淺談高中通用技術中三視圖教學的幾點體會

摘 要：在蘇教版技術與設計1的教學過程中，“三視圖的識別與繪制”是比較抽象且難以理解的，但是三視圖在技術設計中又是表達與交流設計構思、設計方案的一種常用的技術語言。如何讓學生能更簡單有效地學會識讀三視圖，而且還要能夠繪制簡單的三視圖。針對此教學內容，就如何進行有效地教學進行了探討。

關鍵詞：通用技術;三視圖教學;孔明鎖

通用技術課程自2006年開設以來，已逐步呈現出其特點：以提高學生的技術素養，促進學生全面而豐富個性的發展為目標。它不是單純的技能訓練課程，而是一門立足于實踐、高度綜合、注意創造、教學與人文融合的課程，對個人的發展有著積極的意義。

“三視圖”是技術與設計1中學生要掌握的一項重要內容，其中包括對三面投影體系的理解，對基本的投影規律的認識和應用，對三視圖的辨識和簡單幾何體的三視圖的正確繪制，以及尺寸的正確標注等。筆者在教學過程中發現對于這部分內容的教學比較棘手：按照學生的理論，“我們在七年級數學和現在的立體幾何中已學過三視圖，都會了！”但是，當筆者要求按照立體圖繪制三視圖時，學生的問題層出不窮，此其一;另外一個方面，通用技術課程所涉及的設計本身是一個不斷展現自己技術思維的過程，如何讓別人了解自己的設計思想，準確、簡潔地表達自己的設計構思，這都需要通過圖樣來表達。

因此，學生不但要學會識讀三視圖，而且還要學會繪制簡單的三視圖，并且在今后的設計實踐中，能夠運用三視圖來表達自己的設計構思，與他人交流設計方案，從而獲得全面的評價，優化設計方案。本文針對此教學內容，就如何進行有效教學做了探討。

一、問題分析

筆者針對在教學過程中可能出現的問題做了如下分析：

1.三視圖投影規律是否要講解

課程標準中，通用技術課程對“三視圖繪制”一節的基本要求是：能識會畫基本幾何體的三視圖。那么，三面投影體系的教學是否需要？回答當然是肯定的，而且三面投影體系是三視圖建立的平臺，不可不建。不僅要建，而且要學生能理解，會應用，但不可講解太深。其實，現在的高中生在初中數學課中都學過三視圖，如三視圖投影規律：長對正，高平齊，寬相等，學生都知道。但實際畫圖，大部分學生仍無從下手，不知道各圖的相對位置、比例，也看不出尺寸，找不出長、寬、高的關系。這實際是理論與實際嚴重脫離，學生學的知識不會應用造成的。通用技術課程不僅要讓學生學習投影體系和投影規則，更重要的是讓學生學會使用投影體系、應用投影規則。

2.教學過程中重、難點是否有所偏差

“設計圖樣的繪制”是蘇教版通用技術課程技術與設計1第六章的內容，包括草圖、三視圖、電子線路圖等。在本章中“三視圖”的教學是重點，但是在實際教學中，容易出現下列問題：

（1）部分教師認為三視圖對學生技術能力要求太強，僅幾課時無法完成教學任務。因此教師在教學過程中，將三視圖教學放在次要的位置，而將重點投向草圖教學。其實，對于握筆方法的訓練，對于線條粗細繪制的訓練，不應該是通用技術課程的訓練內容和主要任務，學生在初中甚至小學時就已經訓練了。草圖是設計的重要表現手段，一般學生早已認知，草圖的學習，應貫徹新課程的理念，在實際應用中（如方案的構思等）學習，通過體驗實際任務的表達完成，再通過交流和評比，1～2課時就能讓學生達成草圖繪制的認知。

（2）部分教師認為三視圖教學很重要。因為三視圖蘊含的技術信息是草圖不可代替的，一定要讓學生扎扎實實學會、學好，因此，沿用了”機械制圖“課的教學形式，非常詳細地介紹了三視圖繪制的基本知識，從幾何畫法，到投影的基本知識，到立體的表面交線，到尺寸標注，到組合體、機件的表達方法等，十幾個課時下來，學生對三視圖的學習興趣反而下降了，表現出厭煩情緒。其實正是因為三視圖技術性強，才更有利于學生技術素養的提高，選擇好適當的載體和教法，三視圖的教學用不多的課時就可以實現教學目標。

