空间立体思维能力范例6篇

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空间立体思维能力

空间立体思维能力范文1

【关键词】 多媒体,空间思维能力,解剖学教学

解剖学是医学基础课程中最重要的一门课程,是一门以肉眼观察为主的形态学,用来研究正常人体结构的学科,解剖学的教学目的是全面了解肉眼所视下人体结构的空间构架,以此作为其他基础课程和临床课程学习和操作的基础,没有对正常人体构架有较为清晰的认识,就不能在今后的理论学习和实践中有所深入的进展。正确遵循人类认知过程的特点,强化和训练,将为实用型人才,乃至今后精英人才的培养提供可能。在此,作者通过以往教学经验和实际遇到的问题及现行使用的软件系统,就学生的解剖学空间思维能力培养谈几点看法。

1 形态学的认知特点要求空间思维能力

解剖学是通过肉眼观察了解人体脏器空间概貌和在正常人体构架坐标中定位的学科,其目的就是了解其三维空间形态和空间定位,即脏器自身形态和在人体的位置,乃至四维(即胚胎发育时内脏随时间转位或器官迁移,如下降、神经管形成等)。解剖学名词是用来描述的和传递这种现实事物特征的抽象的信息符号,是手段,不是目的,解剖学教学的目的是将文字信息复原为实物,这个过程需要有空间思维能力。空间思维能力要求教师和学生可以通过不同的角度和方位准确的辨认和确定观察对象,或者通过抽象的表述名词即刻正确联想到事物本身,在学习中通过这种方式接受信息,在实践中也这样让信息重现,这是一个比较系统的学习过程,需要重复强化建立。所以教学过程中要养成这种空间观察的习惯,培养空间思维的能力,养成习惯。

但是传统解剖学教学中,挂图的局限和标本及模型数量的限制,以及标本制作水平的不同及讲解的二维化,影响了这种重复强化的实施次序和强度。示教的短暂性使理解能力差的同学和能力强的同学差距拉大,而且使学生学习的随意自主性和兴趣被限制,解剖学的教学不应该以剥夺学生兴趣和减弱实践技能为代价,更不能绕开人类认识世界最基本的方式-视觉信息获取。多媒体可以解决空间位相的不同观察视角,随意性强,资源丰富,并可以实现信息共享,完全视觉化,有很强大的优势,可作为其手段之一。

2 多媒体可作为提高空间思维能力的培养手段

正确用运多媒体技术,将教学过程动态化和连续化,即观察对象的动态空间视觉信息流。比如一幅肝脏三维动画图像,可以随便的旋转就可以从不同的角度去观察,而不是停留在平面的二维图像上,挂图式教学或多媒体教学仍为平面教学的翻版,结果是当统一器官的不同面用几幅图去描述时,当一张图到另一张切换过渡时反差强烈,空间顺序位置混乱,没有空间位置的过渡,对初学者有割裂整体的嫌疑,前后没有联系,表面有很好的效果,实际增加了学习的复杂性。粗劣的多媒体教学使教师讲授减少,平面图像频繁切换,割裂了整体性,观察对象形态信息零碎失真,比如,过多的平面图形,增加了学生课堂记忆的压力,也使学生的注意力集中在各张挂图的变换上,空间感消失,彼此空间过渡空间感丧失,视觉疲劳导致兴趣下降,简单的内容反而变得复杂。好的多媒体教学可以完整自然再现实物特征,符合人类学习的最原始方法视觉空间辨认,培养学生的空间思维能力,使解剖学教学走上良性循环的道路,才不致偏离解剖学研究的本质要求。多媒体教学虽已经被应用于解剖学教学,但收效甚微,仅有少数文章提及空间思维教学[1],但仍然存在沦为二维教学的趋势及难以避免传统考核手段决定学习方法二维化的宿命。

3 空间思维能力的培养措施

3.1 培养具有空间思维能力的教师,从形态学教学的传统观念改变上入手。教师自身能力的培养是培养实用性人才的前提和关键,教学改革的入手点在于教师队伍的改革,知识结构的更新和教学思维模式的转变。首先要建立和培养在解剖学教学空间思维能力的教师队伍,学生才可以通过模仿学会这样的思维,才可以运用这一思维思考和自学,那么其知识结构也就是以三维空间视觉信息储存的,在实践中也将以同样的方式再现或被调用,才符合解剖学这一形态学教学的目的。

3.2 设计空间次序的三维教学课件或三维录像,制作完整的教学演示多媒体及授课计划。形态学以视觉信息接受为主。努力构建新的三维图像库,通过下载国内外优秀三维图像和视频,构建自己的教学资源,自行设计和制作三位图像,剔除过多的传统教学中将平面书本图谱移植到多媒体的做法,将抽象理论讲授适当减少,增加实物或具体内容的介绍和观察。我们已经开始使用国外比较流行的解剖学教学软件,比如Anatomy 360,PhotoAnat,Interactive Atlas of Clinic Anatomy等,并将其大量使用在教学中,增加了学生的兴趣和学习能力,此后将作进一步的教学比较研究,反馈教学效果。空间能力培养要避免过于条框章节,临床举例进行思维模式训练和记忆内容复习,比如刚学完肝脏后,可以举例肝脏位置下移的可能因素,联想周围组织的那些病变可以影响其位置。

