基于建構(gòu)主義的《機(jī)械制圖》問題驅(qū)動(dòng)課型研究

文/廣州市增城區(qū)職業(yè)技術(shù)學(xué)校 李金玉

《機(jī)械制圖》是中職機(jī)械類專業(yè)的重要專業(yè)基礎(chǔ)課，教學(xué)目的在于引導(dǎo)學(xué)生掌握機(jī)械制圖基本知識(shí)和繪制方法，培養(yǎng)學(xué)生的空間想象能力。但《機(jī)械制圖》課堂教學(xué)并不理想，教學(xué)有效性比較差。究其原因，一方面中職學(xué)生《平面幾何》沒學(xué)好，也沒有學(xué)習(xí)立體幾何，缺乏空間想象力，缺乏機(jī)械零件的感性認(rèn)識(shí)，致使學(xué)習(xí)困難重重；另一方面教師的教學(xué)觀念和方法比較傳統(tǒng)，忽視了課程實(shí)踐性的特點(diǎn)和學(xué)生學(xué)習(xí)主體性的發(fā)揮。因此，我們有必要以建構(gòu)主義理論為指導(dǎo)，以問題為核心，以解決問題為動(dòng)力，探究中職《機(jī)械制圖》教學(xué)規(guī)律，構(gòu)建基于建構(gòu)主義的《機(jī)械制圖》問題驅(qū)動(dòng)課型，提高教學(xué)質(zhì)量。

一、課型及其特征

建構(gòu)主義理論認(rèn)為，知識(shí)不是通過教師傳授得到，而是學(xué)習(xí)者在一定的情境中即社會(huì)文化背景下，借助其他人的幫助，如人與人之間的協(xié)作交流，利用必要的學(xué)習(xí)資料，通過問題的意義建構(gòu)學(xué)習(xí)。問題是學(xué)習(xí)的起點(diǎn)，用問題營造學(xué)習(xí)情境，促使學(xué)生產(chǎn)生疑問，在疑中思、在思中學(xué)；用問題賦予意義構(gòu)建，增強(qiáng)學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)；用問題形成學(xué)習(xí)通道，通過問題的解決發(fā)展能力。

問題驅(qū)動(dòng)的學(xué)習(xí)是圍繞生產(chǎn)生活中一些結(jié)構(gòu)不明確的問題所展開的調(diào)查和尋求解決方法而組織的，這些問題沒有簡單、固定、唯一的正確答案，容易被設(shè)置成情景和模仿現(xiàn)實(shí)生活中的復(fù)雜情況，激起學(xué)生探索、尋找解決方法的愿望。

課型是課堂教學(xué)最具有操作性的教學(xué)結(jié)構(gòu)和程序。根據(jù)建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論和借助信息化技術(shù)，問題驅(qū)動(dòng)課型是學(xué)生在機(jī)械制圖的問題情境中，借助同學(xué)、老師的幫助，利用相關(guān)學(xué)習(xí)資源，通過問題的求解和意義的建構(gòu)而獲得機(jī)械制圖知識(shí)、技能，形成核心職業(yè)能力的一種專業(yè)課課型。問題驅(qū)動(dòng)課型具有以下特征。

(一)知識(shí)問題化

問題是課型的一個(gè)教學(xué)內(nèi)容(如一個(gè)項(xiàng)目、一個(gè)任務(wù)等)的核心，也是知識(shí)和技能的載體。問題驅(qū)動(dòng)課型是以機(jī)械圖樣為載體來重組教學(xué)內(nèi)容，以完成機(jī)械圖樣的閱讀或繪制為任務(wù)，將機(jī)械圖樣中所涉及的知識(shí)、技能點(diǎn)以問題的形式呈現(xiàn)在學(xué)生的面前，并以問題來突出學(xué)習(xí)的重點(diǎn)、難點(diǎn)，讓學(xué)生在提出、分析、解決問題的思維活動(dòng)中，掌握制圖知識(shí)、培養(yǎng)繪圖技能、形成職業(yè)能力。

傳統(tǒng)機(jī)械制圖教材按學(xué)科體系編排，系統(tǒng)嚴(yán)密，理論性強(qiáng)，但問題意識(shí)不強(qiáng)，這就需要恰當(dāng)?shù)卣辖滩模呀虒W(xué)內(nèi)容問題化，使教學(xué)過程成為問題的解決過程。

(二)學(xué)習(xí)情境化

建構(gòu)主義認(rèn)為，學(xué)習(xí)總是與一定的社會(huì)文化背景，即“情境”相聯(lián)系的。創(chuàng)設(shè)學(xué)習(xí)情境，使學(xué)生把新知識(shí)技能與先前已有的知識(shí)技能建立關(guān)聯(lián)，從而更有效地掌握新知識(shí)技能，讓學(xué)生更好地體驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容中的情感，原來枯燥的、抽象的知識(shí)變得生動(dòng)形象。

