堂教学模式;让学生充分发挥自主性和创造力,利用图形计算器的智能化功能自主研究并解决数学问题。
TI图形计算器轻巧便携、彩屏显示、人机对话、模拟仿真的特点深受福州第三中学师生的喜爱,甚至赋予其“移动数学智能机”的爱称。学校鼓励学生利用TI图形计算器、电子探头开展自主探究实验,如“福州三中图书馆午休期间的人流量调查”研究性微课题等。电子探头可实时收集事物变化数据,并及时传导至图形计算器手持终端,通过图、表、数、式等方式记录、显示。学校还开设了TI校本数学课程,让学生走出课堂、走向生活,真正置身于“无围墙的课堂学习”中,撰写了《掌握数学——掌纹“三线”中的数学奥秘》《麦当劳、耐克图标的数学模型探究》《福州国民生产总值与年份之间的关系》等多篇“微探索”论文。在师生的共同努力和图形计算器的有效辅助下,福州三中的数学课堂摆脱了“教师讲得多,学生想得少”的窘境,为学生创新精神和实践能力的培养提供了良好的条件。
构建互动式数学课堂
学生一旦从被动学习的“阴霾”中走出来,就可以重新焕发主动学习的热情。互动式数学课堂可以打破师生交流局限,让师生共同把握学习节奏,有效提升课堂学习效率。2010年,TI依靠强大的技术团队,成功构建了TI-Nsipre图形计算器和无线数学实验室,帮助很多学校实现了创建互动式数学课堂的构想。
2014年年初,上海市青浦高级中学装配了TI-Nspire CAS无线导航系统,搭建起了校内第一间无线数学实验室。学校教师借助无线平台功能尝试推行了多种教学改革,其中就包括数学建模课程的教学。教师通过无线平台向学生的手持终端发送教学资料,由每名学生实际操作尝试解决相关问题。在这一过程中,教师
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可以通过即时调查收集学生答案,并根据学生作答情况随时修正教学重点,让学生在虚拟实验中应用所学知识解决生活中可能面临实际问题。传统的函数演示虽然也可以完成知识传授,但过程相对枯燥,学
生注意力也容易被分散。而图形计算器与计算机、大屏的完美结合,则可以让学生学得清楚、扎实,教师教得灵活、轻松。
TI图形计算器辅助下的互动数学课堂
为更好地构建互动探究式课堂,TI不断进行技术创新,开发并应用新功能,除已实现的无线联通技术外,还在界面通用化设置(如配用简单实用的Windows视窗界面等)、模块通用化设置(如实现表格、数据导入等与PC无缝链接使用)、个性化定制服务(如让用户自己开发界面等)、数据处理功能等方面进行创新。
现代科技的发展对各个学科的教学都提出了新的挑战,T3(Teacher Teaching with Technology—教师用技术教学)理论也让很多学校都认识到了技术创新对于教学改革的重要性。世界各地的学校都在努力践行着“操作”“理解”“探究”的现代化教学理念,应用图形计算器等智能学习工具,让课堂面貌焕然一新。TI等众多企业也都在为图形计算器的应用推广贡献力量,与各地的教育主管部门、考试委员会、教研室以及相关教育机构密切合作,建立试点学校、安排教师培训、编写教辅图书、开展应用竞赛,让新型互动探究式数学课堂在中国基础教育领域大放异彩。
图形计算器是一款集数据处理、方程解析、图表绘制、模型建立等多种功能于一身的新型手持学习工具,为数理化等学科的课堂教学带来了深刻的变化。经历近20年的发展,图形计算器获得了众多教育装备部门和学校的认可,并开始利用无线技术实现数字升级,再次吸引了大家的目光。为捕捉教育装备发展热点,提供相关应用参考,我刊特组织“图形计算器教学应用”专题,邀请美国德州仪器教育技术部中国区总监武艳民博士等专家剖析、解读图形计算器的技术特点和未来发展趋势;刊登上海、南京、沈阳、深圳、福州等地优秀教师的关于图形计算器应用案例和经验体会的科技论文,从理念创新、学科发展、教法研究等多个角度探讨图形计算器的教学应用。同时,欢迎更多教师、专家参与本专题的交流和讨论。
作为自然科学中主要研究数量、结构、变化以及空间模型等概念的学科,数学具有抽象性和逻辑性强的特点,这也导致很多学生在数学学习方面“摸不着门道”,成绩提高慢。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。20世纪90年代,美国德州仪器(Texas Instruments,简称TI)等专业技术生产企业开始逐渐扩大市场规模,带着不同类型的图形计算器产品叩开了中国学校的大门,并借势“新课改”,充分利用图形计算器智能化、互动性强等特点,“颠覆”传统数学课堂,为数学甚至理科教学注入活力。
推进数字化教学改革
“新课改”强调,学校教育需符合未来社会对人才素质的要求,而信息化素养在高新技术广泛应用的21世纪就显得至关重要。图形计算器作为智能手持学习工具,在数学教学模式的数字化改革和学生信息化素养形成方面贡献了不容小觑的力量。
