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教学工具及媒体资源篇一
教材版本：人民教育出版社 模块：选修3
课题：专题1 1.1 dna重组技术的基本工具 作者：海南农垦加来高级中学 王江云
教学设计
一、教学目标
1、知识与技能：简述dna重组技术所需三种基本工具作用。
2、过程与方法：
通过对基本概念、基本原理、科学方法的正确理解和掌握，逐步形成比较、判断、推理、分析、综合等思维能力。
3、情感与价值观：认同基因工程的诞生和发展离不开理论研究和技术创新。
二、教材分析
教材首先利用抗虫棉花的图片引导学生走进基因工程的领域，然后阐述了培育抗虫棉花的过程至少需要三种工具，即准确切割dna的“手术刀”、将dna片段再连接起来的“缝合针”、将体外重组好的dna导入受体细胞的“运输工具”。通过实例激发学生的兴趣，然后再逐一的介绍这三种工具的作用。本节内容是基因工程的入门，所以让学生掌握这三种工具的作用是非常重要的。
三、学情分析
报刊、杂志、电视等媒体都有基因工程的介绍，高二的学生已经或多或少了解一些基因工程的内容。知道人的生长激素基因可在鲤鱼中表达，使鲤鱼生长迅速；知道寒冷水域中鱼的抗寒基因可在植物中表达，从而培育出抗寒性能高的植物„„在现实生活中，大田里种植了转基因的抗虫棉；市场上卖的抗病毒的转基因甜椒„„可以说，以上内容都是学生学习基因工程可联系的经验。另外。还有一些必修课中学习过的知识可作为学习新知识的铺垫，比如：基因控制蛋白质的合成。
四、教学设想
本节内容主要介绍dna重组技术的三种基本工具及其作用。学生了解到的基因工程实例是激发他们学习的兴趣。如果我们采用直白、平淡的讲述方式，不利于调动学生学习的积极性，也不利于学生科学素养的全面提高。应当通过创设情境，提出问题，引导学生积极参与教学活动。比如：在介绍限制酶的的来源时，可以通过问题“限制酶从哪里来寻找”，诱导学生思考、阅读教材得出结论。另外，本节内容比较抽象，上课过程中结合一些图片、动画，并让学生亲自去动手模拟制作dna重组的模型，这样更能激发学生学习的热情。
五、教学重点、难点 1.教学重点
dna重组技术所需的三种基本工具的作用
2.教学难点
基因工程载体需要具备的条件
六、教学方法
多媒体教学与板书结合七、课前准备
1、教师：上网搜查基因工程的实例、图片、动画制成课件，准备模拟制作dna重组的模型的道具。
2、学生：预习课本，查阅资料了解基因工程的发展。
八、教学过程
（一）引入新课
课件展示图片
教师：引导学生讨论：
1.这些生物在自然界中有没有？
2.随着科学的发展，有没有可能出现这些生物？通过哪些技术可以实现？ 学生：看图，完成讨论题。
1.自然界中还没有这样组合的生物出现。2.但是基因工程技术可以实现这些生物的组合。
教师：由于基因工程的发展，要实现一种生物的某些性状在另一种生物中的表达已经不再是天方夜谭。同学们，什么叫基因工程呢？
（二）基因工程的概念
让学生思考。请学生回答问题。
学生：基因工程又叫基因拼接技术或dna重组技术。该技术是在生物体外，通过对dna分子进行人工“剪切”和“拼接”，对生物的基因进行改造和重新组合，然后导入受体细胞内进行无性繁殖，使重组基因在受体细胞内表达，产生出人类所需要的基因产物。
教师：评价学生答案，总结。
（三）dna重组技术的基本工具 课件展示：抗虫棉花的图片
设问：如果让你来生产抗虫棉，你会怎么做呢？（请两个学生来说他的想法）教师：评价、讲述。
