優化制圖教學方法培養學生的空間想象能力

《機械制圖》著重闡述識讀和繪制機械圖樣的基本理論和方法，要求學生具有充分的空間想象能力。

一、改革課堂教學模式、發揮學生的主體作用

《機械制圖》課不同于一般文化課。它要聯系大量的實際、利用各種模型來幫助學習，讓學生積極參與，因此必須充分發揮學生的主體作用，提高他們的學習積極性，變被動為主動。

1.以實物為先導，強化感性認識、培養空間想象能力

從心理學的角度來說，所謂空間想象能力就是對頭腦中已有的表象進行加工、綜合、重現，創造出一個新形象的空間想象和思維能力。也就是說，空間想象力首先必須是以過去感知過的，現實中存在的事物形象作為記憶的原材料再重現，通過對已有的表象進行有目的的加工、改造、概括出來的間接的思維過程，反映出事物表象間內在聯系的必然性和規律性，最后確定某一創新的形象。根據學生的心理特點和實際情況，正確適時地運用直觀性原則，能讓學生體驗到一種親身參與掌握知識的情感，激發學生的學習興趣，增加學生的表象儲存，有助于提高學生的抽象思維能力。

因此，在教學中，盡量應用實物或模型進行教學，增強直觀性，從而提高學生感性認識。例如，在教學中，要把空間物體（如機器的零、部件）通過繪制三視圖的方法表達到平面圖紙上來；或者把平面圖紙上的圖樣想象出空間物體的結構。這對于初學者來說確實是很難做到的。而我們面對的技校學生，在這以前他們很少注意過空間立體。他們缺乏空間想象能力，因此我在教學中就用實物或者模型來幫助學生理解，讓學生拿著模型觀察分析；很直觀地看出什么地方凹進什么地方凸出，或進車間實地觀察，不拘泥于常規的課堂教學模式，這樣學生看得見，摸得著，有助于培養學生的空間思維能力，并且為分析三視圖上的前后、上下、左右關系，打下了良好的基礎。

2.總結規律，讓學生親自嘗試

在《機械制圖》教學中，由空間物體繪制三視圖的過程，是學好《機械制圖》的基礎，也是培養學生空間想象能力的關鍵所在。更是《機械制圖》入門的轉折點，因此，這一環節較為重要。所以在教學過程中，我對三視圖的畫法和三視圖的識讀作重點解釋，并引導學生從中找出規律性的東西——“長對正、高平齊”。但是對于三視圖的“寬相等”一般同學難以理解，這就通過模型的旋轉，弄清俯視圖的前后與左視圖的前后關系，得出“寬相等”的原由，這樣對于學生理解“三視圖”的投影規律來說，既直觀又形象。為畫三視圖提供了依據和方便，并在教師的點撥下，學生親自動手畫圖，通過一到二次的模型測繪來鞏固所學的內容。

二、采取循序漸進的原則，逐步提高學生制圖能力

制圖課教學的反復性不等于機械的重復，由點、線、面——基本幾何體——簡單組合體——到復雜組合體的投影分析。從基礎理論開始就要強調“空間概念”，視圖上的一個點、一條線、一個面都有其空間位置，不要只停留在作圖的方法、步驟上，還要引導學生想象出其空間位置。從三維空間的建立，到熟練應用，再到復雜體的表達，這樣由淺入深，由易到難，循序漸進，才能使學生制圖能力逐步鞏固和提高。

1.課堂講解

為加深學生理解圖、物之間的關系，應有目的、有規律地安排講課先后順序。比如在講授三視圖的形成和投影規律時，我們可以先拿出一個長方形的模型，對照此模型（圖1）講解三視圖的畫法。觀察該長方形，它屬于水平面，根據平行平面的特性，其三視圖為線、面、線。即主視圖為平面積聚成的直線，俯視圖為該長方形(實形)，左視圖為平面積聚成的直線，由于長方形的長寬不等，故主視圖和左視圖盡管高度相同，且都是直線，但長度不同。

2.教學互動

制圖課有極強的實踐性，所以教師不能滿堂灌而不顧及學生的理解和接受知識的能力。教師在黑板上一邊講并要一邊畫出每種形體的視圖，同時要注意引導學生的學習興趣，提高學生想象力。要采用老師邊講邊畫，學生邊聽邊畫的互動教學，以加深學生對課堂內容的理解，同時教師也能及時發現學生理解知識的誤區并及時調整教學的重點和難點。

