Графический калькулятор для чего нужен
Выжимаем максимум из графических калькуляторов: игры на TI-83
В 80-х и 90-х не каждому ребёнку родители покупали Game Boy. Я был одним из таких детей, и оставался единственным на игровой площадке, у кого не было GB.
Вместо консоли у меня был графический калькулятор. Мой отец горел сильным желанием с детства готовить меня к SAT. Поэтому я пользовался TI (Texas Instruments) 83 и ПО для Windows, необходимым для синхронизации калькулятора с компьютером. Предполагалось, что я буду использовать ПО для скачивания учебных программ и сохранения резервных копий хранимых в калькуляторе результатов.
Но вместо этого я играл на нём в игры. Даже тогда уже существовали хранилища монохромных видеоигр с низким разрешением, написанных специально для графических калькуляторов Texas Instruments. Большинство из них было отстойными (да, Drug Warz, я имею в виду тебя), но некоторые оказались на удивление хорошими, учитывая особенности платформы.
Вот например, Zelda для TI-83, в которой использовались спрайты, выдранные из серии Zelda для Gameboy:
Однако это была полностью оригинальная игра с уникальным внешним миром и совершенно новыми подземельями. Но не стоит особо радоваться, очень немногие игры выглядели столь же хорошо. Более характерным примером качества игр для TI-83 была Penguins Билла Нэйджела:
Она была довольно популярной, и я активно обменивался ею в средней школе, где наконец-то был не единственным человеком с TI-83. Мои одноклассники, не знавшие о том, что на графических калькуляторах можно запускать игры, начали считать меня гением-волшебником за умение переносить игры с калькулятора на калькулятор с помощью моего линк-кабеля. Одной из таких игр была Mario83:
Как и на любой другой платформе, на нём был клон Tetris. Эта игра хорошо подходила к столь ограниченному формату, ведь она состояла всего лишь из блоков:
Ещё одной игрой, которую портировали на все возможные платформы, был Doom. Что, Doom? На платформе более слабой, чем первый Gameboy? Но разработчикам как-то удалось это сделать. Хотя движок намного проще, в игре всё равно можно узнать Doom:
Gemini — это ещё одна псевдотрёхмерная игра, работавшая на TI-83, и отличавшаяся впечатляющими текстурированными стенами. Хоть она находилась примерно на одном техническом уровне с Wolfenstein 3D, для такой простой машины это было серьёзным достижением:
Иногда игры оказывались на удивление сложными. Не ожидаешь увидеть на каком-то паршивом калькуляторе глубокую RPG, но их было несколько, и одной из лучших считалась «Desolate»:
А как насчёт демо? Разумеется, были и они. Например, «Two by Two» разработчика Noice. Те же эффекты, которые можно было видеть на Gameboy, хоть и немного более неуклюжие, разумеется:
Тот же автор создал и это красивое демо «Monochromatic». Подходящее название для системы, в которой даже невозможны были истинные оттенки серого и их приходилось имитировать включением и отключением пикселей с нужной частотой:
Это демо 3D-движка работает на TI-84 plus, а не на TI-83, но я не мог его пропустить, ведь в нём есть полигональная графика с плоским затенением. Демо выглядит как подражание Elite:
Хоть моё сердце навсегда принадлежит старому доброму TI-83, должен признать, что более поздние графические калькуляторы намного превосходили его по графическим возможностям. Только посмотрите на Mario на TI-89 и сравните с нем, что видели выше:
Вполне предсказуемо, что TI-89 (по сути являющийся урезанной версией огромного, размером с Game Gear, TI-92) намного лучше проявлял себя в 3D. Взгляните на Counterstrike (по-прежнему работает на движке в стиле Wolf3D, но выглядит намного красивее):
А ещё на калькуляторах была Kirby’s Dreamland. Так как экран TI-89 больше по разрешению, чем у Gameboy (а в TI-83, напротив, пикселей меньше), он стал более популярным для копирования графических ресурсов из игр для Gameboy и создания на их основе новых однопользовательских кампаний:
Prince of Persia работал на этой платформе достаточно неплохо. Если вы ещё не поняли, то 89 стал огромным шагом вперёд по сравнению с 83 и был лучшим, пока на рынке не появились цветные графические калькуляторы с подсветкой. Как по мне, так они растеряли всё очарование:
И никак нельзя обойти вниманием Metroid. Как можно играть в него на размытом экране TI-89? Не лучше и не хуже, чем на экране первого Gameboy. Как и во всех других играх, в нём нет звука, потому что у калькулятора не было звукового чипа. Но это не останавливало некоторых разработчиков: они реализовали поддержку звука, выполнявшуюся в основном 8-битном процессоре, и выводили его через порт соединительного кабеля, совместимого с некоторыми наушниками:
Более примитивная 3D-графика. В следующий раз мы увидели на портативном устройстве полигональную графику с заливкой только на Handspring Visor. То, что разработчикам-любителям удалось добиться этого на графическом калькуляторе конца 80-х, должно вдохновлять вас:
King of Fighters? Серьёзно? Да, действительно. Игра, как я полагаю, портирована с Neo Geo Pocket (монохромной версии) или с Wonder Swan (тоже без цвета. У обеих консолей поначалу были монохромные версии). Здесь спрайтовая графика выглядит замечательно:
Некоторые из игр выглядели по-настоящему красиво, и они, вероятно, стали началом карьеры многих студентов, которые после распространения смартфонов вышли на рынок мобильных игр. Если добавить цвета, то Air Mission выглядела бы вполне уместной на старом телефоне с поддержкой java-приложений:
Но мы скачивали приложения для портативных устройств и обменивались ими задолго до этого. В каком-то смысле графические калькуляторы были прародителями современной культуры смартфонов и магазинов приложений. В те времена мы могли напрямую обмениваться приложениями, что со смартфонами делать не так просто, и весь этот контент был бесплатным!
