運用建構主義原理進行機械制圖課程建設

左 鋼 張力力

《機械制圖》是工科類專業的主干課程,其研究對象是機械圖樣,其目的是培養學生的繪圖、識圖和空間想象能力。制圖課中的空間分析和想象能力是指在接受物體的二維和三維信息后,經過聯想和判斷、想象和推理等思維活動,確定物體在空間的位置和幾何形狀的能力。該課程教學難度大,傳統的教學模式主要是通過教師板書,借助模型、掛圖進行課堂教學,效率低、信息量小。在計算機技術的迅速普及和推動下,從上個世紀80年代初的電化教學、計算機輔助教學到今天的多媒體教學,已經由單一的紙介質教材轉化為多種介質共存,現代化教學手段具有更豐富、更先進的表達能力,并且能把音像和多種媒體所表述的內容與教材有機結合,形象生動。

一、傳統機械制圖教學的弊病

1.以教師為中心的行為主義教學模式

在傳統填鴨式的課堂教學中,由于教師始終唱主角,學生處于被動地位,阻礙了學生的學習興趣,抑制了學生的發展。

2.黑板作圖效率低下,教學信息量較少

傳統的機械制圖教學模式是粉筆+黑板式的教學,教師在課堂上往往要書寫大量的板書,畫大量的圖,工作效率低下,無法與學生進行充分交流。

3.實物模型數量較少,學生感到很抽象

機械制圖是一門抽象性很強的課程,在學習過程中需要一定的空間想象能力,而青少年學生的抽象思維能力往往較差,這就使得在制圖教學中存在著較多的難點。

4.分析幾何形體的結構時,缺乏形象生動的教學手段

例如,在講解組合體的讀圖時,各種類型的組合體視圖的分析過程,以往教師都是利用徒手繪制軸測圖的方法來展示視圖所表達的形體的形狀,這對教師的徒手繪制軸測圖的能力要求較高,尤其是新教師很難掌握,影響教學效果。

二、在建構主義理論的指導下,對機械制圖課程的教學進行設計

1.將認知學習理論應用于教育技術實踐

以學生為主體,遵循學生的認知和學習規律,在教學中正確設計多媒體課件教學方案,積極調動學生的參與意識。為了使媒體的利用能在教學中發揮最佳效果,教學媒體設計除了要考慮教學目標、教學內容、教學對象外,還需以認知心理學為依據,得出一批有價值的結論,機械制圖課程建設正是基于這種建構主義理論基礎上,運用多媒體、網絡技術來實現教學設計的。

2.設計學習環境和教學模式

隨著學生認知學習理論的普及,人們認識到學生是信息加工的主體,是意義的主動建構者,因此,多媒體課件在設計中形成的交互性教和學的情景,能把教師和學生有機地聯系起來。

3.利用多媒體課件將機械制圖中的難點和重點突出表達出來,使學生把握重點,理解難點

建構主義認為,學習總是與一定 情景相聯系的。思維和學習只有在特定的情景中才有意義。所有的思維、學習和認知都是處在特定的情景脈絡中的。因此,通過多種媒體的設計,展現幾何形體的結構特征,以此來使學生在這種特殊的情景中,將大腦中的各種簡單形體的認知聯系起來,形成對復雜幾何形體的認知,從而正確理解利用二維圖形對三維幾何形體的表達。

4.引導學生開展協作學習

為了使意義建構更有效,教師應在可能的條件下組織協作學習,開展討論與交流,并對協作學習過程進行引導使之朝有利于意義建構的方向發展。所以,多媒體課件注重教學方法的設計,對知識點的介紹是循序漸進的,提供交互方式的設計,將知識逐漸深化。

5.組織學生利用網絡進行學習

在網絡環境下進行學習,學習者、教師和學習伙伴的思維與智慧就可以被溝通共享,共同完成學習任務。制作網絡課程,可以通過網絡方便學生對課堂教學內容進行復習鞏固,并可組織學生對典型的題目進行討論,發表各自的不同看法。

6.強調多范圍、多層次的學習

課程教學設計最好將學生認知和學習理解為個體層次和社會層次之間的動態互動過程。如果只關注某一個層次,并假設其他因素都是常態或者是可以預期的,就不能充分提供有效的學習情景。因此,制作包含各種層次要求的習題庫和試題庫,可以適合不同層次學生練習的需要,滿足教學考核的需要。

三、結束語

在具體的教學實踐中,我們不斷嘗試運用最新的現代教育技術,以建構主義教育理論為指導,對傳統的機械制圖課程教學進行改革,課程建設是一項系統工程,工作量很大,需要多方協作、領導支持,開發研制人員還要有奉獻精神。這項工作對推進教育教學改革,提高教學水平將有深遠意義。◆(作者單位:湖北省襄樊工業學校)

□責任編輯:周瑜芽