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单片机经过几十年的发展,目前已经广泛应用于生产生活的各个领域。全国高等院校的计算机科学与技术专业和电子信息工程等专业,已经普遍开设了单片机相关的课程。《单片机作为一种电子控制元件,越来越多地用于社会的各个领域。当代的工科大学生要求对于单片机技能有一定的掌握。以下是读文网小编为大家精心准备的:浅谈学生创新实践能力培养的单片机教学方法的改革相关论文。内容仅供参考,欢迎阅读!
单片机从问世以来,对于人类的生活和社会的进步起到了巨大的推动作用。单片机的飞速发展也在越来越多地促进人类文明的进步。对于当今接受工科高等教育的人群来说,掌握单片机的实用技能,更好地利用单片机带来的优势;掌握单片机的开发技能,更好地设计实用产品;掌握单片机系统的维修维护技能,更好地发挥单片机的作用,都是必要的。
目前,单片机被广泛地应用于生产、生活的各个领域,在控制系统、测试系统上发挥着作用。如机床设备上的电子控制,能够使劳动生产率提高并保证产品质量;汽车电子控制系统和电控技术的完善,也在促进汽车的智能化、舒适化的发展;家电产品中的电控系统更是不可或缺的,为人类生活质量的提升提供了高效快捷的方法。
单片机课程是电子技术专业学生必修的一门重要专业基础主干课程,也是一门理论与实际密切结合的课程;是学生必修的一门重要专业基础主干课,也是一门理论与实际密切结合的课程,同时还是学生进行完整的智能电子产品开发必修的课程之一。学生对该课程内容掌握的程度直接影响其专业课程的学习和专业技能的提高,对于人才素质的培养起着举足轻重的作用,因此,对于单片机课程在工科专业的设置是必要的;另外,对于单片机知识的了解、学习、掌握也都是必要的。这就对于单片机教学如何顺利地开展,教师教学能力的提高,学生学习程度的深化,提出了更高的要求。本文正是在实践教学经验的基础上,总结了近年来单片机教学的问题和弊端,在与时俱进的思想引导下,提出了基于学生创新实践能力培养的单片机教学方法的改革思路。
2010 年,教育部基于国务院《国家中长期教育改革和发展规划纲要(201—2010 年)》和《国家中长期人才发展规划纲要(2010—2020 年)》的相关内容,提出了卓越工程师培养计划。该计划的主要目标是:面向工业界、面向未来、面向世界,培养造就一大批创新能力强、适应经济社会发展需要的高质量各类型工程技术人才,为建设创新型国家、实现工业化和现代化奠定坚实的人力资源基础,增强我国的核心竞争力和综合国力。
笔者依据十余年的单片机教学经验,总结了单片机教学中存在的问题,目的是根据存在的普遍问题找到解决方法,更好地促进单片机教学。
1.传统的书本知识讲解方式。现在仍然在单片机的教学中存在单纯的书本知识教授的实例。教师在课堂教学中,按部就班,照本宣科地把书本知识灌输给学生。这种方法对于学生兴趣的培养不利,单片机课程本身就是枯燥难懂的理论知识,这种讲述方式不可能给学生以直接的刺激以激发学生的学习兴趣。有文献指出单片机课程具有如下特点:实践性强,课程本身对学生的理论基础要求不是很高,它侧重于具体技术在工程中的应用。但是这种认知也是有局限的,基础和理论知识必不可少,只是把精力完全放在理论知识的教授与学习上,对于单片机的掌握是远远不够的。
2.单片机知识的孤立讲解,与前续知识的衔接困难。单片机技术是与数字电子、模拟电子、计算机基础等理论知识密切相关的学科,孤立的讲解一定是不见成效的,如何使前续知识可以融合于后续的单片机学习也是教学环节必须注意的问题。