3.3 三维内容空间记忆次序的解剖学复习资料网站的建立。形态学知识需要不断的强化才可以形成较为稳固的知识,所以需要不断重复形态结构的视觉刺激,但是课堂教学时间有限,而且教学模型和实物缺乏,不能每人一件,所以建立同样特色的解剖学网站以供个人复习和自学就很重要,但是解剖学网站的建立仍然需要以空间三维视频图形、动画和简要的讲解词来设置,避免过多的总结性词汇和过多的文字描述。

3.4 建立实物考核或三维课件内容辨认的考核制度,建立新的考核方式和评价标准体系。 考核制度决定着教学模式和教学实效,应试教育模式对老师还是学生影响深刻,考核方式决定教学模式和学习模式,解剖学教学改革不从考核模式转变,是不能在根本上有转变的。建立三维图像为特色的考核机制,以实物形态辨认考核为主,理论文字考核为辅的方式,通过标本辨认,或多媒体网络考核系统的建立为手段进行考核,建立系统的实物考核程序,建立网络实物影像识别、鼠标点击答案或图像部位,电脑自动计分来进行考核。以此推进解剖学改革的根本转变,并促进临床操作技能的前期训练。

3.5 后期的经验总结,效果评估体系的建立。教学单位要不断实施教学改革探索,培养教师自身素质,优化教学资源,系统化教学过程,积极利用多媒体教学手段,将空间思维能力培养贯穿于自身学习、教学等方方面面。不断总结得失,不断完善教学理论和方法策略,不断积累多媒体教学和空间思维能力培养的实践经验,并完善理论形成体系。

4 小 结

随着社会的发展和科技的进步,知识的迅速扩张,现代医学教育不仅要提高效率,更要提高教学的质量,培养高质量的实用性人才。医学解剖学是一门古老的学科,是医学的基础,本文通过吸收传统教学的优点和利用现代技术,试图寻求一条更适合现代医学形态学知识传播的途径,解决目前解剖学教学中的一些根本性问题。但是在基本的理念方面我们认为还需秉承形态学教学的根本目的,注重事物本身空间结构特征,提高、培养空间思维能力,培养实用性人才。

空间立体思维能力范文2

【关键词】地球运动 空间思维能力

【中图分类号】G632 【文献标识码】A 【文章编号】1006-9682(2012)03-0142-01

近几年高考地理试题的总体来看是试题视野开阔、信息量大、时代感强、难度适中,试题具有很强的导向性。在高中阶段的地理学习中,一部分学生存在学习困难,究其原因,主要是学生空间思维能力欠缺。因此,高中地理教学中,培养学生的空间思维能力是地理教学中的一个重点,也是困扰许多地理教师的一个难点,学生的空间思维能力培养的成败,关系到高中地理教学的成败。学生良好的地理空间思维能力是学好地理的基础。依据地理事物本身的特征和学生空间思维形成的基本规律,结合教学经验,建议在培养学生地理空间思维能力过程中,采用以下几种方法:

一、注重学生学习兴趣的培养

兴趣是人们力求认识、探究某种事物或从事某种活动的心理倾向。浓厚的学习兴趣是培养空间思维的重要条件。兴趣为学生的学习活动提供了强有力的推动力。它可以充分发挥智力的作用,使其感知力敏锐、思维活跃、想象丰富,从而提高学习效率。学习兴趣一旦经过经常性成功的强化,获得积极的情绪体验,对学生学习活动有巨大的推动力。因此,培养学生学习兴趣是至关重要的任务。传统的教学方式课堂氛围较沉闷,主要以教师为主体而忽视了学生的主观能动性,束缚了学生的学习兴趣。所以在教学中常用多种方法来调动学生的积极性,激发学生学习地理的兴趣。

例如:在课本中学生知道了1月初(近日点)日地距离是1.471亿km、角速度是61′/d、线速度是30.3km/s,而7月初(远日点)日地距离是1.521亿km、角速度是57′/d、线速度是29.3km/s,根据地球在公转轨道不同位置时公转速度的变化资料,比较北极和南极极夜持续天数。从上述资料可以看出地球公转速度影响南北两极极昼、极夜天数,它们之间有一定本质联系。1月初(近日点)太阳直射南半球,北极出现极夜,南极地区有极昼现象,此时地球公转速度快,故北极极夜时间较短,7月初(远日点)地球公转速度慢,则北极极昼时间长。所以北极极夜天数应少于南极。运用地球在近日点和远日点速度的差别这一知识来探讨南北极极夜持续天数,可以提高学生学习的兴趣。

