空間立體思維能力范例6篇

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空間立體思維能力

空間立體思維能力范文1

【關鍵詞】 多媒體,空間思維能力,解剖學教學

解剖學是醫學基礎課程中最重要的一門課程,是一門以肉眼觀察為主的形態學,用來研究正常人體結構的學科,解剖學的教學目的是全面了解肉眼所視下人體結構的空間構架,以此作為其他基礎課程和臨床課程學習和操作的基礎,沒有對正常人體構架有較為清晰的認識,就不能在今后的理論學習和實踐中有所深入的進展。正確遵循人類認知過程的特點,強化和訓練,將為實用型人才,乃至今后精英人才的培養提供可能。在此,作者通過以往教學經驗和實際遇到的問題及現行使用的軟件系統,就學生的解剖學空間思維能力培養談幾點看法。

1 形態學的認知特點要求空間思維能力

解剖學是通過肉眼觀察了解人體臟器空間概貌和在正常人體構架坐標中定位的學科,其目的就是了解其三維空間形態和空間定位,即臟器自身形態和在人體的位置,乃至四維(即胚胎發育時內臟隨時間轉位或器官遷移,如下降、神經管形成等)。解剖學名詞是用來描述的和傳遞這種現實事物特征的抽象的信息符號,是手段,不是目的,解剖學教學的目的是將文字信息復原為實物,這個過程需要有空間思維能力??臻g思維能力要求教師和學生可以通過不同的角度和方位準確的辨認和確定觀察對象,或者通過抽象的表述名詞即刻正確聯想到事物本身,在學習中通過這種方式接受信息,在實踐中也這樣讓信息重現,這是一個比較系統的學習過程,需要重復強化建立。所以教學過程中要養成這種空間觀察的習慣,培養空間思維的能力,養成習慣。

但是傳統解剖學教學中,掛圖的局限和標本及模型數量的限制,以及標本制作水平的不同及講解的二維化,影響了這種重復強化的實施次序和強度。示教的短暫性使理解能力差的同學和能力強的同學差距拉大,而且使學生學習的隨意自主性和興趣被限制,解剖學的教學不應該以剝奪學生興趣和減弱實踐技能為代價,更不能繞開人類認識世界最基本的方式-視覺信息獲取。多媒體可以解決空間位相的不同觀察視角,隨意性強,資源豐富,并可以實現信息共享,完全視覺化,有很強大的優勢,可作為其手段之一。

2 多媒體可作為提高空間思維能力的培養手段

正確用運多媒體技術,將教學過程動態化和連續化,即觀察對象的動態空間視覺信息流。比如一幅肝臟三維動畫圖像,可以隨便的旋轉就可以從不同的角度去觀察,而不是停留在平面的二維圖像上,掛圖式教學或多媒體教學仍為平面教學的翻版,結果是當統一器官的不同面用幾幅圖去描述時,當一張圖到另一張切換過渡時反差強烈,空間順序位置混亂,沒有空間位置的過渡,對初學者有割裂整體的嫌疑,前后沒有聯系,表面有很好的效果,實際增加了學習的復雜性。粗劣的多媒體教學使教師講授減少,平面圖像頻繁切換,割裂了整體性,觀察對象形態信息零碎失真,比如,過多的平面圖形,增加了學生課堂記憶的壓力,也使學生的注意力集中在各張掛圖的變換上,空間感消失,彼此空間過渡空間感喪失,視覺疲勞導致興趣下降,簡單的內容反而變得復雜。好的多媒體教學可以完整自然再現實物特征,符合人類學習的最原始方法視覺空間辨認,培養學生的空間思維能力,使解剖學教學走上良性循環的道路,才不致偏離解剖學研究的本質要求。多媒體教學雖已經被應用于解剖學教學,但收效甚微,僅有少數文章提及空間思維教學[1],但仍然存在淪為二維教學的趨勢及難以避免傳統考核手段決定學習方法二維化的宿命。

3 空間思維能力的培養措施

3.1 培養具有空間思維能力的教師,從形態學教學的傳統觀念改變上入手。教師自身能力的培養是培養實用性人才的前提和關鍵,教學改革的入手點在于教師隊伍的改革,知識結構的更新和教學思維模式的轉變。首先要建立和培養在解剖學教學空間思維能力的教師隊伍,學生才可以通過模仿學會這樣的思維,才可以運用這一思維思考和自學,那么其知識結構也就是以三維空間視覺信息儲存的,在實踐中也將以同樣的方式再現或被調用,才符合解剖學這一形態學教學的目的。

3.2 設計空間次序的三維教學課件或三維錄像,制作完整的教學演示多媒體及授課計劃。形態學以視覺信息接受為主。努力構建新的三維圖像庫,通過下載國內外優秀三維圖像和視頻,構建自己的教學資源,自行設計和制作三位圖像,剔除過多的傳統教學中將平面書本圖譜移植到多媒體的做法,將抽象理論講授適當減少,增加實物或具體內容的介紹和觀察。我們已經開始使用國外比較流行的解剖學教學軟件,比如Anatomy 360,PhotoAnat,Interactive Atlas of Clinic Anatomy等,并將其大量使用在教學中,增加了學生的興趣和學習能力,此后將作進一步的教學比較研究,反饋教學效果??臻g能力培養要避免過于條框章節,臨床舉例進行思維模式訓練和記憶內容復習,比如剛學完肝臟后,可以舉例肝臟位置下移的可能因素,聯想周圍組織的那些病變可以影響其位置。