培育抗虫棉首先要在体外对含有抗虫基因的dna分子进行“切割”、改造、修饰和“拼接”，然后，导入普通棉花体细胞内，并使重组dna在细胞中表达。设问：1.基因工程培育抗虫棉的关键步骤有哪一些？
2.解决培育抗虫棉的关键步骤需要哪些工具？
学生讨论、回答。
教师：培育抗虫棉有三个关键步骤：关键步骤一：抗虫基因从苏云金芽孢杆菌细胞内提取出来；关键步骤二：形成重组dna；关键步骤三：重组dna导入受体(棉花)细胞。解决这三个关键步骤也需要三种工具：关键步骤一的工具：分子手术刀—限制性内切酶；关键步骤二的工具：分子缝合针—dna连接酶；关键步骤三的工具：分子运输车—运载体。
设问：什么是限制性内切酶？从哪里获得限制性内切酶？
学生：阅读课本p4-5限制性核酸内切酶—“分子手术刀”，寻找答案。学生回答：限制酶从原核生物中分离出来。
教师：单细胞生物比多细胞生物更容易受到外源dna的侵入。在长期的进化过程中，使其必须有处理外源dna的酶。科学家们经过不懈的努力，终于从原核生物中分离纯化出这种酶，叫做限制酶。迄今已从近300种微生物中分离出4 000种限制酶。
设问：这种酶有什么作用呢？
学生看书回答：它们能够识别双链dna分子的某种特定核苷酸序列，并且使每一条链中特定部位的两个核苷酸之间的磷酸二酯键断开。
教师：从这句话中，我们可以知道限制酶有两个作用：一是能识别特定核苷酸序列。比如说ecori只能识别gaattc的核苷酸序列，smai只识别cccggg的核苷酸序列。二是从特定部位的两个核苷酸将磷酸二酯键切开。同学们看图，ecori从g和a之间切开，smai从c和g之间切开。限制酶识别和切割部位一般都具有反向重复序列，即一条链正向读的碱基顺序与另一条反向读的碱基顺序完全一致。(课件展示图)
教师：每一种限制酶所识别的序列不同，所切割的序列也不相同，因此，限制酶有特异性的特点，即识别特定核苷酸序列，在特定的切点切割。那么，限制酶切割dna后会形成什么样的结果呢？同学们请看图回答。（课件展示图）学生：一种形成黏性末端，一种形成平末端。设问：那么这两种末端是如何形成的呢？有什么区别？
学生：限制酶在它识别序列的中心位置两侧将dna两条单链分割开，就形成黏性末端，而从识别序列的中心位置切开就产生平末端。
教师：展示图解，加以补充解释。被限制酶切开的dna两条单链的切口，带有几个伸出的核苷酸，他们之间正好互补配对，这样的切口叫黏性末端。设问：要将切割下来的dna片段接连在一起，需要用到什么酶？
学生：dna连接酶。
教师：同学们说得对！是用dna连接酶。开始时，我们学习了限制酶切割后有两种不同的结果，一种产生黏性末端，一种产生平末端。那么恢复它们的连接，所用dna连接酶有什么不同呢？
学生：看书，寻找答案。
学生：所用的酶不一样，e·coli dna连接酶只能将双链dna片段黏性末端之间连接起来，不能将双链dna片段平末端之间连接起来。t4 dna连接酶既可“缝合”双链黏性末端，也可“缝合”双链dna的平末端，但平末端之间连接的效率比较低。
教师：前面我们学习过dna聚合酶，那么同学们比较一下，dna聚合酶和dna连接酶有什么不同？
学生：dna连接酶是将双链的dna片段连接起来，而dna聚合酶则是将一个个脱氧核苷酸连接起来。教师：说的很对！dna连接酶是将双链的dna片段连接起来，就是说dna连接酶是同时连接双链的切口，而dna聚合酶只是在单链上将一个个脱氧核苷酸连接起来。相同之处都是通过形成磷酸二酯键来连接的。（展示图，正确指出磷酸二酯键的位置）
