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TI-92信息技术如何应用于教学?

TI-92 计算器在信息技术发展史上,尤其是在教育和个人计算领域,扮演了一个非常重要且具有前瞻性的角色,它不仅仅是一个计算器,更可以被看作是早期掌上型计算机教育技术的典范。

TI-92信息技术如何应用于教学?-图1
(图片来源网络,侵删)

下面我将从几个方面来阐述 TI-92 与信息技术的紧密联系:


TI-92 的核心信息技术特征

TI-92 发布于 1995 年,由德州仪器公司推出,它集成了当时许多先进的信息技术,使其远远超出了普通科学计算器的范畴。

a) 强大的操作系统与用户界面

  • 操作系统: TI-92 运行一个专门为它设计的、基于菜单的操作系统,这已经具备了现代设备操作系统的雏形,允许用户安装应用程序、管理文件和进行多任务操作。
  • 用户界面: 它拥有一个 QWERTY 键盘和一个大尺寸的图形液晶屏,这使得输入文本、变量名和数学表达式变得非常方便,用户体验远优于使用字母-数字键盘的传统计算器。

b) 符号代数系统

这是 TI-92 最具革命性的功能之一,在此之前,计算器大多只能进行数值计算,而 TI-92 内置的 Derive 符号代数引擎,使其能够:

  • 进行符号运算: 如展开 (x+1)^2 得到 x^2 + 2x + 1,或者对 sin(x) 求导得到 cos(x)
  • 解方程: 可以求解代数方程,得到精确的符号解,而不仅仅是近似数值解。
  • 因式分解与化简: 自动处理复杂的代数表达式。

这项功能直接影响了数学和工程领域的信息处理方式,从“计算数值”转向了“处理符号和公式”。

TI-92信息技术如何应用于教学?-图2
(图片来源网络,侵删)

c) 几何能力

TI-92 内置了 Cabri Géomètre 几何软件,用户可以在屏幕上直接绘制点、线、圆、多边形,并观察它们的动态关系,可以拖动三角形的顶点,实时观察其内角和是否始终为 180 度,这是动态几何思想在教育硬件上的首次大规模应用,是信息技术与数学教育深度融合的里程碑。

d) 编程能力

TI-92 支持使用其内置的编程语言(类似于 TI-BASIC,但更强大)进行编程,用户可以编写自定义程序来:

  • 自动化重复性计算。
  • 实现复杂的算法。
  • 开发小游戏或实用工具。

这赋予了设备极大的可扩展性,让用户从“被动使用者”转变为“主动创造者”,是计算器编程文化的早期代表。

e) 数据连接与可扩展性

TI-92 可以通过其底部的端口连接到电脑或其他 TI 设备,用于:

TI-92信息技术如何应用于教学?-图3
(图片来源网络,侵删)
  • 数据传输: 在计算器和电脑之间传输程序、数据列表和几何图形。
  • 备份与更新: 备份用户数据或更新操作系统。

这在当时开创了设备间数据交互的先河,是物联网和云同步概念的早期雏形。


TI-92 在信息技术教育中的角色

TI-92 对信息技术教育产生了深远的影响。

a) 改变学习范式

  • 从“算”到“思”: 由于符号计算功能可以自动完成繁琐的代数运算,学生可以将更多精力放在理解数学概念、建立数学模型和分析结果上,而不是陷入机械的计算过程,这体现了信息技术作为认知工具的价值。
  • 可视化学习: 几何和数据绘图功能,让抽象的数学概念(如函数、向量、几何变换)变得直观可见,极大地促进了学生的空间想象能力和直观理解。

b) 培养计算思维

编程功能是培养计算思维的绝佳工具,学生在编写程序的过程中,需要学习:

  • 分解问题: 将一个大问题分解成若干个小步骤。
  • 模式识别: 发现问题中的规律。
  • 算法设计: 设计一套明确的指令来解决问题。
  • 调试与优化: 找出并修复程序中的错误,改进效率。

这些都是现代信息技术的核心素养。

c) 推动教育公平与普及

在 90 年代中期,个人电脑尚未在家庭中普及,TI-92 以相对可接受的价格(虽然不便宜),为学生提供了一个功能强大的、可随身携带的“个人学习终端”,它让先进的信息技术手段惠及了更广泛的学生群体,尤其是在数学和科学教育领域。


TI-92 的历史地位与现代启示

a) 承前启后的产品

TI-92 可以看作是 TI-81/85 系列图形计算器和后来的 TI-89/Voyage 200/NSpire 家族之间的桥梁,它集成了符号计算、几何、编程于一体,确立了高端图形计算器的基本形态。

b) 智能手机的“远古祖先”

如果将智能手机看作是信息技术的集大成者,TI-92 在很多方面已经具备了智能手机的“基因”:

  • 专用操作系统
  • 图形化用户界面
  • 可安装应用(通过编程实现)
  • 数据连接能力

它是一个功能高度集成、为特定领域(教育)量身定制的“掌上智能设备”。

c) 对现代教育技术的启示

尽管现在我们有功能更加强大的智能手机、平板电脑和计算机代数系统(如 Mathematica, MATLAB),但 TI-92 的设计理念依然有价值:

  • 专注与集成: 它专注于数学和科学领域,将相关功能深度集成,为学习者提供了一个无干扰、高效的环境。
  • 便携性: 任何时候都可以拿出来使用,不受电源和网络限制。
  • 探索式学习: 它鼓励学生通过动手操作和实验来主动建构知识,而不是被动接受。

TI-92 不仅仅是一台计算器,它是信息技术发展史上的一个重要节点。 它将当时先进的计算机技术(符号代数、图形界面、动态几何、编程)浓缩到一个掌上设备中,深刻地改变了数学和科学的教育方式,它教会了一代人如何利用技术工具来探索、理解和创造,是名副其实的“信息技术在教育领域的先锋”,即使在今天,回顾 TI-92,我们依然能感受到它前瞻性的设计思想和强大的教育潜力。

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