3.3 三維內容空間記憶次序的解剖學復習資料網站的建立。形態學知識需要不斷的強化才可以形成較為穩固的知識,所以需要不斷重復形態結構的視覺刺激,但是課堂教學時間有限,而且教學模型和實物缺乏,不能每人一件,所以建立同樣特色的解剖學網站以供個人復習和自學就很重要,但是解剖學網站的建立仍然需要以空間三維視頻圖形、動畫和簡要的講解詞來設置,避免過多的總結性詞匯和過多的文字描述。

3.4 建立實物考核或三維課件內容辨認的考核制度,建立新的考核方式和評價標準體系。 考核制度決定著教學模式和教學實效,應試教育模式對老師還是學生影響深刻,考核方式決定教學模式和學習模式,解剖學教學改革不從考核模式轉變,是不能在根本上有轉變的。建立三維圖像為特色的考核機制,以實物形態辨認考核為主,理論文字考核為輔的方式,通過標本辨認,或多媒體網絡考核系統的建立為手段進行考核,建立系統的實物考核程序,建立網絡實物影像識別、鼠標點擊答案或圖像部位,電腦自動計分來進行考核。以此推進解剖學改革的根本轉變,并促進臨床操作技能的前期訓練。

3.5 后期的經驗總結,效果評估體系的建立。教學單位要不斷實施教學改革探索,培養教師自身素質,優化教學資源,系統化教學過程,積極利用多媒體教學手段,將空間思維能力培養貫穿于自身學習、教學等方方面面。不斷總結得失,不斷完善教學理論和方法策略,不斷積累多媒體教學和空間思維能力培養的實踐經驗,并完善理論形成體系。

4 小 結

隨著社會的發展和科技的進步,知識的迅速擴張,現代醫學教育不僅要提高效率,更要提高教學的質量,培養高質量的實用性人才。醫學解剖學是一門古老的學科,是醫學的基礎,本文通過吸收傳統教學的優點和利用現代技術,試圖尋求一條更適合現代醫學形態學知識傳播的途徑,解決目前解剖學教學中的一些根本性問題。但是在基本的理念方面我們認為還需秉承形態學教學的根本目的,注重事物本身空間結構特征,提高、培養空間思維能力,培養實用性人才。

空間立體思維能力范文2

【關鍵詞】地球運動 空間思維能力

【中圖分類號】G632 【文獻標識碼】A 【文章編號】1006-9682(2012)03-0142-01

近幾年高考地理試題的總體來看是試題視野開闊、信息量大、時代感強、難度適中,試題具有很強的導向性。在高中階段的地理學習中,一部分學生存在學習困難,究其原因,主要是學生空間思維能力欠缺。因此,高中地理教學中,培養學生的空間思維能力是地理教學中的一個重點,也是困擾許多地理教師的一個難點,學生的空間思維能力培養的成敗,關系到高中地理教學的成敗。學生良好的地理空間思維能力是學好地理的基礎。依據地理事物本身的特征和學生空間思維形成的基本規律,結合教學經驗,建議在培養學生地理空間思維能力過程中,采用以下幾種方法:

一、注重學生學習興趣的培養

興趣是人們力求認識、探究某種事物或從事某種活動的心理傾向。濃厚的學習興趣是培養空間思維的重要條件。興趣為學生的學習活動提供了強有力的推動力。它可以充分發揮智力的作用,使其感知力敏銳、思維活躍、想象豐富,從而提高學習效率。學習興趣一旦經過經常性成功的強化,獲得積極的情緒體驗,對學生學習活動有巨大的推動力。因此,培養學生學習興趣是至關重要的任務。傳統的教學方式課堂氛圍較沉悶,主要以教師為主體而忽視了學生的主觀能動性,束縛了學生的學習興趣。所以在教學中常用多種方法來調動學生的積極性,激發學生學習地理的興趣。

例如:在課本中學生知道了1月初(近日點)日地距離是1.471億km、角速度是61′/d、線速度是30.3km/s,而7月初(遠日點)日地距離是1.521億km、角速度是57′/d、線速度是29.3km/s,根據地球在公轉軌道不同位置時公轉速度的變化資料,比較北極和南極極夜持續天數。從上述資料可以看出地球公轉速度影響南北兩極極晝、極夜天數,它們之間有一定本質聯系。1月初(近日點)太陽直射南半球,北極出現極夜,南極地區有極晝現象,此時地球公轉速度快,故北極極夜時間較短,7月初(遠日點)地球公轉速度慢,則北極極晝時間長。所以北極極夜天數應少于南極。運用地球在近日點和遠日點速度的差別這一知識來探討南北極極夜持續天數,可以提高學生學習的興趣。

