制圖教學(xué)中學(xué)生空間想象能力培養(yǎng)探析

程例

摘 要：培養(yǎng)學(xué)生的空間想象能力是機(jī)械制圖教學(xué)中的重點(diǎn)，更是難點(diǎn)。破解難點(diǎn)應(yīng)基于空間想象能力之本質(zhì)，結(jié)合現(xiàn)實(shí)條件下學(xué)生的自身特點(diǎn)，以投影轉(zhuǎn)化規(guī)律為基礎(chǔ)，以豐富的感知材料為依托，以靈活務(wù)實(shí)的教學(xué)方式為抓手，將講練結(jié)合、實(shí)踐至上、分層實(shí)施等有機(jī)整合在一起，最終達(dá)到提高學(xué)生制圖能力的目標(biāo)。

關(guān)鍵詞：空間想象能力？感知材料？講練結(jié)合？實(shí)踐至上？分層實(shí)施

機(jī)械制圖是中等職業(yè)技術(shù)學(xué)校機(jī)電類(lèi)相關(guān)專業(yè)的一門(mén)重要技術(shù)基礎(chǔ)課，其教學(xué)目標(biāo)是培養(yǎng)學(xué)生的繪圖能力、識(shí)圖能力及空間想象能力。將空間的機(jī)器零件在圖紙上用各種圖形表達(dá)出來(lái)，屬畫(huà)圖過(guò)程，依附于繪圖能力；根據(jù)平面圖形分析出機(jī)器零件的空間結(jié)構(gòu)形狀，則屬看圖過(guò)程，依附于識(shí)圖能力。貫穿在這兩個(gè)目標(biāo)之中的主線就是空間想象能力，可見(jiàn)培養(yǎng)學(xué)生的空間想象能力是制圖教學(xué)中的核心所在。

在機(jī)械制圖學(xué)科的教學(xué)過(guò)程中，很多老師都有這樣的感覺(jué)：培養(yǎng)學(xué)生的空間想象能力實(shí)在太難。如何突破難點(diǎn)，需要我們認(rèn)真研究。

一、空間想象能力之本質(zhì)

空間想象能力，一般認(rèn)為是，形成客觀事物的大小、形狀、位置關(guān)系的表象以及對(duì)其進(jìn)行加工、改造、創(chuàng)新的能力?？臻g想象能力是人類(lèi)認(rèn)識(shí)現(xiàn)實(shí)世界空間不可缺少的能力因素。對(duì)《機(jī)械制圖》來(lái)說(shuō)，空間想象能力則是指準(zhǔn)確構(gòu)建空間形體與視圖之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系，并在此基礎(chǔ)上進(jìn)行空間分析的能力。

從本質(zhì)上來(lái)看，空間想象能力是一種“形象思維”能力。其構(gòu)建的前提是充分的表象積累之上的綜合分析能力；其構(gòu)建的過(guò)程是在實(shí)現(xiàn)“物→圖”轉(zhuǎn)化的反復(fù)訓(xùn)練中逐步形成并提高的。由此看出，識(shí)圖和繪圖是彼此關(guān)聯(lián)的有機(jī)整體，繪中有識(shí)，識(shí)中有繪。具備了一定的識(shí)圖能力才能正確選擇表達(dá)方式并繪制圖形；具備了一定的繪圖能力才能充分認(rèn)識(shí)圖形所對(duì)應(yīng)的空間形體結(jié)構(gòu)。

培養(yǎng)學(xué)生制圖空間想象能力，當(dāng)以構(gòu)建形體的空間表象為基礎(chǔ)，以識(shí)圖與繪圖訓(xùn)練為載體，并在實(shí)際教學(xué)過(guò)程中實(shí)施積極有效的方法，循序漸進(jìn)，逐步深入，最終方能實(shí)現(xiàn)質(zhì)的突破。