二、重视学生主动参与和引导学生积极创新

在大力推进素质教育的今天,教师在地理课堂教学中转变教学方式,重视学生主动学习,让学生通过自己的思考、分析与实践,主动积极地掌握知识,学会一定的基本方法、技能,逐步养成大胆开拓与创新的思维。例如在地球公转一周过程中,它跟太阳的位置不同而形成二分二至日。有一个近日点和远日点,对于北半球而言近日点一月初太阳照射南半球它对应的节气是冬至日,所以近日点在冬至日附近。远日点七月初太阳照射北半球它对应的节气是夏至日,所以远日点在夏至日附近。根据这个原理,教师可以引导学生对课本知识进行拓展,把太阳和地球位置改变从而改变近日点和远日点的位置,再来观察二分二至日对应的节气与远、近日点的位置是否一致。

三、要善于利用原有的知识去构建与新知识相连接的纽带

地理学研究对象的综合性这一学科特点决定了地理新旧知识之间、与相邻学科知识之间存在着紧密联系,因此,在学习新知识之前,适当复习与之相关的已有知识是必要的,且能够促进学生的空间思维能力培养。例如学生已经知道地球昼夜交替的周期是24小时(1个太阳日),那么物体和地球没有相对运动时,随着地球从日出(或太阳日某个时间)到再次日出的时间为24小时,为一天。但飞机、车、船运动时,感觉一天长短不同,可以比24小时长或短,如果顺着地球自转方向运动(不一定正东,可以是向东、东南或东北),感觉一天时间短于24小时,短的时间为飞行途中所跨的经线段的时间间隔,但不是飞行时间,如果逆地球自转方向(正西、西南或西北),感觉一天长于24小时,长的时间为飞行途中所跨的经线段的时间间隔。

例题1:一艘轮船从圣弗朗西斯科返回上海,船员们在甲板上观测前一天正午到后一天正午的时间间隔是( )。

A、一个恒星日 B、一个太阳日

C、比一个恒星日稍短些 D、比一个太阳日稍长些

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关键词:图学;教学模式;课堂效果

中图分类号:G642.0 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2015)18-0146-02

一、引言

“工程图学”作为工程界的语言,是工科院校各专业的必修课程。该课程综合运用正投影法、形体分析法和线面分析法等技术解决工程图样的绘制和阅读。对提高学员形象思维与空间分析能力,增强工程图的表达与认知技能,培养学员的工程意识和创新意识具有重要作用。因此,教育部工程制图教学指导委员会将培养学生对空间形体的形象思维能力、创造性构型设计能力和徒手绘图能力作为课程的主要任务。由于工程图学以独特的思维方式和实践过程,决定了它是训练、提高学员创新思维能力的有效途径之一。针对这一背景,如何在有限的教学时间内,引导学员由浅入深地通过一系列的绘图和读图实践,不断地由物画图,由图想物,以提高学员的空间想象能力和空间思维能力,成为工程图学教学的关键问题。为了有效地提高学员的空间思维能力和形象思维能力,根据近几年的教学实践经验,通过在教学过程中引入三维几何建模,加强构型设计实践、强调徒手绘图能力,将多种教学手段进行有效融合,强化实践性环节和模拟设计训练,以培养学员的空间想象能力,进一步提升学员的空间想象力,极大地促进课堂教学效果的提高。

二、多种教学手段融合,提高学员思维能力

提高学员的空间想象能力是机械制图课教学的重要环节,在教学中采用了以下教学手段帮助学员树立空间概念。

1.采用直观教具,培养学员的感性认识能力。在教学中采用实物、模型、现场参观等直观教具来辅助课堂教学。引导学员仔细观察、想象和分析,帮助学员不断地建立空间思维框架,然后再通过讲解,使学员容易理解、掌握所学的知识。通过这种教学手段不仅可以增强学员的感性认识,还可以吸引学员注意力,启发学员思维,使抽象的概念形象化、具体化。例如,在讲解点、直线、平面在三投影面体系中的投影特性时,可以利用教室里的三面墙壁作为教具,教会学员结合教室的三维空间,利用手中的铅笔、教鞭、三角板等工具,摆出实物相对于投影面的各种不同位置,特别是对于容易出错的侧垂线、侧垂面的投影特性,更应反复练习,熟练掌握。最后,让学员根据观察的结果总结出直线、平面在三投影面体系中的投影特性。在回转体的投影部分,回转体表面取点是截交线和相贯线的基础。为了增强空间想象能力,在课堂教学中,教会学员自己动手,利用一张纸制作圆柱体和圆锥体,观察回转体的不同摆放位置及投影特性之间的区别,然后在立体上任意取点,判断点在回转体上的位置,结合回转体的投影特点,在平面上做出点的三面投影。在读组合体视图中,按照组合体的组成,可以将组合体分为叠加式和切割式,叠加式组合体的读图方法比较简单,学员基本上都能想象出立体的形状;而切割式组合体的读图一般采用线面分析法,大多数学员对这种读图方法感觉到抽象、不好理解,进而影响教学效果。因此,在讲解这部分内容时,课前安排学员以橡皮为简单的基本立体,采用切割分析法,按照立体的切割形成过程,依次切去简单的小基本体,最后形成切割式组合体。这种通过平面图形想象空间立体形状的方法,与教学直观性原则相符,与认识的规律也一致。