二、重視學生主動參與和引導學生積極創新

在大力推進素質教育的今天,教師在地理課堂教學中轉變教學方式,重視學生主動學習,讓學生通過自己的思考、分析與實踐,主動積極地掌握知識,學會一定的基本方法、技能,逐步養成大膽開拓與創新的思維。例如在地球公轉一周過程中,它跟太陽的位置不同而形成二分二至日。有一個近日點和遠日點,對于北半球而言近日點一月初太陽照射南半球它對應的節氣是冬至日,所以近日點在冬至日附近。遠日點七月初太陽照射北半球它對應的節氣是夏至日,所以遠日點在夏至日附近。根據這個原理,教師可以引導學生對課本知識進行拓展,把太陽和地球位置改變從而改變近日點和遠日點的位置,再來觀察二分二至日對應的節氣與遠、近日點的位置是否一致。

三、要善于利用原有的知識去構建與新知識相連接的紐帶

地理學研究對象的綜合性這一學科特點決定了地理新舊知識之間、與相鄰學科知識之間存在著緊密聯系,因此,在學習新知識之前,適當復習與之相關的已有知識是必要的,且能夠促進學生的空間思維能力培養。例如學生已經知道地球晝夜交替的周期是24小時(1個太陽日),那么物體和地球沒有相對運動時,隨著地球從日出(或太陽日某個時間)到再次日出的時間為24小時,為一天。但飛機、車、船運動時,感覺一天長短不同,可以比24小時長或短,如果順著地球自轉方向運動(不一定正東,可以是向東、東南或東北),感覺一天時間短于24小時,短的時間為飛行途中所跨的經線段的時間間隔,但不是飛行時間,如果逆地球自轉方向(正西、西南或西北),感覺一天長于24小時,長的時間為飛行途中所跨的經線段的時間間隔。

例題1:一艘輪船從圣弗朗西斯科返回上海,船員們在甲板上觀測前一天正午到后一天正午的時間間隔是( )。

A、一個恒星日 B、一個太陽日

C、比一個恒星日稍短些 D、比一個太陽日稍長些

空間立體思維能力范文3

關鍵詞:圖學;教學模式;課堂效果

中圖分類號:G642.0 文獻標志碼:A 文章編號:1674-9324(2015)18-0146-02

一、引言

“工程圖學”作為工程界的語言,是工科院校各專業的必修課程。該課程綜合運用正投影法、形體分析法和線面分析法等技術解決工程圖樣的繪制和閱讀。對提高學員形象思維與空間分析能力,增強工程圖的表達與認知技能,培養學員的工程意識和創新意識具有重要作用。因此,教育部工程制圖教學指導委員會將培養學生對空間形體的形象思維能力、創造性構型設計能力和徒手繪圖能力作為課程的主要任務。由于工程圖學以獨特的思維方式和實踐過程,決定了它是訓練、提高學員創新思維能力的有效途徑之一。針對這一背景,如何在有限的教學時間內,引導學員由淺入深地通過一系列的繪圖和讀圖實踐,不斷地由物畫圖,由圖想物,以提高學員的空間想象能力和空間思維能力,成為工程圖學教學的關鍵問題。為了有效地提高學員的空間思維能力和形象思維能力,根據近幾年的教學實踐經驗,通過在教學過程中引入三維幾何建模,加強構型設計實踐、強調徒手繪圖能力,將多種教學手段進行有效融合,強化實踐性環節和模擬設計訓練,以培養學員的空間想象能力,進一步提升學員的空間想象力,極大地促進課堂教學效果的提高。

二、多種教學手段融合,提高學員思維能力

提高學員的空間想象能力是機械制圖課教學的重要環節,在教學中采用了以下教學手段幫助學員樹立空間概念。

1.采用直觀教具,培養學員的感性認識能力。在教學中采用實物、模型、現場參觀等直觀教具來輔助課堂教學。引導學員仔細觀察、想象和分析,幫助學員不斷地建立空間思維框架,然后再通過講解,使學員容易理解、掌握所學的知識。通過這種教學手段不僅可以增強學員的感性認識,還可以吸引學員注意力,啟發學員思維,使抽象的概念形象化、具體化。例如,在講解點、直線、平面在三投影面體系中的投影特性時,可以利用教室里的三面墻壁作為教具,教會學員結合教室的三維空間,利用手中的鉛筆、教鞭、三角板等工具,擺出實物相對于投影面的各種不同位置,特別是對于容易出錯的側垂線、側垂面的投影特性,更應反復練習,熟練掌握。最后,讓學員根據觀察的結果總結出直線、平面在三投影面體系中的投影特性。在回轉體的投影部分,回轉體表面取點是截交線和相貫線的基礎。為了增強空間想象能力,在課堂教學中,教會學員自己動手,利用一張紙制作圓柱體和圓錐體,觀察回轉體的不同擺放位置及投影特性之間的區別,然后在立體上任意取點,判斷點在回轉體上的位置,結合回轉體的投影特點,在平面上做出點的三面投影。在讀組合體視圖中,按照組合體的組成,可以將組合體分為疊加式和切割式,疊加式組合體的讀圖方法比較簡單,學員基本上都能想象出立體的形狀;而切割式組合體的讀圖一般采用線面分析法,大多數學員對這種讀圖方法感覺到抽象、不好理解,進而影響教學效果。因此,在講解這部分內容時,課前安排學員以橡皮為簡單的基本立體,采用切割分析法,按照立體的切割形成過程,依次切去簡單的小基本體,最后形成切割式組合體。這種通過平面圖形想象空間立體形狀的方法,與教學直觀性原則相符,與認識的規律也一致。

