淺談“讀組合體三視圖的方法和步驟”的教學(xué)構(gòu)思

摘 要：本文結(jié)合教學(xué)經(jīng)驗，介紹了“讀組合體三視圖的方法和步驟”的教學(xué)的學(xué)前準(zhǔn)備各種事項和教學(xué)過程的具體步驟，詳盡地闡述了教學(xué)思路，具有很強(qiáng)的可操作性和借鑒意義。

關(guān)鍵詞：表象 想象 形體分析法 面形分析法

由于學(xué)生已學(xué)習(xí)過“畫組合體三視圖的方法和步驟”的知識，因此筆者在進(jìn)行“讀組合體三視圖的方法和步驟”內(nèi)容的教學(xué)時，結(jié)合學(xué)生的前期組合體知識掌握的實際情況和學(xué)習(xí)能力，逐漸積累經(jīng)驗和感受，從以下幾個方面對本節(jié)的教學(xué)進(jìn)行了調(diào)整、設(shè)計和構(gòu)思。

一、教材分析

縱觀《機(jī)械制圖》教材的整體知識結(jié)構(gòu)，“組合體”章節(jié)是教材前五章的核心章節(jié)，也是整本教材的重點章節(jié)之一，是培養(yǎng)學(xué)生畫圖和讀圖能力的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。同時，本章的教學(xué)效果對后續(xù)章節(jié)知識的掌握和靈活運用起到?jīng)Q定性的作用。

其中“讀組合體三視圖的方法和步驟”一節(jié)是繼“畫圖的方法和步驟”之后更具難度和推進(jìn)性的核心內(nèi)容之一，包含的主要內(nèi)容是如何將平面三視圖轉(zhuǎn)化為空間組合形體，使空間想象和思維能力得到實質(zhì)性提高。

二、教學(xué)目標(biāo)

1.知識目標(biāo)

根據(jù)識讀方法和步驟，能夠熟練運用和總結(jié)形體分析法和面形分析法識讀已知組合體視圖， 構(gòu)思還原空間組合形體，最終達(dá)到熟練的程度。

2.能力目標(biāo)

培養(yǎng)學(xué)生具備熟練識讀較復(fù)雜組合體視圖的能力，使學(xué)生具備分析和解決問題的方法和思路，即掌握一定的思維方法和工作方法，有利于學(xué)生更好地適應(yīng)企業(yè)的生產(chǎn)節(jié)奏。

三、學(xué)情分析和學(xué)前準(zhǔn)備

1.中職院校學(xué)生學(xué)習(xí)的特點

中職院校學(xué)生學(xué)習(xí)的特點主要有以下幾個方面：基礎(chǔ)知識太薄弱，缺乏學(xué)習(xí)興趣；沒有良好的學(xué)習(xí)習(xí)慣和學(xué)習(xí)方法；學(xué)習(xí)的自覺性和自制力差。因此，需要教師在教學(xué)方法上注意變通，在語言表達(dá)上有意識地貼近學(xué)生。

2.增加學(xué)生頭腦中形體的表象儲備，以提高學(xué)生構(gòu)思組合體的能力

通過簡單基本體模型和教師的講解，學(xué)生觀察后，在頭腦中形成表象。學(xué)生隨著學(xué)習(xí)的深入和知識的豐富，各種基本體的表象在頭腦中經(jīng)過篩選并重新組合，從而想象構(gòu)思出新組合體的組合過程，因此讀圖就是一個從表象上升到想象的過程。學(xué)生能否讀懂三視圖，從而構(gòu)思出組合體形狀，在某種程度上，取決于學(xué)生頭腦里形體的表象儲備量。所以筆者利用實際條件和機(jī)會，通過以下途徑讓學(xué)生有更多的直觀性感知機(jī)會，增加學(xué)生的形體表象儲備。

在基本體、截交線及相貫線章節(jié)的教學(xué)中，教師讓學(xué)生觀察相關(guān)的模型、機(jī)器部件，利用多媒體課件，并且動員學(xué)生在課余時間使用常見的材料（比如蘿卜、橡皮泥等）自制一些簡單的幾何模型。

一般來說常見基本體的視圖特征可以總結(jié)如下：長方體——矩形框?qū)匦慰?；三棱柱——矩形框?qū)θ强?；圓柱體——矩形框?qū)A形框；圓錐體——圓形框?qū)θ强?；圓球體——圓形框?qū)A形框。因此，筆者要求學(xué)生在理解的基礎(chǔ)上，必須熟練記憶常見基本體以及被簡單切割后的三視圖特征，便于需要時迅速準(zhǔn)確地從表象儲備中“提取”。

