在《機(jī)械識(shí)圖》教學(xué)中如何培養(yǎng)學(xué)生的空間想象力

殷麗娟 顧偉明

[摘 要] 空間想象力，是對(duì)空間幾何形體進(jìn)行觀察、分析、認(rèn)知的抽象思維能力，通常是在學(xué)生學(xué)習(xí)空間形體的過(guò)程中進(jìn)行培養(yǎng)的，通過(guò)對(duì)實(shí)物模型、教學(xué)模具的觀察、分析、識(shí)圖、畫(huà)圖以及綜合練習(xí)中建立起來(lái)，有一個(gè)逐步提高的過(guò)程。在中職《機(jī)械識(shí)圖》的學(xué)習(xí)和應(yīng)用過(guò)程中，學(xué)生的空間想象能力至關(guān)重要，通過(guò)不同手段來(lái)描述如何培養(yǎng)學(xué)生的空間想象能力。

[關(guān) 鍵 詞] 機(jī)械識(shí)圖；空間想象力；模型

[中圖分類號(hào)] G712 [文獻(xiàn)標(biāo)志碼] A [文章編號(hào)] 2096-0603（2017）30-0112-01

一、空間想象能力在《機(jī)械識(shí)圖》中的重要性

中等職業(yè)學(xué)校一年級(jí)的學(xué)生第一次接觸機(jī)械專業(yè)課——《機(jī)械識(shí)圖》，它是工程界的技術(shù)語(yǔ)言。而學(xué)習(xí)《機(jī)械識(shí)圖》最大的障礙就是缺乏空間想象力，有些學(xué)生由于受數(shù)學(xué)平面幾何的思維限制，不能建立空間概念，不能識(shí)別空間圖形和平面圖形，也不能畫(huà)空間圖形，更不會(huì)借助空間圖形進(jìn)行舉一反三。以上種種，導(dǎo)致學(xué)生對(duì)學(xué)習(xí)專業(yè)課失去了興趣，久而久之就放棄了專業(yè)課的學(xué)習(xí)。因此，在《機(jī)械識(shí)圖》的教學(xué)過(guò)程中，要有意識(shí)、有計(jì)劃的培養(yǎng)學(xué)生的空間想象力，這是我們機(jī)械教師的首要任務(wù)，也是難點(diǎn)任務(wù)。

二、學(xué)生空間想象能力的培養(yǎng)

筆者以高等教育出版社出版的《機(jī)械識(shí)圖》第二版，并結(jié)合近十年的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)，談?wù)勅绾闻囵B(yǎng)學(xué)生的空間想象力。

（一）培養(yǎng)學(xué)生由實(shí)物模型出發(fā)的空間想象力

在教學(xué)實(shí)踐過(guò)程中，對(duì)項(xiàng)目三“基本體的表達(dá)與識(shí)讀”我通常會(huì)設(shè)置下列問(wèn)題：

1.空間投影面有幾個(gè)？分別指出來(lái)。

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(diǎn)的投影？

4.直線或平面在投影面上的投影？

對(duì)這些問(wèn)題，學(xué)生一時(shí)間并不能正確回答出來(lái)，但是通過(guò)教師借助教室空間和擺置模型，學(xué)生對(duì)三維空間有了初步的認(rèn)識(shí)。

（二）充分利用計(jì)算機(jī)繪圖的便捷性

通常在平面上畫(huà)軸測(cè)圖會(huì)有一個(gè)視覺(jué)差異。例如：畫(huà)一個(gè)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(shí)物均為正方形。為了讓學(xué)生更直觀的理解，可以通過(guò)旋轉(zhuǎn)、變形等方式讓學(xué)生觀察。學(xué)習(xí)球的體積公式的時(shí)候，找個(gè)一個(gè)合適的半球幾何體，即通過(guò)在圓柱中間挖去一個(gè)圓錐體，進(jìn)而推導(dǎo)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(huán)，而實(shí)物是圓和圓環(huán)。為了使形體更加有真實(shí)感，我們將這兩個(gè)形體從原來(lái)的位置中移出來(lái)，旋轉(zhuǎn)90度豎直放置，這樣兩個(gè)形體就恢復(fù)了本來(lái)的形狀，這樣學(xué)生就可以直觀形象地觀察到這兩個(gè)形體的面積相等，進(jìn)而通過(guò)理論證明兩者的面積相等。這樣，理論與實(shí)踐相結(jié)合，加深了學(xué)生對(duì)知識(shí)的融會(huì)貫通，使重點(diǎn)難點(diǎn)問(wèn)題輕松愉快地被解決，學(xué)生也不會(huì)感到枯燥乏味。

