機械制圖是一門技術基礎課,通過點、線、面組合成空間立體的圖形,需要較強的空間想象力,然而中等職業學校的學生一般都是初中畢業生,以往只學習過平面幾何,大多數學生讀圖能力差,有待于提高。提高中職學生讀圖能力主要有以下幾點:(1)熟練制圖的基本知識。(2)培養學生的空間想象力。(3)累積讀圖經驗和方法。本文著重談一下空間想象力的培養。
一、制圖中空間想象力的含義
空間想象力是由現有的物體空間形象創造新物體的空間形象的能力。它包括物體空間形象的觀察力、記憶和思維能力。想象是一種再造想象,是對事物語言或非語言的描述,如圖樣、圖解、說明書等在頭腦中形成這一事物的形象。機械制圖的讀圖過程就是這種想象,而且圖紙是平面圖形,是直觀性較差的視圖。另一種是創造想象:就是不依據形成的描述而獨立創造事物的新形象。這種想象是機械設計時所需要的,但是想象出來的對象到最后必須用視圖的形式表達出來。機械制圖所需要的想象力就是將物體的空間形象和投影形象在頭腦中建立和相互轉換的能力。
二、由淺入深、深入淺出地培養學生的空間想象能力
培養思維能力的心理規律是:從基礎的感性認識出發,掌握認識事物的規律,從整體的空間去看事物。在感性認識的基礎上對形體經過分析、綜合、概括、加工,到理性認識,才能正確牢固地建立空間形體想象力。例如,對初學者加強基本幾何體投影的學習,建立視圖與形體的對應關系,從而培養形體分析能力和空間想象能力。
1. 讓學生觀察最簡單、最容易在日常生活中見到的幾何體
如圓柱體、長方體等,在觀察過程中強調各種幾何體的特征形狀,在頭腦中建立起立體形狀,提到某一種幾何體,就會在頭腦中勾畫出具體形狀。接下來要求學生換方位來觀察這些熟悉的幾何體,在不同方位形成的“照片”,通過“照片”的形成過程講解投影原理,即三視圖的形成。通過練習歸納總結:長對正,高平齊,寬相等。從感性認識上升到理性認識,在這個過程中學生必須能夠明確分辨出各種幾何體的投影特征。
2. 鍛煉由三視圖利用投影原理形象得出對應的幾何體
這個過程是從平面思維到空間思維,不能一蹴而就,必須經過多次反復練習、思考,這樣才能提高學生的空間想象力。
3. 由簡單的幾何體過渡到組合體
組合體的畫圖與讀圖是機械制圖中的重點難點,要想讀懂組合體的三視圖,能讀懂基本幾何體的視圖是必要條件。在講授這段課程時必須強調,任何機器零件從形體角度分析都是由一些基本幾何體經過疊加、切割或穿孔等方式組合而成,并且由兩個或兩個以上的基本組合體構成的整體被稱為組合體。先讓學生們觀察分析組合體的形成,與哪些部分組合。可以通過模型、掛圖或計算機三維制圖來展示,之后對每一部分基本幾何體進行投影,再組合為一體,讓學生們由感性認識到理性認識。經過多次觀摩分析和學生們頭腦中已經建立的空間想象力,就會對組合體視圖的形成由陌生變得熟悉,進而變得熟練,在這個過程中學生的空間想象能力就會大幅度提高,并且得到強化和延伸成適合自己思維模式的空間想象力。
(唐山市豐南區職教中心)