在學(xué)生具備熟練記憶特征三視圖的能力之后，筆者將大量的圖形或軸測圖，組合成選擇題的題庫，讓學(xué)生根據(jù)形體或圖形從給出的若干答案中選取正確的一項。教學(xué)實踐證明：選擇題可以增強(qiáng)學(xué)生的判斷力，提高學(xué)習(xí)興趣，對增加學(xué)生的表象儲備量起到事半功倍的作用。

四、教學(xué)過程

1.復(fù)習(xí)回顧

（1）復(fù)習(xí)三視圖的投影規(guī)律。因為在讀圖過程中必須依靠“三等”規(guī)律進(jìn)行線框劃分，所以它是讀圖的重要依據(jù)。

（2）利用PPT課件展示各種基本體及其三視圖的實例，在牢固記憶并提取學(xué)生頭腦中表象儲備的基礎(chǔ)上，使學(xué)生讀圖時更容易根據(jù)線框主要特征的不同確定基本體，為擴(kuò)大想象力、構(gòu)思組合體做鋪墊。

（3）復(fù)習(xí)組合體的組合形式和表面連接關(guān)系，為明晰各線框、圖線的含義奠定基礎(chǔ)。

2.引入新課

在引入新課環(huán)節(jié)，要讓學(xué)生明白“畫圖”和“讀圖”的區(qū)別。組合體三視圖是根據(jù)已有的空間形體或軸測圖，按照正投影方法繪制在平面上。讀組合體三視圖則是根據(jù)已有的視圖進(jìn)行分析、判斷，想象空間形體的形狀。因此畫圖和讀圖是兩個可逆的過程，相輔相成，互為促進(jìn)和補(bǔ)充。但是，畫圖有直觀的實體形狀，而讀圖是一種從解讀二維平面圖形，通過大腦思維進(jìn)行構(gòu)思，在想象中還原成三維空間立體的過程，所以畫圖相對于讀圖而言容易一些。因此，為了迅速準(zhǔn)確地讀圖，學(xué)生需要掌握讀圖的基本要領(lǐng)和步驟。

3.講授新課

（1）讀圖的基本要領(lǐng)。

第一，幾個視圖聯(lián)系起來讀圖。筆者在講解“幾個視圖聯(lián)系起來讀圖”時，采用倒敘的方法深入淺出。先利用PPT在屏幕上顯示圖（1），引導(dǎo)學(xué)生積極思考，說出若干答案，同時筆者在黑板上草繪答案的軸測圖。

繼續(xù)在屏幕顯示圖2，演示矩形線框——回字形，并提問學(xué)生。該圖對于學(xué)生有一定難度。筆者在引導(dǎo)的同時在屏幕顯示若干答案，總結(jié)“兩個視圖不確定”并顯示在屏幕上。

筆者通過以上兩個圖例的分析和講解，使學(xué)生明白一個視圖只能反映形體一個方向上的特征，由此讓學(xué)生樹立讀圖的整體意識，即讀組合體視圖必須把所給的幾個視圖聯(lián)系起來整體分析，才能想象出物體的形狀。隨后，筆者在黑板上板書“幾個視圖聯(lián)系起來讀圖”。同時將此內(nèi)容小結(jié)為一段順口溜：“一個視圖答案多，兩個視圖不確定，三個視圖可唯一？幾個視圖必聯(lián)系?！?/p>

在屏幕上，順口溜的第三句顯示之后，問號稍晚再出現(xiàn)。此處小細(xì)節(jié)設(shè)置的目的是為第四句話 “幾個視圖必聯(lián)系”的重要性做鋪墊，讓學(xué)生明白現(xiàn)階段接觸的形體用三個視圖可以唯一確定，但是隨著后續(xù)章節(jié)知識的深入，就需要把幾個視圖（≥3）聯(lián)系來進(jìn)行識讀。

第二，明確視圖中線框和圖線的含義。掌握此條讀圖要領(lǐng)的前提：要求學(xué)生熟練掌握基本體的三視圖投影特征，便于大腦中表象的提取。

以下是對視圖中線框和圖線的含義分析。

①視圖中每一封閉線框（粗實線或細(xì)虛線組成的線框）可能表示下列兩種情況：表示形體上的一個平面（平行面、垂直面、一般位置平面）或曲面，或表示形體上的曲面與曲面相切或曲面與平面相切（光滑過渡）的一個表面。

②視圖中多個封閉線框可能表示下列兩種情況：視圖中任何相鄰的封閉線框，一般表示形體上不同位置的表面（可能相交的兩個面或兩個不相交的面）；圖中大線框包含小線框，可能表示有凸出面（如疊加體）或有凹進(jìn)面（如切割體或通孔）。

