TI圖形計算器在高中數學教學中的應用

李平亨

【摘 要】將TI圖形計算器應用到高中數學教學中，能吸引學生的注意力，有效激發學生的學習興趣，使學生更加高效地學習數學知識，提升學生的數學學習效果。筆者將圍繞TI圖形計算器在高中數學教學中的應用展開探討，希望本文的研究具有參考價值和閱讀意義。

【關鍵詞】TI圖形計算器;高中數學;冪函數教學;教學策略

TI圖形計算器不僅僅是一種強有力的輔助教學手段，更是學生學習的有效工具。在高中數學教學中利用TI圖形計算器，一方面能夠在很大程度上提升學生聯系生活實際發現問題、思考問題、解決問題的能力，有效促進學生數學思維的發展;另一方面能夠有效幫助學生轉變學習方式，促進學生高質量、高效率地學習數學。

1? ?TI圖形計算器的作用

在高中數學教學中利用TI圖形計算器，能夠有效突出學生的主體地位，培養學生的數學創新性思維，提升學生的實踐動手操作能力，以及數據收集、分析、提取信息的能力，使學生更加高效地學習數學知識[1]。除此之外，TI圖形計算器還為師生交流思維過程提供了可能，能使學生的多項能力獲得有效培養，幫助學生形成良好的數學核心素養。

1.1? TI圖形計算器對教師的作用

第一，利用TI圖形計算器開展高中數學教學，能夠將高中數學教學中的一些較抽象、難懂、不易理解的數學概念，利用圖像的方式生動、形象、直觀地演示出來，為學生展示整個數學知識探究的過程，引導學生更加深入地探究數學知識的本質。

第二，TI圖形計算器能夠很好地幫助高中數學教師把整個教學活動設計成讓學生再發現、再創造的過程，引導學生在數學學習中主動、積極地發現問題、思考問題和解決問題。而且TI圖形計算器還能夠在很大程度上簡化數學計算的步驟。此外，教師借助技術開展教學能夠在較大程度上激發學生的好奇心和探索欲望，使學生有更多的時間和更大的平臺探索未知的數學世界，幫助學生逐步認識數學的本質。

第三，利用TI圖形計算器能夠開展高效率的數學實驗教學，加深學生對所學知識的理解和記憶。TI圖形計算器內部設有功能強大的數學教學專用軟件，如計算機符號代數系統、幾何繪圖系統、數據處理系統等，還有各種程序編輯系統、CBL系統。CBL系統具體指的是“以計算機為基礎的實驗室”，利用這一系統可以實現數據的采集、收集和處理。如位移、溫度、光、聲音等信息都能快速且便捷地傳送給TI圖形計算器、鍍晶計算器。接收這些數據后，計算器能夠用自己專業的數學手段分析和加工這些數學數據。

1.2? TI圖形計算器對學生的作用

第一，TI圖形計算器具有十分強大和專業的計算功能，能用于研究一些比較復雜且不易理解的數學問題，并且可以帶領學生更好地探究數學問題的本質。高中數學相對來說知識點比較繁雜，而且難度上比初中教學有了很大的提升，導致很多高中生認為數學這門學科十分枯燥、復雜，漸漸喪失學習數學的主動性、積極性和興趣。部分高中數學教師在開展數學教學時也只是針對理論知識進行講解。而利用TI圖形計算器進行數學教學，能夠使數學知識回歸生活、回歸實際，有助于引導學生從數學應用的角度探究數學知識，有效降低數學知識的學習難度。

第二，TI圖形計算器具有專業的圖表功能，能帶領學生更加深入地發現數學的規律和本質，探究各種不同表現形式的問題之間的有機聯系，促進學生數學思維品質的形成。

第三，利用TI圖形計算器能培養學生的數學建模以及數學應用能力。這樣的教學模式一方面能在很大程度上激發學生對這門課程的學習興趣，幫助學生形成良好的數學意識，提高學生利用所學數學知識解決生活實際問題的能力;另一方面能使學生在數學學習中更真切地感受到數學學習的意義，實現數學教學的拓展和延伸。

第四，利用TI圖形計算器進行高中數學教學能夠真正凸顯學生的主體體位，將課堂交還于學生，使學生自主地進行數學知識的學習和探究。

2? ?TI圖形計算器在高中數學教學中的應用——以冪函數教學為例

2.1? 教學內容分析

冪函數是人教版高中數學教學中的重點知識和重點內容，但是教材中僅僅羅列了5種計算冪函數性質的情形，如果高中數學教師在教學中也只是按部就班地為學生講解教材內容，那么容易導致學生沒有辦法掌握冪函數的豐富性質。在傳統的高中數學教學中，部分高中數學教師只是對學生展開理論知識的講述，這樣的教學方式過于枯燥、乏味，學生學習完后可能只是一知半解。TI計算器中有各種具有強大的數學教學功能的專業軟件，利用TI圖形計算器開展數學教學能夠引導學生更加深刻地體會歸納轉化、數形結合等數學思想，激發學生的學習興趣，引導學生積極主動地探索數學知識。

