淺談《制圖》教學中學生空間想象力的培養

摘要：對初學者來說，學習《制圖》課程必須邊學、邊想、邊分析，以培養空間想象能力；還要多畫圖、多識圖、多練習，提高識圖能力。

關鍵詞：空間想象力；制圖；畫圖；識圖

《制圖》是一門培養學生繪圖、讀圖、圖解能力的課程，實踐性很強。它需要學生在對平面圖形的分析、觀察以及對平面位置關系的想象基礎上拓展到空間圖形和空間位置關系上來，即把空間物體用平面圖形來表示。因此在《制圖》教學過程中思維訓練必須從二維空間向三維空間的思維發展。

運用多種教學媒體，發展學生空間想象力

利用直觀模型以利于學生直接感知表象，加深對形體的理解和記憶在講授“點、線、面的位置關系”時，我從長方體引入，先引導學生從直線與直線、直線與平面、平面與平面的位置關系進行思考，同時讓學生從直觀模型上觀察直線、平面固有的位置，進而認識平面、立體的圖形結構，然后再啟導學生感知身邊的教室、教學樓，切身體驗屋面與墻面的垂直關系、墻面與墻面的平行關系等。學生在這樣創設的形象空間情景里感悟和想象，學生就容易捕捉到點、線、面、體的相互關系，學生對點、線、面的位置關系空間原理弄懂了，空間想象力也得到了培養。制圖教學的核心在于讓學生學會由實物到圖形和由圖形到實物的二元轉換。學生的思維總是從具體的事物形象展現開始并隨著整個過程的進展而發展，為此，我準備了滿足教學所需的掛圖、模型和實物，在課堂教學中向學生展示，并引導學生一起剖析直觀教具，探討如何把實物“變”到圖上和由圖想象實物。在教學“三棱錐的三面投影”時，學生最難把握側面的投影。教學中，教師用模型分別用不同的位置來演示。原來學生的認知難題在直觀演示中由難轉易求得解讀，情景演繹激發了學生的學習興趣。

采用多媒體輔助教學，加強空間分析能力培養進行大量的空間分析是《制圖》課程區別于其他課程的顯著特點，因此培養空間想象能力與空間分析能力是《制圖》課程的重要任務。AutoCAD實體造型及其編輯功能，成為教師的最佳工具之一。例如，在講解切割體視圖時，在教師的備課圖庫中選用一個已經“切割”過的基本體打開，對照視圖把切去部分移出去放在旁邊，然后讓學生再觀察視圖，或者補畫其他視圖，再移出一個被切部分，再觀察視圖，直到最后完成。這樣，學生在空間—平面—空間的反復過程中，提高了空間想象力和分析能力。

動手切割、拼做，發展空間想象力

認知理論告訴我們：學習形成空間觀念的過程中，視覺和觸覺起著重要的作用。因此，在幾何形體教學過程中，在學生初步感知教材內容的基礎上，應設計讓學生動手操作的課堂教學環節，達到發展學生的空間想象力的目的。如在講授組合體的投影這一節時，在學生初步掌握簡單組合體投影規律的基礎上，要求學生按照教師印發的幾何圖形用橡皮泥進行削捏，將不同的組合圖形進行恰當的分、割、補。通過自己的分、割、補，使平面的圖形與空間立體圖形對應起來，并歸納出疊加型、切割型、相交型等不同類型的組合體。這樣，培養了學生的空間想象力。

讓學生自己動手做實驗、找結論。如在講授“點的投影特性”時，為突破“把握點的空間位置”這一難點，課前布置學生準備一個三維立體坐標軸和白紙（作投影面）、橡皮（作空間點）。課上三個學生一組，一人拿（橡皮）點，一人作垂線，一人觀察做記錄。這樣，學生在實驗中依據觀察到的平面點的坐標就較容易判斷出各投影點由哪兩個坐標組成。最后教師再稍加點撥。學生對“點的空間位置”的把握也就水到渠成了。

創設多樣的畫圖、識圖訓練

形式，提高空間想象力

在實際教學中，不少學生作圖不規范，錯漏較多，還有不少學生畫圖速度慢等等。于是在課堂活動進程中用多媒體畫圖演示，開展評析的環節創設；印發常見的基本直觀圖給學生，讓學生反復觀摩這樣的階梯鋪設；優秀作業的展示；畫投影圖比賽活動的組織。以上方法的采用，激活了《制圖》課，使學生在動手繪圖、動腦識圖中展開想象，能力得到培養。

無論是借用模型或多媒體課件，引用的目的不是為了說明原形及其基本形狀，更主要在于借用模型、課件進行觀察、分析，然后抽象概括出規律。在初始階段，讓學生臨摹，教師要進行示范，使學生明確畫圖的順序、方法。每一次根據物體畫出圖形之后，應從所畫的圖想象與原來物體的形狀是否相符。隨著學習的進展，應減少使用模型，直至掌握規律，應用自己的空間想象力，由圖形準確地想象到具體的形狀。如臨摹長方體、三棱柱后，可引導學生先畫出水平面、正面投影，在進一步畫出側面投影，體會形體的不同特征、成圖規律，為學習組合體的投影打下了基礎。

增加圖形動和變的訓練，升華空間想象力

為了使學生空間想象能力得到進一步的強化和鞏固，還應適當增加圖形動和變的訓練，讓學生在圖形變式和運動的研究過程中認識圖形的本質特征。如研究圓柱體、圓錐體的投影作圖，多數學生會認為，圓錐體其正面和側面的投影總相同。這時候可引導學生將形體放置方式作些改變，讓學生學會在非標準情景中抓主要特征，顯然對培養空間想象能力是非常有利的?！?/p>