（三）引導(dǎo)通過(guò)學(xué)生通過(guò)多媒體輔助教學(xué)，仔細(xì)觀察圖形，尋求解決解題思路

目前的教學(xué)基本指導(dǎo)思想是老師教學(xué)過(guò)程中起主導(dǎo)作用，而學(xué)生在學(xué)習(xí)中占據(jù)主體地位。其目的是充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性和學(xué)習(xí)主動(dòng)性，授予漁而非授予魚(yú)，要讓學(xué)生會(huì)學(xué)而且樂(lè)學(xué)。利用多媒體輔助教學(xué)，把傳統(tǒng)一個(gè)教室一個(gè)黑板，老師講、學(xué)生聽(tīng)的教學(xué)過(guò)程打破，將課堂搬入機(jī)房，把典型的題目設(shè)計(jì)成動(dòng)畫(huà)故事情節(jié)，各種輔助軟件相互配合。學(xué)生根據(jù)動(dòng)畫(huà)的演示，形象了解解題過(guò)程和思路。這樣，不需要老師特意講解，學(xué)生自己可以通過(guò)自己努力找到求解的方法，在求解過(guò)程中無(wú)形中建立了空間思維能力，理解了抽象的概念。通過(guò)實(shí)踐我們不難發(fā)現(xiàn)，多媒體教學(xué)具有傳統(tǒng)教學(xué)方式不可比擬的優(yōu)越性。首先，多媒體教學(xué)可以使課堂活潑生動(dòng)，有效吸引學(xué)生的注意力，充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，并且教師的板書(shū)量也大大減少；其次，多媒體教學(xué)的應(yīng)用增大整堂課的容量，知識(shí)的連貫性更強(qiáng)。由于多媒體教學(xué)直觀、生動(dòng)、省時(shí)、省力等多方面優(yōu)點(diǎn)，在現(xiàn)代教學(xué)中廣泛應(yīng)用，也形成了良好的教學(xué)生態(tài)，學(xué)生愛(ài)聽(tīng)，老師愿講。

（四）要求學(xué)生自制空間立體模型

根據(jù)物體都是由點(diǎn)、線、面等構(gòu)成的特點(diǎn)，讓學(xué)生自制空間立體教學(xué)模型，紙質(zhì)、金屬、木質(zhì)的均可，因地取材，或是與實(shí)訓(xùn)課程結(jié)合，將教學(xué)模型作為實(shí)訓(xùn)內(nèi)容。學(xué)生通過(guò)自制立體模型更好地了解平面圖形與立體圖形之間的關(guān)系，想象出豐富的空間模型，久而久之，更好地拓展了學(xué)生的空間思維能力，增強(qiáng)了學(xué)生的空間想象能力，滿足了學(xué)生的個(gè)性化需求。

總之，在《機(jī)械識(shí)圖》教學(xué)過(guò)程中以學(xué)生為主體、教師為輔，加強(qiáng)對(duì)學(xué)生的引導(dǎo)和啟發(fā)，更好地調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和主動(dòng)性，從而激發(fā)學(xué)生的注意力、興趣和求知欲望，通過(guò)模型、CAD教學(xué)、多媒體教學(xué)等不同形式，多角度、多層次地培養(yǎng)學(xué)生空間想象力和觀察力，使學(xué)生能更好地掌握《機(jī)械識(shí)圖》這門(mén)專業(yè)基礎(chǔ)課，為以后學(xué)好專業(yè)課打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

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