高中數學課堂應如何借助Mathematica軟件提高教學效率

張佳

摘?要：Mathematica是一種專門針對數學計算的軟件，相較于人們常用的計算器，這種軟件能夠計算更高難度的問題，且只要給出數據，它就能給出一個正確的答案，因為沒有人的思想，在進行的時候幾乎不會出錯。教師需要做的，就是給予學生對Mathematica的充分理解，學生喜歡新鮮的事物，在初次面對它的時候，自然不會產生厭煩，教師要抓住這一點，以此激發學生的積極性。且因為其多種多樣的計算方式，學生能夠直觀地看到計算步驟，對知識的理解，學習效率都會有一定的提升。

關鍵詞：高中數學;Mathematica數學軟件;知識理解;學生積極性;學習效率

高中數學早已不是普通的計算器能夠解決的了，且圍繞著高中數學知識點出的問題想要進行驗算的話并不是一件容易的事情，往往需要耗費很長的時間，這在平時或許行得通，但在時間緊迫的考試中不可能，學生沒時間浪費在驗算上。這種時候就必須在平時培養學生的計算能力。學生在課上進行計算的時候，可以由老師告訴答案，以確保自己的答案是正確的。但在課下，學生可以借助Mathematica科學計算軟件，得到一個正確的答案。如果發現和自己的答案不同的話，就可以及時進行一個排查，將問題提前解決，養成一個良好的習慣。

一、加深學生對知識的理解

小學或者初中的數學知識點比較輕松，其中也有很多是為了高中的數學知識打下基礎，但高中的知識點和初中的知識點有一個質的差距，學生理解起來并不是非常輕松。但傳統教學中，主體放在教師身上，固執地認為教師講得好，學生學習起來就會更好。確實，教師的講解對學生的學習會有一定的影響，但想要學生真正地掌握知識，就必須要讓學生理解知識點，這是傳統教學所不注重，也很難做到的。但Mathematica軟件不同，他能夠將各項數據清楚的呈現在學生面前，學生能夠直觀地看到，理解起來自然也更加輕松。

例如，我在講解“集合”這一章節的時候，就會在最開始的時候對學生提出一個問題，如果“我們將2、3、5、7四個數字看作一個集合，那在二十以內，還有那個數字能夠進入這個集合？”這只是一個單純的質數集合，學生對這些東西并不陌生，自然能夠輕松作得出答案。而在講解結束之后，我會向學生提出一個更難的問題，也是關于這一章節的，學生可能沒辦法快速得到答案，這個時候我就可以借助Mathematica軟件，快速得到答案，也是因為這一軟件的特性，它不像計算機似的，需要答案只給出你一個答案，Mathematica還會給出詳細的步驟，節省時間的同時，學生理解起來也會更加輕松。

二、充分激發學生的積極性

當學生喜歡某一件事物的時候，表現出來的狀態都是不一樣的，他們會為了這一件事物拼盡全力，即便是撞了南墻，還是初心不改，這是學生特有的表現。但如果學生不喜歡一件事情的時候，他們也不會強迫自己去進行嘗試，即便知道這件事做好了可以得到獎勵，學生就是這樣，喜歡和不喜歡的事情分得很清，沒辦法強迫自己。但學生喜歡新鮮的事物，這一點是沒辦法改變的。教師可以通過Mathematica吸引學生興趣的同時，充分激發學生的積極性，并且注意讓學生保持興趣。

例如，我在講解“函數及其表示”這一章節的時候，就會在最開始的時候便借助Mathematica來和學生進行一個速度比賽，規則如下，“我操作軟件，有一名學生喊開始，然后我和其他同學同時進行計算，學生正常計算，而我則需要輸入數據，然后借助軟件進行計算，比軟件快的同學，可以得到一次免寫作業的機會。”高中生正處于一個朝氣蓬勃的年級，有了目標，自然會拼盡全力。但學生剛剛接觸這一章節的內容，怎么可能比計算機算的還快？當學生敗下陣來的時候，我就可以告訴學生，“不要心灰意冷，這場比賽我們可以一直進行，直到你們所有人都能輕松地超過計算機為止！”學生被我激發出了干勁，積極性更高，學習起來也會更加認真。且有了目標，學生在之后的學習生活中，也會干勁十足，朝著更好的自己不斷前進。

三、提高學生的學習效率

想要提高學習效率，就必須在某一方面有一個較為明顯的進步，而想要明顯地提高學習效率，就必須在各個方面進行一個提升。Mathematica是一種全新的軟件，學生第一次接觸的時候，很容易被其吸引，學習興趣更加充足。且Mathematica擁有傳統教學無法媲美的便捷性，只要給予數據，它就可以在很短的時間內還給你一個正確的答案，學生學習起來更加方便，避免浪費時間。而Mathematica在解題之后還會給予完整的步驟，學生理解起來更加輕松。綜上所述，Mathematica能夠明顯地提高學生的學習效率。

例如，我在講解“函數模型及其應用”這一課程的時候，因為其中涉及到一些函數圖像之類的，如果沒有這個軟件的話，我只能通過板書手繪，浪費時間的同時，也容易出現差錯，導致學生理解的時候出現問題。但有了Mathematica，我就可以輸入函數，輕松快速地得到一個圖形，不會有任何的誤差，學生理解起來也更加輕松。而對于這種全新的東西，學生的學習興趣也會被最大程度地激發，在學習的時候更加認真，學習效率顯著提高。在下課之后，我也會將軟件發給學生，并且布置一個任務，“在課下找到自己喜歡的函數，借助軟件找到圖像。”任務并不難，學生學習起來不會感覺到枯燥，提高學習效率的同時，加深知識理解，我的壓力也會得到一定的放松。

總而言之，在高中數學課堂引入Mathematica這一種全新的軟件，無論是對于學生還是對于教師來說，都有著無窮的好處。對學生來說，一種全新的軟件以為充足的學習興趣，且其中有無數的功能等待著學生去開發，學生在一段時間內，想要弄清楚這個軟件是怎么使用的都是問題，更別說對其失去興趣了。而對于教師來說，可以在一定程度上避免自己出錯，且它在計算的時候，可以給出完美的計算步驟，能夠節省很大一部分時間，教學壓力也會減輕。

參考文獻：

[1]李旭.Mathematica在教學中的應用實踐探微[J].新課程（下），2016（08）.

[2]李勝輝.Mathematica在高中數學教學中的應用探索[J].中學數學研究（華南師范大學版），2014（01）.

（四川省達州市宣漢縣第二中學）