在《機械識圖》教學中如何培養學生的空間想象力

殷麗娟 顧偉明

[摘 要] 空間想象力，是對空間幾何形體進行觀察、分析、認知的抽象思維能力，通常是在學生學習空間形體的過程中進行培養的，通過對實物模型、教學模具的觀察、分析、識圖、畫圖以及綜合練習中建立起來，有一個逐步提高的過程。在中職《機械識圖》的學習和應用過程中，學生的空間想象能力至關重要，通過不同手段來描述如何培養學生的空間想象能力。

[關 鍵 詞] 機械識圖；空間想象力；模型

[中圖分類號] G712 [文獻標志碼] A [文章編號] 2096-0603（2017）30-0112-01

一、空間想象能力在《機械識圖》中的重要性

中等職業學校一年級的學生第一次接觸機械專業課——《機械識圖》，它是工程界的技術語言。而學習《機械識圖》最大的障礙就是缺乏空間想象力，有些學生由于受數學平面幾何的思維限制，不能建立空間概念，不能識別空間圖形和平面圖形，也不能畫空間圖形，更不會借助空間圖形進行舉一反三。以上種種，導致學生對學習專業課失去了興趣，久而久之就放棄了專業課的學習。因此，在《機械識圖》的教學過程中，要有意識、有計劃的培養學生的空間想象力，這是我們機械教師的首要任務，也是難點任務。

二、學生空間想象能力的培養

筆者以高等教育出版社出版的《機械識圖》第二版，并結合近十年的教學經驗，談談如何培養學生的空間想象力。

（一）培養學生由實物模型出發的空間想象力

在教學實踐過程中，對項目三“基本體的表達與識讀”我通常會設置下列問題：

1.空間投影面有幾個？分別指出來。

2.基本幾何體在各投影體系中的投影是怎樣的？

3.基本幾何體上任意取點的投影？

4.直線或平面在投影面上的投影？

對這些問題，學生一時間并不能正確回答出來，但是通過教師借助教室空間和擺置模型，學生對三維空間有了初步的認識。

（二）充分利用計算機繪圖的便捷性

通常在平面上畫軸測圖會有一個視覺差異。例如：畫一個正方體，它的某些面都變形為平行四邊形，才能有立體感，而實物均為正方形。為了讓學生更直觀的理解，可以通過旋轉、變形等方式讓學生觀察。學習球的體積公式的時候，找個一個合適的半球幾何體，即通過在圓柱中間挖去一個圓錐體，進而推導出兩者在等高處的截面積相等。在圖上觀察，其截面積為橢圓或是橢圓環，而實物是圓和圓環。為了使形體更加有真實感，我們將這兩個形體從原來的位置中移出來，旋轉90度豎直放置，這樣兩個形體就恢復了本來的形狀，這樣學生就可以直觀形象地觀察到這兩個形體的面積相等，進而通過理論證明兩者的面積相等。這樣，理論與實踐相結合，加深了學生對知識的融會貫通，使重點難點問題輕松愉快地被解決，學生也不會感到枯燥乏味。

（三）引導通過學生通過多媒體輔助教學，仔細觀察圖形，尋求解決解題思路

目前的教學基本指導思想是老師教學過程中起主導作用，而學生在學習中占據主體地位。其目的是充分調動學生的學習積極性和學習主動性，授予漁而非授予魚，要讓學生會學而且樂學。利用多媒體輔助教學，把傳統一個教室一個黑板，老師講、學生聽的教學過程打破，將課堂搬入機房，把典型的題目設計成動畫故事情節，各種輔助軟件相互配合。學生根據動畫的演示，形象了解解題過程和思路。這樣，不需要老師特意講解，學生自己可以通過自己努力找到求解的方法，在求解過程中無形中建立了空間思維能力，理解了抽象的概念。通過實踐我們不難發現，多媒體教學具有傳統教學方式不可比擬的優越性。首先，多媒體教學可以使課堂活潑生動，有效吸引學生的注意力，充分調動學生的學習積極性，并且教師的板書量也大大減少；其次，多媒體教學的應用增大整堂課的容量，知識的連貫性更強。由于多媒體教學直觀、生動、省時、省力等多方面優點，在現代教學中廣泛應用，也形成了良好的教學生態，學生愛聽，老師愿講。

（四）要求學生自制空間立體模型

根據物體都是由點、線、面等構成的特點，讓學生自制空間立體教學模型，紙質、金屬、木質的均可，因地取材，或是與實訓課程結合，將教學模型作為實訓內容。學生通過自制立體模型更好地了解平面圖形與立體圖形之間的關系，想象出豐富的空間模型，久而久之，更好地拓展了學生的空間思維能力，增強了學生的空間想象能力，滿足了學生的個性化需求。

總之，在《機械識圖》教學過程中以學生為主體、教師為輔，加強對學生的引導和啟發，更好地調動學生學習的積極性和主動性，從而激發學生的注意力、興趣和求知欲望，通過模型、CAD教學、多媒體教學等不同形式，多角度、多層次地培養學生空間想象力和觀察力，使學生能更好地掌握《機械識圖》這門專業基礎課，為以后學好專業課打下堅實的基礎。

參考文獻：

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