如何培養(yǎng)中職生的空間想象和思維能力

梁偉泉

摘 要：《機械制圖》的內(nèi)容都是圍繞繪圖和讀圖展開，而且知識內(nèi)容抽象、難懂，要正確地繪圖和識讀圖樣，就要具有一定的空間想象和思維能力。本文就如何培養(yǎng)學生的空間想象和思維能力進行一番探索。

關(guān)鍵詞：機械制圖；空間想象；思維能力

中圖分類號：G715 文獻標識碼：A 文章編號：1005-1422（2014）04-0108-02

《機械制圖》的主要任務(wù)是培養(yǎng)具有一定的繪制和識讀機械圖樣的能力，空間想象和思維能力以及繪圖的實際技能。由于課程內(nèi)容都是圍繞繪圖和讀圖，而且知識內(nèi)容抽象、難懂，這就需要學生在學習過程中，不斷進行邊看書邊動手畫圖的練習，加深對課文的理解和熟練掌握繪圖方法。而繪圖和讀圖與空間物體有很密切的聯(lián)系，既根據(jù)立體繪圖，又根據(jù)視圖想象出物體的空間形狀結(jié)構(gòu)。因此，要正確地繪圖和識讀圖樣，就要具有一定的空間想象和思維能力。那么，如何培養(yǎng)學生的空間想象和思維能力呢？

一、看實物和軸測圖，在頭腦中初步形成物體的空間形狀

人們在日常生活中經(jīng)常接觸物體——立體空間形狀，對其形狀結(jié)構(gòu)已有些了解，故從其具體物體入手進行空間想象能力培養(yǎng)。教師可出示實物，讓學生認真觀察和思考物體的空間形狀結(jié)構(gòu)，并將所觀察到的各部分形狀綜合起來想象成整體形狀。即立體是由什么基本幾何體進行切割或疊加而成，凹凸情況如何？切割類物體的相交線形狀如何；疊加類物體的各組成部分的相對位置及表面連接關(guān)系怎樣？在觀察過程中，逐漸將實物形狀結(jié)構(gòu)默記在腦中。為了加強學生對實物與立體圖聯(lián)系的了解、掌握，在出示物體（實物）的同時，并出示物體立體圖，從而使學生明確立體圖中各位置與放置物體的關(guān)聯(lián)，增強自學能力。

如在棱柱的教學中，將正六棱柱模具放置在桌面上，先讓學生觀察棱柱由哪幾個面組成，是平面或有曲面，各個平面的形狀大小如何？并板書此位置的立體圖。然后與學生一起討論正六棱柱如何構(gòu)成，各平面、線的空間位置，是由兩個全等的正六邊形底面和六個全等矩形所構(gòu)成的，正六棱柱底面與棱面相垂直，棱線垂直于底面，使學生在頭腦中初步形成正六棱柱的空間形狀。又如鏜刀頭部，讓學生仔細觀察和思考，什么位置缺口，形狀如何？其基本幾何體是什么？用了什么平面去切？然后叫學生講述鏜刀桿頭部形狀：圓柱體用兩個側(cè)平面和兩個水平面挖成四方孔。

二、去物體，想象實物的具體空間形狀

繪圖和閱圖常常在沒有物體或軸測圖的情況下進行的，需在人的頭腦中想象立體。

在觀察了解其形狀結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上去掉實物，根據(jù)觀察結(jié)果，在頭腦中想象出物體的實際形狀，好似有一真實物體在眼前一樣。如要求學生閉上眼睛，想象剛才所放置的正六棱柱的形狀結(jié)構(gòu)，心中始終記住一個實物（正六棱柱），好象有一物體被你看到，上下兩個全等正六邊形都平行于地面，另外六個全等矩形（棱面）分別豎立在正六邊形各邊上圍成一個封閉空間，并想象出各棱面和棱線的相對位置等。

三、根據(jù)頭腦中想象的立體，想象其對應(yīng)視圖的形狀特點

在頭腦中正確想象物體的空間形狀結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，假設(shè)從三個方向去看物體，將會看見哪些面和線，以及什么位置出現(xiàn)缺口或凸部，如何缺或凸出來的，從而得到物體的三視圖。

如對稱中心位置豎直的正六棱柱：①從上向下看，只看到上底面（正六邊形），故俯視圖為一個正六邊形，反映上下底面實形，其余六個側(cè)棱面剛好與投影線（視線）對齊，與正六邊形邊線相重合；②從正面看，只看見三個側(cè)棱面，故主視圖中，就有三個粗實線線框，其余5個剛好與此三個線框相重合；③從左向右看，僅看見兩個側(cè)棱面，其余6個與之相對稱，故左視圖為兩個粗實線矩形線框。

又如鏜刀桿頭部：①從上向下，只能看到圓柱的上底面，俯視圖為反映底面圓的實形，方孔不可見，要用虛線表達出來；②從正面看，經(jīng)方孔直接看到后面，故主視圖中間矩形線框中只有細點劃線；③從側(cè)面看，想象由于開方形孔，實質(zhì)上就是將一部分圓柱面切去，即把圓柱面的最前、最后輪廓線切去一小部分，則看到方孔位置處的尺寸比其余位置向軸線方向凹入（矩形凹入），所以視圖中上下大、中間小，且方孔內(nèi)表面不可見部分用虛線來表達。

四、畫出視圖，并與立體相對照，在頭腦中形成圖形應(yīng)對應(yīng)其立體形狀

既然立體的視圖已在頭腦中形成，就按照圖形特點畫出三視圖。觀察圖形，并與想象的立體相對照，具體缺口，凸部形狀與圖形特點，從而培養(yǎng)其從圖形想象出立體形狀結(jié)構(gòu)的能力。

五、由視圖想象物體的形狀結(jié)構(gòu)

在牢固掌握各基本幾何體的投影圖特征的基礎(chǔ)上，進行由視圖想象物體的形狀結(jié)構(gòu)。

利用形體分析法和線面分析法，將視圖分線框，分清各組成部分，再將各部分的形狀與基本幾何體的視圖相對照把物體的形狀結(jié)構(gòu)想象出來。切割類物體，根據(jù)視圖形狀特點與各基本幾何體投影圖形特征相對照，找出未進行切割時的形體，并在頭腦中想著其結(jié)構(gòu)（或畫出其立體圖），再用完整基本幾何體的投影圖形逐個視圖對照，弄清什么位置缺，如何缺（利用線面分析法分析缺口用什么位置平面去切），在頭腦中形成新立體（最好根據(jù)想象結(jié)果畫出其立體圖）。最后進行視圖與立體圖相比較，檢查想象的正確性。

參考文獻：

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責任編輯 何麗華