模塊狀自然數教具

　　一、項目背景
　　
　　現有的初級教育中，教師在教學數與數之間簡單運算時，一般都采用數手指或捏小棒的方法，其不足在于：
　　1　只能表示數的多少，無法表示數的大小、高低。比如人教版小學數學教材一年級上冊，第17頁(見圖1)：在該教學課堂中，表示“猴子”的數量為3，表示“香蕉”的數量為2，若要以此讓學生理解“3比2大”，顯得有些牽強，只能說：“3比2多”。
　　2　雖然可以清晰地表示基本的加減法關系，但在遇到進位加減法時，該方式往往不能說明問題。例如，人教版小學數學教材一年級上冊，第98頁(見圖2)：在這堂“9+幾”的教學課堂中，重點是要學生掌握“湊10法”，像“9+3=?”的算式，在教學時，最優方法應該是將其演變成“10+1”，然后再計算，對于這一原理的推導，用數小棒就很難操作，表面上看，圖中右邊3根小棒中有1根被移到了左邊，但在實際操作過程中，只有少數“乖孩子”選擇了“湊10法”，大多數學生則選擇了一種更“簡潔、高效”的辦法，即直接數，從9開始數，數到12就可以了，這就使得課堂教學的重難點很難得到落實。
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　　二、設計過程
　　
　　為了彌補上述不足，筆者設計了可直觀理解的模塊狀自然數教具。該教具由多個正方體模塊和以正方體模塊為基礎、以正方體模塊的數量值為增加值、以長度方向延伸的長方體模塊和多個具有可容納正方體模塊以及長方體模塊的具有孔容納模塊組成。所述正方體模塊和長方體模塊以及容納孔模塊的外表標有不同顏色并標注相應的阿拉伯字母，內部設有磁鐵(見圖3、圖4)。
　　
　　三、科學原理
　　
　　1　小學數學教學中數與數所表示的多少、大小、高低的比較；
　　2　小學數學教學中加減法、乘除法的意義。
　　
　　四、創新點
　　
　　該教具克服了過去小學數學教學中用小棒做教具教學時所帶來的各種弊