机械制图提高学生空间想象能力探索

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摘 要：良好的空间想象能力是学好《机械制图》的基础，所以如何提高学生的空间想象能力就成为众多代课教师必须思考的问题。该文从直观教学、实践教学、课后讨论和多媒体教学四个方面对这个问题进行了一些探索，希望对学生空间想象能力的提高能有所帮助。
关键词：空间想象能力 空间想象能力的提高 探索
中图分类号：G412 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2014）04（c）-0211-01
《机械制图》是机械、机电类专业的一门专业基础课。学习的主要目的就是要求学生掌握最基本的绘图知识与技能，培养学生的绘图和读图能力，为其他专业课的学习做好铺垫，为学生以后从事技术工作打下坚实的基础。其实，不管是绘图还是读图，都离不开空间想象能力。什么是空间想象能力呢？所谓的空间想象能力就是人们对客观事物的空间形式进入观察、分析、认知的抽象思维能力，既能根据物体的平面图想象出空间立体图形，也能根据物体的空间立体图形想象出其平面图形。那么，如何才能提高学生在学习《机械制图》时的空间想象能力呢？该就此问题进行详细分析。
1 采用挂图、模型等直观教学方式，增强学生物与图之间的联系
目前，中职院校的在校生多数为初中毕业生或少数高中毕业生，对于空间立体几何几乎没有什么接触，即便有也是最简单的基本形体，其知识储量远远不能满足《机械制图》的学习要求。这对于初学《机械制图》的他们可以说是一个很大的挑战。那么，教师在上课时，就可以采用挂图、模型等比较直观的教学方式，把实物和图形联系起来，提高学生的空间想象能力。比如讲基本体的三视图，我们可以直接拿一些圆柱体、正方体、圆锥体、球体等实物，让学生比对着实物去画。画好以后，再仔细观察这些基本体的三视图，抓住其特征，对应地想象出这些基本体的立体图形。如下图，看到两个相同的等腰三角形与一个圆形，那它对应的就应该是圆锥体。看到三个相同的圆形，我们就应该想到它对应的基本体是球体。只要学生看到基本体的三视图能立马想象出它的立体图，或者看到基本体的立体图能立马想象出它的三视图，这样培养学生空间想象能力的第一步就达到了。（见图1）
2 通过实践，引发学生兴趣，充分发挥他们的想象力和创造力
仅有基本体的空间想象能力对于学习《机械制图》而言是远远不够的。因为我们都知道，任何机器零件，单从形体的角度来看，都是由基本体按一定的连接方式形成的组合体，所以我们还要培养学生对组合体的空间想象能力。既然组合体都是由基本体演变而来，那么我们可以把这些组合体分解成基本体来研究。如图我们可以把它看成是一个长方体，然后用一个正垂面P进行一次截割，再用一个铅垂面Q进行二次截割。这时，我会组织学生自己动手操作，在操作中收获快乐。我们可以用刀把土豆先切成一个长方体，再沿着正垂面P切一次，看看形状的变化，然后沿着铅垂面Q切一次，再观察一下形状的变化。根据形状的变化，逐渐画出物体的三视图。也可以引导学生在这个物体上再加一些基本体，或者在这个物体的基础上再进行切割，再画物体的三视图。如此反复练习，在三视图和立体图之间进行互换练习，提高学生的空间想象能力。
当然，除了这些课堂的实践外，我们还可以带学生进实习工厂，参观学习，自己动手加工一些小机器零件，激发学生的学习兴趣。让学生多接触生活中常见的机器零件，多看机器零件的图纸，对提高学生的空间想象能力也是有很大帮助的。（见图2）
3 课后展开讨论活动，总结提高空间想象能力的方法
课后讨论是教师教学中一个必不可少的环节，通过课后讨论可以让许多课堂上没有解决的问题课后得以解决，或者将课堂上的内容做一个延伸。当然课后讨论也不是盲目的，需要老师很好地引导。我们可以精心挑选一些图形，让学生自己比较，相互探讨，最终自己得出结论，总结提高空间想象能力的方法。（见图3）
如果单看主视图和俯视图，它们都是一样的，但是再加上左视图，我们就知道这是四个形状各异的物体。此时，我们就可以组织学生展开讨论。一个视图能唯一确定物体的形状吗？那两个视图呢？是不是只有三个视图才能唯一确定物体的形状呢？经过这样的讨论，让学生反复摸索，不断比较，自己总结，使学生的空间想象能力在课后讨论中得到提高。
4 教师利用现代化的教学设备，开拓学生的思维想象空间
随着科学技术的发展，传统的“一张嘴一支粉笔一块黑板”的教学方法已被打破，多媒体教学在课堂上应用的越来越多。使用PPT等多媒体教学方式，可以把抽象的、枯燥的学习内容转化成形象有趣的、可视可听的动感内容，使教材和媒体之间优势互补。形象的三维动画或Flash更容易让学生多角度观察物体，认识物体，开拓学生视野，促进学生空间想象能力的提高。
总之，提高学生空间想象能力的方法很多，在教学的过程中我们可以根据不同的需要采用不同的方法，不断探索，不断创新。
参考文献
[1]果连成.机械制图[M].中国劳动社会保障出版社，2007.
[2]孙仲荣.机械制图[M].煤炭工业出版社，1997.