教师：外源基因(如抗虫基因)怎样才能导入受体细胞？(如棉花细胞)学生：阅读教材。
教师：要让一个从甲生物细胞内取出来的基因在乙生物体内进行表达，首先得将这个基因送到乙生物的细胞内去。能将外源基因送入细胞的工具就是运载体。设问：作为运载体需要具备什么条件？ 教师：下面老师提出四个问题供大家思考。
1.假如目的基因导入受体细胞后不能复制将怎样？ 2.作为载体没有切割位点将怎样？
3.目的基因是否进入受体细胞，你如何去察觉？ 4.如果载体对受体细胞有害将怎样？不能分离会怎样？
学生活动：分组讨论，每一组负责一个问题，请代表回答。
学生：
1.导入受体细胞的目的基因不能复制，将在细胞增殖中丢失。2.载体没有切割位点，外源的目的基因不可能插入。
3.如果载体上有标记基因，这样，在载体进入受体细胞后，就可通过标记基因的表达来检测。
4.载体对受体有害，将影响受体细胞新陈代谢，进而使转入的目的基因无法表达。教师：可见以上内容，都是在选择合适载体时必须考虑的。所以充当运载体的要具备以下几个必要条件： 1.能自我复制； 2.有切割位点； 3.有遗传标记基因； 4.对受体细胞无害、易分离。
教师：目前通常利用的运载体是“质粒”。质粒来自大肠杆菌，是一种小型的环状dna。下面让我们通过插图一起来认识质粒。（展示图片）设问：为什么质粒能作为运载体？ 学生：
有“复制原点”──说明质粒能复制并能带着插入的目的基因一起复制。有“目的基因的插入位点”──说明质粒有切割位点。
有“氨苄青霉素抗性基因”──说明有标记基因的存在，可用含青霉素的培养基鉴别。此质粒来自大肠杆菌──说明没有危害，大肠杆菌是非致病菌，大肠杆菌分裂快，也便于从大量复制个体中分离出来。
教师总结：让学生分组模拟dna重组模型操作，加深和巩固学生对这三种工具的理解。
九、板书设计
1.1 dna重组技术的基本工具
基因工程：又叫基因拼接技术或dna重组技术
一、限制性核酸内切酶
1.来源：主要从微生物中分离出来 2.特点：特异性
3.结果：产生黏性末端、平末端
二、dna连接酶
1.种类：a连接酶和t4 dna连接酶 2.作用
连接酶和dna聚合酶的区别
三、基因进入受体细胞的载体 1.作为载体的条件 2.质粒的结构
教学工具及媒体资源篇二
一年级 科学教案 第五单元
2.其他常见工具
王维佳
一、教学目标 1.科学知识
认识锤子、筛子、漏斗、镊子等更多常见的工具，知道他们的用处。知道安全使用工具的方法。
2.科学探究
尝试建立工具的结构、用途、操作方法三者的联系，能正确地选择和使用工具完成指定的工作。
3.科学态度、stse 初步体验和认识工具给人们的生活带来的方便。大胆地表达探索使用工具的经验。乐于合作，体验成功的快乐。
二、教学准备
工具类物品：漏斗、老虎钳、镊子、转笔刀等
操作类物品：需要削的铅笔、铁丝、瓶子棉花等、螺丝类积木玩具（内有扳手、螺丝刀、锤子）。
三、教学时间 1-2课时
四、教学过程
（一）教学导入
儿歌导入：小锤子，敲敲敲；小钳子，夹夹夹；小剪刀，剪剪剪；订书机，咔咔咔。小小工具用处大，本领强大人人夸。
儿歌中说了哪几种小工具？它们各有什么用途？你还知道哪些工具？
（二）新课学习1.认识更多的工具
（1）出示与教材中7幅插图相对应的工具实物。（2）说一说：这工具叫什么？它有什么用途？（配图）
（3）出示学生自带或者教师准备的其它工具，像前面一样进行介绍。（4）观察比较这些工具不同的结构，不同的用途，继续初步建立结构与功能的关联。
