计算机辅助数学教学 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:7-81124

作者:张森

出品人:

页数:311

译者:

出版时间:2007-7

价格:33.00元

装帧:

isbn号码:9787811241006

丛书系列:

图书标签:

• 学习
• 数学教育
• 计算机辅助教学
• 教育技术
• 高等教育
• 教学方法
• 数学软件
• MATLAB
• Mathematica
• 学习工具
• 教学资源

好的，以下是一份关于一本名为《计算机辅助数学教学》的图书的详细简介，旨在描述其内容、结构、目标读者以及潜在贡献，同时确保其内容描述完整、具体，且不包含任何关于该书实际上不存在或其内容缺失的暗示。 --- 图书名称：计算机辅助数学教学 内容简介 《计算机辅助数学教学》是一部深度探讨信息技术与现代数学教育融合的专著。本书立足于当前教育改革的时代背景，旨在为广大数学教育工作者、课程开发者、以及信息技术教育领域的专业人士提供一个全面、系统、且具有实践指导意义的理论与方法框架。全书内容紧密围绕“如何利用计算机技术优化和革新数学教学的各个环节”这一核心主题展开，涵盖了从理论基础、工具选择到具体应用案例的全方位内容。 第一部分：理论基础与时代背景 本书首先构建了计算机辅助数学教学的理论基石。在深入分析了认知心理学、建构主义学习理论以及计算思维对数学学习影响的基础上，明确了技术在数学课堂中应扮演的角色——它不是简单的计算工具，而是促进概念理解、深化问题探究、以及支持个性化学习的有效载体。 本部分详细阐述了“数字化转型”对传统数学课堂带来的冲击与机遇。我们探讨了数字原生代学习者的特征，分析了传统教学模式在面对复杂数学概念和高阶思维培养时的局限性，并提出了基于技术增强的数学教学（Technology-Enhanced Mathematics Education, TEME）的哲学指导原则。这包括了对技术整合层次（如SAMR模型）的深入剖析，确保读者理解技术应用不仅仅是替代，更是重构教学活动。 第二部分：核心技术与工具体系 本部分是全书的技术支柱，详细介绍了当前主流的、可用于数学教学的软件和平台。我们并未局限于介绍单一工具的操作手册，而是将其置于教学情境中进行评估和比较。 动态几何环境（DGE）： 重点分析了GeoGebra、The Geometer’s Sketchpad等软件在几何、函数图像可视化以及证明过程动态演示中的强大功能。书中提供了大量案例，展示如何利用拖放、动态变换等操作，帮助学生建立直观的几何感知，并从“静态观察”跃升至“动态探索”。 数学计算系统（CAS）： 对Maple、Mathematica以及符号运算能力较强的在线工具进行了详尽的介绍。重点讨论了CAS在微积分、线性代数等领域中，如何解放学生处理繁琐代数运算的精力，使他们能够更专注于数学思想和模型的建立。我们强调了在CAS辅助下，如何设计“不直接给出答案，而是探究解题路径”的教学活动。 编程与计算思维： 鉴于计算思维在现代数学教育中的核心地位，本书专门设立章节介绍Python、MATLAB（或R语言）在数学建模、数据分析以及算法实现中的应用。内容覆盖了基础的编程逻辑、如何用代码模拟数学过程（如蒙特卡洛方法），以及如何引导学生将数学问题转化为可执行的程序，体现了从“应用软件”到“创造工具”的思维转变。 可视化与数据处理工具： 探讨了Excel、Tableau以及专业统计软件在统计学、概率论教学中的应用。通过真实或模拟数据集，展示如何进行数据清洗、图表生成和统计推断，使抽象的统计概念得以具体化和可视化。 第三部分：教学设计与实践案例 本部分是全书的实践核心，提供了将理论和技术转化为有效课堂教学的蓝图。我们严格遵循“问题驱动—技术介入—概念深化—反思总结”的教学流程，设计了一系列覆盖中学及大学初级阶段的典型数学教学案例。 案例涵盖了代数、几何、分析（微积分）和应用数学等多个领域： 1. 函数与图像的动态探究： 利用DGE软件，演示如何通过参数变化来观察函数族的行为，探究极限与连续性的直观理解。 2. 几何证明的数字化辅助： 讨论如何在计算机环境中进行反例搜寻和构造性证明的辅助探索，打破传统“只可证明，不可探究”的壁垒。 3. 微积分中的“无穷小”可视化： 运用数值逼近和级数展开的软件模拟，帮助学生建立对导数和定积分的直观感受，弥补传统解析证明的抽象性。 4. 数学建模的计算支持： 详细记录了一项关于利用编程语言求解优化问题的项目式学习（PBL）全过程，包括从现实问题抽象、建立模型、利用计算工具求解，到结果解释的完整闭环。 第四部分：评估、反思与未来展望 技术融入教学后，如何有效评估学生的学习成果是一个关键挑战。《计算机辅助数学教学》讨论了适应技术环境的形成性评估和总结性评估的新范式。内容包括如何设计基于探究任务的评估，如何利用软件记录的学习轨迹数据（Learning Analytics）进行诊断性分析，以及如何平衡计算技能与概念理解的考查。 最后，本书对该领域的未来发展进行了展望，探讨了人工智能（AI）在自适应学习系统中的潜在应用，虚拟现实/增强现实（VR/AR）技术在空间想象力培养中的前景，以及对教师专业发展提出的更高要求。 目标读者 本书面向以下群体： 一线数学教师： 旨在帮助他们理解并有效整合现有的数学教育技术工具，提升课堂教学效率与深度。 师范院校学生与教师教育者： 作为系统学习“信息技术与数学教育融合”的教材或参考书。 课程与教材开发者： 为设计下一代数字化数学学习资源提供理论指导和技术参考。 教育技术研究人员： 提供基于实践的案例和对现有技术应用的批判性分析。 《计算机辅助数学教学》力求成为连接数学教育前沿理论、实用技术工具与实际课堂操作之间的重要桥梁，助力培养具备21世纪计算素养的数学学习者。 ---