3.学生学习兴趣难以保证,课堂教学质量难以保证。基于以上的教学现状,学生的学习状态可想而知,完全是晦涩的知识传授,学生不知道学到什么程度,怎么学以致用,导致学生的学习主动性不高,很多学生对单片机的学习是知难而退,提不起兴趣,干脆放弃。
4.单片机的实验环节设置不足。几个学时的实验环节,基本上只能满足演示实验的时间要求,因此,学生的实际动手能力培养流于形式。
5.现有考核形式的弊端,以试卷的形式考核单片机知识的掌握无疑是不恰当的。这种考核形式也是与采用传统的教学方法的弊病之一,对于学生的考核还停留在对于知识点的记忆上,而忽视了单片机教学是要学以致用的宗旨。
注重能力培养无疑是单片机教学的重中之重,单片机课程在所有的工科专业课程中是最容易与实践结合的一门课程,对于学生自主学习能力的培养,创新思维的锻炼,实践能力的拓展都具有积极的意义。关于单片机教学的几点改革意见可以概括为:
1.从课程导入环节入手,设置实物展示与学生制作的产品展示环节,形象直观地告诉学生,通过单片机课程的学习,能学到什么,通过学习可以做什么。激发了学生的学习兴趣,学生才有可能在学习碰到困难时,正视困难,不逃避,不半途而废。这节导入课,对于单片机这门比较特殊的课程来说,是关键,是必不可少的环节。
2.克服传统教学的弊端,做到知识讲授与掌握程度的最大化。这就要求对课堂的教学时间的有效利用,教师对于教授内容的合理设计,有效地利用教学视频,与应用仿真软件的有效结合,丰富学习的手段,取得高效的学习收获。
3. 学生自主学习能力培养的必要性。单片机的实际应用特征决定,对于单片机的学习不能单纯局限于对课堂时间的利用,课下的消化理解,实践动手,都是必不可少的环节。学生要有效地利用网络学习资源,对于疑难问题寻根溯源,对于相关软件进行学习与操作,对于单片机开发系统进行实际操作,这样才能真正地学好单片机,用好单片机。
4.依靠开展学习兴趣小组,以团队学习的形式,巩固课堂知识。仅凭学生吃大锅饭喝大锅粥,使所有学生都能够在单片机学习中得到好成绩是不现实的,特别是对于非计算机电子专业的学生而言。依靠学生的兴趣选择,成立针对不同目标的学习兴趣小组,划分的依据可以是以对于课程掌握要求一类,做实际的不同产品设计一类。团队学习的形式可以实现优势互补,取长弊短,促进共同学习,小组之间也可以以实际的产品开发等成果进行交流,进而带动其他学生的学习积极性。
5.对于单片机学习的教学政策支持,也是尤为关键的。对于电子控制技术发展在社会生活各个环节的普及,使得单片机越来越重要,工科院校的各类专业不仅要开设单片机课程作为专业必修课,更要在实验条件、师资上给予重视和支持,老师教得好,有方法,可以更好地引导学生。实验条件和配套设施的购置和使用,使学生的动手能力得到锻炼。学校的学生创新项目的立项和资助上也应该向单片机控制方向的课题倾斜,让学生有更多的机会实现自己的创新思维,把idea 转化为产品。鼓励学生积极参加和参与各类各项的单片机方面的比赛,提升学生的实践能力和动手能力将不再是纸上谈兵。
对于有效的单片机学习方法进行总结,具体的学习过程按照理论学习→入门→能力训练→创新与实践→产品开发与设计→产品成果的过程进行,其中理论学习与能力训练作为基础环节,两者相辅相成,在同步的学习中,找到单片机的学习技巧,培养技能,从编程软件的运用,硬件设计的环节获得能力提升。
但是,单片机的学习不会只局限于理论学习能力和虚拟软件的应用能力,就连单片机开发板也只能作为学习单片机的工具。对于产品的开发设计环节要求学生首先有一个创新思想的切入点,对于某个产品进行实际的设计理念,从硬件设计,到硬件系统的合理搭建,再进行相关的软件编程。而实现产品的功能,最终,进行性能的可靠性调试,完成了单片机产品的设计。设计的产品成果可以充分体现学生的学习能力,学生的创新性思维,学生的实践能力。