③視圖中的每條圖線可能表示下列三種情況：投影面的垂直面有積聚性的投影；兩個面的交線的投影；曲面投影的轉(zhuǎn)向輪廓線。

第三，善于構(gòu)思物體的形狀。根據(jù)中職學(xué)生的年齡和特點，筆者在講解此條讀圖要領(lǐng)之前， 先設(shè)計了一個環(huán)節(jié)——列舉兩個生活中的實例。

第一個例子：中學(xué)生寫記敘文的六要素：時間、地點、人物、起因、經(jīng)過和結(jié)果，此外學(xué)生還要具有主觀的豐富想象力，一篇文章才能充滿情感和色彩，才能打動讀者。

第二個例子：中國聯(lián)想公司的廣告詞“人類失去聯(lián)想，世界將會怎樣”，一語雙關(guān)，巧妙地強(qiáng)調(diào)了“聯(lián)想”的重要性。

通過這兩個實例以及筆者在PPT中顯示的如何構(gòu)思形體的讀圖實例，學(xué)生已領(lǐng)悟到在遵循前兩條基本要領(lǐng)的條件下，還需要積極調(diào)取大腦中的表象儲備以快速過濾和綜合，發(fā)揮想象，構(gòu)思出符合已知三視圖的組合體。

（2）讀圖的基本方法和步驟。讀圖的基本方法與畫圖一樣，主要也是運用形體分析法，對于較難讀懂的視圖，常常還需輔以面形分析法。

第一，運用形體分析法進(jìn)行讀圖的步驟。為了加強(qiáng)教與學(xué)的效果，使學(xué)生好記好用，筆者把形體分析法的讀圖方法和步驟按照“分”“對”“想”“合”四個步驟進(jìn)行分析講解。四個步驟的具體解釋和操作如下。

步驟一：分（畫線框，分形體）。從反映形體特征明顯的主視圖入手，將組合體三視圖劃分為若干線框。

步驟二：對（對投影，辨位置）。從主視圖開始，分別把已劃分好的線框，按三視圖投影關(guān)系，在其他視圖中找出相對應(yīng)的各線框，確定其位置。

步驟三：想（細(xì)分析，想形狀）。通過仔細(xì)分析投影，想象各個線框所對應(yīng)的基本體形狀。

步驟四：合（合起來，想整體）。確定各線框所代表的基本體之后，將其進(jìn)行組合，并注意各形體之間的相對位置和表面連接關(guān)系，綜合想象，確定整體。

強(qiáng)調(diào)：以上四個步驟只是常規(guī)方法，并不是識讀每一個組合體視圖都必須經(jīng)過這四步。

第二，運用面形分析法讀圖。讀圖時，除了運用形體分析法，對于比較復(fù)雜，較難讀懂的三視圖，必要的時候，還需輔以面形分析法。特別是當(dāng)某投影面的垂直面在該投影面上投射為一條直線時，要充分利用其他兩個投影面上的類似性對平面形狀進(jìn)行分析，這樣入手較為簡便。

至于學(xué)生使用面形分析法的技巧和熟練程度的問題，筆者在教學(xué)中會利用具體例題循序漸進(jìn)地加以展開和深入。

4.鞏固新課

筆者利用PPT的特點，采用邊回顧，邊提問，邊演示的方式，將重點和難點加以精煉和總結(jié)。 通過布置簡單典型習(xí)題加以鞏固新課內(nèi)容，筆者巡視并給予具體指導(dǎo)。（因為后續(xù)安排有專門的讀圖習(xí)題課，所以較難的習(xí)題留在課后和習(xí)題課，以便學(xué)生有充分的獨立思考時間。）

5.布置作業(yè)

筆者在布置作業(yè)時，根據(jù)習(xí)題難度不同提前給予適當(dāng)?shù)狞c撥和提示。

6.課后總結(jié)

課后筆者針對當(dāng)堂課教學(xué)的感觸予以書面記錄，針對學(xué)生在課堂上對所學(xué)知識的反映和表現(xiàn)以及作業(yè)情況也及時記錄，將優(yōu)秀作業(yè)拍成照片制作課件，在下一節(jié)課展示和點評，并給予表揚和鼓勵，以激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的主觀能動性。

五、小結(jié)

筆者在《淺談“畫圖的方法和步驟”的教學(xué)構(gòu)思》這篇論文（已發(fā)表）中已詳細(xì)地闡述在教學(xué)中形體分析法的具體運用，在教學(xué)中也予以實踐，效果顯著，為 “讀圖”章節(jié)的教學(xué)奠定了扎實基礎(chǔ)。加之筆者在“讀圖”章節(jié)中的教學(xué)構(gòu)思和準(zhǔn)備，使整個教學(xué)過程有條不紊地進(jìn)行，實現(xiàn)了學(xué)生在實物和圖形之間自如的轉(zhuǎn)化和實質(zhì)性的突破。

（作者單位：鄭州技師學(xué)院）