3.主要是教師“教”還是學生“學”

三視圖的教學過程中，三視圖的教學難度比較大，教師通常都竭盡全力把畫法規律講清楚，基本是“教師講一課時學生畫一課時”，結果是教師講得多，學生練得少。學生學會了跟著老師畫，照著圖樣畫，但當教師放手讓學生自己繪制三視圖時，問題就來了。這樣的教學方式，對于只有幾課時的三視圖教學，學生要能夠較好地掌握，肯定是行不通的。如何讓學生自主有效地學會三視圖？首先就要把以教師講解為主的課堂，變為以學生練習為主的課堂，特別是學生的自主學習。

二、方法探究

1.從“生活中”取三面投影體系，就地取材

通用技術課程的基本理念之四就是緊密聯系學生的生活實際，學生能看懂的教師不用去講，三面投影體系（如圖1）也是一樣，教材中的文字表達學生完全能夠看懂，教師要解決的是怎么去利用生活實際。學生整日坐在教室里，就近取“教室這個長方體”，共同建立一個三面投影體系（如圖2），讓學生指認其中的正投影面（V面），水平投影面（H面）和側投影面（W面），說出教室里有的物品如水杯、講臺、課桌、凳子等在不同面的投影情況。

三面投影體系：如圖1所示：

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比較學生身邊的“三面投影體系”：

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利用教室的一角進行現場“取材”，讓學生加深對三面投影體系的認識。

隨著投影體系的初步建立，讓每一位學生利用練習本或書在課桌上各自建立起自己的三面投影體系，指認三面投影體系中的各個面，學生有了自己的三面投影體系，有利于形成對幾何體投影圖形的直觀認識。

2.利用“傳統文化”，豐富學生的學習過程

中華文明博大精深，現代生活中傳承了太多古老民族幾千年文明的結晶，其中孔明鎖的出現及應用就是一例。相傳是三國時期諸葛孔明根據孔明的發明，結合八卦玄學的原理發明的一種玩具，曾廣泛流傳于民間。拼裝時需要仔細觀察，認真思考，分析其內部結構。它有利于開發大腦，靈活手指，是一種很好的益智玩具。筆者上課時用的孔明鎖有六根（如圖3），正好是六個不同的簡單幾何體，而且由簡到繁，包含基本的圖線，非常適合三視圖教學的需要，加上孔明鎖本身是智力玩具，對學生會有比較強的吸引力。

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學生按組配一套孔明鎖，由簡到繁，一根一根放在自己建立的三面投影體系里，可以讓學生在操作中輕松地學習三視圖的繪制（如圖4），具體過程如下：

（1）繪制件1，學生跟著老師畫：教師邊畫邊講解三視圖繪制規律和要求，學生邊畫邊認識繪制三視圖要點（該處由于教師要邊量取尺寸邊繪圖三視圖，故而可以加以簡單穿插尺寸標注的講解），圖形很簡單，但技術要求同樣嚴格。

三視圖如圖5：

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（2）繪制件2，學生自己嘗試著畫：由于跟件1差別不大，主要是變換件2的擺放位置，使每個投影面所得到的投影不同，學生在嘗試和互助中很快也能完成了任務。

三視圖如圖6：

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（3）繪制件3，學生自己繪制：圖形有點復雜，必須仔細量取對比，認真研究確定三視圖的投影，便能正確完成三視圖繪制。

（4）繪制4、6，學生繪制（件5不畫）：通過多個形體的繪制，最終掌握三視圖繪制的基本技能（件3、4、6三視圖略）。

整個三視圖繪制教學兩課時完成，畫了五個三視圖，并且是按照幾何體畫出來的，很好地實現了教學目標，孔明鎖作為教具對三視圖繪制的作用功不可沒。

3.進行課程信息化整合，引入多元化教學

進入21世紀以來，科學技術迅速發展，已經大規模地應用到人們的日常生活中，掌握通用技術已經成為現代人必備的素養之一。計算機技術及應用軟件可以幫助學生快速地形成畫圖的認識，例如Photoshop，Flash，Power-Point等輔助教學軟件，可以把教師講的過程反復呈現，通過課件的引領，學生由淺入深地完成三視圖繪制的過程，如圖7所示，為用Flash所繪簡單圖示：