近几年的教学实践证明了从教学方法进行改革和采用系统化的学习方法可以有效地促进学生对于单片机学习效率的提高。学生的实际产品成果,包括了汽车电动窗帘、药丸分装机、菌袋打孔机、自动装卸系统设计等。这些成果也充分证实了单片机的教学方法和学习方法的有效性,可以提高学生的学习能力,发挥学生的创新能力和实践能力,使得学生更早地接触产品设计,促进了能力培养。
对于单片机课程的掌握和良好运用无疑是一项巨大的工程,无论从教学方面而言,还是对学生的个体而言,学生的创新能力和实践能力的培养都被蕴含在具体的产品设计与开发中。对于当代大学生实现知识体系的完善化、系统化,通过单片机课程的学习和单片机控制产品的开发,无疑是一个好的切入点和有效手段。因此,今后工科学校的学生和教师不妨从单片机的学习入手,突破大学生实践创新能力培养的瓶颈。
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物理学科本身就要求对客观事物研究具有实事求是的精神,必须尊重客观事实,避免主观臆断。对实验中的细微末节的现象,必须具有敏锐的观察力,及时抓住要点,追根寻原才能获得科学上的重大突破。今天读文网小编要与大家分享的是:物理教学中培养学生的实践创新能力相关论文。具体内容如下,欢迎参考阅读:
物理教学中培养学生的实践创新能力
素质教育的改革的今天 ,我们始终把培养学生的实践能力和创新精神成为我们教育的核心。作为一名多年从事物理教学的教师,我应努力把实践和创新贯彻落实到教学之中。那么,就中学物理教学而言,如何培养学生的实践能力和创新精神呢?下面,结合我个人的教学体验,谈几点粗略看法。
爱迪生说:“兴趣是最好的老师”,兴趣是一个人求知的起点,是创新的基础。如果一个学生对物理这门课程根本不感兴趣,不去实践,那能创新呢?因此,从兴趣入手,激发学生强烈的求知欲和学习的激情是基础,让学生在宽松和谐的环境氛围中学习是提高实践能力、启发学生创新思维的必需。
1、激发学生学习的兴趣,给予学生实践活动能力和创新思维培养的氛围。
物理作为一门基础自然科学,物理学科的特点和性质决定。物理知识是由诸多概念和规律(定律)组成的。物理学是一门观察和实验为基础的学科,物理概念的形成,规律的建立都与生活、生产实际密不可分,都要借助观察和实验手段得以落实、深化。很多概念、规律既具体又抽象具有很更严密,逻辑性、实践性强。所有的规律都有其成立的条件,如果条件不明确或不具备,那么这些规律也就不成立了。同时与数学、语文知识的联系也很密切。可谓文、理两科特点融于一体、兼于一身。数学是学好物理的基础,但物理知识又有别于数学知识,它有其特定的物理意义。
(1)注意对教材进行重新组织,以更好适应学生思维发展实际来激发兴趣。学生虽然具有一定的抽象思维能力,但是他们还不善于通过现象看本质。例如,我在讲《浮力》一章时书上的顺序是先讲浮力的产生,浮力的大小与方向,然后再介绍阿基米德定律实验,并进而得出一般结论。我的做法是从阿基米德鉴别黄冠的故事讲起,讲阿基米德是怎样在生活实际中发现问题,并进而总结出浮力定律的。然后在分析浮力浮力产生原因及其应用,这样容易激发学习兴趣,收到效果良好。
(2)注意讲课内容和讲课时间的安排。学生听课时间一般在15---20分钟左右,以后就分心,做小动作、东张西望。我一般的做法是前半节安排课堂练习或实验,后半节进行理论知识学习。也许是受演讲的影响吧!
