{體育老師能不能教數(shù)學(xué)，我們不作討論。今天要說的是，數(shù)學(xué)老師來指導(dǎo)體育課。}

上海某中學(xué)的體育課上，同學(xué)們正在練習(xí)實(shí)心球，然而表現(xiàn)天差地別：有的同學(xué)刻苦練習(xí)，效果卻不佳；而有的同學(xué)看似輕松，卻能投出好成績。同學(xué)們揮灑汗水和一頭霧水的同時，數(shù)學(xué)金老師卻迷戀上了那些在空中劃過的一道道拋物線，善心和好奇心引發(fā)了她的深度思考。

于是，金老師與信息技術(shù)老師聯(lián)合，組織學(xué)生一起，開展了別開生面的數(shù)學(xué)與體育訓(xùn)練的課題研究。老師與同學(xué)們拍攝體育課上投擲實(shí)心球的視頻，實(shí)地測量投擲距離。接著，利用專業(yè)軟件逐幀截取、時空疊合，近似擬合出實(shí)心球出手后的運(yùn)動軌跡，轉(zhuǎn)化為靜態(tài)圖片并繪制函數(shù)圖像。

當(dāng)然，得心應(yīng)手的工具是高效研究的必備“武器”：TI圖形計(jì)算機(jī)器

金老師教會了同學(xué)們使用TI圖形計(jì)算器，借助其擬合函數(shù)功能，結(jié)合同學(xué)們的身高、體重、出手高度、速度、角度等數(shù)值進(jìn)行分析。例如，身高1.62米的陳瑩嘉，通過TI圖形計(jì)算器的分析發(fā)現(xiàn)，當(dāng)自己的投擲角度控制在42至45度之間時，獲得滿分的幾率大大增加。最終，依據(jù)分析結(jié)果，為每名同學(xué)制定出針對性的訓(xùn)練方案。在這個過程中，同學(xué)們不再覺得數(shù)學(xué)抽象無用，而是真真切切看到它在解決實(shí)際問題中的強(qiáng)大作用。

在中學(xué)數(shù)學(xué)建模學(xué)習(xí)里，TI圖形計(jì)算器優(yōu)勢顯著。它具備強(qiáng)大的符號代數(shù)系統(tǒng)，面對復(fù)雜的代數(shù)方程，學(xué)生能迅速求解，比如在解決行程問題中涉及的多元一次方程組時，可快速得出答案，節(jié)省大量計(jì)算時間，讓學(xué)生將更多精力放在模型構(gòu)建與分析上。其幾何操作系統(tǒng)，能將幾何圖形直觀呈現(xiàn)并進(jìn)行動態(tài)演示。像探究三角形全等條件時，學(xué)生在計(jì)算器上隨意改變?nèi)切蔚倪呴L、角度，實(shí)時觀察圖形變化，快速理解全等的判定定理，比單純從書本上理解更加直觀、深刻。

在數(shù)據(jù)處理與分析方面，TI圖形計(jì)算器同樣出色。當(dāng)開展統(tǒng)計(jì)調(diào)查，如調(diào)查全校學(xué)生的興趣愛好分布時，學(xué)生收集數(shù)據(jù)后輸入計(jì)算器，可一鍵生成柱狀圖、折線圖、扇形圖等，清晰展示數(shù)據(jù)分布特征。還能進(jìn)行數(shù)據(jù)擬合，找出數(shù)據(jù)背后潛在的函數(shù)關(guān)系，為建立數(shù)學(xué)模型提供有力支持。而且，TI圖形計(jì)算器支持編程功能，學(xué)生可以通過編寫程序，模擬數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)。例如模擬拋硬幣實(shí)驗(yàn)，通過大量重復(fù)試驗(yàn)，深入理解概率的概念。

在STEM活動中，TI圖形計(jì)算器也是不可或缺的工具。模塊化的Python編程語言，高效簡單，TI開發(fā)了多套STEM課程。例如：

1.十分鐘編程（基于圖形計(jì)算器和創(chuàng)新者系統(tǒng)硬件，編程）

2.用等速運(yùn)動探索深度（工程設(shè)計(jì)、數(shù)學(xué)建模、編程）

3.做一個揚(yáng)聲器（物理、技術(shù)、基礎(chǔ)制作、編程）

4.做一個紅綠藍(lán)燈泡（物理、生物、數(shù)學(xué)、技術(shù)、基礎(chǔ)制作、編程）

5.自動灌溉系統(tǒng)(物理、生物、數(shù)學(xué)、技術(shù)、基礎(chǔ)制作、編程)

