如何在機械制圖課的教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生的空間想象能力

宋桂云

摘要：《機械制圖》具有很強的理論性和實踐性，在教學(xué)中要善于運用實物教學(xué)、多媒體教學(xué)等多種教學(xué)手段來培養(yǎng)學(xué)生對空間物體的感覺能力，并通過強化訓(xùn)練來發(fā)展學(xué)生的立體思維能力及綜合應(yīng)用能力，為以后其它技術(shù)課的學(xué)習(xí)奠定堅實的基礎(chǔ)。

關(guān)鍵詞：機械制圖；空間想象能力

前言

《機械制圖》課是研究繪制和識讀機械圖樣的一門技術(shù)基礎(chǔ)課，也是培養(yǎng)中級技術(shù)工人掌握專業(yè)知識和技能必不可少的重要課程。本課程的主要任務(wù)是培養(yǎng)學(xué)生的空間想象能力，即讀圖、圖示能力，具有很強的理論性和實踐性。由于本課程是用圖樣來反映實體，顯得非常抽象，因此給課堂教學(xué)帶來非常大的困難，再加上目前職業(yè)學(xué)校的學(xué)生因其知識結(jié)構(gòu)的差距，這方面的能力就更加顯得缺乏。下面對教師在機械制圖課的教學(xué)中如何培養(yǎng)學(xué)生的空間想像能力，談幾點不成熟的觀點。

一、直觀教學(xué)是培養(yǎng)學(xué)生空間想象力的有效措施

直觀教學(xué)主要包括實物教學(xué)和多媒體教學(xué)等方法，把學(xué)生不容易理解的抽象理論和復(fù)雜空間視圖變成形象、具體、易掌握的內(nèi)容，使學(xué)生看得見、摸得著、記得牢，這是培養(yǎng)學(xué)生空間想象能力和立體感受能力的有效方法。我在教學(xué)中常用的直觀教學(xué)方法如下：

（一）充分利用實物、模具進行形象教學(xué)或變位訓(xùn)練有利于空間概念的形成

感性認識是空間想象能力形成和發(fā)展的基礎(chǔ)，課堂中通過對模型、實物的觀察、分析，使學(xué)生在頭腦中建立起空間的感性認識，形成空間的整體形象，樹立空間骨架，進而抽象為空間形體的平面圖形。在教學(xué)中，先讓學(xué)生多看一些簡單的基本幾何體的視圖，如長方形、三棱柱（錐）、圓柱（臺）體、圓錐體的視圖，通過對圖形的認識，熟悉這些視圖所對應(yīng)的空間形體，實現(xiàn)從平面到空間的思維轉(zhuǎn)換，也可以幫助學(xué)生學(xué)會將復(fù)雜視圖分解成簡單圖形，便于提高空間想象能力。另外要善于借助現(xiàn)實生活中一切可借助的實物，如在講解“三投影面體系的形成”這一內(nèi)容時，我會把教室里面的地面和兩面墻作為三投影面體系的模型，這樣就能很直觀地展現(xiàn)在學(xué)生的面前，這樣學(xué)生很快就認識到三投影面體系的空間位置關(guān)系，進而又把實物模型放入三投影面體系中，向三投影面投影得到三視圖，讓學(xué)生很快就在看圖時，由圖想面，由面想體，從而形成“一圖為一體”的觀念。通過上述方法學(xué)生就會在思維中儲存的立體信息越來越多，當(dāng)其使用時可提取的立體形象也就越多，最終空間思維能力也就越強，不但豐富了感性認識，增強了學(xué)生的空間思維能力，又可激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。

（二）讓學(xué)生親自動手做模型，使抽象知識形象化

看視圖想物體的結(jié)構(gòu)形狀，這是學(xué)生由平面轉(zhuǎn)換到空間的一種思維過程。職業(yè)學(xué)校的學(xué)生對立體圖的概念都缺乏，看立體圖畫視圖比較困難。為幫助學(xué)生形成空間概念，我讓學(xué)生親自動手做模型。例如，在講解“組合體三視圖的畫法”時，我會首先讓學(xué)生根據(jù)立體圖用橡皮泥或蘿卜等做出模型，然后再根據(jù)模型繪制其三視圖，這樣學(xué)生就可以眼見其物，增加了感性認識，同時也調(diào)動了學(xué)生的主動性，發(fā)揮了學(xué)生的創(chuàng)造性思維，取得了良好的教學(xué)效果。