Это была настоящая находка. Никакого звука, обычно плохая графика, размытый экран без подсветки… зато бесплатные игры! Сколько захочешь! Половина удовольствия заключалась в отыскивании новых шедевров и в обмене ими по кабелю с друзьями на игровой площадке или в школьном коридоре. Меня даже удивляет, почему Texas Instruments никогда не обращала внимания на андерграундную игровую культуру, возникшую вокруг этих калькуляторов, и у неё никогда не возникало мысли «о, а ведь мы можем создать настоящую игровую портативную консоль».
Я бы её купил. Но надо учитывать то, что в течение долгих лет я покупал почти все игровые устройства, в том числе и отстойные. Если хотите узнать, какие игры есть для вашего графического калькулятора, то рекомендую посетить сайты TiCalc.org и Omnimaga.
Процессор: Zilog Z80 с частотой 6 МГц.
Язык программирования: TI-BASIC, ассемблер.
Пользовательская память: 32 кБ ОЗУ.
Экран: монохромный, 96×64 пикселя, 16×8 символов.
Как выбрать калькулятор
Калькуляторами сегодня пользуются практически все: студенты и школьники, ученые и инженеры, работники офисов и домохозяйки. Представленные на рынке приборы очень сильно отличаются и функциями, и стоимостью, которая может составлять как несколько сотен, так и несколько тысяч рублей. Как не запутаться в широком ассортименте, избежать серьезных трат и в то же время выбрать оптимальную для вас модель?
Разновидности
Калькуляторы можно классифицировать по нескольким признакам. Например, по назначению они делятся на:
Простые калькуляторы предназначены для выполнения несложных вычислений. Такой моделью удобно пользоваться в младших и средних классах школы, а также дома – для бытовых расчетов.
Число функций, которые выполняет подобный калькулятор, невелико, а сами они довольно простые. К ним относятся основные математические операции (сложение, вычитание, деление, умножение), а также округление, вычисление квадратного корня и процентов.
Бухгалтерскими (финансовыми) калькуляторами пользуются не только сотрудники бухгалтерии – они популярны среди продавцов, кассиров, банковских и офисных сотрудников. В основном это довольно габаритные модели с удобными большими клавишами и дисплеем, на котором отображаются крупные цифры.
Научный (инженерный) калькулятор – это умная машина, способная производить сложные вычисления. Такие модели предназначены для студентов технических ВУЗов, научных сотрудников, инженеров и других людей, которые работают с объемными расчетами.
В отличие от простых и бухгалтерских калькуляторов, которые делают не более двух десятков операций, в научных моделях присутствуют сотни или даже тысячи функций. Такие устройства умеют возводить числа в степень, рассчитывать тригонометрические функции и логарифмы, переводить форматы из десятичного вида в градусы или минуты, а также выполнять множество других действий.
Разновидность научных калькуляторов – программируемые модели с большим количеством регистров памяти. Самые простые из них могут запоминать и последовательно выполнять одни и те же операции с разными исходными данными. Например, при помощи программируемого калькулятора вы можете быстро рассчитать, чему будет равна сложная функция при разных значениях аргумента – формулу для этого придется ввести только один раз. Более совершенные модели позволяют писать компьютерные программы на символьно-кодовом языке или варианте языка «Бейсик», адаптированном для простого ввода знаков с клавиатуры прибора.