6.自動停車系統(tǒng)（物理、數(shù)學(xué)、技術(shù)、工程設(shè)計(jì)、編程）

以“智能灌溉系統(tǒng)設(shè)計(jì)”活動為例，學(xué)生要綜合運(yùn)用科學(xué)、技術(shù)、工程和數(shù)學(xué)知識。利用溫度、濕度傳感器收集環(huán)境數(shù)據(jù)，傳感器將數(shù)據(jù)傳輸給TI圖形計(jì)算器，計(jì)算器對數(shù)據(jù)進(jìn)行分析處理。通過數(shù)學(xué)建模，建立起環(huán)境參數(shù)與灌溉時間、水量之間的函數(shù)關(guān)系，再依據(jù)模型編寫程序，控制電機(jī)實(shí)現(xiàn)自動灌溉。在這個過程中，TI圖形計(jì)算器連接起不同學(xué)科知識，讓學(xué)生在實(shí)踐中體會到知識的融合與應(yīng)用，享受樂趣的同時，學(xué)以致用。

同時，TI圖形計(jì)算器在工程和科學(xué)領(lǐng)域的應(yīng)用還體現(xiàn)在數(shù)學(xué)工具與專業(yè)技術(shù)的結(jié)合上，計(jì)算器支持動態(tài)演示、數(shù)據(jù)分析及跨學(xué)科編程。其具備的符號代數(shù)運(yùn)算、2D/3D圖形動態(tài)演示、統(tǒng)計(jì)擬合及程序編程功能，可實(shí)現(xiàn)教學(xué)與科研場景下的復(fù)雜計(jì)算需求，CAS代數(shù)系統(tǒng)支持方程求解、動態(tài)系數(shù)值分析，幾何操作系統(tǒng)適用于物理模擬與數(shù)據(jù)處理。

TI圖形計(jì)算器還適用于統(tǒng)計(jì)學(xué)、金融數(shù)學(xué)等場景，支持柱狀圖、箱線圖等數(shù)據(jù)可視化工具進(jìn)行實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)擬合。TI-Nspire 系列通過彩屏顯示和Python編程能力，強(qiáng)化了科學(xué)實(shí)驗(yàn)中的動態(tài)參數(shù)探索與結(jié)果驗(yàn)證。Python語法結(jié)構(gòu)簡單，注重代碼可讀性，適合初學(xué)者快速上手。TI圖形計(jì)算器內(nèi)置動態(tài)系數(shù)值調(diào)整、滑塊交互等功能，結(jié)合Python可實(shí)現(xiàn)數(shù)學(xué)模型與圖形的實(shí)時聯(lián)動，適用于眾多教學(xué)和科研場景。

關(guān)于TI

TI圖形計(jì)算器來自德州儀器（TexasInstruments）。是全球領(lǐng)先的半導(dǎo)體公司，不僅在半導(dǎo)體業(yè)務(wù)上成績斐然，為現(xiàn)實(shí)世界的信號處理提供創(chuàng)新的數(shù)字信號處理（DSP）及模擬器件技術(shù)，還涉足傳感與控制、教育產(chǎn)品和數(shù)字光源處理等領(lǐng)域。其總部位于美國得克薩斯州的達(dá)拉斯，在全球25多個國家設(shè)有制造、設(shè)計(jì)或銷售機(jī)構(gòu)。在教育產(chǎn)品領(lǐng)域，TI一直致力于為師生提供先進(jìn)、實(shí)用的工具。

TI利用自己在技術(shù)和產(chǎn)品研發(fā)方面的優(yōu)勢，一直都致力于在科研和教育方面的投入和支持。在美國，TI和很多高校都展開了關(guān)于STEM的合作，這些學(xué)校包括斯坦福大學(xué)、麻省理工大學(xué)、密歇根大學(xué)等。在中國，TI在300余所高校建立了4個技術(shù)中心，600多個TI DSP 實(shí)驗(yàn)室、MSP430實(shí)驗(yàn)室和模擬技術(shù)實(shí)驗(yàn)室，每年有超過13萬名學(xué)生得到TI各項(xiàng)技術(shù)培訓(xùn)，超過3萬名學(xué)生參加各類TI支持的電子設(shè)計(jì)競賽。

學(xué)校案例

京市陳經(jīng)綸中學(xué)團(tuán)結(jié)湖分校應(yīng)用場景

學(xué)生表示：“利用圖形計(jì)算器的強(qiáng)大功能，我對數(shù)學(xué)知識的綜合應(yīng)用能力有了很大的提升。面對一個沒有見過的題目，我有更多的思考空間和入手點(diǎn)”。

北京師范大學(xué)（珠海）附屬高級中學(xué)應(yīng)用場

沈陽市第四中學(xué)

第十四屆全國中小學(xué)創(chuàng)新課堂教學(xué)實(shí)踐觀摩活動，優(yōu)秀研討課例

沈陽市第四中學(xué) 郭佳佳老師《數(shù)學(xué)建?；顒樱耗μ燧喼械臄?shù)學(xué)問題》

一“器”在手，萬物數(shù)通！TI圖形計(jì)算器緊扣中學(xué)課改教材大綱，在算法、概率和統(tǒng)計(jì)等中學(xué)數(shù)學(xué)重難點(diǎn)章節(jié)的教學(xué)中發(fā)揮著重要作用，切實(shí)幫助學(xué)生理解抽象知識，提升學(xué)習(xí)效果，為學(xué)生在數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)以及STEM活動中的探索提供有力支持。