3.由淺入深，加大難度

學生了解了長方形的畫法，再畫長方體（圖2），讓學生對實物分別從前、左、上三個觀察角度畫三視圖 （框、框、框），掌握立體畫法。教師可巡回指導，看學生有沒有畫錯的地方，發現問題，并有針對性地解決。簡單長方體的三視圖會畫了，再增加一些難度。例如，在長方體中間放置一個粉筆盒（圖3）。教師在黑板上講解此實物（模型）的三視圖畫法，并讓學生邊看邊畫三視圖（或讓學生在黑板上做），最后把小長方體放置在大長方體中間與前面平齊位置處（圖4），讓學生自己畫出其三視圖。學生通過對長方形—長方體—對稱組合體——不對稱組合體這種由簡到繁，由易到難的三視圖的練習，逐步掌握三視圖的名稱、位置、上下、左右、前后之間的關系。

三、加強練習，提高圖、物轉化能力

要知道“紙上得來終覺淺，要得真知須躬行”，為增強制圖課的實踐性，一方面讓學生觀察機械零件的實物與模型，擺制圖積木，利用手邊現成的(如橡皮泥、水果等)材料自制制圖模型；另一方面通過大量作圖訓練，圖形與實物對比，用實物檢驗所畫圖形，反反復復訓練，才能不斷提高學生看圖與繪圖能力。

1.少講多指導，及時批改作業

制圖課的實踐性決定了制圖課的教師如同實習指導教師，要少講多指導。講課要簡明扼要，決不能滿堂灌。每節課均要留下一定的時間，給學生布置一定的課堂作業，教師在教室里巡回指導，現場回答學生存在的問題。教學要面向全體同學，要讓每一個學生在制圖課的學習中學有所得。制圖課教師的最大工作量莫過于批改學生作業。作業布置了，要督催學生及時把作業交上來。教師要及時批改作業。對作業中存在的共性錯誤問題，要及時安排習題課予以糾正；對于個別問題要單獨輔導，直至每個學生掌握。

2.多想圖物轉化

看圖的主要過程是根據物體的平面圖形，應用形體分析法及線面分析法，確定各組成部分的形狀和相對位置，最后綜合起來，想象出物體的形狀。看圖與畫圖是互逆過程：模型或實物—三視圖規律—平面圖形；平面（圖形）—形體分析法—空間形體。圖、物轉化就是看圖與畫圖間的相互轉化。在看圖訓練中仍需遵循循序漸進的原則，首先必須讓學生在掌握點、線、面的基礎上，掌握基本幾何體的投影規律。例如：三框(框對框)就要想到長方體（圖5）。

方框對三角形………三棱柱（圖6）

方框對圓框…………圓柱體（圖7）

簡單基本幾何體可以想象出形狀來，基本幾何體理解了，學生學習制圖自信心增強了，也為學習組合體奠定了基礎。

（1）培養學生獨立思考的能力。

制圖課的實踐性需要通過大量的制圖作業來完成。

學生在做作業時，要逐漸地培養學生的獨立思考，勤鉆肯問的習慣。學生的學習過程是自謀自得的過程。比如在講解補畫缺線時，教師不要急于在黑板上講述，要讓學生自己完成，教師只是啟發和引導。當學生苦思苦想恍然大悟后，此時學生的空間想象力就可大大地提高一步。

當然，學生真想不出時，適時的指點也可加深其印象。

（2）培養學生的發散思維能力。

技校畢業的學生，應具備技術改造和革新的能力，因而應特別注重培養學生的創造力。發散思維是創造思維的重要組成部分，是在給定條件及資料不充分的情況下，不依靠常規，發現變異，從多方面尋求答案的思維方法。如在布置制圖作業僅給出俯視圖（圖8），讓其補畫主視圖及左視圖（至少畫出三種不同形體）。這是一題多解，沒有唯一的答案。讓學生形成進一步探索和自學的余地，也使學生想象的空間更廣闊，看問題更全面。

（3）借助于多媒體教學及擺制圖積木提高學生的想象力。

教師可充分利用多媒體技術，如用繪圖軟件把學生普遍反映看圖難度大的圖形用3D造型進行三維演示，即上下、左右、前后旋轉，讓學生直觀的看清圖形，這樣十分有利于學生的觀察、分析、比較，從而發展學生的空間想象力。另外，長時間看平面圖形會使人感到枯燥乏味，想象力差的學生甚至反感和厭學，一見圖形就頭腦發脹，這時就應轉移看圖視線，及時安排擺制圖積木，發揮其動手能力，提高學習制圖課的興趣。

（作者單位：丹陽市技工學校）

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