К научным относятся и программируемые графические калькуляторы. С их помощью можно не только писать программы и проводить сложные расчеты, но и строить графики на основании полученных данных. Отличительная черта графических калькуляторов – большой многострочный дисплей: черно-белый или цветной.
Обычно такие модели имеют установленное ПО и различные приложения, подключаются к ПК и по сути представляют собой настоящие компактные компьютеры.
По варианту исполнения калькуляторы делятся на карманные и настольные.
Карманные модели имеют небольшие размеры и вес, они легко помещаются в сумку – с таким прибором удобно посещать школу, ВУЗ, ездить на деловые встречи и в командировки.
Настольные калькуляторы – оптимальный вариант для использования на рабочем месте. В большинстве своем это бухгалтерские модели. Чтобы пользователю было проще рассмотреть результаты вычислений, дисплей такого калькулятора обычно регулируется – при необходимости его можно установить под небольшим углом.
Разновидность этой модели – настольный калькулятор с печатью. Такие приборы снабжены встроенным мини-принтером с бумажной лентой – на ней можно распечатать весь процесс расчетов и полученные результаты, а затем приложить их к другой отчетности. Подобная функция в первую очередь удобна для бухгалтеров, сотрудников финансовых и коммерческих служб.
Характеристики
При выборе калькулятора надо учитывать не только его вид, но и характеристики. К основным из них относятся:
Разрядность калькулятора показывает, какое количество цифр можно вывести на его дисплей. У простых моделей этот параметр обычно варьируется от 8 до 12, а у инженерных – от 10 до 12. Самую большую разрядность имеют бухгалтерские калькуляторы – их дисплей может показывать до 16 знаков.
Еще одна важная характеристика – это тип дисплея прибора. Он может быть сегментным или матричным.
На сегментный дисплей информация выводится в виде различных комбинаций «черточек». Такой метод удобен лишь для показа арабских цифр и некоторых букв, поэтому сегментные экраны устанавливают в простые модели калькуляторов.
Матричный дисплей более совершенен. На нем отображаются любые символы: цифры, прописные и строчные буквы, значки интегралов или «многоэтажные» формулы. Самые «продвинутые» графические модели, поддерживающие показ изображений, тоже относятся к матричному типу.
По количеству строк дисплеи делятся на однострочные, двухстрочные и многострочные. Первые принадлежат к сегментному типу, последние – к матричному. Двухстрочные экраны обычно комбинированные, нижняя часть у них сегментная, а верхняя матричная.
Различается и тип питания калькуляторов: они могут работать от солнечных элементов, батареек, сети или совмещать сразу несколько вариантов. Прибор, работающий только от солнечных элементов, будет тонким и легким, но не слишком удобным – при слабом уровне освещения считать на нем не получится.
Более практичен калькулятор с батарейками, однако стоит убедиться, что при необходимости вы сможете их легко купить и заменить. Некоторые элементы питания редко бывают в продаже, а чтобы их достать, придется разбирать корпус устройства.
Работающие от сети калькуляторы встречаются нечасто. Как правило, это бухгалтерские настольные модели с функцией печати.
Оптимальный выбор – устройство, в котором одновременно установлены солнечные и обычные элементы питания. Такой калькулятор не потребует частой смены батареек, а считать на нем можно даже в темной комнате. Чтобы практически не беспокоиться об уровне заряда, лучше приобрести прибор с автоматическим отключением.
Количество функций показывает, сколько операций может выполнять калькулятор. Эта характеристика напрямую зависит от типа прибора. У простых устройств она обычно равна 10-15, у бухгалтерских 15-20, а у научных калькуляторов исчисляется сотнями.
Критерии выбора
Выбирая калькулятор, в первую очередь нужно определиться, для решения каких задач он вам он необходим. Чтобы спрогнозировать расходы и доходы в семейном бюджете либо проверить уроки у школьников младших или средних классов, будет достаточно простой модели.
Если вы хотите доставить удовольствие ребенку или поднять настроение себе, обратите внимание на калькулятор в ярком корпусе.
Выпускнику лучше приобрести научный калькулятор с небольшим (не более сотни) количеством функций. Такая модель будет довольно бюджетной и в то же время облегчит решение задач, в которых придется сталкиваться с числом «пи», тригонометрическими и гиперболическими функциями.
Студенты технических ВУЗов и инженеры по достоинству оценят научный калькулятор, число функций которого превышает 100.
Если вы занимаетесь продажами или работаете в финансовом подразделении, удобным вариантом станет бухгалтерский калькулятор. Упростить контроль, поиск ошибок в расчетах и сделать бумажную отчетность более подробной поможет модель с функцией печати.
