高中数学课堂应如何借助Mathematica软件提高教学效率

张佳

摘 要：Mathematica是一种专门针对数学计算的软件，相较于人们常用的计算器，这种软件能够计算更高难度的问题，且只要给出数据，它就能给出一个正确的答案，因为没有人的思想，在进行的时候几乎不会出错。教师需要做的，就是给予学生对Mathematica的充分理解，学生喜欢新鲜的事物，在初次面对它的时候，自然不会产生厌烦，教师要抓住这一点，以此激发学生的积极性。且因为其多种多样的计算方式，学生能够直观地看到计算步骤，对知识的理解，学习效率都会有一定的提升。

关键词：高中数学;Mathematica数学软件;知识理解;学生积极性;学习效率

高中数学早已不是普通的计算器能够解决的了，且围绕着高中数学知识点出的问题想要进行验算的话并不是一件容易的事情，往往需要耗费很长的时间，这在平时或许行得通，但在时间紧迫的考试中不可能，学生没时间浪费在验算上。这种时候就必须在平时培养学生的计算能力。学生在课上进行计算的时候，可以由老师告诉答案，以确保自己的答案是正确的。但在课下，学生可以借助Mathematica科学计算软件，得到一个正确的答案。如果发现和自己的答案不同的话，就可以及时进行一个排查，将问题提前解决，养成一个良好的习惯。

一、加深学生对知识的理解

小学或者初中的数学知识点比较轻松，其中也有很多是为了高中的数学知识打下基础，但高中的知识点和初中的知识点有一个质的差距，学生理解起来并不是非常轻松。但传统教学中，主体放在教师身上，固执地认为教师讲得好，学生学习起来就会更好。确实，教师的讲解对学生的学习会有一定的影响，但想要学生真正地掌握知识，就必须要让学生理解知识点，这是传统教学所不注重，也很难做到的。但Mathematica软件不同，他能够将各项数据清楚的呈现在学生面前，学生能够直观地看到，理解起来自然也更加轻松。

例如，我在讲解“集合”这一章节的时候，就会在最开始的时候对学生提出一个问题，如果“我们将2、3、5、7四个数字看作一个集合，那在二十以内，还有那个数字能够进入这个集合？”这只是一个单纯的质数集合，学生对这些东西并不陌生，自然能够轻松作得出答案。而在讲解结束之后，我会向学生提出一个更难的问题，也是关于这一章节的，学生可能没办法快速得到答案，这个时候我就可以借助Mathematica软件，快速得到答案，也是因为这一软件的特性，它不像计算机似的，需要答案只给出你一个答案，Mathematica还会给出详细的步骤，节省时间的同时，学生理解起来也会更加轻松。

二、充分激发学生的积极性

当学生喜欢某一件事物的时候，表现出来的状态都是不一样的，他们会为了这一件事物拼尽全力，即便是撞了南墙，还是初心不改，这是学生特有的表现。但如果学生不喜欢一件事情的时候，他们也不会强迫自己去进行尝试，即便知道这件事做好了可以得到奖励，学生就是这样，喜欢和不喜欢的事情分得很清，没办法强迫自己。但学生喜欢新鲜的事物，这一点是没办法改变的。教师可以通过Mathematica吸引学生兴趣的同时，充分激发学生的积极性，并且注意让学生保持兴趣。

例如，我在讲解“函数及其表示”这一章节的时候，就会在最开始的时候便借助Mathematica来和学生进行一个速度比赛，规则如下，“我操作软件，有一名学生喊开始，然后我和其他同学同时进行计算，学生正常计算，而我则需要输入数据，然后借助软件进行计算，比软件快的同学，可以得到一次免写作业的机会。”高中生正处于一个朝气蓬勃的年级，有了目标，自然会拼尽全力。但学生刚刚接触这一章节的内容，怎么可能比计算机算的还快？当学生败下阵来的时候，我就可以告诉学生，“不要心灰意冷，这场比赛我们可以一直进行，直到你们所有人都能轻松地超过计算机为止！”学生被我激发出了干劲，积极性更高，学习起来也会更加认真。且有了目标，学生在之后的学习生活中，也会干劲十足，朝着更好的自己不断前进。

三、提高学生的学习效率

想要提高学习效率，就必须在某一方面有一个较为明显的进步，而想要明显地提高学习效率，就必须在各个方面进行一个提升。Mathematica是一种全新的软件，学生第一次接触的时候，很容易被其吸引，学习兴趣更加充足。且Mathematica拥有传统教学无法媲美的便捷性，只要给予数据，它就可以在很短的时间内还给你一个正确的答案，学生学习起来更加方便，避免浪费时间。而Mathematica在解题之后还会给予完整的步骤，学生理解起来更加轻松。综上所述，Mathematica能够明显地提高学生的学习效率。

例如，我在讲解“函数模型及其应用”这一课程的时候，因为其中涉及到一些函数图像之类的，如果没有这个软件的话，我只能通过板书手绘，浪费时间的同时，也容易出现差错，导致学生理解的时候出现问题。但有了Mathematica，我就可以输入函数，轻松快速地得到一个图形，不会有任何的误差，学生理解起来也更加轻松。而对于这种全新的东西，学生的学习兴趣也会被最大程度地激发，在学习的时候更加认真，学习效率显著提高。在下课之后，我也会将软件发给学生，并且布置一个任务，“在课下找到自己喜欢的函数，借助软件找到图像。”任务并不难，学生学习起来不会感觉到枯燥，提高学习效率的同时，加深知识理解，我的压力也会得到一定的放松。

总而言之，在高中数学课堂引入Mathematica这一种全新的软件，无论是对于学生还是对于教师来说，都有着无穷的好处。对学生来说，一种全新的软件以为充足的学习兴趣，且其中有无数的功能等待着学生去开发，学生在一段时间内，想要弄清楚这个软件是怎么使用的都是问题，更别说对其失去兴趣了。而对于教师来说，可以在一定程度上避免自己出错，且它在计算的时候，可以给出完美的计算步骤，能够节省很大一部分时间，教学压力也会减轻。

参考文献：

[1]李旭.Mathematica在教学中的应用实践探微[J].新课程（下），2016（08）.

[2]李胜辉.Mathematica在高中数学教学中的应用探索[J].中学数学研究（华南师范大学版），2014（01）.

（四川省達州市宣汉县第二中学）