(3)注意挖掘学生感兴趣的事情和运用已有知识讲解。因为初中学生活泼好动又富于幻想,所以我在讲惯性时,给学生举马戏中“空中鸡蛋落杯”等实例,让学生自己分析,在比较生动和自觉的态度下进行学习和掌握知识。
(1)在实验教学中,培养学生的多种能力。随着科学技术的进步,世界各国经济发展的竞争趋于激烈,要使我们的学生在将来的竞争中立于不败之地,就必须培养他们的创新能力,而实验教学和实验制作活动是培养学生创新能力最好的平台。
在实验中,只要学生能提出不同于教材的实验设计方案,我都及时地加以表扬和鼓励,比如在进行探究并联电路干路中的电流与各支路的电流有什么关系的实验时,教材要求学生先用电流表测出C点的电流,再用电流表分别测出A、B点的电流,两条支路中小灯泡的电阻是不同的,大多数同学都老老实实地按照教材的要求去做实验,我发现有个别同学在测量支路电流时,他不改变电流表的位置,而是交换小灯泡的位置即可,我认为这些同学是有创新能力的,我就对他们加以肯定和表扬,号召其他同学向有创新能力的同学学习,调动其他同学创新的积极性,往往能在一些实验中有的学生别出心裁地有所创新。教师在平时的实验教学中注重培养学生的观察能力、动手能力。对他们今后的人生道路的成功会有不可估量的作用。
(2)把课内实验与课外实验结合起来。我们学校的具体做法是开放实验室;围绕教材编排小实验,利用家庭易得的器材实验,让学生在课外通过观察、动手、动脑、去获取知识和能力;成立课外活动小组,开展高层次课外实验。定期评选小发明家等。
中学生正值青少年阶段,提高智力相当重要,我校在杜郎口“三三六模式”的基础上采用了具有多重启发式教学功能的“导学案”通过晚上练习,课堂大小展示,教师评价,教学信息反馈卡来开发智力。效果相当不错。
然而,物理学科本身就要求对客观事物研究具有实事求是的精神,必须尊重客观事实,避免主观臆断。对实验中的细微末节的现象,必须具有敏锐的观察力,及时抓住要点,追根寻原才能获得科学上的重大突破。所以我在演示实验和学生实验的教学中,学生发现的一些现象,不轻易否定,而应因势利导,培养学生的科学态度和科学作风。比如在观察水的沸腾实验时,由于温度计本身的原因和环境因素的影响,有些同学测得水沸腾时的温度不到100?,他们就怕实验结果不能满足实验目的要求,因此就把实验数据硬改为100?,还有的同学发现水已经沸腾了而水的温度没达到100?,他们就一直给水加热,傻傻地等待水温升到100?,我就告诉学生要尊重实验事实,说水已经沸腾了,测得它的温度是多少就多少,不要再等水升温了,更不能随便乱改实验数据,如果以自己的意愿乱改实验数据,那么实验就失去意义了,接着我会引导学生分析,找出实验结果有偏差的原因,从而对所出现的实验现象作出圆满的解释,培养学生严谨的科学态度和科学作风。
总之,多途径地激发学生的创新思维。在物理现象探究物理实验时,要鼓励学生大胆进行猜想与假设;对实验方法和实验过程中要鼓励学生创新,提出好的实验方法和改进实验过程,对实验结论要大胆提出质疑。培养科学态度和科学作风,用唯物辩证法贯穿整个教学,用物理学史料激发学生,在物理教学中逐步培养学生的实践能力和创新能力。
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新世纪的序幕已经缓缓拉开,无论是国内还是国际,政治、经济、文化、科学技术,种种发展与变化纷至沓来,日新月异。怎样才能紧跟时代步伐,在新的形势下做好科普工作这篇大文章,是每位科普工作者不容回避、必须直面的课题。能否把科普这篇文章做好、做大、做活、做深、做细,关键在于能否树立起大科普意识。以下是读文网小编今天为大家精心准备的:浅谈如何提高中小学生科普意识和科普实践能力相关论文。内容仅供参考,欢迎阅读!