Дома и на работе удобнее пользоваться настольным вариантом, студентам и ученикам понадобятся карманные приборы.
Спланировать затраты на покупку калькулятора поможет следующая информация.
Цена простого карманного устройства с небольшим количеством функций и разрядностью в пределах 10 обычно не превышает 300 рублей.
Настольные простые модели, как правило, стоят дороже – от 300 до 1 000 рублей. В эту же ценовую категорию входят научные и бухгалтерские калькуляторы без печати. Если вам нужна последняя функция, придется заплатить больше – от 1 000 до 3 000 рублей.
Самые дорогие – графические калькуляторы с собственным программным обеспечением, поддерживающие несколько тысяч функций. Подобные модели с черно-белым дисплеем стоят в среднем от 7000 рублей, а варианты с цветным экраном – более 10 000 рублей.
Программируемый графический калькулятор TI-82
Однажды, мне было скучно, и я решил сделать себе небольшой подарок, купив что-нибудь из старого железа.
Я заметил старый графический калькулятор производства Texas Instruments, и он мне сразу приглянулся, так как я уже слышал о том, что для калькуляторов TI было написано множество игр и других программ.
Наверное, лишь немногие слышали про графические калькуляторы Texas Instruments, а на Хабре и Гиктаймс их вообще упоминают лишь раз в несколько лет без особого внимания.
Вообще, многие калькуляторы этой фирмы сейчас используются в американских школах.
Сегодня речь пойдёт о TI-82, эта упрощённая модель калькулятора TI-85 выпускалась и поддерживалась с 1993 по 2004 годы. Отличается она урезанной функциональностью и меньшим разрешением экрана (96×64 против 128×64).
Сам калькулятор выглядит так:
Калькулятор идёт с защитным кожухом, который надвигается спереди или сзади.
Он работает на четырёх батарейках AAA и одной CR1616/CR1620, которая нужна для поддержания 32 килобайт оперативной памяти, где можно хранить данные и программы.
Батарейный отсек закрыт крышкой, под которой мы видим:
При первом включении экран может показаться нечётким. Но, к счастью, контрастность можно изменить, нажав кнопку [2nd], а затем [▲] или [▼] для увеличения и уменьшения соответственно.
Сам калькулятор имеет довольно удобный интерфейс:
Чтобы начертить график, нажмём [Y=]:
Нажмём [2nd], затем [MODE](QUIT), после чего нажимаем [GRAPH].
Получился вот такой график:
Но это — далеко не самое интересное.
Калькулятор программируется на TI-BASIC (особом диалекте Бейсика).
Для начала, нажмём [PRGM].
Переместим курсор на пункт NEW: [▸] [▸].
Мы увидим пункт «Create New». Нажмём [1].
Теперь нас просят ввести имя программы.
Текст вводится в режиме ALPHA (который также можно активировать соответствующей кнопкой), так что теперь можно вводить название программы, нажимая на кнопки с белыми буквами сверху. Текст ограничен восемью символами.
Нажимаем [ENTER].
Теперь мы можем редактировать нашу новую программу.
Нажимаем [PRGM], откроется меню с командами.
Переходим на пункт «I/O», выбираем «Disp».
После того, как операция «Disp» появилась в тексте нашей программы, мы включаем A-LOCK (ALPHA постоянно? а не на один символ), нажав [2nd], а после [ALPHA].
Набираем (внимание, редактор по умолчанию находится в режиме Replace. Если хотите вставить текст, нажмите [2nd] [DEL]):
Символ «!» — знак факториала, его можно найти, нажав [MATH] (выключив ALPHA), а затем перейдя в пункт PRB.
Набрав текст нашей программы, нажимаем [2nd] [MODE](QUIT), чтобы выйти из редактора.
Теперь нажимаем [PRGM] и выбираем программу:
Нажимаем [ENTER] два раза. Если всё прошло успешно, то увидим:
Ну, вроде, основы пользования я объяснил, но это — далеко не предел. Для калькулятора также было написано большое количество программ на ассемблере и не только, но чтобы их загрузить, понадобится кабель:
Я недавно получил и его, так что если вам понравилась статья, могу написать продолжение.
UPD: продолжение.
Доклад:применение графического калькулятора на уроках физики и математике
Муниципальное бюджетное общеобразовательное учреждение
основная общеобразовательная школа с.Капитоновка
Вяземского муниципального района Хабаровского края
на уроках физики и математики
Учитель физики, математики
Чистенко Лидия Васильевна
Аннотация к работе
«Использование графического калькулятора
на уроках физики и математики».
