2007年12月18日将成为中国学科教学变革的一个重要时间节点。当天，作为国家“十一五”规划的重点研究课题的一个重要组成部分，“手持式网络学习系统在学科教学中的应用研究”的最新成果——诺亚舟将图形计算技术植入学习机的成功应用通过专家鉴定。

    教育界人士认为，该图形计算技术在手持学习设备的应用是对中国数学应试教育的一次技术超越，将整个数学教学模式带入新课程标准所提倡的探究、思考和能力并重的的全新时代。随着这一技术的成功研发与推广，运用技术支撑、提升和深化数学新课程改革时代大幕已经拉开。

    针对传统教育的一次技术超越

    培养学生的过硬的计算能力一直是中学数学教学的重要任务之一。而目前，从计算到数学原理、规律的探究，数学学科对学生的培养目标正在发生着一次深刻的变化。这是从12月18日图形计算技术鉴定会中传递出来的一条重要信息。

    国家《数学新课程标准》指出：“教师应帮助学生在自主探索和合作交流的过程中真正理解和掌握基本的数学知识与技能、数学思想和方法，获得广泛的数学活动经验。”确切地说，新课改希望学生从单纯的记忆、计算转向探究、体验知识获得的过程，注重学习过程中的思维培养。而现实情况是，“纸和笔”方式的数学教学，使得学生把大量的时间和精力花在繁琐的数字计算和符号演算上。北京市教育学会数学教学研究会理事长、数学特级教师曹福海说，这一方面破坏了学生的学习兴趣、让数学变得枯燥乏味；另一方面也阻碍了学生去接触数学真实的内在，学生没有充分获得应有的理解数学概念、数学价值的机会。

由北师大和创新诺亚舟电子（深圳）有限公司联合承担的“十一五”课题组成功研发出图形计算技术，就是对新课程理念一次成功的技术响应，通过图形计算技术的使用，可以使得讲练式应试数学教育转变为体现新课程理念得自主、探究和协作式数学学习。据介绍，该图形计算技术包括《数学画板》、《代数演算》、《函数编程》、《几何辞典》等功能——它能把抽象难懂的数学概念和规律用直观易学的动态图形展示出来；还可以让学生从计算中解放出来，得以把时间和精力集中在概念的理解、关系的建立和逻辑证明等高层次思维能力的发展上。

    “手持式网络学习系统在学科教学中的应用研究”课题组组长、北师大博士生导师余胜泉教授说：“具有图形计算功能的手持式网络学习系统在学科教学中应用，其核心就是要发挥手持技术促进认知、情境化、自主学习、协作学习等认知深化的工具作用，在课堂上促进高层次思维品质的形成。知道、领会、运用属于较低层次的认知目标，在教学过程中，可以通过一系列良构问题（比如例题）的解决来达成，其主要作用是使学生对所学知识进行存储、巩固和简单应用。学生在此过程中只进行了浅层次的认知加工，主要发展的是低级思维能力。分析、综合、评价、创造属于较高层次思维发展的能力目标，在教学过程中，设置一系列综合性的情境问题激发学生进行深层次的认知加工，对学生进行较高难度或者较为综合的思维训练。

    课堂教学不能只是向学生提供一些简化的问题或者基本的技能练习，而应该使他们学会在复杂学习环境下处理一些复杂的、非良构的问题，以此来提高学生深层次认知加工的能力。在此过程中，具有图形计算功能的手持式网络学习系统恰恰可以发挥其技术优势，为学生提供数学探究工具、数学知识的交互工具、丰富的学习资源、不同层次的个性化学习情境，激发其广泛的认知投入和深层次的认知加工。图形计算技术能够有效促进数学探究学习，促进学生思维发展，已经成为数学教育领域内基本共识，比如人民教育出版社的初高中数学教材中，就广泛纳入了图形计算技术。”

    自主创新 与国际巨头展开价值赛跑

对于图形计算技术的中国应用而言，2007年海南自行定义的高考是一次典型事件：开始，海南计划允许图形计算器走进考场，然而最终却未能实现，其主要原因之一就是图形计算器售价昂贵，并非人手一台。

据了解，在“手持式网络学习系统在学科教学中的应用研究”的最新成果——图形计算技术通过专家鉴定之前，中国图形计算器市场由美国德州仪器（TI）、惠普、卡西欧三家国际计算器巨头把持。1995年，美国德州仪器公司将图形计算器带入了中国；此后，惠普公司、卡西欧公司的图形计算器也相继敲响了中国学校的大门。

据北师大余胜泉教授介绍，此前国内进行数学的探究式学习教学，所采用的手持式图形计算设备均由国外企业提供，从操作语言、功能设置、针对的知识，到用户的交互式操作习惯、高昂的价格，都缺乏本土化的过程。尤其是高昂的采购成本给一些经济状况不好的学校和学生带来困难，制约着数学探究式教学的深入开展。

诺亚舟技术总设计师郑炜说：“互联网的发展有两条主线：一是为用户提供更多有价值的服务；二是帮助用户以更低的成本获得内容。我们的图形计算技术研发也是如此，创新的技术总是会遭遇价值和价格的双重考验。”

据了解，诺亚舟联合北师大成功攻克图形计算核心技术难关，在新一代诺亚舟搜学王的手持式学习平台上创新实现图形计算。作为自主创新的图形计算技术，它具备与教材结合紧密、性价比高两大特点。相比国外动辄上万元的高价设备，该图形计算技术仅仅作为1000多元诺亚舟学习机的附加功能，因此具有极高的性价比。“这对真正地全面推广数学探究式学习，推动国家教育改革具有重大意义。” 郑炜表示。

   学科教学变革的重要支撑点

2006年当学习机行业日趋同质化时，有媒体撰文：在“手写输入”、“全科学习”、“全句翻译”等概念相继大热之后，学习机市场下一个热点会是什么呢？

正是这一年的5月，“手持式网络学习系统在学科教学中的应用研究”课题组正式宣告成立。与市场寻找热点概念不同，课题组的活动是在研究、探索手持式设备的内在教学规律与教学价值框架中展开的。

课题组组长余胜泉教授指出，信息时代改变了人们的思维和生活方式，也加速了知识的变化与转换。过去人们认为重要的知识，今天可能已经不太重要或完全不重要。 “因此，我们需要重新考量教学的价值和方法。譬如，我们势必要审视过去的数学教学：我们对学生做了多少机械性的技能训练？这种机械性的训练泯灭了多少数学的求知欲？如何让学生体验数学思维的乐趣，如何让学生参与到学习过程，让学生活动数学的思维方式，这是整个数学课改的核心关注点。”