機(jī)械制圖被喻為工程界的語言，源于生產(chǎn)實(shí)踐。針對(duì)學(xué)生缺乏機(jī)械產(chǎn)品感性認(rèn)識(shí)的狀況，可組織學(xué)生到機(jī)械企業(yè)或工廠參觀，讓學(xué)生觀察機(jī)械產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)形狀和分析其尺寸大小，感受和理解機(jī)械圖樣與機(jī)械產(chǎn)品的聯(lián)系，豐富感性認(rèn)識(shí)；也可通過信息化技術(shù)創(chuàng)設(shè)虛擬的問題情境，如播放機(jī)械產(chǎn)品或零件的應(yīng)用視頻，引導(dǎo)學(xué)生思考如何用圖紙來表達(dá)實(shí)物，從而激發(fā)學(xué)生的興趣，促使學(xué)生更好地理解和建構(gòu)機(jī)械制圖知識(shí)。

(三)教學(xué)互動(dòng)化

建構(gòu)主義特別強(qiáng)調(diào)要為學(xué)生提供實(shí)踐與體驗(yàn)的機(jī)會(huì)，認(rèn)為學(xué)習(xí)者與周圍環(huán)境的交互作用對(duì)于理解學(xué)習(xí)內(nèi)容和知識(shí)的意義建構(gòu)起著關(guān)鍵性的作用。學(xué)生在識(shí)讀和繪制機(jī)械圖樣的過程中，難免會(huì)產(chǎn)生困惑和疑問，這時(shí)教師除引導(dǎo)他們積極思考外，還要引導(dǎo)他們通過互動(dòng)、協(xié)作、討論等一系列活動(dòng)來分析和解決問題，通過知識(shí)與思維的共享交流，在互動(dòng)中完成對(duì)所學(xué)知識(shí)的意義建構(gòu)，同時(shí)培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)隊(duì)精神及溝通交流能力。

(四)資源信息化

人們總是以自己的經(jīng)驗(yàn)為基礎(chǔ)來建構(gòu)和解釋現(xiàn)實(shí)，因此強(qiáng)調(diào)教學(xué)和學(xué)習(xí)方法的多樣性和個(gè)性化?，F(xiàn)代信息化技術(shù)為機(jī)械制圖個(gè)性化教學(xué)提供了條件，為學(xué)習(xí)活動(dòng)提供學(xué)習(xí)資源、認(rèn)知工具與通訊工具，為實(shí)現(xiàn)學(xué)習(xí)個(gè)性化提供保障。學(xué)生通過網(wǎng)絡(luò)資源或借助教師制作的課件、視頻、微課等教學(xué)資源，自主獲取信息，針對(duì)機(jī)械制圖學(xué)習(xí)問題進(jìn)行思考和解答；通過QQ、微信等在線會(huì)話軟件，師生可相互交流對(duì)問題的看法；通過學(xué)習(xí)通、藍(lán)墨云班課等在線測評(píng)系統(tǒng)，監(jiān)控學(xué)生的學(xué)習(xí)過程，測評(píng)并反饋學(xué)生的學(xué)習(xí)結(jié)果。

(五)思維層次化

建構(gòu)主義強(qiáng)調(diào)促進(jìn)學(xué)生高級(jí)思維能力的培養(yǎng)，不是識(shí)記和記憶等低層次思維技能。機(jī)械制圖學(xué)習(xí)的難點(diǎn)是二維圖與三維圖的相互轉(zhuǎn)換，通過平面圖能夠想象出三維實(shí)體，通過三維實(shí)體，學(xué)生能夠畫出平面圖。學(xué)生難學(xué)的主要原因是缺乏機(jī)械零件的感性認(rèn)識(shí)，空間思維能力薄弱。借助信息化技術(shù)，可以根據(jù)平面圖，制作復(fù)雜的三維實(shí)體，直觀呈現(xiàn)零件的結(jié)構(gòu)形狀，形象再現(xiàn)機(jī)械零件的裝配過程和工作原理，學(xué)生通過平面圖和立體圖的反復(fù)對(duì)比、思考和討論，可提高空間想象力，增強(qiáng)識(shí)圖能力，促進(jìn)高階思維能力的培養(yǎng)。

二、問題的設(shè)計(jì)

問題是指在一定情境中人們面臨的滿足某種需求或完成某一目標(biāo)所面臨的未知狀態(tài)，問題求解是解決未知狀態(tài)而進(jìn)行的一系列認(rèn)知加工過程。