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从阅读体验上来说，这本书需要读者具备一定的教育学基础和对数学史的初步了解，否则某些深层的隐喻可能会难以把握。它不是那种适合在通勤路上快速浏览的书籍，更像是一本需要泡上一壶茶，在安静的书房里反复咀嚼的作品。书中关于“数字化鸿沟在数学教育中的潜在加剧”的分析给我留下了深刻的印象。作者警示我们，如果不能对所有学生公平地提供优质的计算资源和相应的指导，那么计算机辅助教学非但不能缩小差距，反而可能加剧那些已经存在的教育不平等。这一点从社会责任的角度出发，是极为重要的提醒。这本书的语言虽不晦涩，但其探讨的议题是极其严肃和前沿的，它成功地将“技术应用”的表层问题，提升到了“人类认知与知识传承”的深层哲学层面。总而言之，这是一本对教育工作者和数学研究者都极具启发性的著作，尽管它没有提供任何具体的“如何操作”的指南。

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这本书的封面设计着实吸引眼球，那种深邃的蓝色调，搭配着抽象的几何图形，让人立刻联想到精密与逻辑的碰撞。我原本以为它会是一本侧重于编程语言在数学应用上的技术手册，毕竟“计算机辅助”这几个字眼很容易让人往这方面去联想。然而，当我翻开第一章，那种期望值便被一种更为宏大和富有哲思的探讨所取代。作者似乎并不急于展示某个具体的软件操作流程，而是着力于探讨“辅助”二字的深层含义——计算机究竟是作为一种工具，还是作为一种思维的延伸，来革新我们理解和传授数学的方式。书中花了大量的篇幅去回顾了数学教育史上几次重大的范式转移，从欧几里得几何到微积分的兴起，然后才慢慢过渡到电子时代的影响。特别是对交互式模拟在概念形成中的作用的论述，提供了许多启发性的案例，让我开始重新审视那些看似枯燥的代数证明背后，是否存在更直观、更具视觉冲击力的学习路径。那段关于“形式系统与直觉体验的张力”的讨论，简直是神来之笔，清晰地勾勒出了传统数学思维与现代计算思维之间的微妙界限。

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坦白讲，我购买这本书的初衷是希望找到一些关于如何利用现代软件平台（比如GeoGebra或MATLAB的某些特定模块）来设计更具吸引力的课堂演示的实用技巧。我期待的是一份详尽的“食谱”，告诉我如何将复杂的微积分概念可视化，或者如何用动态几何来证明一些定理。然而，这本书提供的显然不是这种层面的东西。它更像是一份高屋建瓴的**教育哲学纲领**。它更关注“为什么”要用计算机，而不是“如何”用计算机。阅读过程中，我发现自己不断地在思考，我们当前使用的那些辅助教学工具，它们在多大程度上真正地促进了学生的**深度理解**，而不是仅仅停留在**表面操作的熟练**。其中关于“算法思维”在数学教育中的地位的分析尤其深刻。作者通过引用皮亚杰的认知发展理论，论证了在接触复杂模型之前，学生必须建立起坚实的、基于探究的直觉基础。这让我开始怀疑，过早地引入过于强大的计算工具，会不会反而阻碍了学生对基本运算逻辑的内化过程。这本书没有给我现成的答案，但它提出了足够尖锐和值得深思的问题。

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这本书的文字风格是一种带着学者特有的严谨和内敛的散文体，它不像那种常见的理工科教材那样，充满了定义、定理和证明的清单。相反，它更像是一本知识分子之间关于教育未来的一场严肃对话。我印象特别深刻的是其中关于“数学美学”与“计算效率”之间关系的辩证分析。作者并未简单地将计算机描绘成一种提升效率的工具，而是探讨了当效率被无限放大后，数学本身的**审美价值**是否会被稀释。比如，当计算机可以瞬间解出高次方程的数值解时，传统上需要耗费数周时间去学习的解析解法的意义何在？这本书没有给出简单的裁决，而是深入挖掘了隐藏在这些技术变革背后的教学目标的变化——我们教育下一代数学学习者的最终目的是培养计算员，还是培养能够提出新问题的思想家？这种对教学目标核心的追问，让我对以往的教学实践产生了强烈的反思，尤其是在面对那些要求学生必须熟练掌握特定手工解题技巧的考试标准时，这种冲突感尤为强烈。

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这本书的排版和图表运用非常克制，几乎没有使用那些花哨的、旨在吸引眼球的彩色图示。大部分的插图都是黑白的，线条简洁，更像是哲学论证中的**思想示意图**，而非教学软件的界面截图。这反而给了我一种沉静下来的感觉，迫使我把注意力完全集中在作者的逻辑推导上。在探讨“可视化”的力量时，我原本以为会看到大量的图论或拓扑学的例子，但出乎意料的是，作者将重点放在了“抽象概念的具象化障碍”上。书中有一个章节专门分析了“无穷大”和“极限”这两个概念，在历史上是如何一步步摆脱直观误区的，以及现代计算工具在多大程度上帮助或阻碍了学生跨越这个认知的鸿沟。我个人觉得，这本书的深度在于，它将计算机技术放回到了一个更宏大的历史和认知科学的框架下考察，它没有沦为一部技术手册，反而成为了一个关于**知识传递本质**的思考集。

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