采用直觀教具雖然能活躍課堂氣氛,體現直觀性教學原則,提高學員的學習興趣,但是,由于課堂教學學時和教學內容的限制,直觀教具的使用時機和使用數量都受到時間的影響,一定要提前根據學員對內容的掌握情況適當進行調整,才能達到事半工倍教學效果。

2.引入三維幾何建模,提高學員的形象思維能力。由于現代科技的飛速發展,三維實體模型的輪廓信息可以通過模式轉換,直接用于新產品的加工。因此,產品信息建模和造型設計已成為現代設計和制造業的發展趨勢。為了培養學員的創新能力和現代工程設計意識,在立體相交和組合體內容部分,融入性地引入三維幾何建模的設計理論和造型方法,在課堂教學中利用三維建模軟件,展示平面圖形和三維立體形狀之間的轉換關系。這種方法既能幫助學員樹立空間概念,又能使教學內容生動形象。學員不僅可以學習輔助制圖和造型設計,更重要的在于可以培養輔助思維,提高形體構型,圖形分析,圖形的二、三維幾何建模轉換能力。在培養學員掌握三維造型設計的同時,也培養了學員對二維工程圖樣的讀圖及應用能力。在一定程度上彌補了傳統的圖學理論與三維幾何建模的融合關系,突出學員空間思維能力及形象思維能力的培養。例如,在講解切割式組合體的讀圖方法時,簡單引入三維幾何建模的成型理論和造型方法。如圖1所示,先對立體的三個視圖進行分析,找出形狀特征視圖。從圖1可以看出,分別以不同視圖進行建模時,截面輪廓草圖的形狀各不相同,沿截面拉伸的深度也不相同。如果以主視圖作為截面輪廓草圖特征時,只需畫出直角梯形輪廓,然后進行拉伸。最后以拉伸形成的基本立體右端面或左端面為基準面繪制草圖輪廓,截面輪廓如圖1中左視圖中間部分的長方體形狀,通過拉伸,去除材料的方法,最終形成如圖2所示的切割式組合體。從上述的建模過程還可以看出,采用三維幾何建模方法進行讀圖,過程簡單、方法固定、特征明顯,讀圖速度快。

3.強調徒手繪圖能力,提高學員空間分析能力。普通高等院校工程圖學課程教學基本要求中指出,工程圖學的任務之一為徒手繪制工程圖樣,而徒手繪圖包含徒手繪制三維和二維草圖,徒手繪圖的目的是為了樹立學員的空間概念,豐富學員的空間想象。由于徒手繪圖不需要精確的尺寸要求,只需反映設計意圖即可,因此徒手繪圖可以提高學員對空間視覺的感知能力,更為準確的三維模型和工程圖樣可以在后續的詳細設計中通過計算機三維造型和繪圖實現。雖然多面正投影圖能夠準確地反映物體的形狀,但由于沒有立體感,所以多面正投影圖的使用受到一定的局限。軸測圖即是人們常說的立體圖,它可以把抽象思維與形象思維密切聯系在一起,有效地反映立體和投影之間的關系。具有立體感的軸測圖起到了一般實物、模型所難以取代的特殊作用。因此軸測圖既是工程上的輔助圖樣,也是學習制圖的有效工具。其作圖過程相對于徒手繪制二維草圖、三維軸測草圖的難度更大一些。教員要根據軸測圖的平行性、等比性和沿軸測量三大特點,要求學員掌握徒手畫軸測圖的方法,通過軸測圖的學習及徒手繪制軸測草圖的訓練,幫助學員提高理解形體的空間想象能力。

在課堂教學中,通過由簡單到復雜、循序漸進的多次“由三視圖畫其軸測圖”訓練,來形成正確的畫圖技能。這種訓練既幫助學員樹立了空間概念,又在思維活動中儲存了相應的立體信息,這種立體信息儲存越多,使用時提取的立體形象就越多,空間思維能力就越強,從而達到了豐富學員空間想象之目的。

三、實踐效果

近幾年來,在教學研究和實踐中,對于空間到平面(圖示)和平面到空間(讀圖)的轉換問題,采用多種教學手段融合的圖學課程教學模式,不但能提高學員的繪圖和讀圖能力,培養學員的空間分析能力和空間構思能力,更提高了學員的三維造型和產品設計能力,取得了事半功倍的教學效果,也為后續的專業課學習奠定基礎。全國先進成圖與產品信息建模與創新大賽作為教學體系的主要環節,為學員提供了學習交流和展示繪圖水平的平臺,也是提高學員創新設計能力的一種十分有效的方式,學科競賽激發了參賽學員的學習興趣,培養了學員的創新意識和科研興趣,從2008年開始,我校連續六年組隊參加了六屆全國大學員先進成圖技術與產品信息建模創新大賽。學員手工繪圖及三維建模水平都得到大幅度提升,為學員在大賽中取得優異成績打下了堅實的基礎。

參考文獻:

[1]鄧啟超.與三維造型技術相融合的《工程圖學》課程體系設計與實踐[J].安慶師范學院學報:自然科學版,2013,19(3):115-119.