摘 要: 随着信息化时代的来临,全球一体化趋势日渐明显,而伴随科技现代化的飞速发展,全球又已迈入了知识经济时代。在这一时代背景下,提高中小学生科普意识,增强中小学生科普实践能力,是培养具备创新意识,拥有独立思考能力的高素质青少年的有效途径,也是素质教育的应有之义。本文结合相关实例,分析中小学生科普意识的重要性,探究提高中小学生科普意识和科普实践能力的方法途径。
关键词:中小学生;科普意识;实践;
社会公民的科学素养水平高低直接反映了一个国家公民素质的整体质量状况,关系到这个国家的经济发展和国际竞争力的大小,在新的发展时期受到各国的普遍重视[1]。中小学生是我国未来经济建设的生力军,培养提升中小学生的科学素质有助于我国创新能力的持续发展,需要我们探究提高中小学生科普意识及科普实践能力的途径措施。
1.1 应试教育的弊端决定了需要转变教育理念,着力开展科学素质教育
应试教育在我国由来已久,在此教育理念的引导下,形成了家长,教师过度注重学生学生成绩,学校以升学率作为单一教育目标的教育局面,不利于学生全面素质的培养,抑制了中小学生创新思维的形成发展。随着应试教育的弊端的显露,国家着力推行素质教育,积极开展公众科普教育,将人的全面发展作为教育的着眼点和基本宗旨,涌现了一批先进的教学理念及教学方法,收到了较好的教育效果,中小学生科普意识也日渐提高。
1.2 提高中小学生科普意识及科普实践能力,是新时期现代化建设的客观需要
国家的发展离不开人才的保障,要培养出具有较高科学素质,具备创新思维能力的全面型人才,需要从中小学生做起。一方面这是新时期我国现代化建设的客观需要,另一方面也是我国素质教育人才培养的必然选择。我国自改革开放以来,取得的众多成就,既源于国家科学先进的方针政策,也源于我国科技的进步及普及。在科学技术已成为第一生产力的当代社会,提高中小学生科普意识,开展中小学生科普教育,是素质教育的重要内容,也是时代发展的必然要求。
从中西方的历史发展来看,科普教育是促使科学技术得以有效转化成社会生产力的有效途径,科学知识的普及教育,会促进社会经济的飞跃发展[2]。英国较为重视科技发明创造,以蒸汽机为标志,英国掀起了工业革命的浪潮,极大提升了欧洲的经济增长效率,使西方世界最快进入了工业文明时代。作为我国邻国,日本早期处于闭塞孤立的状态,自“明治维新”后,日本推行科技兴国的发展战略,在中小学教育中普及科学知识,实现了国家的飞速发展,成为亚洲的重要经济体之一。我国在1978年实施改革开放后,也积极推行“科教兴国”战略,换来了经济的大腾飞,大发展,在经济发展速度上取得了举世瞩目的成就。种种发展经验表明,科普教育是提升国家经济水平,增强国家综合国力的重要且必要的途径,科普教育具有突出的可行性和实效性。
3.1 学科教学中,注重科普知识的传授,发挥重点学科的带头示范作用
中小学生科普意识及科普实践能力的提高,既要依托课外科普实践场所及活动,也要注重在日常教学中向学生渗透科普知识,通过物理、化学等科学知识类的学科案例设计,发挥这类学科在普及科学知识方面的重要作用。
教师可以从中小学生的心理及行为特点出发,设计出符合中小学生探究兴趣的物理科学实验及各类科技制作,以调动中小学生对科技知识的学习积极性,做到科普知识与学科知识的有机融合,培养中小学生学以致用的能力。
例如在物理教学中,教师可以“彩色影子”为案例,开展科普知识教育。首先,教师可让学生通过自己动手操作,对形成的手影加以任意创作,然后提示学生思考影子的形成需要具备什么条件,最后教师提出具有较强科普性和针对性的问题:一,影子有色彩吗?是否一定就是黑色?二,一个物体是否就只有一个影子?在抛出问题后,教师可让学生根据自身的生活及认知经验,对这两个问题加以思索,让学生自由讨论,并留出特定的时间让学生畅所欲言。在学生得出自己的结论后,教师拿出事先准备的实验仪器,进行彩色影子的演示,在演示结束后,引导学生思考这一现象,然后将学生加以分组,进行分组实验操作,在实践中验证自身思路,培养学生的科学探究意识。在实验完毕后,教师让每组学生进行实验结论的汇总,教师与学生一道,揭示彩色影子形成的原因。
3.2 学校要依托教师资源,创建科普实践平台
学校作为素质教育及科普教育的主要阵地,要充分借助自身教学资源优势,积极为中小学生打造科普知识宣传及科普实践的平台[3]。组建“科普实验班”及“科普俱乐部”等多种形式的学习组织,点燃学生的科普知识研究热情。“科普实验班”与专业知识课程的学习要做到有机统一,既不占用专业课程时间,又要保持其连续性,可选在周末开课,在课程内容学习上,诸如平面镜成像、光的颜色、太阳能利用、光谱等都可以作为科普重点内容加以研究,在科技制作上,可以相应的进行万花筒、太阳能风车、魔盒、潜望镜等方面的实践操作。
