科学计算器在中职数学教学中的意义

摘 要：科学计算器对培养学生的计算技能、计算工具使用技能和数据处理技能有重要意义。论述科学计算器对中职学生的数学教与学的特殊意义及对学生应用数学知识的促进作用，分析科学计算器的使用现状并提出具体教学方法。文中科学计算器也指在智能手机或平板电脑上常见的软件式科学计算器。

关键词：科学计算器；分类；重要意义

中等职业学校的数学教学面临巨大的挑战，一方面作为重要的文化基础课，其对学生专业知识和技能的学习有重要的支撑作用。另一方面又面临学生基础差，对数学有畏难情绪。教学中学生普遍对数的计算和式的变形掌握不好。科学计算器可帮助学生从繁琐的计算和变形中解脱出来，更好地理解数学知识本质。本文论述中职学校数学教学中使用科学计算器的特殊意义，并就具体操作给出建议。

一、科学计算器，计算器的分类

目前的计算器有标准型、科学型和图形计算器。标准型带有足够让你用手指来操作的按钮，数字大而清晰并能够满足你基本的计算需要，标准模式支持显示12位数字，足够可以使用手指按键，算术操作、平方根、百分比、记忆功能。

科学型计算器――电子计算器的一种。可进行乘方、开方、指数、对数、三角函数、统计等方面的运算，又称函数计算器。科学型带有所有普通的函数，所有的函数都分布在键盘上以利于你可以不用通过菜单列表来使用它们。科学型支持显示24位数字，支持运算优先选择模式、进制转换功能、标准数学函数、百分比计算、方根计算、对数、次方、记忆等等功能。其价格低廉，携带方便，可作为学生学习的重要工具。

图形计算器作为一种有价值的学习工具，不仅可以省去学生感到厌倦的计算过程，免去重复性的工作，使学生得以把时间和精力集中在概念的理解、关系的建立、问题解决和逻辑证明等高层次思维能力的发展上，也可以在学生对数学概念或问题理解困难时给予形象直观的演示，促进学生自主学习。图形计算器功能强大，但其价格贵，不适合中职学生推广。

二、中职学生使用科学计算器的意义

1.数学教学中利用计算器解题的重要意义

数学是一门十分重要的基础学科。也是一门延伸到物理、化学、生物等其他学科，并在真实生活中随处可见的学科；是一门体现了逻辑推理、问题解决、创新发现的科学美的学科。但对中职学生来说，数学又是困难的、繁琐的计算，复杂公式和大量练习使学生望而却步。传统的“纸和笔”方式的数学教学，使得学生将大量的时间和精力花在繁琐的数字计算和符号演算上，这一方面破坏了学生的学习兴趣、使得数学变得枯燥乏味，另一方面也阻碍了学生接触数学真实的内在，使学生没有充分获得应有的理解数学概念、体会数学价值的机会，也影响学生学习的主动性和积极性。

《义务教育数学课程标准》指出：“现代信息技术的发展对数学教育的价值、目标、内容以及学与教的方式产生了重大的影响，数学课程的设计与实施应重视运用现代信息技术，特别要充分考虑计算器、计算机对数学学习内容和方式的影响，大力开发并向学生提供更为丰富的学习资源，把现代信息技术作为学生学习数学和解决问题的强有力工具，致力于改变学生的学习方式，使学生乐意并有更多的精力投入到现实的、探索性的数学活动中去”，同时“计算器可帮助学生看到，数学是有价值的，数学更有趣，更激动人心。基于计算器的实验将数学与周围的真实世界联系起来，这在学生身上激发出来的探索热情和创新意识是令人难忘

的”，计算器的应用，延伸了学生的大脑和手脚，使他们可以饶有兴趣地体味数学的丰富多彩和价值所在。

2.国外关于数学教学中计算器使用的文献

计算机和计算器不仅改变了什么数学是重要的，而且改变了数学的教育方法。

（1）计算机和计算器改变了什么是可行的，什么是重要的。它能变难为易，变不可行为可行

例如，计算机能显示和操纵数学目标，像三维空间没有计算机的话就不可能有条理地学习。计算机能使学生解决与日常经历有关的实际问题，并激发他们学习数学的潜在兴趣。

（2）计算机把教师从单一的教学任务中解放出来

例如，教师与学生一起探索各种猜想。又如，计算机作为动态的、直观的媒介，可提供显示数学概念的许多有效方法。

（3）技术使数学现实化

在计算机出现之前，即使最优秀的学生也无法从事最现实问题的计算。教师自己在学生面前演算这类问题也要花费很多时间。而现在，计算本身不再是障碍。学生如能掌握问题就能解决问题。学生可以在计算机中分析从实际试验中得到的实际数据，可以解决代表有意义物理问题的等式。许多复杂的概念通过计算机变得易于理解。