（三）善于利用先進的多媒體教學(xué)手段

運用多媒體的教學(xué)手段，可以使那些用傳統(tǒng)的教學(xué)手段無法講清或難以講清的教學(xué)內(nèi)容化難為易、化繁為簡。例如：講“三視圖的形成及投影規(guī)律”這一內(nèi)容時，用常規(guī)的教學(xué)方法很難讓學(xué)生接受，而運用多媒體動畫能夠生動形象的、具體直觀的將“正投影”的投影原理和三視圖的“看圖方法”有機地結(jié)合并清楚地展現(xiàn)出來，同時，將三視圖的“形成”及“展開”過程也生動直觀地展示出來，使學(xué)生一目了然。

另外AutoCAD等制圖軟件在制圖過程中更能給學(xué)生帶來空間感受，二維圖形與三維立體間的轉(zhuǎn)化關(guān)系更為直觀、生動。這些技術(shù)的應(yīng)用，可大大激發(fā)學(xué)生追求高新知識的興趣，拓展知識的深度和廣度，使學(xué)生在二維和三維空間反復(fù)思索加深印象，非常有助于培養(yǎng)空間想象力。

二、強化訓(xùn)練，奠定基礎(chǔ)

空間想象能力不可能在短時間內(nèi)迅速提高，這就要求教師在精心準(zhǔn)備教學(xué)內(nèi)容的同時要恰當(dāng)選擇能提高學(xué)生空間想象力的教學(xué)方法和手段，而學(xué)生應(yīng)在認真學(xué)習(xí)正投影的基礎(chǔ)知識和基本理論的基礎(chǔ)上多看、多畫、多想、多練，我常采用以下方法來強化訓(xùn)練。

（一）用“選圖”的方法培養(yǎng)學(xué)生的空間想象力

所謂“選圖”就是讓學(xué)生在給出的若干視圖中選取正確的視圖。當(dāng)然，我們常用的補視圖也能使學(xué)生的空間想象力逐步提高，但“補”與“選”的差別是：“補”對學(xué)生來講，“圖”在大腦中是一個空洞的東西，仍需想象、構(gòu)思；“選”則不同，呈現(xiàn)在學(xué)生面前的是若干個視圖，學(xué)生只需對這些視圖的差異進行比較判斷，最后確定一個正確的答案。教學(xué)實踐證明：“選”比“補”正確率高，所用時間少，接觸圖形多，學(xué)生興趣高，對增加學(xué)生頭腦中的表像儲備，提高學(xué)生的空間思維能力，可起到事半功倍的作用。

（二）用“記圖”的方法培養(yǎng)學(xué)生的空間想象力

“記圖”是想像的來源，一個學(xué)生想象力是否豐富，與“記圖”數(shù)量的多少有著密切的關(guān)系。因此在制圖教學(xué)實踐中要抓好“記圖”這個環(huán)節(jié)，多根據(jù)典型的實體或模具進行繪圖實踐，增加學(xué)生頭腦中的常見形體、組合體的數(shù)量，然后，教師應(yīng)有意識地引導(dǎo)學(xué)生默畫已學(xué)過、讀過的一些典型圖例，促進學(xué)生“記圖”。當(dāng)學(xué)生頭腦中的實體表像庫存數(shù)量增加到一定程度后，他的空間想像能力就會得到質(zhì)的提高，學(xué)習(xí)制圖的成績也會明顯提高。

總之，空間想像力的培養(yǎng)不是一朝一夕的事，需要教師在教學(xué)實踐中不斷摸索，善于靈活運用各種教學(xué)方法，在教學(xué)過程中講練結(jié)合，少講多練，以循序漸進的方式進行培養(yǎng)，充分發(fā)揮學(xué)生的主觀能動性，發(fā)揮學(xué)生的主體作用，可以使每一個學(xué)生頭腦中樹立起一座“空間骨架”，逐步增強學(xué)生的空間想象能力。