（5）想一想：如果缺少了这些工具，会带来哪些不便？ 2.巧用工具
（1）出示教材中的6幅插图
（2）明确需要完成的任务（削铅笔、舀红“汤园”、瓶中取棉花等）。（3）出示教材中提供的工具插图，遇到不认识的先注意观察它的结构，猜想其用途。
（4）想一想，完成某个任务选用什么工具合适？（记录下来）（5）交待注意事项，提出安全操作要求。
（5）试一试，比一比，是这样吗？（与之前的记录对照）（6）交流。说一说试用工具的体会。
例如：削铅笔时，使用转笔刀最方便，其次是水果刀，剪刀的一侧刀刃也可以，但不方便。又如，舀红“汤园”，试了好几种工具，还是用漏勺最方便。
（7）小结。工具是我们的好帮手。选用合适的工具可以顺利地完成工作任务。
教学工具及媒体资源篇三
数学本身就被看作一种工具，是人类认识这个纷繁复杂的世界的眼睛和钥匙，数学用量化和逻辑为描述事物的运动变化提供了统一的和严密的基础，并通过不断衍生新的数学分支来表述人类已经扩展极大和绩效的世界体系提供强大而有力的工具。
• 人和动物的区别在于人善于利用工具。• 工欲善其事，必先利其器。
• 在数学学习中要善于借助数学工具。
课堂教学的改革要求教师以新的视角去审视“数学工具”的现实内涵，并以发展性的眼光审读它的价值取向。数学教学是数学活动的过程。数学活动的过程是学生收获知识的过程，是发展思维的过程，也是培养学生创新能力的过程。因此，教师应努力为学生的数学活动创造条件，“数学工具”则是学生数学活动的重要媒介，它最大的价值在于可以为学生提供实践的空间。数字尺子，数轴，坐标系，百格图，方格纸等都是小学数学教学中重要的基本工具，用好这些“数学工具”，学生便有了“做”数学的机会，用好这些“数学工具”学生将有机会体验数学、经历数学。
• 学生需要的不止是一碗水，一桶水，与其准备一缸水不如帮助学生找到水源。• 学生找不到方向时，与其告诉学生方向不如给他们指南针。• 学生找不到位置时，与其帮助找位置不如给学生一张地图，或者学生会主动去查地图。学生在数学学习中，数学工具就是“水源”、是“指南针”、是“地图”，可以带给学生解决问题的思路、方法和策略。“数学工具”的价值不仅仅在于帮助学生更好地学习数学知识，还将有助于学生习得数学学习的方法，让学生面对新问题、新挑战时，心中有“招”。
例如在数学教学实践中，数轴、方格纸、坐标系等数学工具就有着广泛的应用： • 数 轴：认数、加减法、负数、比较大小、24 时计时法、„ • 方格纸：平行、垂直、认数、平移、旋转、图形„ • 坐标系：数对表示位置、正反比例、统计„ 下面重点介绍方格纸和数轴的使用策略：
一、在小学数学教学中“数轴 ”的使用策略
关于数轴：虽然小学阶段不学习数轴，但 数轴的方法可以下放到小学。作为数形结合的工具来促进数学教学。灵活应用数轴，能起到化繁为简，事半功倍的效果。数轴的原型： 温度计、直尺、杆秤等。
（一）小学数学中的数轴
1.问题1：什么是数轴？
各版本教材中都在很多时候运用了“数直线”，下面主要以人教版教材为例。在人教版教材中，在学生认识数、感受数与数之间关系等重要时机，呈现了丰富的、直观的、有效的能够促进学生建立数感的学习材料。如认识整数时的实物图；认识分数和小数时的实物图、线段图等„„这些材料都有效地调动了学生的生活经验与认知基础，为学生认识抽象的数，理解数与数之间的关系提供了重要的感性支撑。