Они позволяют более полно выполнить образовательный стандарт, особенно в области повышения практической направленности обучения и это хорошая возможность обеспечить индивидуальное взаимодействие каждого школьника с информационными технологиями не только на уроке информатики, но и на уроке математики, физики, химии, экономики и других школьных естественно-научных предметах, где регулярное применение компьютеров на сегодняшний день недостижимо.
Они позволяют также повышать эффективность и качество учебного процесса.
Дают возможность проведения современных элективных курсов на основе применения малых средств информационных технологий, использование для этого разработанных и апробированных учебных и методических пособий, а также дают более высокий балл на ЕГЭ по физике, химии за счет применения разрешенного технического средства и умения детей на нем работать.
Калькуляторы легки в освоении и поэтому возможности современных моделей калькуляторов для решения типичных школьных задач практически идентичны возможностям компьютера.
И научные, и графические калькуляторы дают возможность на уроке в ряде тем значительно увеличить число решаемых задач при объяснении учебного материала (вместо 2-3 задач, решаются 5-7 задач, каждая следующая усложняется), исключать вычислительные ошибки на уроках физики, химии, а на уроках математики проверить полученный ответ.
«Общеизвестно, что нельзя двигаться вперед с головой, повернутой назад, а потому недопустимо в школе XXI века использовать неэффективные, устаревшие технологии обучения, изматывающие и ученика, и учителя, требующие больших временных затрат и не гарантирующие качество образования. »
(М. Поташник, действительный член Российской академии образования ).
Эффективность применения малых средств информатизации
Зарубежный опыт показывает, что возможностей современных инженерных и графических калькуляторов вполне достаточно для удовлетворения потребностей курсов естественно-математического цикла в применении информационных технологий. По своим техническим характеристикам они значительно превосходят компьютеры недавнего прошлого и имеют целый ряд преимуществ.
Цифровой комплекс CASSIO (малые средства информатизации) является одной из составляющей технической подсистемы современной информационно-образовательной среды.
Применение на уроках физики графического калькулятора CASSIO предоставляет учащемуся возможность развивать познавательную потребность посредством обработки результатов эксперимента с помощью таблиц, графиков, выполнение детального анализа выявленной информации, осуществления поиска смысла физических величин.
Вторая из составляющих информационно-образовательной среды, целенаправленно обеспечивающая процесс обучения физике – учебно-методическая подсистема. Применяя в процессе обучения предмету малые средства информатизации, учитель создаёт условия для получения учащимися совокупности образовательных результатов: личностных, метапредметных, предметных.
Применение научных и графических калькуляторов CASSIO создаёт учащемуся возможность использовать имеющийся личностный опыт работы в соответствующих подпрограммах как непосредственно для узнавания (выявленная информация отождествляется с уже имеющимися понятиями, существующими в опыте), так и в качестве начала для конструирования новых смыслов. В этом случае идентификация выявленной информации при анализе таблиц (режим TABLE научного калькулятора) и графиков (режимы STAT и GRAPH графического калькулятора) с имеющимся опытом способствует осознанию противоречия, рефлексивное размышление над которым приводит к открытию учащимся личностного знания.
Приобретённый учащимся опыт планирования исследования, самостоятельного поиска, анализ данных таблиц и графиков, отбора и обработки информации посредством использования подпрограмм научного и графического калькулятора CASSIO обеспечивает достижение им метапредметных результатов образования.
Перечисленные выше личностные и метапредметные результаты образования могут быть достигнуты учащимися в процессе изучения курса физики и математики. Использование калькуляторов CASSIO на уроках способствует получению учащимся таких его предметных результатов образования, как умение «обрабатывать результаты измерений с помощью, графиков и формул, обнаруживать зависимости между величинами, объяснять полученные результаты и делать выводы, оценивать границы погрешностей результатов измерений.
Калькуляторы, предлагаемые к использованию в отечественном образовании (модель CASIO FX-9860):
надежны в использовании, имеют хорошую клавиатуру;
имеют графический дисплей, память 1,5 Мб, расширяемую до 1 Гб за счет использования SD-карты, встроенный язык программирования, выполняют более 2000 встроенных функций, позволяют построение сети и обмен информацией с компьютером;
энергонезависимы и не требуют переоборудования помещения (одного комплекта батареек хватает на весь учебный год), не имеют санитарно-гигиенических ограничений, сертифицированы РАО для использования в образовании;
в отличие от компьютеров – морально не устаревают и могут работать в школе долгие годы.