采用直观教具虽然能活跃课堂气氛,体现直观性教学原则,提高学员的学习兴趣,但是,由于课堂教学学时和教学内容的限制,直观教具的使用时机和使用数量都受到时间的影响,一定要提前根据学员对内容的掌握情况适当进行调整,才能达到事半工倍教学效果。

2.引入三维几何建模,提高学员的形象思维能力。由于现代科技的飞速发展,三维实体模型的轮廓信息可以通过模式转换,直接用于新产品的加工。因此,产品信息建模和造型设计已成为现代设计和制造业的发展趋势。为了培养学员的创新能力和现代工程设计意识,在立体相交和组合体内容部分,融入性地引入三维几何建模的设计理论和造型方法,在课堂教学中利用三维建模软件,展示平面图形和三维立体形状之间的转换关系。这种方法既能帮助学员树立空间概念,又能使教学内容生动形象。学员不仅可以学习辅助制图和造型设计,更重要的在于可以培养辅助思维,提高形体构型,图形分析,图形的二、三维几何建模转换能力。在培养学员掌握三维造型设计的同时,也培养了学员对二维工程图样的读图及应用能力。在一定程度上弥补了传统的图学理论与三维几何建模的融合关系,突出学员空间思维能力及形象思维能力的培养。例如,在讲解切割式组合体的读图方法时,简单引入三维几何建模的成型理论和造型方法。如图1所示,先对立体的三个视图进行分析,找出形状特征视图。从图1可以看出,分别以不同视图进行建模时,截面轮廓草图的形状各不相同,沿截面拉伸的深度也不相同。如果以主视图作为截面轮廓草图特征时,只需画出直角梯形轮廓,然后进行拉伸。最后以拉伸形成的基本立体右端面或左端面为基准面绘制草图轮廓,截面轮廓如图1中左视图中间部分的长方体形状,通过拉伸,去除材料的方法,最终形成如图2所示的切割式组合体。从上述的建模过程还可以看出,采用三维几何建模方法进行读图,过程简单、方法固定、特征明显,读图速度快。

3.强调徒手绘图能力,提高学员空间分析能力。普通高等院校工程图学课程教学基本要求中指出,工程图学的任务之一为徒手绘制工程图样,而徒手绘图包含徒手绘制三维和二维草图,徒手绘图的目的是为了树立学员的空间概念,丰富学员的空间想象。由于徒手绘图不需要精确的尺寸要求,只需反映设计意图即可,因此徒手绘图可以提高学员对空间视觉的感知能力,更为准确的三维模型和工程图样可以在后续的详细设计中通过计算机三维造型和绘图实现。虽然多面正投影图能够准确地反映物体的形状,但由于没有立体感,所以多面正投影图的使用受到一定的局限。轴测图即是人们常说的立体图,它可以把抽象思维与形象思维密切联系在一起,有效地反映立体和投影之间的关系。具有立体感的轴测图起到了一般实物、模型所难以取代的特殊作用。因此轴测图既是工程上的辅助图样,也是学习制图的有效工具。其作图过程相对于徒手绘制二维草图、三维轴测草图的难度更大一些。教员要根据轴测图的平行性、等比性和沿轴测量三大特点,要求学员掌握徒手画轴测图的方法,通过轴测图的学习及徒手绘制轴测草图的训练,帮助学员提高理解形体的空间想象能力。

在课堂教学中,通过由简单到复杂、循序渐进的多次“由三视图画其轴测图”训练,来形成正确的画图技能。这种训练既帮助学员树立了空间概念,又在思维活动中储存了相应的立体信息,这种立体信息储存越多,使用时提取的立体形象就越多,空间思维能力就越强,从而达到了丰富学员空间想象之目的。

三、实践效果

近几年来,在教学研究和实践中,对于空间到平面(图示)和平面到空间(读图)的转换问题,采用多种教学手段融合的图学课程教学模式,不但能提高学员的绘图和读图能力,培养学员的空间分析能力和空间构思能力,更提高了学员的三维造型和产品设计能力,取得了事半功倍的教学效果,也为后续的专业课学习奠定基础。全国先进成图与产品信息建模与创新大赛作为教学体系的主要环节,为学员提供了学习交流和展示绘图水平的平台,也是提高学员创新设计能力的一种十分有效的方式,学科竞赛激发了参赛学员的学习兴趣,培养了学员的创新意识和科研兴趣,从2008年开始,我校连续六年组队参加了六届全国大学员先进成图技术与产品信息建模创新大赛。学员手工绘图及三维建模水平都得到大幅度提升,为学员在大赛中取得优异成绩打下了坚实的基础。

参考文献:

[1]邓启超.与三维造型技术相融合的《工程图学》课程体系设计与实践[J].安庆师范学院学报:自然科学版,2013,19(3):115-119.

