培養(yǎng)學(xué)生想象能力 提高課堂制圖效率

　　 摘 要：在《機(jī)械制圖》教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生的空間想象力是非常重要的，只有學(xué)生空間想象力提高了，才能提高課堂效率。本文從五方面提出了培養(yǎng)學(xué)生空間想象力的方法。
　　 關(guān)鍵詞：機(jī)械制圖；空間想象力；培養(yǎng)；課堂效率
　　
　　 《機(jī)械制圖》是機(jī)電專業(yè)教學(xué)中的一門專業(yè)基礎(chǔ)課，其教學(xué)的主要內(nèi)容是研究二維平面的“圖”來(lái)表達(dá)三維空間的“物”。如何幫助學(xué)生在“圖和物”之間建立一座橋梁，使他們能在二維平面和三維空間之間自由來(lái)往，是本課程的重點(diǎn)也是難點(diǎn)所在。要解決這一問題，關(guān)鍵在于培養(yǎng)學(xué)生的空間想象能力，從而提高課堂效率。
　　 一、明確投影原理，打好理論基礎(chǔ)
　　 任何一門學(xué)科都有其基本理論和基本思想，《機(jī)械制圖》也莫能例外。這門課程的核心內(nèi)容就是正投影原理。任何一個(gè)組合體都是由棱柱、棱錐、圓柱、圓錐、球體這五種基本幾何體經(jīng)過疊加，切割而形成的，而組合體的三面投影又是由組成它的所有基本幾何體的三面投影按正確的方位關(guān)系組合而成的，所以學(xué)好基本幾何體的投影是基礎(chǔ)。而任何一個(gè)基本幾何體又是由點(diǎn)、線、面等幾何元素構(gòu)成，因此基本幾何形體的投影可轉(zhuǎn)化為點(diǎn)、線、面的投影，所以學(xué)好點(diǎn)、線、面的投影能為正確理解和表達(dá)物體的形狀打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。在明白正投影的基本概念的基礎(chǔ)上，通過對(duì)基本體、組合體及零件的大量觀察與繪圖練習(xí)，便能使學(xué)生對(duì)空間與平面的轉(zhuǎn)換有更加深入地認(rèn)識(shí)，從而逐步提高學(xué)生的空間想象能力。
　　 二、合理使用模型，進(jìn)行直觀教學(xué)
　　 想象是在原有感性形象的基礎(chǔ)上形成新形象的心理過程，來(lái)源于感性認(rèn)識(shí)，想象的發(fā)展有賴于足夠的形象儲(chǔ)備。直觀教學(xué)方法可以使學(xué)生建立完整、穩(wěn)定的形體表現(xiàn)，所謂直觀教學(xué)就是利用一些模型、教具和實(shí)際零件來(lái)啟發(fā)學(xué)生思維的一種方法，能建立與培養(yǎng)他們的觀察、分析能力和構(gòu)思機(jī)械零件空間形狀的能力。課堂中通過對(duì)模型、實(shí)物的觀察、分析，學(xué)生在頭腦中建立起空間的感性認(rèn)識(shí)，形成空間骨架，進(jìn)而再抽象為空間形體的平面圖形。比如，在講相貫線的投影時(shí)，首先要讓學(xué)生理解相貫線的概念，這就需要利用模型讓學(xué)生直觀感受從而理解相貫線的兩個(gè)特性，為下一步講解相貫線的投影打下基礎(chǔ)。尤其在講孔與孔相貫時(shí)，就更需要出示模型，讓學(xué)生直觀看到相貫的情況。通過這樣直觀教學(xué)學(xué)生就會(huì)把這一信息儲(chǔ)存在大腦中，這樣學(xué)生在思維中存儲(chǔ)的立體信息多了，空間思維能力也隨之增強(qiáng)了。但是應(yīng)該指出，直觀教具只能合理適時(shí)使用，只有在啟發(fā)學(xué)生思考后出示，目的是幫助學(xué)生突破疑難，不能濫用。另外隨著學(xué)習(xí)過程的進(jìn)展，應(yīng)當(dāng)逐步控制使用直觀教具。
　　 三、自制教具模型，增強(qiáng)學(xué)生直觀感受
