图形计算器：功能强大的手持学习与计算工具

图形计算器：功能强大的手持学习与计算工具

一、图形计算器概述

图形计算器是一种手持设备，它具有多种强大功能。不仅能够绘制图像、解联立方程组，还可以执行众多其他操作，并且多数图形计算器支持编程。其屏幕相对较大，能够同时显示多行文本，方便用户查看和处理复杂的数学信息。部分先进的图形计算器甚至具备彩色显示或三维作图功能，这为数学学习、研究以及相关领域的应用提供了更直观、丰富的视觉体验。由于可编程的特性，图形计算器还在电子游戏开发等领域有所应用，当然，一些电脑软件也能实现图形计算器的类似功能，但图形计算器的便携性使其在特定场景下仍具有独特优势。

二、图形计算器在国外学校的应用情况

在国外，尤其是欧美地区，图形计算器在教育领域扮演着极为重要的角色。许多高中数学教师积极鼓励学生在课堂上使用图形计算器，其普及程度非常高，几乎达到人手一台的状态，已然成为理科学习不可或缺的工具。在一些课程如微积分的学习中，图形计算器更是被列为必需用品。从考试政策来看，国外中学到大学的大部分考试都允许考生携带图形计算器入场，在中国北京的高中数学应用竞赛复赛（笔试）中，图形计算器和科学计算器同样被允许使用。这充分体现了图形计算器在辅助数学学习和考试方面的重要性与认可度。

三、图形计算器的功能

1、数学课堂教学的得力助手

在数学教学过程中，图形计算器提供了直观教学手段与实验研究环境。它能够以数字、图形和符号三种方式呈现数学概念，例如函数概念，既可以用代数式表示，又能通过绘制函数图像直观展示其变化趋势，还能对函数在特定点的值进行数值计算。对于数学问题，也可从这三个维度加以解决。借助图形计算器便捷的计算、直观的图形展示以及仿真模拟功能，教师能够引导学生进行数学实验与探究。比如在探究二次函数的性质时，学生可以通过改变函数参数，即时观察图像的变化，从而发现二次函数的顶点、对称轴、单调性等性质，深入理解数学的本质。同时，这种学习平台也有利于学生开展自主学习，他们可以独立思考、自主实践并通过合作交流获取更具个性的知识与能力。

2、随时随地的数学学习工具

图形计算器让学生拥有了 “移动的数学实验室”。教师可以借助它随时随地指导学生学习数学，学生则能不受时间与空间限制，在课堂之外也可利用图形计算器进行数学实验、探索和研究。无论是在课间休息、家中自习还是户外实践活动中，只要遇到数学问题，学生都能拿出图形计算器进行分析求解，充分发挥自主性和创造力，拓展数学学习的深度与广度。

3、多领域功能支持

数值运算功能：能够进行高精度的数值计算，满足从简单四则运算到复杂数学表达式求值的需求，如计算三角函数值、对数运算、指数运算等，在数学计算和科学研究中提供准确的数值结果。

作图功能：可以绘制各种函数图像，包括一次函数、二次函数、三角函数、指数函数、对数函数等，还能对多个函数图像进行对比分析，帮助学生直观理解函数之间的关系和性质，以及在解决几何问题时绘制图形辅助分析。

统计功能：对数据进行收集、整理、分析和可视化处理。例如在统计学课程中，可计算平均数、中位数、众数、标准差等统计量，绘制直方图、折线图、散点图等统计图表，帮助学生理解数据分布特征和规律，进行数据分析和预测。

金融功能：涉及货币时间价值计算，如计算复利终值、现值、年金等，在金融课程学习以及实际金融理财规划中有重要应用，帮助学生理解金融投资和借贷中的数学原理。

程序功能：允许用户编写程序来实现特定的数学算法或功能扩展，培养学生的编程思维和数学应用能力，例如编写程序求解特定类型的方程、模拟数学模型等。

计算器应用程序 Aplets 的扩充功能：通过安装不同的 Aplets，可以拓展图形计算器的功能，满足不同学科和应用场景的需求，如物理实验模拟、化学方程式配平计算等。

四、图形计算器的特点

1、便携性

HP 图形计算器体积小巧，易于携带。教师可以方便地将其携带到任何备课场所，无论是在办公室、图书馆还是家中，都能随时使用图形计算器准备教学内容。对于学生而言，他们可以在校园内的各个角落，如教室、操场、实验室，甚至在校外的家中、旅途中使用图形计算器进行数学学习与探索，不受地域限制，真正实现随时随地开展富有创造性和个性化的数学学习活动。

2、网络化 / 交互性

它具备强大的数据交换能力，通过数据线或者无线红外端口，能够轻松实现两台图形计算器之间的数据传输。例如在小组合作学习中，学生们可以快速分享各自计算器上的数据、计算结果或编写的程序，促进交流与协作。同时，图形计算器与计算机之间也能实现数据交换，方便将计算器上的数据导入计算机进行进一步分析处理，或者将计算机上的资源传输到计算器中使用，拓展了其应用范围和数据处理能力。

3、专业化

其设计初衷是服务于数学教学，在数学领域的功能设计非常专业。从基础数学运算到高等数学中的复杂计算与分析，图形计算器都能提供精准的支持。随着发展，其应用逐渐扩展到数理综合性领域，如物理中的数学模型计算、工程中的数学建模与分析等，始终围绕着数理学科的专业需求进行功能优化与拓展，为数理学科的学习、研究和应用提供专业、高效的工具。

4、跨学科性

HP 图形计算器的应用不仅局限于数学课堂。借助数据采集器以及各种理化探头，它能够在物理、化学、生物等学科实验中发挥作用。在物理实验中，可用于采集和分析实验数据，如测量物体运动速度、加速度与时间的关系，并绘制图像进行分析；在化学实验中，能对化学反应过程中的数据进行监测和处理，如溶液酸碱度变化、反应速率测定等；在生物实验中，可处理生物数据，如种群数量增长模型分析等，甚至可以完成一些传统理化实验难以实现的实验，为跨学科学习和研究提供了有力的技术支持。

图形计算器以其丰富的功能和独特的特点，在数学教育、数理研究以及跨学科学习与应用中都具有极高的价值，为学习者和研究者提供了便捷、高效、直观的工具和平台。