空間立體思維能力范文4

【關鍵詞】立體幾何 形象思維 直觀教學 培養

【中圖分類號】G623.5 【文獻標識碼】A 【文章編號】2095-3089(2013)12-0138-01

我國科學思維的開創者錢學森先生將思維分為三種:抽象思維、形象直觀思維和靈感(頓悟)思維。他在《在全國思維科學的討論課上的發言》中指出:“形象思維也叫直感思維,人認識客觀世界首先是用形象思維,而不是用抽象思維?!毙『⒆拥乃季S也是從形象思維開始,然后再到抽象思維的。因此,錢學森指出:“形象思維應該是我們研究當前思維科學的一項重要任務。”

所以在教學小學生立體幾何的學科中,形象思維就顯得就更加重要。

1.形象思維的重要性

形象思維是學生自身的需要,也是走向抽象思維的需要。長期以來,人們更加關注抽象思維的研究,而很少注重形象思維方面的培養,這樣讓學生的抽象思維反而得不到更好的培養。在教學的時候,老師沒有引導學生對直觀感知材料進行概括,學生的頭腦里還沒有形成鮮明的形象時,老師就直接引向抽象的概念。使得學生充滿疑惑,對知識產生誤解。長此以往,那些抽象的概念總是讓學生忘記。人類社會的很多發明,都是受形象思維的影響。如人類看到鳥在高空飛翔,于是發明了飛機;看到水里的魚游來游去,于是發明了潛水艇;牛頓看到蘋果掉在地上,于是有了萬有引力的概念。所以生活中很多東西的出現都是受形象思維的影響。

2.小學生立體幾何形象思維能力缺乏的原因

2.1 空間想象力很差,立體幾何圖形失真

小學生的形象思維能力之所以較弱,是因為其年齡較小,空間觀念不強,往往只停留在平面圖像的理解上,只關注事物的表象特征。立體幾何圖形是由平面圖形的直觀感知而想象的,而這些平面圖形與真正的空間圖形不盡一致,例如:在正方體中矩形ABCD被畫成平行四邊形,角ABC等于90度,但卻不畫成90度。等等這些都會讓學生很難理解和適應。給出一個物體的平面圖形,學生往往很難想象出此物體的具體圖形。

2.2 沒有豐富的表象儲備

隨著經濟條件的改善,現在孩子都被父母寵著慣著,加之作業過多,孩子整天只知道讀書,對外界的事物接觸太少,很多普通的事物不認識,因此缺少豐富的表象儲備。致使孩子的空間想象能力差。

3.如何快速、有效培養小學生立體幾何形象思維能力

人類的思維是一個從具體到抽象的過程,在培養學生形象思維能力的時候我們應該遵循其規律,掌握科學的方法。談到形象思維就離不開表象,因為表象是以直觀來反映現實的,他是形象思維的細胞,“沒有表象活動就沒有形象思維”。所以在上小學生立體幾何的課程中,盡量把抽象的東西具體化,形象化。

3.1引導觀察,積累感性材料

意識世界是對客觀世界能動的反映,是人們對客觀世界的一種認識,是反映客觀事物的思維形式。老師應該引導學生鼓勵學生更多的觀察和認識生活中方方面面的事物。在教學幾何學科時,應該引導學生去觀察??吹靡姈|西與想象中的東西比起來,看得見的當然更容易理解,例如:教學球時,應該把學生引向太陽、地球、籃球等;在教學長方體時應該把學生引向粉筆盒、文具盒,磚塊等。引導學生觀察這些具體的感性材料,進而引入到更深層的東西,例如:長方體有幾個面組成,共有幾條棱,面與面的關系,棱與棱的關系,以及再引向其面積的求法。等等這些不僅能讓學生容易理解,更能激起學生的興趣。

3.2 操作實踐,深入理解

紙上得來終覺淺,絕知此事要躬行。動手操作能讓學生的感性認識變得豐富,手腦并用,能讓手腦得到訓練,從而得到發展。認識都來源于實踐,所以在學生對具體的圖形進行觀察之后,老師就該引導學生動起手來,深入到實踐當中去。讓學生摸一摸、量一量、比一比、拆一拆、拼一拼。通過觀察、測量拆拼等活動,才能讓學生獲得對各種圖形特征的深刻映像。懂得空間問題和平面問題的相互轉換。于是學生知道面積是怎么得來的,體積是怎么得來的。所以在教學立體幾何的過程中,光是聽老師講是不夠的,光觀察也是不夠的,必須落實在實際的操作當中。例如:在老師講到一個圓柱體的時候,可以提前用硬紙板做好一個圓柱體,在上課的時候讓同學測、拆拼。然后再教學生學圓柱體的概念,面積的求法等等。這樣學生很容易就知道圓柱的表面積是兩個圓的面積加上一個長方形的面積。如果能讓學生自己制作效果當然會更好。