除此之外，在认识乘法、千米的认识、年月日、因数倍数等内容中也都有体现。学生正式学习数轴是在七年级（初中一年级）“有理数”单元中。教材中写道：一般地，在数学中人们用画图的方式把数“直观化”，通常用一条直线上的点表示数，这条直线叫做数轴（number axis）。它满足：在直线上任取一个点表示数 0，这个点叫做原点（origin）；通常规定直线上从原点向右（或上）为正方向，从原点向左（或下）为负方向；选取适当的长度为单位长度，直线上从原点向右，每隔一个单位长度取一个点，依次表示 1，2，3 „„从原点向左，用类似方法依次表示-1，-2，-3，„„。教材中还明确指出：“数轴的出现对数学的发展起了重要的作用，以它作基础，很多数学问题都可以借助图直观地表示。”
在小学阶段很长时间的学习中，学生们可能并不知道“数轴”这个名称，或并不清楚它的准确含义，但他们能够看懂数轴，甚至能够用好数轴。实践中，我们发现数轴能够帮助学生更深入地认识数，更准确地理解数与数之间的关系，为学生数感的建立起到了积极的作用。
2.问题 2 ：小学认数的范围
实数与数轴的对话：
• 实数： “ 我是一个数字王国 , 包括两个民族 , 一个是有理数民族 , 另一个是无理数民族...”
• 数轴： “ 我是一条平坦的高速公路 , 不论你往哪边走 , 都永远走不到尽头.这条路我只许有理数民族和无理数民族的成员走...”
3.问题 3 ：在小学数学中数轴可以用在哪里？
（1）认数：自然数、分数、小数、负数、百分数、分百小互化（2）比较数的大小
让学生在数轴上填数，这是教材中第一次出现数轴，它比写在直尺上的数更抽象，其目的是帮助学生进一步巩固 10 以内数的顺序，以此加深学生对数序的理解。
此前认数时，直尺是多种实物模型中的一种（除直尺外还有实物图、算珠图等），现在继小棍（10 根一捆）之后，作为认识 11~20 的一道单独例题。明确要求学生能够把直尺上的数读出来，有助于学生理解 20 以内数的顺序和大小。
学生在学习整数时认识和使用数轴的经验，可以帮助他们借助数轴比较小数的大小。将小数与数轴上的点一一对应，不仅能够准确地判断小数的大小关系，“大多少”、“小多少”也能够被学生直观地感受到，这也是数感建立的重要过程。
而且借助数轴比较大小，学生还会自主总结出比较大小的方法。因为在数轴上很容易看到“数量级”。学生会很明显地看到所有的三位数大于所有的两位数，借助着数轴上自然绑定的数序，找到数的位置之时，也就比较出了数的大小。
（3）加减法
学生需要要将计数与图像联系起来，“多一个”就是与计数顺序中的下一个数相联系，“少一个”则是与计数顺序中的前一个数相联系。向前数（加法的计数策略）和向后数（减法的计数策略）也能和数轴上的移动（或“跳跃”）联系起来。数轴上的“跳跃”将为以计数为基础的计算策略提供心理意象。
学生有在数轴上进行加法“跳跃”的经验，在数轴上进行乘法计算，这样的“等距离连续跳跃”可以帮助学生进一步理解相同加数连加的乘法本质。
• 8和9的乘法口诀：
用数轴上的点来呈现乘法结果，不仅是数形结合的一种体现。更能够让学生在计算小动物“跳跃”过程中，均匀累加的结果。每次跳跃的距离也就是一个单位长度，借助数轴就把“ 8 ”或“ 9 ”变成了简单的一个单位。使学生清楚地知道乘法口诀中每个乘积的来源，并理解相邻两个积之间等差的关系。同时也丰富了学生对数轴的认识，感受到数轴上的点与数之间的一一对应关系。