空间立体思维能力范文4

【关键词】立体几何 形象思维 直观教学 培养

【中图分类号】G623.5 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089(2013)12-0138-01

我国科学思维的开创者钱学森先生将思维分为三种:抽象思维、形象直观思维和灵感(顿悟)思维。他在《在全国思维科学的讨论课上的发言》中指出:“形象思维也叫直感思维,人认识客观世界首先是用形象思维,而不是用抽象思维。”小孩子的思维也是从形象思维开始,然后再到抽象思维的。因此,钱学森指出:“形象思维应该是我们研究当前思维科学的一项重要任务。”

所以在教学小学生立体几何的学科中,形象思维就显得就更加重要。

1.形象思维的重要性

形象思维是学生自身的需要,也是走向抽象思维的需要。长期以来,人们更加关注抽象思维的研究,而很少注重形象思维方面的培养,这样让学生的抽象思维反而得不到更好的培养。在教学的时候,老师没有引导学生对直观感知材料进行概括,学生的头脑里还没有形成鲜明的形象时,老师就直接引向抽象的概念。使得学生充满疑惑,对知识产生误解。长此以往,那些抽象的概念总是让学生忘记。人类社会的很多发明,都是受形象思维的影响。如人类看到鸟在高空飞翔,于是发明了飞机;看到水里的鱼游来游去,于是发明了潜水艇;牛顿看到苹果掉在地上,于是有了万有引力的概念。所以生活中很多东西的出现都是受形象思维的影响。

2.小学生立体几何形象思维能力缺乏的原因

2.1 空间想象力很差,立体几何图形失真

小学生的形象思维能力之所以较弱,是因为其年龄较小,空间观念不强,往往只停留在平面图像的理解上,只关注事物的表象特征。立体几何图形是由平面图形的直观感知而想象的,而这些平面图形与真正的空间图形不尽一致,例如:在正方体中矩形ABCD被画成平行四边形,角ABC等于90度,但却不画成90度。等等这些都会让学生很难理解和适应。给出一个物体的平面图形,学生往往很难想象出此物体的具体图形。

2.2 没有丰富的表象储备

随着经济条件的改善,现在孩子都被父母宠着惯着,加之作业过多,孩子整天只知道读书,对外界的事物接触太少,很多普通的事物不认识,因此缺少丰富的表象储备。致使孩子的空间想象能力差。

3.如何快速、有效培养小学生立体几何形象思维能力

人类的思维是一个从具体到抽象的过程,在培养学生形象思维能力的时候我们应该遵循其规律,掌握科学的方法。谈到形象思维就离不开表象,因为表象是以直观来反映现实的,他是形象思维的细胞,“没有表象活动就没有形象思维”。所以在上小学生立体几何的课程中,尽量把抽象的东西具体化,形象化。

3.1引导观察,积累感性材料

意识世界是对客观世界能动的反映,是人们对客观世界的一种认识,是反映客观事物的思维形式。老师应该引导学生鼓励学生更多的观察和认识生活中方方面面的事物。在教学几何学科时,应该引导学生去观察。看得见东西与想象中的东西比起来,看得见的当然更容易理解,例如:教学球时,应该把学生引向太阳、地球、篮球等;在教学长方体时应该把学生引向粉笔盒、文具盒,砖块等。引导学生观察这些具体的感性材料,进而引入到更深层的东西,例如:长方体有几个面组成,共有几条棱,面与面的关系,棱与棱的关系,以及再引向其面积的求法。等等这些不仅能让学生容易理解,更能激起学生的兴趣。

3.2 操作实践,深入理解

纸上得来终觉浅,绝知此事要躬行。动手操作能让学生的感性认识变得丰富,手脑并用,能让手脑得到训练,从而得到发展。认识都来源于实践,所以在学生对具体的图形进行观察之后,老师就该引导学生动起手来,深入到实践当中去。让学生摸一摸、量一量、比一比、拆一拆、拼一拼。通过观察、测量拆拼等活动,才能让学生获得对各种图形特征的深刻映像。懂得空间问题和平面问题的相互转换。于是学生知道面积是怎么得来的,体积是怎么得来的。所以在教学立体几何的过程中,光是听老师讲是不够的,光观察也是不够的,必须落实在实际的操作当中。例如:在老师讲到一个圆柱体的时候,可以提前用硬纸板做好一个圆柱体,在上课的时候让同学测、拆拼。然后再教学生学圆柱体的概念,面积的求法等等。这样学生很容易就知道圆柱的表面积是两个圆的面积加上一个长方形的面积。如果能让学生自己制作效果当然会更好。