3.3 進行歸類、對比,展開思維

在引導學生對每一種圖進行觀察,實際操作之后,學生對各種圖形應該有了比較深刻的理解了。此時,老師就應該對各種圖形進行歸類和對比了。比如將圓柱體,圓錐體等歸為一類;將長方體,正方體等歸為一類。為什么這么歸類,老師要給學生講清楚。然后就是對比,通過對比讓學生更加理解老師這么歸類的原因。例如:長方體和正方體為一類,老師可以這樣告訴學生,因為長方體和正方體的每一個面都是矩形,每一條棱都是直線,且面和線的數量都是相等的,再對兩者面積的求法進行比較,體積的求法進行比較,這樣學生就清楚了。這是同類的比較,除此之外,再作不同類的比較。通過歸類,對比,學生就更加能夠區分和理解。

4.培養空間思維過程中教師應注意的問題

4.1 教師應該注重培養學生的空間觀念

要使學生的形象思維能力提高,教師應該注重培養學生的空間觀念。空間觀念和形象思維息息相關,一個好的教師應該注重這方面的培養,例如:收集相關的圖片,像金字塔、鐘樓、廟宇等等,讓學生模仿圖片中的物體,提高其作圖,識圖能力。這既能激發學生的興趣,又能提高形象思維能力。

4.2 培養思維的靈活性

在立體幾何學科中,學生要想更快更好的解決問題,教師應注重其思維靈活性的培養。讓每個學生能夠從多角度、多層次、用更多的方法去思考并解決問題等。學會思維的轉換和遷移,做到一體多解,觸類旁通。如,對于平面幾何圖形的特征和計算方法,在剛開始的時候只要求學生掌握每一種圖形的特征和計算方法,慢慢的要求學生理解各種圖形的特征之間的關系、以及面積計算方法之間的聯系。通過變化圖形,使學生的思維更加靈活,從而提高解決問題的能力。

5.小結

形象思維能力是學生解決問題的能力,是培養抽象思維的基礎。在教師的教學當中,教師應該創造一個民主的、寬松的、和諧的氛圍,讓所有的學生都以最好的狀態參與進來;其次,小學生意志較薄弱,自尊心強,教師應該鼓勵學生,激發其學習的積極性。切不可打擊、諷刺、體罰學生。最后,教師應該在其教學當中,不斷的豐富和提高自己,尋找科學的教學方法,使每一位學生都能達到最理想的學習狀態。

參考文獻:

[1]朱志賢、凌崇德.《思維發展心理學》.北京師范大學出版社.2011年1月

[2]《小學數學課程標準》.北京師范大學出版社.2000年

[3]蔡和平.如何培養學生的空間觀念[J].吉林教育.2011(25)

空間立體思維能力范文5

信息化社會的快速發展,使商品包裝同質化現象普遍,銷售包裝要起到促銷的作用,包裝設計也要側重新材料的研發和包裝結構形式的創新。包裝裝潢設計主要研究包裝功能、包裝結構、材料及形式美感等要素。教學中,發現學生的包裝結構創意思維能力略顯蒼白,因此,包裝裝潢設計專業開設了立體構成課程重要作用在于課程的承上啟下,課程內容設置中,立體構成教學關注的不是純粹的藝術設計創作,而是立體造型設計與制作和空間思維能力,強調教學目標知識與技能要求結合,融入包裝結構創意思維,使立體構成與包裝設計課程有效銜接,著重于包裝結構特色與創意思維。

生活中立體造型形態豐富多彩,隨處可見。構成課中立體造型設計主要以紙、紙板作為材料,完成平面形態從二維平面到三維空間立體造型的轉化,合理運用面材的虛實空間,制作不同的立體造型。同樣的包裝結構主要受產品形狀、材料限制,需調動各種設計要素針對包裝的盒蓋、盒底、盒身尺寸比例要求,進行包裝結構盒型設計,制作不同需求的包裝盒型。因此,包裝裝潢設計專業學生首先要建立空間概念與空間感,而學習立體構成,掌握立體造型與空間構成要素分解組合法則,是解決這一問題的關鍵。這樣才可能很快進入后續的專業設計。

立體構成是研究空間與立體形態構成要素及對形體與空間分解組合的基本規律。一般的立體構成教學中,以材料進行形態練習,掌握立體造型的美學原理較多,包裝裝潢設計專業特點決定了學習形態練習是不夠的,從純形態再到空間立體構成是必要的,但需抓住形態到空間立體構成的表現手法相通原理,本課程課題側重表現聯接、肌理、幾何形態、仿生結構的教學任務。通過課題與案例進行教學,以紙為材料進行立體設計制作。課題練習分為立體造型的半立體、立體、組合結構幾種表現形式,圍繞包裝結構專業特性及包裝設計因素(開合、連接、固定)。突出空間立體造型的變化特點,加深立體原理對于包裝結構的基礎性作用的理解,豐富學生的想象力,動手與創意思維能力,才能緊密地與專業設計要求相適應,達到培養包裝裝潢設計人才的目的。

立體造型的空間感主要研究空間的分割、虛實、層次、聯接組合、結構、主次、比例等因素。著眼點不是構成象什么,而是象與不象之間的空間意念的鍛煉,以開拓學生思路,培養空間想象能力。