二、空間想象能力培養(yǎng)之途徑

1.著眼基礎(chǔ)投影理論的教學(xué)，掌握轉(zhuǎn)化規(guī)律，為空間想象能力的建立創(chuàng)造條件

將空間形體用平面圖形來(lái)表示，這本身就是一個(gè)矛盾。對(duì)初次接觸這一問(wèn)題的學(xué)生來(lái)說(shuō)，由于他們沒(méi)有立體幾何相關(guān)的知識(shí)儲(chǔ)備，空間概念難以迅速建立，故學(xué)習(xí)起來(lái)會(huì)感到困難。投影理論是《機(jī)械制圖》的作圖理論。它是研究把空間形體表現(xiàn)在平面上所建立的一系統(tǒng)原理，是空間形體與平面圖形相互轉(zhuǎn)換的“規(guī)則”與“紐帶”。運(yùn)用投影理論分析形體及圖形的能力，就成為空間想象能力培養(yǎng)的首要任務(wù)。要培養(yǎng)學(xué)生牢固樹(shù)立“正投影”的概念，以此為出發(fā)點(diǎn)透徹理解三視圖的形成過(guò)程，掌握從形體到視圖的轉(zhuǎn)化方式，進(jìn)而理解各視圖之間的“三等”尺寸關(guān)系和“六向”方位關(guān)系。這兩種關(guān)系是實(shí)現(xiàn)互換轉(zhuǎn)化、形成制圖能力的重要依據(jù)。從內(nèi)容上看，此部分投影理論并不多，但它是實(shí)現(xiàn)三維立體到二維平面轉(zhuǎn)換，樹(shù)立空間概念并培養(yǎng)空間想象能力的一個(gè)重要的環(huán)節(jié)。

2.靈活運(yùn)用感知材料，豐富思維表象，為空間想象能力的發(fā)展提供平臺(tái)

空間想象能力的基礎(chǔ)是空間表象，而空間表象是基于人對(duì)現(xiàn)實(shí)世界的直接感知與認(rèn)識(shí)的。只有使學(xué)生獲得較多的感性積累以豐富表象內(nèi)容，才能構(gòu)筑新的表象，發(fā)展空間想象能力。因此，靈活地選用直觀感知材料是十分重要的。感知材料的類(lèi)型很多，從工廠機(jī)器到實(shí)物模型，從直觀圖到幻燈片、掛圖，包括現(xiàn)代教學(xué)中廣泛采用的多媒體技術(shù)，都是建立感性認(rèn)識(shí)的有效方式。不同的感知材料具有不同的特點(diǎn)及作用，教學(xué)中應(yīng)根據(jù)課型內(nèi)容靈活選擇。要注意的是，感知材料僅是教學(xué)中的輔助手段，只能起拐杖的作用，目的是幫助學(xué)生走路，而最終必須去掉拐杖方能獨(dú)立走路。

3.立足學(xué)生實(shí)際，有的放矢地開(kāi)展教學(xué)活動(dòng)，為空間想象能力的提高構(gòu)筑通道

學(xué)生是教學(xué)活動(dòng)的主體。只有從學(xué)生的現(xiàn)狀出發(fā)，以學(xué)生的興趣、內(nèi)在動(dòng)機(jī)為立足點(diǎn)，切實(shí)關(guān)注學(xué)生的情感體驗(yàn)，讓學(xué)生主動(dòng)參與課堂教學(xué)，這樣才能充分調(diào)動(dòng)學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí)的積極性，最終達(dá)到培養(yǎng)空間想象能力之目標(biāo)。

（1）堅(jiān)持“講練結(jié)合”的教學(xué)模式。講解與練習(xí)相結(jié)合是專業(yè)課教學(xué)的有效模式，也是培養(yǎng)學(xué)生空間想象能力的基本方法。教師在講解過(guò)程中，應(yīng)透徹把握教材核心，靈活選擇教學(xué)方式，做到：精講授課內(nèi)容，著重于對(duì)重點(diǎn)、難點(diǎn)知識(shí)的剖析與探究，其中選擇恰當(dāng)?shù)牡湫屠}是教學(xué)中的重要環(huán)節(jié)之一。目前所使用的教材中，其例題的設(shè)計(jì)均不夠合理，需要教師下大功夫進(jìn)行重新設(shè)計(jì)。