3.3 进行归类、对比,展开思维

在引导学生对每一种图进行观察,实际操作之后,学生对各种图形应该有了比较深刻的理解了。此时,老师就应该对各种图形进行归类和对比了。比如将圆柱体,圆锥体等归为一类;将长方体,正方体等归为一类。为什么这么归类,老师要给学生讲清楚。然后就是对比,通过对比让学生更加理解老师这么归类的原因。例如:长方体和正方体为一类,老师可以这样告诉学生,因为长方体和正方体的每一个面都是矩形,每一条棱都是直线,且面和线的数量都是相等的,再对两者面积的求法进行比较,体积的求法进行比较,这样学生就清楚了。这是同类的比较,除此之外,再作不同类的比较。通过归类,对比,学生就更加能够区分和理解。

4.培养空间思维过程中教师应注意的问题

4.1 教师应该注重培养学生的空间观念

要使学生的形象思维能力提高,教师应该注重培养学生的空间观念。空间观念和形象思维息息相关,一个好的教师应该注重这方面的培养,例如:收集相关的图片,像金字塔、钟楼、庙宇等等,让学生模仿图片中的物体,提高其作图,识图能力。这既能激发学生的兴趣,又能提高形象思维能力。

4.2 培养思维的灵活性

在立体几何学科中,学生要想更快更好的解决问题,教师应注重其思维灵活性的培养。让每个学生能够从多角度、多层次、用更多的方法去思考并解决问题等。学会思维的转换和迁移,做到一体多解,触类旁通。如,对于平面几何图形的特征和计算方法,在刚开始的时候只要求学生掌握每一种图形的特征和计算方法,慢慢的要求学生理解各种图形的特征之间的关系、以及面积计算方法之间的联系。通过变化图形,使学生的思维更加灵活,从而提高解决问题的能力。

5.小结

形象思维能力是学生解决问题的能力,是培养抽象思维的基础。在教师的教学当中,教师应该创造一个民主的、宽松的、和谐的氛围,让所有的学生都以最好的状态参与进来;其次,小学生意志较薄弱,自尊心强,教师应该鼓励学生,激发其学习的积极性。切不可打击、讽刺、体罚学生。最后,教师应该在其教学当中,不断的丰富和提高自己,寻找科学的教学方法,使每一位学生都能达到最理想的学习状态。

参考文献:

[1]朱志贤、凌崇德.《思维发展心理学》.北京师范大学出版社.2011年1月

[2]《小学数学课程标准》.北京师范大学出版社.2000年

[3]蔡和平.如何培养学生的空间观念[J].吉林教育.2011(25)

空间立体思维能力范文5

信息化社会的快速发展,使商品包装同质化现象普遍,销售包装要起到促销的作用,包装设计也要侧重新材料的研发和包装结构形式的创新。包装装潢设计主要研究包装功能、包装结构、材料及形式美感等要素。教学中,发现学生的包装结构创意思维能力略显苍白,因此,包装装潢设计专业开设了立体构成课程重要作用在于课程的承上启下,课程内容设置中,立体构成教学关注的不是纯粹的艺术设计创作,而是立体造型设计与制作和空间思维能力,强调教学目标知识与技能要求结合,融入包装结构创意思维,使立体构成与包装设计课程有效衔接,着重于包装结构特色与创意思维。

生活中立体造型形态丰富多彩,随处可见。构成课中立体造型设计主要以纸、纸板作为材料,完成平面形态从二维平面到三维空间立体造型的转化,合理运用面材的虚实空间,制作不同的立体造型。同样的包装结构主要受产品形状、材料限制,需调动各种设计要素针对包装的盒盖、盒底、盒身尺寸比例要求,进行包装结构盒型设计,制作不同需求的包装盒型。因此,包装装潢设计专业学生首先要建立空间概念与空间感,而学习立体构成,掌握立体造型与空间构成要素分解组合法则,是解决这一问题的关键。这样才可能很快进入后续的专业设计。

立体构成是研究空间与立体形态构成要素及对形体与空间分解组合的基本规律。一般的立体构成教学中,以材料进行形态练习,掌握立体造型的美学原理较多,包装装潢设计专业特点决定了学习形态练习是不够的,从纯形态再到空间立体构成是必要的,但需抓住形态到空间立体构成的表现手法相通原理,本课程课题侧重表现联接、肌理、几何形态、仿生结构的教学任务。通过课题与案例进行教学,以纸为材料进行立体设计制作。课题练习分为立体造型的半立体、立体、组合结构几种表现形式,围绕包装结构专业特性及包装设计因素(开合、连接、固定)。突出空间立体造型的变化特点,加深立体原理对于包装结构的基础性作用的理解,丰富学生的想象力,动手与创意思维能力,才能紧密地与专业设计要求相适应,达到培养包装装潢设计人才的目的。

立体造型的空间感主要研究空间的分割、虚实、层次、联接组合、结构、主次、比例等因素。着眼点不是构成象什么,而是象与不象之间的空间意念的锻炼,以开拓学生思路,培养空间想象能力。