Стоимость научного калькулятора CASIO, которым могут учащиеся пользоваться при сдаче ЕГЭ по физике от 400 руб. до 1000 рублей. Стоимость графического калькулятора CASIO 4950 рублей
Введение образовательных стандартов в практику основной и средней школ России ставит задачу контроля и оценки достижений требований образовательных стандартов каждым выпускником в любой форме, в том числе в форме ЕГЭ.
Критический анализ выполнения заданий ЕГЭ, а также заданий централизованного тестирования позволил выделить ряд общих причин их недостаточно высоких результатов.
Я выделяю две из них.
Первая – фактор времен на уроках вообще и при решении задач в частности. При решении физических задач ученик либо просто не берется решать физическую задачу, прекрасно зная, что не справится с ее «математической» частью, либо, если и решает ее в общем виде, то на математические вычисления уходит большая часть времени и, как следствие, количество решенных задач за урок невелико.
Вторая из выделенных мною причин – арифметические ошибки. Так, анализ ответов централизованного тестирования 2011 года выявил, что из тех учеников, кто владеет знаниями физических законов, каждый пятый сделал ошибку, выполняя арифметические действия с числами, представленными в стандартном виде. В заданиях ЕГЭ же в части «В» требуется получить и записать точный числовой ответ, приближение часто может привести к формально неверному ответу и полной потере баллов за решение данной задачи.
На мой взгляд, устранить в определенной степени указанные причины, следствием которых являются недостаточно высокие достижения требований образовательных стандартов, поможет использование на уроках физики калькуляторов.
Можно отметить следующие «плюсы» в его использовании:
увеличение скорости и объемов расчетов при решении задач, выполнении расчетов в лабораторных работах, домашних заданиях;
естественный порядок ввода чисел и выражений;
простота работы со степенями «десятки»;
использование ячеек памяти для сохранения чисел;
упрощение вычислений при использовании «табличного режима»;
исключение необходимости исследования таблиц Брадиса.
Знакомство учащихся с калькулятором методически целесообразно организовывать постепенно, по мере необходимости включения его в учебный процесс, то есть при непосредственном использовании его на уроках. Для этого последовательность овладения возможностями калькулятора должна быть распределена в соответствии с содержанием изучаемого в школе материала. Организованный по принципу распределения процесс формирования умений действовать с калькулятором позволит отработать необходимые умения в спокойном темпе и, не отвлекаясь от прохождения программы. Ученики часто сталкиваются с трудностями при построении графиков и анализе различных функциональных зависимостей.
Современный графический калькулятор – сложный и многофункциональный прибор, позволяющий эффективно исследовать функции при помощи графического их представления на экране калькулятора. Это расширяет «вычислительные» и «аналитические» возможности ученика – можно эффективно исследовать функциональные зависимости физических величин, находить минимальные и максимальные значения, численно интегрировать и дифференцировать, анализировать влияние параметров на поведение системы, находить решения сложных уравнений или систем уравнений и т.д.
Нужно отметить, что главным аргументом для решения задач «в общем виде», а не для конкретных значений входящих в условие величин является опасение «не увидеть» интересные эффекты, возникающие при изменении параметров. Применение мощного графического калькулятора позволяет быстро получить «семейство» кривых для множества значений параметров системы – это во многих случаях гораздо эффективнее и нагляднее «общего» решения в виде сложной формулы.
Моделировать процессы с помощью калькулятора можно на традиционном уроке в кабинете физики.
Главное меню калькулятора представляет собой таблицу, заполненную надписями и поясняющими пиктограммами. При решении физических задач, кроме традиционного режима математических вычислений, используются следующие режимы: режим таблиц, электронных таблиц, построения графиков, режим динамических графиков, режимы решения уравнений, создания презентаций.
Принцип целесообразного применения современных измерительных приборов при изучении курса физики в школе: не стоит применять сложные и дорогие электронные измерители в тех случаях, когда есть возможность использовать вместо них простые, «традиционные» приборы без недопустимого ухудшения качества получаемых результатов.
Необходимо использовать особенности электронных датчиков при планировании эксперимента:
максимально использовать возможность производить серии измерений очень быстро (за тысячные доли секунды, а то и намного быстрее), или очень медленно (за часы, дни и недели)
электронные измерители очень точны (сопротивление современного электронного вольтметра может в сотни и тысячи раз превышать сопротивление простого «стрелочного» прибора), что дает возможность проведения точных измерений в практически важных случаях
инерционность датчика температуры «электронного термометра» во много раз меньше, чем у обычного ртутного, или спиртового прибора
однократное изменение состояния датчика (температуры, освещенности) или измерение напряжения при помощи ЕА-200 может производиться очень быстро
имеется возможность «запоминать» длинные серии полученных результатов, выводить на экран калькулятора результаты измерений в максимально удобном для анализа виде, возможность обрабатывать полученные результаты сразу после проведения измерений, сравнивать результаты нескольких измерений.