（2）堅(jiān)持“實(shí)踐至上”的教學(xué)原則。讓學(xué)生多實(shí)踐，將動(dòng)腦與動(dòng)手結(jié)合在一起，這既是專業(yè)課教學(xué)的特色，也是培養(yǎng)學(xué)生空間想象能力的有效途徑。職校教師面對(duì)的學(xué)生，文化基礎(chǔ)薄弱，學(xué)習(xí)動(dòng)力大多不足，尤其對(duì)理論性的知識(shí)普遍呈現(xiàn)“排斥”心理，但他們愛(ài)動(dòng)手，實(shí)踐能力并不遜色。結(jié)合這些基本特性，在教學(xué)過(guò)程中，應(yīng)竭力為學(xué)生創(chuàng)造實(shí)踐的機(jī)會(huì)，在不斷的動(dòng)手實(shí)踐中，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，用持續(xù)獲取的“成就感”來(lái)培養(yǎng)他們的自信心、不斷發(fā)展空間想象能力。一方面，鼓勵(lì)學(xué)生自己動(dòng)手制作教具、模型，如制作三面投影板、切制實(shí)物泥型等。學(xué)生大多會(huì)表現(xiàn)極大的熱情。在此基礎(chǔ)上，可以分析制圖投影的基本原理、繪制形體的三視圖等，效果十分理想。另一方面強(qiáng)化板圖訓(xùn)練。學(xué)生對(duì)繪制板圖往往很積極，這既能提高學(xué)生的繪圖能力，更能有效地培養(yǎng)學(xué)生耐心、細(xì)致的工作作風(fēng)，對(duì)形成職業(yè)素養(yǎng)意義重大。另外，可組織學(xué)生去到工廠、車(chē)間進(jìn)行參觀學(xué)習(xí)，讓學(xué)生更直觀感受識(shí)圖的過(guò)程及重要性。

（3）堅(jiān)持“分層實(shí)施”的教學(xué)理念。分層教學(xué)、分層練習(xí)、分層輔導(dǎo)、分層矯正，這是新課程理念下素質(zhì)教育的基本要求，也是培養(yǎng)學(xué)生空間想象能力的重要方式。在課堂教學(xué)中，可以針對(duì)學(xué)生的現(xiàn)狀，適時(shí)選擇分層教學(xué)方式，將教學(xué)要求置于各層次學(xué)生的最近發(fā)展區(qū)中，使教學(xué)要求與學(xué)生學(xué)習(xí)能力相適應(yīng)，真正實(shí)現(xiàn)“因材施教”的教學(xué)目的。對(duì)于低層水平學(xué)生應(yīng)采用“低起點(diǎn)、慢變化、多輔導(dǎo)、勤鼓勵(lì)”；對(duì)于中層水平學(xué)生應(yīng)采用“重基礎(chǔ)、加變化、多練習(xí)、抓反饋”；對(duì)于高層水平學(xué)生應(yīng)采用“小綜合、多變化、快步走、高要求”，必要時(shí)可引用“小先生制”。 對(duì)于空間想象能力突出、位于高端層次的學(xué)生冠以“小先生”稱號(hào)，讓他們結(jié)對(duì)指導(dǎo)空間想象能力差、位于低端層次的同學(xué)。這種來(lái)自于同學(xué)的“教導(dǎo)”往往使他們易于接受，學(xué)習(xí)熱情會(huì)逐漸高漲，空間想象能力也提高較快。而對(duì)于這些“小先生”來(lái)說(shuō)，因獲得老師、同學(xué)的認(rèn)同，加上有“教導(dǎo)”的壓力，學(xué)習(xí)也愈加認(rèn)真，綜合能力提升也愈加明顯。

三、小結(jié)

空間想象能力的培養(yǎng)是一個(gè)長(zhǎng)期的、艱巨的過(guò)程，需要我們有足夠的耐心及智慧。在實(shí)際教學(xué)過(guò)程中，教師應(yīng)牢固樹(shù)立“以學(xué)生為中心”的理念，按照學(xué)生的現(xiàn)實(shí)特點(diǎn)探究空間想象能力建立、發(fā)展和提高的規(guī)律，緊緊圍繞識(shí)圖、繪圖兩個(gè)環(huán)節(jié)開(kāi)展有效訓(xùn)練，用靈活、務(wù)實(shí)的教育教學(xué)方式促進(jìn)全體同學(xué)不斷提升空間想象能力，圓滿完成制圖教學(xué)的核心目標(biāo)與任務(wù)。

（作者單位：安慶市第一職業(yè)教育中心）