课程实践内容安排,立体设计按照由简单到复杂,从浅入深的步骤,从平面到半立体、立体、组合结构,帮助学生确立科学的设计思维方式加强对立体形态与空间的认识,加深对形式美法则、造型材料构思创意的理解,感悟知识内涵。

练习(一) 卡片纸联接

1.纸带的联接。将薄而挺、有弹力的卡纸做平面联接,不用粘合的加工方法。生活中常见的联接主要有系扣子、扎腰带、拉链等。联接方式有横向插入、纵向插入、上下插入的联接,主要研究切割线的长短、大小方向的变化。

2.卡片纸上下联接,用两张或三张卡纸联接3.几何形体联接,不用粘和,借助于纸材将少量的立体形联接在一起,如一组网球包装命题。几何形体以切和折为主要手段,主要是研究球体、锥体、筒形三类结构造型的空间围透、转位、呼应、重心。

练习(二) 肌理构成

肌理是物体表面的组织构造触觉质感。肌理的组织形式从形状效果、光泽效果、触感效果来分。肌理可以增强立体感,可以丰富立体形态的表情,江南水乡白墙黑瓦,极富有诗意,黑瓦远看一沫黑色,近看层层叠叠,一排一排的,富有秩序感、立体感。增强了视觉的画面肌理感。如果没有层层的黑瓦,这种装饰的美感,厚重感一定会消失殆尽。肌理依附与空间物体的材质,反过来决定物体表面的轻重,造成物体的表象。

肌理造型加工方法,在平面的纸上采用切割、折屈、弯曲等立体原理,按照群化构成原理,经过构思制作单元形,再利用平面构成中组织形式及形式美法则,组织肌理的骨架构成半立体浮雕效果。骨架有重复、渐变、相似、发射、特异。肌理构成具有合理完整的技能美。它是研究怎样搭配在形态的表面,注意考虑分割面积、组织位置方向、疏密大小。强化形体比例,而不能干扰破坏形体美。

练习(三)几何形态构成

几何形态是指采用几何形状制作的几何立体造型。几何形态完全可以重复,数量扩大或缩小,给人特点鲜明、清晰。

1.柱式构成:采用一张纸折叠制作浮雕形或立体形态,不做切割,围合成柱体。立体形的创造以柱为基础做局部的柱头、柱身变化。例如端午节的挂饰灯笼造型。研究可以压平的板状又可以展开成为立体的圆柱形结构,可以作为水果罐头包装的保护结构,用于包装防震、防碰撞结构。在制作中,直接利用柱式构成的多种变化形式,增加了包装结构命题,主题明确以后,使学生能够按照一定思路去思考解决问题,能够创作出一些新颖的包装结构变化。

2.多面体造型:一般为正多面体造型。可分为柏拉图多面体和阿基米德多面体。柏拉图多面体的各面绝对重复并为正多边形。表面无间隙、边缘与棱角都重复向外凸出,例如正四面体、正十二面体;阿基米德多面体是由超过一种以上正多边形和多边形组成,如由正三角形和正方形组成的十四面体。多面体的变异,在多面体基础上对于各面、棱、角的变异加工,处理手法主要有几何形添加、镂空挖洞、凹进凸起变异造型,研究一个多面体组合出多个不同立体造型,装饰性强富有情趣的设计,可用作面巾纸包装、糖果等包装设计。

练习(四)仿生结构

空间立体思维能力范文6

【关键词】建筑制图;多媒体;学习兴趣;教学过程

《建筑制图》是中职建筑施工技术专业必修的一门专业基础课,它具有理论性强、与工程联系紧密、实践性强的专业特点,要求学生具有一定的思维能力和空间想象能力。对于中职学校的学生,生源大多来自于高考失利的初中毕业生,都没有学习过空间立体几何。在传统的黑板建筑制图教学过程中,以黑板、粉笔、三角板以及数量不多的教学模型为教具的普通教学方式中,立体图形只靠教师口头描述是很难想象出具体形状,教师上课画立体图既费时间,效果又比较差,对于立体感较差的学生,学习建筑制图十分困难,逐渐失去了学习的兴趣,从而直接影响学生的学习积极性和教学效果。采用多媒体技术教学,将文本、图形、图像、动画和声音等多种信息融入到建筑制图课程的计算机辅助教学中,不仅可帮助学生快速建立投影图与空间几何形体之间的联系,而且有效地提高了学生的空间想象能力与空间思维能力,提升了教学效率,达到事半功倍的教学效果,从而让《建筑制图》课堂充满活力。

目前多媒体技术在教育领域的应用正在替代传统的教学方法与教学模式,多媒体技术给教学过程带来了创新、带来了活力,现就自己从事的中职建筑施工技术专业基础课《建筑制图》课程教学出发,浅谈多媒体给课程带来的活力教学。