設(shè)計(jì)問題是課型成功實(shí)施的關(guān)鍵，是課型成功實(shí)施的基本保障。一次成功的教學(xué)關(guān)鍵在于問題的設(shè)計(jì)，使問題具有挑戰(zhàn)性、真實(shí)性、困惑性，成為促使學(xué)生思維發(fā)展的抓手。研究表明，問題的設(shè)計(jì)要符合以下要求：

(1)與學(xué)生密切相關(guān)，能夠引起學(xué)生學(xué)習(xí)興趣；

(2)任務(wù)導(dǎo)向：清楚整個(gè)學(xué)習(xí)的重心和焦點(diǎn)；

(3)有一定的難度，足以綜合原有的知識(shí)。

機(jī)械制圖學(xué)習(xí)過程中涉及的問題主要有：圖樣采用什么表達(dá)方式？這種表達(dá)方式的原理和特點(diǎn)是什么？圖樣結(jié)構(gòu)形狀及尺寸大小怎樣？有哪些技術(shù)要求？如何繪制圖樣？根據(jù)新知識(shí)和技能點(diǎn)的特點(diǎn)，可通過設(shè)計(jì)一系列相關(guān)的問題引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)，通過問題求解來建構(gòu)知識(shí)。

以設(shè)計(jì)剖視圖問題為例，其前提是學(xué)生能夠解決視圖看圖和繪圖的問題，其問題情境是視圖難以清晰表達(dá)復(fù)雜零件的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，設(shè)計(jì)的問題舉例如下：

(1)為什么要用剖視圖表達(dá)物體？

(2)剖視圖是怎么樣形成的？其概念是什么？

(3)剖切位置如何選擇？

(4)剖面線繪制在哪里？規(guī)范畫法是怎樣的？

(5)內(nèi)部交線如何處理？

(6)如何正確繪制剖視圖？

這些問題密切聯(lián)系學(xué)生已有的視圖知識(shí)，緊緊圍繞剖視圖學(xué)習(xí)的重點(diǎn)、難點(diǎn)，層層深入，通過這些問題的探究和解決，學(xué)生就能完整地建構(gòu)剖視圖的知識(shí)，掌握剖視圖的繪圖技能。

三、課型的結(jié)構(gòu)

如上所述，問題是課型的核心，那么，課型的結(jié)構(gòu)也就是解決問題的主線。筆者設(shè)計(jì)了這樣的課型結(jié)構(gòu)：提出問題——分析問題——解決問題——反思問題。

(一)創(chuàng)設(shè)情境，提出問題

教師要充分創(chuàng)設(shè)問題情境，激發(fā)學(xué)生的興趣，讓學(xué)生理解學(xué)習(xí)的意義，產(chǎn)生學(xué)習(xí)的動(dòng)機(jī)。如可以利用微課呈現(xiàn)視圖和剖視圖表達(dá)機(jī)件內(nèi)部結(jié)構(gòu)的圖形，創(chuàng)設(shè)“哪個(gè)視圖能更直觀形象地表達(dá)零件內(nèi)部結(jié)構(gòu)？”的問題情境，引導(dǎo)學(xué)生通過觀察對(duì)比，發(fā)現(xiàn)剖視圖更能直觀、清晰表達(dá)物體的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，從而理解剖視圖學(xué)習(xí)的意義，再以完成典型剖視圖繪制為任務(wù)，引出剖視圖學(xué)習(xí)問題。

(二)分析問題，自主學(xué)習(xí)

學(xué)生根據(jù)教師所提出的問題進(jìn)行分析，確定學(xué)習(xí)重、難點(diǎn)，通過借助教材、微課、網(wǎng)絡(luò)等教學(xué)資源進(jìn)行思考和學(xué)習(xí)，初步解答問題。對(duì)于不理解或存在困惑的問題進(jìn)行整理和記錄，并提出可能的行動(dòng)、建議或解決方案。如對(duì)于剖視圖的概念及剖視圖如何形成的問題，學(xué)生通過看書和看微課，比較容易解答。對(duì)于如剖面線的繪制和內(nèi)部交線如何處理等問題，大部分學(xué)生覺得困難，可指出困難之處并假想問題的解決方案。在該環(huán)節(jié)，教師要培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)的能力，引導(dǎo)學(xué)生分析問題和獲取信息。