图形计算器就像一台小型掌上电脑,可以让学生充分感受信息化学习状态,也因体积小、携带方便而实现随时随地的学习。图形计算器搭载有强大的“应用套件”,可以轻松完成图形绘制、几何模型建立、图表统计等工作,降低学生手动操作难度,这样不仅可以锻炼学生对信息化学习工具的操作能力,更有助于培养他们借助工具解决问题的现代化学习习惯。
2000年,为配合教育和课程改革需要,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。
上海市进才中学借助TI图形计算器在数学学科教学与信息技术的整合方面做出新尝试,创建具有本校特色的数字化数学活动平台,将信息技术、信息资源、信息方法、人力资源与教育思想、教学理念、数学学科的教学内容、教学策略、学习活动等有机整合,从而更好地完成课程目标,提高学生对信息获取、分析、加工、交流、创新、利用的能力,促使学生掌握信息社会的思维方式和解决问题的方法。
建立新型师生关系
培养学生的创新精神和实践能力是素质教育的重中之重,这同样有助于学生在学习过程中主体地位的确立。同为教学活动的参与者,教师的定位同样需要做出调整,从传统教学的完全主导者转变为教学情景的设计者、教学活动的组织者、学生活动的指导者以及数学思维的促进者。图形计算器的应用,就为数学课堂中师生的定位转变提供了可能。
TI教育技术部中国区总监武艳民博士认为,图形计算器在数学课堂中最突出的特点就是可以帮助教师引导学生将研究性学习方式与接受性学习方式有机结合,构建以课堂交流为主要形式的自主探究式课堂教学模式;让学生充分发挥自主性和创造力,利用图形计算器的智能化功能自主研究并解决数学问题。
TI图形计算器轻巧便携、彩屏显示、人机对话、模拟仿真的特点深受福州第三中学师生的喜爱,甚至赋予其“移动数学智能机”的爱称。学校鼓励学生利用TI图形计算器、电子探头开展自主探究实验,如“福州三中图书馆午休期间的人流量调查”研究性微课题等。电子探头可实时收集事物变化数据,并及时传导至图形计算器手持终端,通过图、表、数、式等方式记录、显示。学校还开设了TI校本数学课程,让学生走出课堂、走向生活,真正置身于“无围墙的课堂学习”中,撰写了《掌握数学——掌纹“三线”中的数学奥秘》《麦当劳、耐克图标的数学模型探究》《福州国民生产总值与年份之间的关系》等多篇“微探索”论文。在师生的共同努力和图形计算器的有效辅助下,福州三中的数学课堂摆脱了“教师讲得多,学生想得少”的窘境,为学生创新精神和实践能力的培养提供了良好的条件。
构建互动式数学课堂
学生一旦从被动学习的“阴霾”中走出来,就可以重新焕发主动学习的热情。互动式数学课堂可以打破师生交流局限,让师生共同把握学习节奏,有效提升课堂学习效率。2010年,TI依靠强大的技术团队,成功构建了TI-Nsipre图形计算器和无线数学实验室,帮助很多学校实现了创建互动式数学课堂的构想。
2014年年初,上海市青浦高级中学装配了TI-Nspire CAS无线导航系统,搭建起了校内第一间无线数学实验室。学校教师借助无线平台功能尝试推行了多种教学改革,其中就包括数学建模课程的教学。教师通过无线平台向学生的手持终端发送教学资料,由每名学生实际操作尝试解决相关问题。在这一过程中,教师
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可以通过即时调查收集学生答案,并根据学生作答情况随时修正教学重点,让学生在虚拟实验中应用所学知识解决生活中可能面临实际问题。传统的函数演示虽然也可以完成知识传授,但过程相对枯燥,学
生注意力也容易被分散。而图形计算器与计算机、大屏的完美结合,则可以让学生学得清楚、扎实,教师教得灵活、轻松。
TI图形计算器辅助下的互动数学课堂
为更好地构建互动探究式课堂,TI不断进行技术创新,开发并应用新功能,除已实现的无线联通技术外,还在界面通用化设置(如配用简单实用的Windows视窗界面等)、模块通用化设置(如实现表格、数据导入等与PC无缝链接使用)、个性化定制服务(如让用户自己开发界面等)、数据处理功能等方面进行创新。
现代科技的发展对各个学科的教学都提出了新的挑战,T3(Teacher Teaching with Technology—教师用技术教学)理论也让很多学校都认识到了技术创新对于教学改革的重要性。世界各地的学校都在努力践行着“操作”“理解”“探究”的现代化教学理念,应用图形计算器等智能学习工具,让课堂面貌焕然一新。TI等众多企业也都在为图形计算器的应用推广贡献力量,与各地的教育主管部门、考试委员会、教研室以及相关教育机构密切合作,建立试点学校、安排教师培训、编写教辅图书、开展应用竞赛,让新型互动探究式数学课堂在中国基础教育领域大放异彩。