以上是美国数学科学教育委员会出版的《变革学校数学――课程的哲学和框架》文件中提出的观点，鉴于此，MSEB强调计算机和计算器的应用必须贯穿数学课程。

3.学生在未来工作中的实际运用

科学计算器在学生将来的工作中有重要运用。机械加工和数控操作都大量使用科学计算器。现以操作钻床为例，在一次带学生实习时遇到的问题：在一个圆上钻10孔。如何确定孔的位置，问题的关键是如何确定孔距，当时厂里的师傅是通过查表，而此问题用任意角三角函数知识借助科学计算器即可轻松解决。在后来的教学中，将此问题让学生来解答，几乎没有得到一个满意的答案，很少有同学提出借助科学计算器。这也促使我在教学中有意识地使用计算器教学。

三、学生使用科学计算器的能力现状

1.调查数据

对学生的调查，大部分学生在过去的数学学习中，没有使用过科学计算器，尤其是农村的学生，对科学计算器的了解就是会算加、减、乘、除的普通计算器。多数在数学学习中没有使用过计算器，没有体会到科学计算器对数学学习的意义。

2.原因分析

（1）认识上原因

初中、高中的教学目的集中在升学上，而科学计算器的使用在许多地方未被纳入考试范畴。同时，许多老师也未认识到计算器在数学教与学中对促进学生自主学习、探究学习的重要意义。而且计算机的大量普及，还用得着计算器吗？其实它们之间并不是替代关系，科学计算器和图形计算器对学生的自主学习和探究学习有重要作用。

（2）客观条件

由于需要自备计算器，而许多学生不愿买、学校在这方面也不愿投入，当然也就无条件在教学中使用计算器。但现在的有利条件是随着智能手机、平板电脑在学生中的普及，在安卓系统、WP系统、iPhone等系统中有大量免费的科学计算器软件供学生下载使用。

四、如何在教学中推广科学计算器

1.教师要理解科学计算器对中职学生教学的特殊作用

首先，教师要认识到科学计算器的使用对中职学生数学能力培养的特殊意义。对中职学生的专业学习的作用，中职学生对数学的学习重点及数学知识的运用，重在计算技能培养，掌握重要的算法，计算程序，淡化证明，推理过程，特别是在指数与对数，三角函数，统计等知识的教学中，科学计算器起着不可替代的作用。

2.如何进行计算器教学

现给出计算器教学的两种方式：第一种可单独安排课时教授计算器的使用。讲授的内容：

（1）科学计算器的功能、特点

让学生知道哪些时候会用到计算器。同时熟悉各按键的功能。

（2）选择教材中典型知识、例题，通过使用计算器来求解

使学生掌握计算器的使用方法，并促进在专业课的学习中主动地使用计算器。体现数学教学为专业课教学服务的特点。第二种在各章节的教学中教授计算器的使用，如：指数函数、对数函数、三角函数、数列、统计等知识的教学中都会大量地使用计算器。

3.使用科学计算器教学的案例

例如，已知某种商品的销售额（万元）与广告费（万元）的一组统计资料如下：

①求广告费与销售额之间的一元线性回归方程。

②广告费每增加一万元，商品销售额约增加多少？

③当广告费为35万元时，商品销售额估计是多少？

借助科学计算器得出：①y=341+4.29x；②4.29万元；③491.43。

利用科学计算器的统计功能可很快解决，（此处操作程序省略）而要求学生利用公式来计算，很少有学生能完成。

科学计算器体积小、重量轻、便于携带、运算迅速准确，操作简便，是学生学习数学和解决问题的一个强有力的工具，它丰富了数学学习的内容和方法。同时大量免费的科学计算器软件，学生可自由下载到手机上使用。科学计算器对中职学生有特殊意义。中等职业学校学生熟练掌握科学计算器的使用，不仅有利于数学知识的学习。也对专业知识学习和技能培养有重要的基础作用。

（作者单位 四川江油工业学校）