課程實踐內容安排,立體設計按照由簡單到復雜,從淺入深的步驟,從平面到半立體、立體、組合結構,幫助學生確立科學的設計思維方式加強對立體形態與空間的認識,加深對形式美法則、造型材料構思創意的理解,感悟知識內涵。

練習(一) 卡片紙聯接

1.紙帶的聯接。將薄而挺、有彈力的卡紙做平面聯接,不用粘合的加工方法。生活中常見的聯接主要有系扣子、扎腰帶、拉鏈等。聯接方式有橫向插入、縱向插入、上下插入的聯接,主要研究切割線的長短、大小方向的變化。

2.卡片紙上下聯接,用兩張或三張卡紙聯接3.幾何形體聯接,不用粘和,借助于紙材將少量的立體形聯接在一起,如一組網球包裝命題。幾何形體以切和折為主要手段,主要是研究球體、錐體、筒形三類結構造型的空間圍透、轉位、呼應、重心。

練習(二) 肌理構成

肌理是物體表面的組織構造觸覺質感。肌理的組織形式從形狀效果、光澤效果、觸感效果來分。肌理可以增強立體感,可以豐富立體形態的表情,江南水鄉白墻黑瓦,極富有詩意,黑瓦遠看一沫黑色,近看層層疊疊,一排一排的,富有秩序感、立體感。增強了視覺的畫面肌理感。如果沒有層層的黑瓦,這種裝飾的美感,厚重感一定會消失殆盡。肌理依附與空間物體的材質,反過來決定物體表面的輕重,造成物體的表象。

肌理造型加工方法,在平面的紙上采用切割、折屈、彎曲等立體原理,按照群化構成原理,經過構思制作單元形,再利用平面構成中組織形式及形式美法則,組織肌理的骨架構成半立體浮雕效果。骨架有重復、漸變、相似、發射、特異。肌理構成具有合理完整的技能美。它是研究怎樣搭配在形態的表面,注意考慮分割面積、組織位置方向、疏密大小。強化形體比例,而不能干擾破壞形體美。

練習(三)幾何形態構成

幾何形態是指采用幾何形狀制作的幾何立體造型。幾何形態完全可以重復,數量擴大或縮小,給人特點鮮明、清晰。

1.柱式構成:采用一張紙折疊制作浮雕形或立體形態,不做切割,圍合成柱體。立體形的創造以柱為基礎做局部的柱頭、柱身變化。例如端午節的掛飾燈籠造型。研究可以壓平的板狀又可以展開成為立體的圓柱形結構,可以作為水果罐頭包裝的保護結構,用于包裝防震、防碰撞結構。在制作中,直接利用柱式構成的多種變化形式,增加了包裝結構命題,主題明確以后,使學生能夠按照一定思路去思考解決問題,能夠創作出一些新穎的包裝結構變化。

2.多面體造型:一般為正多面體造型??煞譃榘乩瓐D多面體和阿基米德多面體。柏拉圖多面體的各面絕對重復并為正多邊形。表面無間隙、邊緣與棱角都重復向外凸出,例如正四面體、正十二面體;阿基米德多面體是由超過一種以上正多邊形和多邊形組成,如由正三角形和正方形組成的十四面體。多面體的變異,在多面體基礎上對于各面、棱、角的變異加工,處理手法主要有幾何形添加、鏤空挖洞、凹進凸起變異造型,研究一個多面體組合出多個不同立體造型,裝飾性強富有情趣的設計,可用作面巾紙包裝、糖果等包裝設計。

練習(四)仿生結構

空間立體思維能力范文6

【關鍵詞】建筑制圖;多媒體;學習興趣;教學過程

《建筑制圖》是中職建筑施工技術專業必修的一門專業基礎課,它具有理論性強、與工程聯系緊密、實踐性強的專業特點,要求學生具有一定的思維能力和空間想象能力。對于中職學校的學生,生源大多來自于高考失利的初中畢業生,都沒有學習過空間立體幾何。在傳統的黑板建筑制圖教學過程中,以黑板、粉筆、三角板以及數量不多的教學模型為教具的普通教學方式中,立體圖形只靠教師口頭描述是很難想象出具體形狀,教師上課畫立體圖既費時間,效果又比較差,對于立體感較差的學生,學習建筑制圖十分困難,逐漸失去了學習的興趣,從而直接影響學生的學習積極性和教學效果。采用多媒體技術教學,將文本、圖形、圖像、動畫和聲音等多種信息融入到建筑制圖課程的計算機輔助教學中,不僅可幫助學生快速建立投影圖與空間幾何形體之間的聯系,而且有效地提高了學生的空間想象能力與空間思維能力,提升了教學效率,達到事半功倍的教學效果,從而讓《建筑制圖》課堂充滿活力。

目前多媒體技術在教育領域的應用正在替代傳統的教學方法與教學模式,多媒體技術給教學過程帶來了創新、帶來了活力,現就自己從事的中職建筑施工技術專業基礎課《建筑制圖》課程教學出發,淺談多媒體給課程帶來的活力教學。

