这个几何思维练不好,整个K

栏目:素质教育  时间:2022-11-30
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  前段时间去西雅图度假,在海边看到一栋小屋子,

  透过玻璃,发现里面门上挂了一个牌子,上面写着OPEN。我就问憨憨,你觉得这个小屋子是OPEN呢,还是CLOSE呢?“当然是OPEN啦”,话音还没落,他突然贼笑起来,“NO!NO!NO!I mean CLOSE!”哈哈,很容易把娃绕进去吧!因为商店这个牌子都是一面OPEN,另一面CLOSE,如果你看到屋内那一面是OPEN的话,那肯定他挂出去的那一面是CLOSE了!这就是美国数学中非常强调的Slide、Flip & Turn的一个现实应用,真是生活处处有数学啊!

  1WHY Slide / Flip / Turn?Slide / Flip / Turn的中文意思是平移、翻转和旋转,这个是几何学科里最基本的图形变换。最早知道这个还是源于憨憨幼儿园参加的一次智商测试,当时他做的下面的题目,原理就是基于图形的旋转,

  后来随着憨憨学的东西越来越深,我发现Slide / Flip / Turn这个知识点超级有生命力,竟然是从小学到大的,儿子幼儿园教几何图形的时候就开始讲这个几何变换,可等到了4年级,我在他教材竟然还发现了这个几何变换的内容。一个基本的几何知识点,竟然足足教了5年!虽然几何变换的概念很简单,但随着孩子年龄越来越大,知识点会越来越深。如果小时候这个概念没有打好基础,将来学更深的内容会很吃力的。就比如前段时间我辅导几个孩子做美国奥数题,结果发现有些孩子对图形变换的题目特别转不过弯来 ...比如下面两道题目,上面一道是美国小学1、2年级的奥数题,下面一道是小学3、4年级的,这些都是关于图形平移和旋转的,

  再看下面这道题,是一道3年级的奥数题,这题就是关于图形翻转的,

  对于这些题目我第一眼看后觉得很简单啊,不就是图形平移、翻转和旋转吗,脑子里构思出那幅图就好了。可是我发现啊,对于孩子来说,脑子里对图形进行处理并不是一个很简单的事情,因为大脑中首先要建立这个图形,然后将图形在脑海中进行翻转、旋转或者平移,这得需要很强的空间思维能力呢!因为这个概念太重要了,又很烧脑,所以美国人特意针对这个概念出了专题书籍,比如我曾经给憨憨看的《My Path to Math》就专门有这个关于 Slide / Flip / Turn的主题书,

  2和其它学科的结合 一开始只是以为Slide / Flip / Turn这个概念只是在数学中有应用,可是有一天憨憨老师教学生们学英语的时候,专门给孩子们玩了一个英语单词的解谜游戏。她挂了一幅图在墙上,问大家这里面的单词是啥意思?

  上面这幅图又叫做Mirror Words,就是翻转、旋转在语言学习中的一个应用。那次课程,孩子们玩得都超级开心,不过差距也是很明显的,对于数学功底不强的孩子,明显找答案的时间就比别的孩子会慢不少!不仅仅是数学,憨憨学校的Science(科学)课也包含了不少Slide / Flip / Turn的应用。比如照镜子,就是一个翻转的运用

  物理中讲光的折射也是一样的道理,

  此外,就连很多世界名画,都有Slide / Flip / Turn的身影。像达芬奇这位顶尖的艺术家和数学家,就特别喜欢将数学和艺术结合在一起!他的名作Vitruvian Man就是一个典型代表,

  所以,不要小看了Slide / Flip / Turn这个数学知识点,它可是融合了数学、科学、艺术等等众多学科的精华呢!3如何训练?学数学最好的方法是生活 + 练习的形式来,我当初就是这样训练憨憨的几何空间感的。1、利用Worksheet的作业纸Slide / Flip / Turn这个知识点的核心在于:图像是不变的,所变化的只是图像的位置和角度。那么针对这个知识点,最初期的训练方法就可以是通过点图的形式来,比如下面这幅点图,要求将图形进行翻转,并且通过点图再画出来,

  这样操作的好处是,点图可以确保图形的大小不变,所变化的仅仅是位置和角度,这样能很方便地让孩子理解。另外还有一种训练题型就是选择题,通过让图形翻转、旋转等方式进行操作,考察孩子对知识点的理解。比如下面这种题目:考察Flip(翻转)的,

  考察Turn(旋转)的,

  2、利用艺术来教此外,通过艺术的方式教几何变换也是再适合不过,而且过程不仅有趣味性,更有浓浓的艺术气息在里面。做法也很简单,只需要准备几个2x2的正方形方格,

  每个方格里放上对称的彩色三角形,

  方格的图形是最容易实现图形变换的,而且还很有美感!3、利用科学来教还有一种方式是利用科学来教几何变换。我们可以准备一个水杯,水杯背后的墙壁上有两个箭头,当注入水后,你会发现箭头竟然Flip(翻转)了!神奇吧!

  这个原理就是基于光的折射,对于帮助孩子理解Flip这个概念还是很有帮助的!

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