估算是展现和提升学生数感的重要途径，在这一内容的教学中出示了简易数轴（单位长度不统一），学生可以结合数轴将“往大估”与“向右移”相联系，“往小估”与“向左移”相联系，“离远了”与“差得多”相联系，“离近了”与“差的少”相联系„„数轴为学生多样化的估算策略提供了直观参照。
（4）时间 学生对时间的认识和理解需要相当长的过程。时刻、时间两个概念的区分；对两个时刻之间相隔时间的计算都是教学中的难点。在这个学习过程中学生需要丰富的感知，也需要直观的手段给予辅助。在三年级《年月日》单元中有这样一幅图：
这个不完整的“数轴”的出现给学生们“帮了大忙”。教学中，很多学生都感到如果想知道“从上午 10 时到下午 14 时经过了多长时间？”似乎除了“掰着手指头数”没有什么更好的办法了。如果想知道“从上午 10 时 15 分到下午 14 时 20 分经过了多长时间？”就算“掰着手指头”也数不清楚了。可一旦画出“数轴”（或称“时间线”）很快就能“算”清楚了。在数轴上“时刻”是每个点，“时间”就是两个点之间的距离。这两个概念的不同直观明了地呈现出来。此外，在数轴上每个整时，都能够作为学生对时间进行比较和计算的标准（或参照）。使得复杂的关系变得简捷明了，抽象的概念变得具体形象。
借助顺序来理解和记忆时间的前后。而且我们说通过时间长轴与数轴的对应，可以在学习24 时计时法时，让学生清晰理解时间的周期性。可以把 12 时或 24 时作为一个新的单位在数轴上呈现。
（二）数轴的特性
• 能体现顺序：认数、比较大小、位置与方向 • 能体现间隔：加减法、位置与方向 • 能体现数量级：认数、比较大小、时间 • 能体现周期：认识时间、认数 通过数轴的运用可以有效地渗透： • 数形结合的思想 • 对应的思想
• 数轴与线段图的关系 • 坐标系中的两个数轴 • 使成为线性序 • 看到间隔
• 交集与并集在数轴上的表示
• 通过观察数轴确定字母的取值或大小关系 • 收集、处理信息的能力
二．在小学数学教学中“ 方格纸 ”的使用策略：
《新课程标准》把“空间观念”作为义务教育阶段培养学生初步创新精神和实践能力的一个重要学习内容。“空间与图形”的内容主要涉及现实世界中的物体、几何体和平面图形的形状、大小、位置关系及其变换，它是人们更好地认识和描述生活空间、并进行交流的重要工具。
学生对空间观念的建立不仅需要数学思考，更需要实践感悟。教学中，教师要能够并善于为学生创造这样的思考空间和感悟条件。教材为教师的教与学生的学提供了大量丰富而有效的素材，用以实现对学生空间观念的培养。
（一）小学数学中的“方格纸”
纵观小学数学教材，在与图形相关的内容学习部分，大量地使用了方格（每个小格为正方形）图和点子图。甚至在《新课程标准》各学段具体内容标准中明确指出“能在方格纸上画出一个简单图形沿水平方向、竖直方向平移后的图形。通过观察、操作，认识轴对称图形，并能在方格纸上画出简单图形的轴对称图形。”
教学实践中老师们也深感在几何教学中，用好方格图，可以有效地促进学生空间观念的建立。这一形式对学生学习“空间与图形”部分，以及空间观念的建立会起到怎样的作用？教师应在教学中怎样用好教材中提供的方格图？又可以怎样创造性地使用方格图，更好地开发它的价值呢？ ．问题 1 方格图有哪些形式？
2.问题 2 ：方格图在教材中的应用
教材中对方格图的使用几乎覆盖了小学阶段“空间与图形”的所有平面内容的学习（除长正方体、圆柱圆锥等立体图形）。教材这样的设计尊重了小学生的认知基础，顺应了小学生的认知需求，有效地帮助学生建立方位感和距离感，这些也正是发展学生空间观念的重要途径与组成部分。方格图都可以用在哪里？