一、激活學生的學習興趣

興趣是最好的老師,是學習一門新課程的入門導師,是學習動機的重要心理成分。采用多媒體教學可以讓學生感受到學習《建筑制圖》課程的樂趣,激活學生的學習興趣。譬如在開始上課講授緒論部分時,適當插入施工過程方面的圖片、錄像,讓學生“走進”建筑工地現場,觀看各種場景,比如觀看鋼筋的截斷、綁扎、焊接等加工過程,讓學生對建筑工程有一個理性的認識,對建筑制圖產生濃厚的學習興趣。

二、活躍學生的空間思維

空間想象能力和思維能力是學習《建筑制圖》的重要組成部分,也是重點和難點,對學好《建筑制圖》起著關鍵的作用。課程從二維的平面圖形到三維的空間形體,要求學生建立空間立體的概念,是培養學生空間想象能力和思維能力的突破口,特別是三視圖的形成,是二維圖形過渡到三維形體的橋梁。在講授空間形體的三面投影圖時,可以采用多媒體以動畫的方式展示空間形體三面投影圖的形成過程。圖1是空間形體三面投影圖的詳細形成過程:從上向下投影,在H面上得到水平投影圖(俯視圖),稱水平投影或H投影。從前向后投影,在V面得到正面投影圖(主視圖),稱正面投影或V投影。從左向右投影,在W面上得到側面投影圖(左視圖),稱側面投影或W投影。這樣將形體的三視圖的形成通過動畫一步一步地演示給學生看,使學生們對投影圖的形成過程很清楚,學生對三視圖的形成進行思考想象后,再看立體圖形,從而增強學生的空間想象能力和空間思維能力,使學生學起來容易理解與掌握,激活學生的學習興趣,從而主動地去學習這門課程,提高教學的質量與效果。

又如在組合體的繪圖和識圖的過程中,常用形體綜合分析法將復雜的組合體分解為若干簡單的形體,對它們的形狀和相對位置進行分析,畫出三視圖,或讀懂三視圖,想象出它們的空間形狀。在教學過程中利用多媒體的三維動畫和二維平面相結合,把組合體的分解、組合過程精彩地演示出來,二維平面與三維立體的轉換過程直觀明了,學生的空間想象能力和思維能力空前活躍,有很好的教學效果。

三、教學機制變得靈活

職業教學的現代化,首先是教學理念的現代化、教學機制的現代化。在多媒體技術與建筑制圖科目的結合過程中,我們要讓教學機制變得靈活起來。多媒體教學使建筑制圖課教學更顯智能化。在《建筑制圖》多媒體教學的課堂上,例如在為學生講解施工圖的繪制時,學生一人一機,教師可以直接在AutoCAD或中望CAD軟件上進行講授,通過CAD軟件的功能可以把圖形隨意放大、縮小、移動,圖形中每一個小構件的繪制方法都能夠被清楚的表現出來,學生們可以在各自的計算機里看到教師繪制圖形的具體步驟和方法,還能激發學生的學習興趣。教師通過計算機,可以知道每個學生的操作練習情況及全班學生的整體水平,并及時對學生進行指導,及時調整教學方法,因材施教。

四、活用教學手段

《建筑制圖》在使用多媒體技術進行教學時,其最終目的是充分有效地完成一定的教學內容或學習目標。教師應該根據教學實際情況,充分利用多媒體的強大功能來合理地設計教學內容,讓教學方法變得鮮活,并活用教學手段。例如在講立體表面交線的投影時,球體被平面所截,截交線均為圓,由于截平面的位置不同,其截交線的投影可能為直線、可能是反映實形的圓、也可能是橢圓。針對這一容易模糊的概念,大多數學生都不是很明白。在實際教學過程中,教師采用多媒體,應用三維動畫把球體被截平面切割具體過程展示給學生,并將產生的截交線向三個投影面進行投影。當球的截平面平行于投影面時,其截交線的投影是圓;當球的截平面垂直于投影面時,其截交線的投影是直線。當處于一般位置時其投影是橢圓。通過這樣的教學方法,讓學生掌握球體截交線的形成過程與畫法。多媒體在《建筑制圖》教學中雖然直觀形象,但在具體教學中也要根據教學實際情況,結合傳統的黑板教學手段,向學生展示出更好的教學內容,讓學生扎實地掌握好這門課程。例如根據形體的正投影圖畫出其正等軸測圖時,正確的繪圖方法和繪圖過程需要教師在黑板上具體演示,學生在下面進行模仿繪制。如果單一的利用多媒體進行教學,是達不到這一教學效果的。

五、結語

以上四點論述了多媒體給《建筑制圖》課程帶來的活力教學。盡管采用多媒體進行教學有很多優勢,但并不代表采用多媒體教學,每一位教師就可以輕松地教好《建筑制圖》。教師還應當具備良好的綜合素質,譬如教師的專業水平,計算機應用能力,繪圖軟件的熟練程度等等。此外,中職院校需要加大多媒體教學設備的投入,教師也應該對多媒體教學進行深入的研究,并不斷改進,從而在教學過程充分地利用多媒體技術有效地展示課程的重點、難點,讓學生易于理解與掌握,達到更為完善的教學效果,為教學過程增添活力。

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