　　 讓學(xué)生自己制作模型，如制作點(diǎn)線面三維體系模型、制作泥模等。在制作泥模時(shí)，我把學(xué)生分成小組，并且把習(xí)題冊(cè)上的切割類題也平均分開分給每個(gè)小組，讓他們比賽做出它們的模型，認(rèn)真進(jìn)行觀察，然后再動(dòng)手畫圖，這樣學(xué)生邊觀察邊分析，頭腦中形成一條清晰的解題思路，感到學(xué)有所得。通過自作模型，學(xué)生既動(dòng)腦又動(dòng)手，處在積極思維狀態(tài)，這對(duì)提高學(xué)生空間思維能力是一種有效的方法，并能提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣。
　　 四、采用形象化教法，提高學(xué)生空間想象力
　　 學(xué)生在學(xué)習(xí)本課程之前，沒有學(xué)過立體幾何，而平面幾何也普遍學(xué)的較差，以往的教學(xué)多側(cè)重于邏輯思維訓(xùn)練，缺乏形象思維能力的培養(yǎng)。因此在教學(xué)中，采用形象教學(xué)方法尤為重要。例如，在講解“點(diǎn)、直線、平面的投影”時(shí)，教師可先將基本概念簡(jiǎn)要講一遍，使學(xué)生有一個(gè)初步的概念，然后將教室的一個(gè)角作為投影的體系，用拳頭代表空間點(diǎn)，用筆代表空間直線，用三角板代表空間平面，讓學(xué)生對(duì)照實(shí)物所處位置，通過觀察和想象，自己總結(jié)投影特征?？紤]到三投影面的展開是理解物體空間位置和平面圖形表達(dá)的關(guān)鍵之一，教師也可利用互相垂直的三塊硬板紙作為投影體系，將拳頭、筆、三角板分別擺放中間，分別向三個(gè)投影面投影，隨著三塊互相垂直的板相交軸線的旋轉(zhuǎn)，將俯視圖擺在主視圖下方，將左視圖放在主視圖的右邊，讓學(xué)生仔細(xì)觀察和思考，然后再慢慢將鋪平的三面投影教具折疊成互相垂直的三投影面，必要時(shí)可重復(fù)演示。這樣從空間位置到平面投影，再?gòu)钠矫嫱队暗娇臻g位置，反復(fù)進(jìn)行空間形象思維訓(xùn)練，不斷引導(dǎo)學(xué)生建立空間概念，激發(fā)其想象力，使學(xué)生能夠正確掌握和運(yùn)用基本知識(shí)，從而達(dá)到較滿意的效果。
　　 五、由圖到物再到圖，反復(fù)訓(xùn)練出成效
　　 要學(xué)好機(jī)械制圖課程，學(xué)生必須進(jìn)行多種形式的作業(yè)訓(xùn)練，提高學(xué)生的空間想象能力。①加強(qiáng)組合體的讀圖與畫圖訓(xùn)練，根據(jù)三視圖想出物體的形狀和空間位置，或根據(jù)給定的立體圖式模型畫出三視圖，要讓學(xué)生多看、多想、多練。②采用“設(shè)計(jì)制圖”的訓(xùn)練，“設(shè)計(jì)制圖”是要求學(xué)生在沒有實(shí)物或完整視圖的情況下，根據(jù)所給條件完成視圖繪制，如給出兩個(gè)視圖要求學(xué)生補(bǔ)畫另一個(gè)視圖，或給出缺線的視圖，讓學(xué)生展開自己的想象力去補(bǔ)缺少的圖線。③進(jìn)行“多解題”的訓(xùn)練，看圖多解就是根據(jù)已知視圖想象的立體形狀不限于一種，而是多種。例如，已知主視圖，想象出二三種形體，并畫全其三視圖。在求解多種答案的過程中，學(xué)生為擴(kuò)大想象的思路，必須把已知視圖中的線、線框所表示的多種空間含義進(jìn)行分析、歸納，探討已知視圖多解的原因，判斷確定物體各部分形狀，最后綜合想象出各種不同的整體，從而奠定空間的思維基礎(chǔ)和思維方法。④進(jìn)行“形體變位”的訓(xùn)練，同一物體，從不同角度想象出物體的新位置，并畫出其三視圖。⑤進(jìn)行“默思畫圖”訓(xùn)練，讓學(xué)生在規(guī)定時(shí)間內(nèi)觀察好給定的立體圖或模型的形狀，拿走模型和立體圖，要求學(xué)生根據(jù)記憶畫圖。通過這樣多種形式的作業(yè)訓(xùn)練，學(xué)生綜合應(yīng)用已知知識(shí)，可以提高學(xué)生看圖和畫圖的基本技能，促進(jìn)學(xué)生形象思維活動(dòng)，提高了其空間想象能力。
　　 空間想象力不可能一蹴而就，達(dá)到立竿見影的效果，這就要求我們?cè)诰臏?zhǔn)備教學(xué)內(nèi)容的同時(shí)，還要恰當(dāng)選擇能提高學(xué)生空間想象力的教學(xué)方法和手段，并且能持之以恒地運(yùn)用這些方法，才能提高課堂效率。
　　 （沁陽(yáng)市海泉中學(xué)，沁陽(yáng)職專）