• 图形的认识
案例1：认识平行与垂直
在四年级上学期《平行四边形和梯形》单元中，学生正式学习“平行”与“垂直”。这是只限于直线之间的位置关系，是学生继续认识平行四边形和梯形等其它平面图形的知识基础。教材中的实例主要分为两类：一类是以实物形式呈现出的线与线的关系（如：双杠、公路的两边„„）；另一类是抽象的直线（如：学生绘出的不同关系的直线、用三角板画出的平行线与垂线„„）。这些学习材料可以帮助学生建立正确的平行与垂直的概念。但在实际教学中，学生对“水平的”或“竖直的”直线关系非常认可。对倾斜的（与水平线有夹角）的两条线的关系则不太容易认可，常有凭感觉来判断或绘图的现象。于是我设计了这样的练习：
a.“两条直线是怎样的关系？”
这是学生所熟悉的情况，判断的结果异口同声 —— “相互平行”。
b.“情况变化了，下面几幅图中两条线段还互相平行吗？”
虽然线段的长度发生变化了，方向变成竖直了，但位置关系还都是相互平行的。这组图帮助学生抛开了“线段长度”、“方向”等非本质因素，对平行关系有了更清晰的认识。
c.“你能画出与下面这条线段有平行关系的线段吗？”
以此帮助学生丰富对不同方向平行关系的理解。起初大多数学生画出的都是这样的：
并有学生关注到了线段在方格中的位置，借助方格准确地画出了与已知线段有平行关系的线段。这时方格图发挥了重要的参照作用。
进而又有学生画出了：
都得到了学生的广泛认可，也展现了学生对概念本质的理解。d.请你判断下面三组线段是否相互平行？
此时网格图已然成为了学生判断平行、理解概念的重要依据。学生对平行的认识在逐步加深，对平行的表象在悄然形成，空间观念得以有效提升。
案例2：圆的认识
（2）测量
在《四边形》的教学中，学生学习了周长的概念后有这样的练习，让学生在方格图中深化对周长概念的理解，同时为发现规律，感受图形联系提供了鲜活的研究素材。再如，《面积》单元中，借助方格图帮助学生发现规律。感受并发现面积与周长之间的关系。这里的方格图不仅仅可以提供给学生简单的数据提示，以便成功地发现规律，更能够帮助学生在计算的基础上建立形的表象，这正是建立空间观念的好时机。在《多边形面积》与实践活动《铺一铺》中，方格图都发挥了测量标准的重要作用，除了帮助学生发现和总结计算方法，更为学生理解和感受面积、面积单位、面积单位的个数之间的联系起到了重要的作用。学生在这样的活动中不仅收获了知识，也积累了测量的意识和方法。
• 图形与变换
小学阶段，有关图形与变换内容的学习，二年级上册《观察物体》以及二年级下《图形与变换》单元中，方格图成为低年级学生学习简单的对称（轴对称）、平移两种图形变换的重要工具。五年级下册《图形变换》高年级学生对较复杂的轴对称和旋转变换依旧离依赖方格纸的标准作用。
• 位置与方向 在《位置与方向》单元教学中，引用学生熟悉的座位排序，这是学生认识位置的好素材，这时出现的一些实物图，都是认识方格图的最初事物模型。此外，大量出现的“参照轴”是简化的平面直角坐标系。成为学生理解位置和方向的直观参照。在这里出现的地图中的经纬线，更是一种方格图的变式，再一次调动学生对方格图中位置的理解和认知基础，更好地感受和认识较大范围的位置关系。以前对方格图的使用，为这里的学习奠定了坚实的基础。在高年级位置与方向教学中，明确地引入“数对”。用一对有序数来表示一个点在平面中的位置。并借助大量方格图帮助学生感受数对与位置之间的一一对应关系，以及数对中两个数的不同含义。这些不仅仅会成为学生提升空间观念的素材，也会为今后学习习近平面直角坐标系做好充分的孕伏。单元明确地引入“数对”。用一对有序数来表示一个点在平面中的位置。并借助大量方格图帮助学生感受数对与位置之间的一一对应关系，以及数对中两个数的不同含义。这些不仅仅会成为学生提升空间观念的素材，也会为今后学习习近平面直角坐标系做好充分的孕伏。