2.2? 教學目標討論

這一章節內容的主要教學目標是嘗試利用TI圖形計算器，讓學生依托歸納轉化、數形結合等數學思想深刻探索冪函數圖象的性質，幫助學生構建起完整、龐大的數學知識體系，同時使學生形成科學的數學思維和良好的數學學習習慣。

知識技能目標主要是讓學生理解冪函數的概念，掌握冪函數的性質和圖象;過程與方法目標主要是讓學生利用TI圖形計算器進行冪函數性質和圖象的學習，更加深刻地理解和掌握一些基本的數學思想;情感態度與價值觀目標是讓學生在學習中深刻地感受數學學習的魅力，激發學生對數學這門課程的學習熱情，幫助學生形成良好的數學精神和數學學習習慣。

2.3? 教學過程的設計

2.3.1? 利用問題導入，激發學生的探究欲望

高中數學教師在為學生教授新課時，一定要注重課堂導入的部分，精彩的課堂導入能有效吸引學生的注意力，激發學生的好奇心。在冪函數教學中，高中教師可先組織學生回顧之前學習過的函數，如一次函數、二次函數、指數函數、對數函數等，接下來向學生提出問題，讓學生討論指數函數y=ax 怎么樣可以變化為y=xa ，變化后得到的新函數是什么？利用問題導入，能激發學生對所學內容的好奇心和探索欲，使學生在討論中掌握冪函數的基本形式，并且了解冪函數和指數函數的區別。

2.3.2? 借助TI圖形計算機開展教學

在學生掌握冪函數的概念后，教師可以先要求學生舉例說明，再向學生提出問題：冪函數的形式是怎樣的？冪函數的性質有哪些？讓學生帶著問題進行數學學習和數學探究，有效激發學生的學習興趣。教師還應當借助TI圖形計算器為學生繪制冪函數的圖象，讓學生仔細觀察，并回答相應的問題，如①冪函數的圖象分布在哪幾個象限中？②冪函數的圖象一定會經過第一象限、第二象限和第三象限嗎？

2.3.3? 利用合作探究的模式進行數學實驗

在開展數學實驗時，教師可以為學生提出幾個研究方向。第一個研究方向是研究冪函數在第一象限內的公共點，第二個研究方向是研究冪函數在第一象限內的單調性，第三個研究方向是研究當 a>0 時，圖象在第一象限內的上凸與下凸。

確定好研究方向之后，教師應當引導學生根據自己觀察的結果選擇不同的研究方向，并組成不同的數學研究小組進行合作探究，最后每個小組匯報研究結果。在學生合作探究的過程中，教師應當充分發揮自身的引導作用，積極參與學生的探究，為學生提供適時的點撥，及時解決學生在學習過程中遇到的各種難題，并根據學生討論的結果和學生一起總結結論。

2.3.4? 通過TI圖形計算器提高學生的認知

在上面的整個數學探究過程中，教師僅僅是讓學生通過幾個冪函數進行探究，最終得出相關的結論，這樣的教學存在有很大的局限性。對此，教師還可以利用TI圖形計算器的動態圖模塊功能，用動態的形式為學生更加生動、形象地展示圖象在第一象限內的變化，如展示 a=2、a=1、a=0、a=0.5 時的不同的動態圖象。

2.3.5? 積極拓展和延伸知識

在整個學習過程中，很多學生會產生這樣的疑問：冪函數是否有可能出現在第二象限和第三象限？冪函數出現在第幾象限內是否與冪函數的指數有關系？二者之間有什么樣的關系？當學生出現這些疑問時，高中數學教師應當充分肯定學生，并且鼓勵學生帶著問題繼續進行數學探究，并及時將自己的探究結果反饋給教師。

2.3.6? 總結歸納

在這一環節，教師可帶領學生總結和歸納：①在冪函數的學習中，TI圖形計算器的作用是什么？②如何表述冪函數的定義？③冪函數和指數函數的區別是什么？

綜上所述，將TI圖形計算器運用到數學教學中能夠有效地提升數學教學的效率和質量，提高學生的認知水平，拓寬學生的學習路徑，同時還能在很大程度上彌補傳統數學教學的不足，真正讓學生從“讓我學”轉變為“我要學”，最終有效地提升學生的整體數學學習水平。

【參考文獻】

[1]李虎.借助TI圖形計算器培養高中生數學核心素養的探索[J].教育信息技術，2019（9）.