Возможности применения калькуляторов позволяют изменять и неограниченно обогащать содержание образования. Выполнение задания, упражнения с помощью калькулятора создает возможность для повышения интенсивности урока; использование вариативного материала и различных режимов работы способствует индивидуализации обучения. Т.о. калькулятор, в совокупности с правильно подобранными технологиями обучения, создает необходимый уровень качества, вариативности, дифференциации и индивидуализации обучения.
При анализе целесообразности использования калькулятора в учебном процессе нужно учитывать следующие его дидактические возможности:
привитие навыков самоконтроля и самостоятельного исправления собственных ошибок;
развитие познавательных способностей учащихся;
интегрированное обучение предмету;
развитие мотивации у учащихся.
При этом калькулятор может представлять: источник учебной информации (графический калькулятор); наглядное пособие; тренажер; средство диагностики и контроля.
Калькулятор можно применять при изучении отдельных тем курса математики для работы с учащимися, способными достаточно быстро усваивать учебный материал на обязательном уровне. Такие ученики поочередно работают в индивидуальном режиме на калькуляторе и после успешного выполнения заданий переходят к упражнениям более высокого уровня сложности. Учитель в это время с классом отрабатывает материал обязательного уровня обучения. Такая деятельность позволяет этой группе учащихся не скучать, не расслабляться, а быть занятыми собственным делом, в результате которого они заинтересованы.
Также калькулятор применяют в качестве тренажера при коррекции знаний отдельных учеников. Эта работа хороша тем, что ученик сначала самостоятельно решает некоторый блок заданий, затем при помощи калькулятора имеет возможность проконтролировать свои решения. Это устраняет одну из важнейших причин отрицательного отношения к учебе – неуспех, обусловленный непониманием, значительными пробелами в знаниях. В ходе решения задач ученик может убедиться в правильности своего решения или узнать о допущенной им ошибке визуальным путем, получив соответствующую «картинку» на экране. Работая с калькулятором, ученик получает возможность довести решение задачи до конца, опираясь на необходимую помощь. Создается благоприятный психологический климат, так как ученик не комплексует из-за незнания темы. (Приложение 2, 3)
решения несложных практических расчетных задач, в том числе с использованием при необходимости справочных материалов, калькулятора, компьютера;
устной прикидки и оценки результата вычислений; проверки вычисления с использованием различных приемов.
интерпретации результатов решения задач с учетом ограничений, связанных с реальными свойствами рассматриваемых процессов и явлений.
В достижении этих целей может помочь калькулятор фирмы « CASIO »
Графические калькуляторы CASIO обладают жидкокристаллическим дисплеем с хорошими характеристиками, вполне достаточными для нормального отображения и исследования графиков самых разнообразных функций. К ним можно подключать различное проекционное оборудование – мультимедиа проекторы и жидкокристаллическую панель, разработанную CASIO для проектирования изображения с помощью кодоскопа. К ним можно через специальное устройство стыковать датчики и они превращаются в мини физическую лабораторию. Время подготовки оборудования – от включения до, например, построения графиков функций или выполнения лабораторных опытов составляет несколько секунд, что намного быстрее компьютера.
Малые средства информационных технологий имеют еще ряд достоинств, позволяющих широко применять их в учебном процессе. Например, они мобильны. Можно без особого труда перемещать их из одного кабинета в другой, перенести небольшой чемоданчик с калькуляторами из кабинета физики в другой кабинет на урок математики или химии.
Опыт применения малых средств информационных технологий в России и за рубежом говорит о том, что они реально помогают повысить эффективность обучения, улучшить его качество.
Максимально реализуй свои возможности!
Графические калькуляторы уже сложно назвать просто калькуляторами, они больше похожи на математические микрокомпьютеры. Они помогут сделать не только расчеты, но и посмотреть, как выглядит решение графически или сделать наброски перед решением. Режим таблиц и списков позволит легко оперировать с большим количеством чисел, производить статистические расчеты. Если встроенных функций окажется недостаточно, то Вы всегда можете написать собственную программу или загрузить готовую из Интернета. Благодаря графическим помощникам CASIO учеба станет более захватывающей и интересной.
Практическое применение калькуляторов CASIO при изучении отдельных тем по физике и математике
Тема: « Построение графика функции y =ах 2 и иследование его свойств посредством графического калькулятора CASIO .