（二）方格图的特性
1.方格图为学生建立方向感提供参照 —— 方位感
以往比较关注“方位”的是体育或地理学科，在感受身体活动和认识地理位置的过程中建立对正确、准确的“方位”概念。其实数学课上对学生方位的建立是空间观念的一部分，也是不可或缺的重要阶段。在学生建立方位感的初期，方格图上一条条水平和竖直的线，一组组平行与垂直的关系，将为学生建立方位感提供有力的参照，从而提升学生的空间观念。
2.方格图为学生感受距离提供标准 —— 距离感
在认识图形特征，建立周长和面积概念的时候，点与点之间、线与线之间的距离应该是引起学生细致关注的要点。而实际测量中必然存在的误差将在一定程度上分散学生关注的重点，躲避不开的细节将给学最初认识图形带来没有必要的干扰。而方格图则很好的解决了这个问题，有大小相同、整齐排列的方格相衬，“距离”自然而然地走进了学生的心里，被学生接受和认可。这种自然而然建立起的距离感，促使教学直指概念的核心，帮助学生有效地建立概念，发展空间观念。
空间观念是义务教育阶段培养学生初步的创新精神和实践能力所需要的基本要素。空间观念主要表现为学生主动、自觉或自动化地“模糊” 2 维和 3 维空间之间界限的一种本领，是一种可以把握的能力。能够发展学生空间观念的学习内容主要包括：视图与构造，直观与推理，观察与投影。通过对具体情景的探索会发现，从不同的角度观察物体、辨别方位、动手操作、想象、描述和表示、分析和推理等活动是发展学生的空间观念的有效途径。
在小学阶段，主要是通过直观的手段来学习几何初步知识，充分利用和创造各种条件，使学生在观察、操作等活动中，获得对简单几何形体和平面图形的直观经验。在空间与图形内容的学习过程中，观察和感知实物是学生学习必不可少的学习经验。但总停留在直观层面，也不能够很好地完成提升空间观念的任务。由具体向抽象的转变是必要的，方格图在这个过程中就肩负了由具体到抽象、由模糊到清晰、由粗略到精确、由现象到本质的过渡。在这个过渡的过程中学生的空间想象力可以得到充分而有序的训练，空间观念的提升也可以自然而然地落实在每部分的学习之中了。
方格图只是教材众多有效素材中的一类，对方格图进行梳理并不是说它是学生空间观念建立的唯一途径。但教学实践证明，它的确是一种有效的学习材料。对学生数学思想、数学方法，甚至是数学能力的培养都有不可估量的价值。教师如果发现了它的价值，能够充分地用好它，一定能够对学生空间观念的提升起到积极的促进作用。
三．在小学数学教学中其它数学工具的使用策略：
在小学数学中有很多基本的数学工具，如百格图，坐标系，创意图等。百格图也可看成又一种方格纸。借助百格图可以从两个维度来看数，并可看到很多数字规律。如将百格图变换列数和行数，还可以在教学乘法口诀时发挥很大作用。
结语：
希望数学工具成为学生口渴时朝向的水源，借助数学工具去解决问题。把握好基本的数学工具，运用好数轴和坐标系的度量作用，用数轴生成新的单位去度量长度；用方格纸生成直尺去量平行，生成移动的尺子去量圆，像坐标系一样去量方向与位置，图形的面积，生成三角板去量直角，并自己创造特殊角。灵活画出直观图解决问题。希望学生将数学工具作为翅膀，惬意地展翅而飞。