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圖7

除了通過課件展示三視圖外，還可以使用如AutoCAD2012，CAXA電子圖板，GoogleSketchUp，CAXA實體設計等計算機繪圖軟件，從三視圖的快速生成，到相應立體圖的轉換、著色、翻轉，直至輸出到數控車床上加工成產品，讓學生領略了高效率、高品質的制圖操作和加工技術，形成了較廣博的技術見識。有興趣的學生在課程的引導下會在課后自主學習和實踐計算機制圖，使其達到一定的技術水平。

4.結合工藝加工制作，加深理解

結合第七章“模型或原型的制作”，在進行實際操作過程中，學生要會識圖。學生要能看懂圖樣，并最終將工件呈現出來，這不是文字和語言能解決的問題，而實踐操作正好解決了該難題。孔明鎖就是很好的載體，根據孔明鎖的三視圖圖樣，讀懂關鍵技術信息，各小組成員共同探討、齊心協力，畫線、鋸割、鑿、銼、磨，經一系列工藝加工過程，制作出合格孔明鎖。

通過實踐操作，學生不僅加深了對圖樣的理解，還學會了鋸、鑿、磨等工藝技術的操作，對學生而言，無論是知識，還是技能都得到了提高，達到事半功倍的效果。通過三視圖的學習，學生獲得了很多：建立了三面投影體系的概念，掌握了投影規則，學會了繪制簡單幾何體的三視圖，學會了基礎的尺寸標注，能理解并讀懂三視圖表達的幾何體，能夠對簡單幾何體進行簡單的加工制作，學會了鋼鋸的使用，學會了木鑿的使用，學會了磨合配套做成孔明鎖系統，培養了正確有效地使用工具的好習慣，學會了學習，學會了合作……

三、教學反思

在“三視圖”的教學過程中，利用“生活中”存在的三投影體系來探究三個視圖的形成及相互之間的規律，利用“孔明鎖”這類亦智亦趣的“教具”，使教學內容更加直觀、更加豐富，吸引了學生的注意力，提高了學生的參與度。

教師通過運用模型、多媒體軟件將抽象的教學內容，形象地展現給學生。使學生把整個心理活動都積極參加到學習中來，讓學生的認識由感性知識上升到理性知識，以此來提高學生對通用技術相關知識的學習興趣，培養學生的技術素養，但是，實際的教學效果總是有些不盡如人意。

1.因為每位學生的空間想象能力與認知水平不同，所以學生的接受程度也有所不同

在運用“孔明鎖”來加深課程內容時，教師展示內容本意是盡可能地讓學生理解透徹，引導學生根據展示內容來繪制三視圖，但是總有學生將注意力集中于裝配“孔明鎖”，而繪制出的三視圖也頗令人費解。

2.在學生實踐過程中，學生興趣很高，但是與教師的目標“差之千里”

通過學生的實際動手操作，筆者的原意是通過知識的延伸和拓展（工藝加工過程），促進學生對知識的內化和提升（三視圖的繪制），但是從實際的效果看，結果并不是很理想。

但是，通過不同的方式手段卻可以更全面地了解學生的各種具體情況，筆者通過對學生各種學習情況的分析、研究，抓住大多數學生存在的帶普遍性的問題，再適當地進行啟發和指導，使學生困惑、納悶的思維豁然開朗。

通過學習三視圖，學生獲得了技術體驗、技術知識、技術能力、實踐應用能力，以及社會適應能力，這應該就是通用技術課程所提倡的教育理念，是教育的追求，是本課程所要實現的目標。

參考文獻：

張瑞林.機械制圖教學中注重學生能力培養的研究與實踐[J].化工高等教育，2007（6）.

編輯 段麗君