Включаем калькулятор нажатием клавиши ON
Выбираем режим Graph при помощи клавиш Replay
Вывод запишите в тетради.
построение графиков выполняется на разных координатных плоскостях,
Чтобы вернуться в меню построения необходимо нажать кнопку EXIT
Используя клавишу Replay очищаем клавишей DEL экран.
далее аналогично построению предыдущих графиков.
Задание3. Исследовать свойства функции в зависимости от коэффициента “ a ”.
Найти max и min функции
Для этого строим на CASIO функцию y =-4 x 2
Затем « SHIT » и « F 5» выбираем в открывшемся окне “ MIN ”, а потом “ MAX ” результат записываем в тетрадь
Задание 5. Исследовать функции y =1/2 x 2 и y =2 x 2 на расположение ветвей параболы относительно оси ОУ в зависимости от коэффициента а.
Вывод записываем в тетради.
Задание 6. Найти значения аргумента по значению функции.
Задаём значение У=-5
Самостоятельно задайте свои значения
Результат запишите в тетрадь.
Задание 7. Найти значения функции от заданного аргумента. (аналогично заданию 6).
В 5 классе формируются основные вычислительные навыки действий с натуральными числами и десятичными дробями. Поэтому дидактическая составляющая программы содержит массу примеров на все действия с числами. Например, на уроке семинарского типа по решению примеров на порядок действий (как с натуральными, так и с десятичными числами) как правило планируется решить 4-5 примеров в 5-6 действий. Если ученик выполняет пример неверно, то у него есть возможность с помощью калькулятора быстро найти столбик, в котором допущена ошибка. Затем ученик ищет ошибку вручную. Таким образом, ученик не отстает от успешных ребят.
Можно также проводить уроки-соревнования, на которых класс разбивается на команды, которые считают сначала вручную, потом если есть ошибки, то в дополнительное время исправляют их с помощью калькулятора.
Целесообразно использование калькуляторов при решении задач.
При завершении изучения тем «Нахождение дроби от числа» и «Нахождение числа по его дроби» учитель должен научить учеников распознавать тип задачи, чтобы составить план ее решения. Для этого нужно решить как можно больше задач.
Ученики не успевают растерять вычислительные умения за один урок, на котором можно решить 16 задач с помощью калькулятора. Пусть ученики записывают только ответы. Сопоставление ответов с данными задачи (почему часть числа получилась больше или меньше самого числа) будет очень поучительно и полезно.
Функции и их графики (учебник «Алгебра, 7 класс», Ю.Н.Макарычев, Н.Г.Миндюк и др.).
. Вычисление значений по формуле.
Составьте таблицу значений функции, заданной формулой , где 0 ≤ х ≤ 4, с шагом 0,5.
На этом же уроке можно показать, что каждому значению х соответствует единственное значении у.
Например: у = х(2х – 4,5).
Здесь на уроках можно использовать калькулятор для быстрого заполнения таблицы и построения большего числа различных функций.
Основным способом решением алгебраического уравнения является разложение его левой части на множители. Для этого сначала подробно рассматривается алгоритм деления многочленов уголком, который использовался в арифметике при делении рациональных чисел.
В учебнике рассматривается первый способ нахождения целых корней алгебраического уравнения с целыми коэффициентами: если такие корни есть, то они находятся среди делителей свободного члена. На таких уроках главной целью является научить решать алгебраические уравнения путем разложения на множители. Много времени уходит на нахождение корней многочлена, стоящего в правой части уравнения, потому что приходится сделать не один шаг, пока найдется этот корень. В целях экономии времени можно применить калькуляторы.
Решить уравнение.
Построить таблицу, по результатам которой найти корни уравнения, т.е. значения х, при которых значение функции равно нулю.
Ответ: ,
,
,
.
В § 10 той же главы знакомятся с решением систем двух уравнений второй степени и выше с двумя неизвестными. Калькулятор и здесь поможет сократить время на решение.
Решить систему уравнений
После подстановки y = x – 1 во второе уравнения получится .
Убеждаемся, что целый корень один, х = 2. С помощью деления уголком находим остальные корни, а потом находим у.
Ответ: (2; 1), ,
.
3) Вывести оба графика одновременно на экран калькулятора и с его помощью исследовать свойства функции.
Оба графика проходят через точку (0; 1).
С помощью трассировки исследовать функции на монотонность, на значения функции, указать область определения и множество значений функции.
Данная работа по графикам позволяет научить ребят умению описывать по графику поведение и свойства функций, о чем записано в Стандарте среднего (полного) общего образования по математике.