一、激活学生的学习兴趣

兴趣是最好的老师,是学习一门新课程的入门导师,是学习动机的重要心理成分。采用多媒体教学可以让学生感受到学习《建筑制图》课程的乐趣,激活学生的学习兴趣。譬如在开始上课讲授绪论部分时,适当插入施工过程方面的图片、录像,让学生“走进”建筑工地现场,观看各种场景,比如观看钢筋的截断、绑扎、焊接等加工过程,让学生对建筑工程有一个理性的认识,对建筑制图产生浓厚的学习兴趣。

二、活跃学生的空间思维

空间想象能力和思维能力是学习《建筑制图》的重要组成部分,也是重点和难点,对学好《建筑制图》起着关键的作用。课程从二维的平面图形到三维的空间形体,要求学生建立空间立体的概念,是培养学生空间想象能力和思维能力的突破口,特别是三视图的形成,是二维图形过渡到三维形体的桥梁。在讲授空间形体的三面投影图时,可以采用多媒体以动画的方式展示空间形体三面投影图的形成过程。图1是空间形体三面投影图的详细形成过程:从上向下投影,在H面上得到水平投影图(俯视图),称水平投影或H投影。从前向后投影,在V面得到正面投影图(主视图),称正面投影或V投影。从左向右投影,在W面上得到侧面投影图(左视图),称侧面投影或W投影。这样将形体的三视图的形成通过动画一步一步地演示给学生看,使学生们对投影图的形成过程很清楚,学生对三视图的形成进行思考想象后,再看立体图形,从而增强学生的空间想象能力和空间思维能力,使学生学起来容易理解与掌握,激活学生的学习兴趣,从而主动地去学习这门课程,提高教学的质量与效果。

又如在组合体的绘图和识图的过程中,常用形体综合分析法将复杂的组合体分解为若干简单的形体,对它们的形状和相对位置进行分析,画出三视图,或读懂三视图,想象出它们的空间形状。在教学过程中利用多媒体的三维动画和二维平面相结合,把组合体的分解、组合过程精彩地演示出来,二维平面与三维立体的转换过程直观明了,学生的空间想象能力和思维能力空前活跃,有很好的教学效果。

三、教学机制变得灵活

职业教学的现代化,首先是教学理念的现代化、教学机制的现代化。在多媒体技术与建筑制图科目的结合过程中,我们要让教学机制变得灵活起来。多媒体教学使建筑制图课教学更显智能化。在《建筑制图》多媒体教学的课堂上,例如在为学生讲解施工图的绘制时,学生一人一机,教师可以直接在AutoCAD或中望CAD软件上进行讲授,通过CAD软件的功能可以把图形随意放大、缩小、移动,图形中每一个小构件的绘制方法都能够被清楚的表现出来,学生们可以在各自的计算机里看到教师绘制图形的具体步骤和方法,还能激发学生的学习兴趣。教师通过计算机,可以知道每个学生的操作练习情况及全班学生的整体水平,并及时对学生进行指导,及时调整教学方法,因材施教。

四、活用教学手段

《建筑制图》在使用多媒体技术进行教学时,其最终目的是充分有效地完成一定的教学内容或学习目标。教师应该根据教学实际情况,充分利用多媒体的强大功能来合理地设计教学内容,让教学方法变得鲜活,并活用教学手段。例如在讲立体表面交线的投影时,球体被平面所截,截交线均为圆,由于截平面的位置不同,其截交线的投影可能为直线、可能是反映实形的圆、也可能是椭圆。针对这一容易模糊的概念,大多数学生都不是很明白。在实际教学过程中,教师采用多媒体,应用三维动画把球体被截平面切割具体过程展示给学生,并将产生的截交线向三个投影面进行投影。当球的截平面平行于投影面时,其截交线的投影是圆;当球的截平面垂直于投影面时,其截交线的投影是直线。当处于一般位置时其投影是椭圆。通过这样的教学方法,让学生掌握球体截交线的形成过程与画法。多媒体在《建筑制图》教学中虽然直观形象,但在具体教学中也要根据教学实际情况,结合传统的黑板教学手段,向学生展示出更好的教学内容,让学生扎实地掌握好这门课程。例如根据形体的正投影图画出其正等轴测图时,正确的绘图方法和绘图过程需要教师在黑板上具体演示,学生在下面进行模仿绘制。如果单一的利用多媒体进行教学,是达不到这一教学效果的。

五、结语

以上四点论述了多媒体给《建筑制图》课程带来的活力教学。尽管采用多媒体进行教学有很多优势,但并不代表采用多媒体教学,每一位教师就可以轻松地教好《建筑制图》。教师还应当具备良好的综合素质,譬如教师的专业水平,计算机应用能力,绘图软件的熟练程度等等。此外,中职院校需要加大多媒体教学设备的投入,教师也应该对多媒体教学进行深入的研究,并不断改进,从而在教学过程充分地利用多媒体技术有效地展示课程的重点、难点,让学生易于理解与掌握,达到更为完善的教学效果,为教学过程增添活力。