(三)合作探究，解決問題

學(xué)生經(jīng)過自主學(xué)習(xí)和思考，對(duì)問題有了初步的認(rèn)識(shí)，在該環(huán)節(jié)，學(xué)生相互交流，加深對(duì)問題的理解，通過會(huì)話和協(xié)作，進(jìn)一步借助學(xué)習(xí)資源和信息化技術(shù)對(duì)存在困惑和較難的問題進(jìn)行深入的探究，思考并形成解決方案。對(duì)于如剖面線的繪制和內(nèi)部交線如何處理的問題，有的學(xué)生通過重新學(xué)習(xí)微課來解決；有的學(xué)生根據(jù)教師所提供的剖視圖模型進(jìn)行觀察和思考；有的學(xué)生借助CAD三維軟件對(duì)實(shí)體進(jìn)行剖切，觀察其內(nèi)部的結(jié)構(gòu)形狀。教師在該環(huán)節(jié)中，要組織學(xué)生開展探究活動(dòng)，指引學(xué)生借助工具和利用資源解決問題，同時(shí)要把控學(xué)生探究的方向，給學(xué)生的探究活動(dòng)提供咨詢和幫助，培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)隊(duì)精神和問題解決能力。

(四)展示成果，評(píng)價(jià)反饋

學(xué)生經(jīng)過自主學(xué)習(xí)、思考和小組合作探究，已經(jīng)解決了任務(wù)所涉及的問題和完成了繪圖任務(wù)。在該環(huán)節(jié)，教師鼓勵(lì)小組代表展示任務(wù)成果或解決問題的方法，引導(dǎo)其他同學(xué)對(duì)成果進(jìn)行評(píng)價(jià)，交流解決問題的方法，分享解決方案，通過評(píng)價(jià)激勵(lì)學(xué)生學(xué)習(xí)。除此之外，教師還要引導(dǎo)學(xué)生反思其在整個(gè)問題解決過程中的表現(xiàn)，表揚(yáng)學(xué)生好的行為(如繪圖方法有創(chuàng)新)，指出學(xué)生的不足(如學(xué)習(xí)不夠?qū)Ｗ?以及努力的方向，提高問題解決能力。

四、課型實(shí)施原則

課型實(shí)施原則就是教學(xué)的基本要求，是運(yùn)用課型組織教學(xué)的經(jīng)驗(yàn)總結(jié)。實(shí)踐表明：基于建構(gòu)主義的《機(jī)械制圖》問題驅(qū)動(dòng)課型的實(shí)施原則主要包括如下幾項(xiàng)。

(一)聯(lián)系實(shí)際原則

課型中創(chuàng)設(shè)的問題情境一定要聯(lián)系生活、生產(chǎn)實(shí)際，與機(jī)械專業(yè)相關(guān)，能引發(fā)學(xué)生的注意。同時(shí)，問題的設(shè)計(jì)也應(yīng)結(jié)合學(xué)生的學(xué)習(xí)實(shí)際，不應(yīng)過易或過難，過易引發(fā)不了學(xué)生的興趣，過難學(xué)生就會(huì)望而止步。

(二)適時(shí)點(diǎn)撥原則

學(xué)生在問題求解的過程中，可能會(huì)出現(xiàn)困難，教師要準(zhǔn)確地把握教學(xué)時(shí)機(jī)，在學(xué)生學(xué)習(xí)出現(xiàn)困難需要幫助的時(shí)候適時(shí)進(jìn)行點(diǎn)撥，啟發(fā)學(xué)生思維，使問題求解過程順利進(jìn)行。

(三)因材施教原則

中職學(xué)生學(xué)習(xí)基礎(chǔ)參差不齊、個(gè)體差異性大，教師應(yīng)充分注意并因材施教，針對(duì)每個(gè)學(xué)生不同的學(xué)習(xí)情況采用不同的方法進(jìn)行啟發(fā)和引導(dǎo)，使每個(gè)學(xué)生的學(xué)習(xí)都能有所得益，思維都有所發(fā)展，問題求解能順利進(jìn)行。

(四)循序漸進(jìn)原則

人的思維發(fā)展總是從具體到抽象、從個(gè)別到一般、從簡單到復(fù)雜的，教師要遵循人的認(rèn)知規(guī)律，在教學(xué)中合理有序地提出問題，循序漸進(jìn)地啟發(fā)學(xué)生的思維，使學(xué)生課堂思維活動(dòng)富有節(jié)奏感和邏輯性。

總之，機(jī)械制圖問題驅(qū)動(dòng)課型改變了機(jī)械制圖“以學(xué)科為基礎(chǔ)、以教師為中心、學(xué)生被動(dòng)學(xué)習(xí)”的“灌輸式”教學(xué)形態(tài)，建立了“以問題為基礎(chǔ)，以學(xué)生為中心、教師為引導(dǎo)”的探究式課型，充分發(fā)揮了學(xué)生的主觀能動(dòng)性，不單提高了學(xué)生機(jī)械制圖專業(yè)能力，鍛煉了學(xué)生分析和解決實(shí)際問題的能力，更培養(yǎng)了學(xué)生的團(tuán)隊(duì)意識(shí)和創(chuàng)新精神。