学校要组织一定数量的教师开展科普案例的研究制定及科普教具的制作工作,以有效配合学科教学及科普教学的实施。
3.3 联合相关单位,开辟中小学生科普实践基地
我国自实施“科教兴国”及“科学发展观”战略以来,颁布实施了《科普法》,并加大了科普公共单位的基础设施建设,组建起了覆盖范围广泛的科普单位组织体系,各种科普馆所遍布全国各地区[4]。学校可以联合这类科普单位,开展一系列的科普实践活动,开辟出中小学生科普实践基地。
例如,南宁市的众多中小学联合了广西科技馆,在建立了稳定的合作关系的基础上,共同开展实施了一些科普实践活动,诸如“物理科技展”、“科普大探险”、“玩转科学”等形式多样的科普实践活动,吸引了大量的青少年参与,在取得了良好社会评价的同时,又形成了充足的科普案例,能够为学校科普教育所用,形成了良性循环。
3.4 博物馆、科技馆、少年宫等科普机构组织要切实发挥科普教育的重要作用
科普馆所,诸如科技馆、博物馆、少年宫、科技活动中心等,要充分发挥自身的科普教育作用,一方面向中小学生提供科普知识读物和科普产品展览,做好科普知识宣传,另一方面要加强资源建设,为中小学生亲自动手操作相关实验创造条件[5]。
山东省科技馆注重强化自身公共服务职能,为社会提供包含物理、地理、海洋、材料、能源等多方面学科内容的科普展品,还着重强化了青少年科技产品制作、科普产品展示交流等方面的功能,在科普工艺活动组织开展上也卓有成效,取得了较好的科普教育效果,成为科普馆所发挥自身职能作用的典型范例。
总而言之,随着时代发展,中小学生科普教育更加凸显出自身重要性,在此形势下,国家、教师、学校、科普单位都要重视科普教育的重要地位,通过完善科普知识宣传及实践渠道,不断提高中小学生的科普意识和科普实践能力,以为我国经济的持续发展奠定人才基础。
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5.中国科协多管齐下科普“中国梦”
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对初中生可能出现的数学学习心理问题进行早期发现和预防,防患于未然,尽早与家长建立有效的联系,尽可能避免或减少心理问题学生的产生.但是我们说预防并不是简单的“堵”,而是对那些已有“轻微”症状的学生尽早“救助”,以防止“病情”进一步“恶化”,总之预防重于治疗.
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21世纪将是一个知识创新的世纪,新世纪正在召唤大批高素质创造型人才。人的创造力包括创造思维能力和创造个性两个方面,而创造思维是创造力的核心。所谓创造思维就是与众不同的思考。数学教学中所研究的创造思维,一般是指对思维主体来说是新颖独到的一种思维活动。它包括发现新事物,提示新规律,创造新方法,解决新问题等思维过程。尽管这种思维结果通常并不是首次发现或前所未有的,但一定是思维主体自身的首次发现或超越常规的思考。它具有独特性、求异性、批判性等思维特征,思考问题的突破常规和新颖独特是创造思维的具体表现。这种思维能力是正常人经过培养可以具备的。那么如何培养学生的创造思维能力呢?
想象是思维探索的翅膀。爱因斯坦说:"想象比知识更重要,因为知识是有限的,而想象可以包罗整个宇宙。"在教学中,引导学生进行数学想象,往往能缩短解决问题的时间,获得数学发现的机会,锻炼数学思维。
想象不同于胡思乱想。数学想象一般有以下几个基本要素。第一,因为想象往往是一种知识飞跃性的联结,因此要有扎实的基础知识和丰富的经验的支持。第二,是要有能迅速摆脱表象干扰的敏锐的洞察力和丰富的想象力。第三,要有执着追求的情感。因此,培养学生的想象力,首先要使学生学好有关的基础知识。其次,新知识的产生除去推理外,常常包含前人的想象因素,因此在教学中应根据教材潜在的因素,创设想象情境,提供想象材料,诱发学生的创造性想象。例如,在复习三角形、平行四边形、梯形面积时,要求学生想象如何把梯形的上底变得与下底同样长,这时变成什么图形?与梯形面积有什么关系?如果把梯形上底缩短为0,这时又变成了什么图形?与梯形面积有什么关系?问题一提出学生想象的闸门打开了:三角形可以看作上底为0的梯形,平行四边形可以看作是上底和下底相等的梯形。这样拓宽了学生思维的空间,培养了学生想象思维的能力。
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