創意的表達——三視圖及繪制

曹瑩瑩 畢業于首都師范大學，碩士研究生，現任北京市通州區運河中學造物坊社團教師，教授創客系列課程。多次參加教學設計和課堂教學比賽，指導學生多次在科技創新類比賽中取得優異的成績。曾獲通州區春華杯競賽一等獎、通州區優秀教學設計一等獎，通州區中小學通用技術微課征集一等獎等。多次帶隊參加各類科技比賽，所帶學生曾多次獲國家級二等獎、市級一等獎、區級二等獎等，本人多次獲得優秀輔導員稱號。

教學背景

近幾年，STEAM教育成為教育領域熱詞，越來越多的中小學校將其納入教研體系。STEAM教育有別于傳統的單學科、重書本知識的教育方式，而是在機器人教育搭建、編程、3D打印等課程中融入多學科知識，以創新思維貫穿學習的全過程，充分發揮學生的自主創造力，讓學生完成個性化發展，快樂學習，愛上科創活動，在實踐中掌握知識與技能，提高綜合素質和發展潛能。

本節課“創意的表達——三視圖及繪制”，融合了科學（光與影的知識）、工程（工程制圖）和數學（三視圖）領域的相關知識。教師在教學過程中應用了3D建模，讓學生能夠快速理解三視圖并進行實操繪制。學生學習三視圖有利于培養觀察能力、圖樣表達能力和工程思維，在規范繪圖中養成嚴謹務實的態度。

教學目標

知識與技能 1.了解視圖、三視圖的概念和形成過程。2.認識三視圖的對應關系（位置、大小）。3.掌握三視圖的繪制方法。

過程與方法 教師直觀演示三視圖的形成過程，學生通過小組交流合作，掌握三視圖的基本畫法，促使學生的思維活動外顯，提高學生的自主探究能力。

情感態度與價值觀 學生在三視圖的學習過程中，培養勇于探索的求學作風以及嚴謹務實的態度。

教學重點與難點

教學重點 三視圖的形成和繪制方法。

教學難點 對三視圖之間大小關系的理解，能做到規范作圖。

教學準備

多媒體、投影儀、課件、學案、自制教具、探照燈、3D打印模型。

教學過程

一、創設情境，導入新課

師：如果我們想制作一把便攜小椅子，如何表達自己的設計讓別人知道自己的創意呢？（學生思考）

師：我們可以通過口述、設計圖紙和制作模型等方法來表達自己的創意。這節課我們就來學習一種創意的表達方式——三視圖。生活中有很多設計都采用三視圖的方式進行表達。（如圖1）

教師小結：想要正確認識一個事物，需要從多角度去觀察它。

二、知識建構：視圖、三視圖

師：什么是視圖呢？我們通過接下來的動畫演示一起來認識一下視圖。PPT動畫展示如圖2所示。

（視圖：將物體放在人與投影面之間進行觀看，把視線看作投射線，利用正投影法，將物體投影到某一投影面上得到的圖形稱為視圖。）

舊知回顧：正投影法是投影光線與投影平面垂直時，在投影平面上得到物體視圖的方法。

學生思考：1.剛才老師給出的案例圖紙中（圖1），給出了幾個視圖？（三個）2.三個視圖需要幾個投影面呢？（三個）

三、合作探究1：三視圖對應關系

學生思考：三個視圖是在什么樣的投影關系中形成的呢？是哪三個視圖呢？

師：我們通過模擬三視圖的形成過程來學習。

學生用教具演示：兩名學生上臺演示，同時教師按學生演示步驟進行PPT動畫演示。

學生需要注意兩點：1.物體在三投影面體系中的位置一經選定，在投影過程中就不能移動或變更，直到所有投影都完成。2.在畫圖時，為了全面反映物體形狀，能夠看見的部分輪廓線通常畫成實線，看不見部分的輪廓線通常畫成虛線。

教師小結：三視圖是觀測者用正投影法，從上面、左面、正面三個不同角度觀察同一個物體而畫出的圖形。三視圖能基本反映物體的結構形狀，區分不同的物體。

學生思考：由于三個圖不在同一平面上，繪圖有難度，所以需展開在同一平面上。如何展開？

教師教具演示：W面沿Z軸向后繞90度，H面沿X軸向下繞90度展開。（如圖4）

小組討論：三個視圖之間有沒有相互關聯？如果有，請在學案中說明。（學生交流）

學生小結：1.位置關系——主視圖、左視圖、俯視圖。2.大小關系——主視圖和俯視圖長對正，主視圖和左視圖高平齊，俯視圖和左視圖寬相等（這是畫圖和讀圖的重要依據）。（如圖5）

學生思考：將物體上、下、前、后、左、右平行移動，三個視圖的形狀和大小會不會發生變化？（不會）

教師小結：三視圖的形狀和大小與物體和投影面的距離無關。因此，在畫三面投影圖時，一般不畫出投影面的大?。床划嫵鐾队懊娴倪吙蚓€），也不畫出投影軸。

三視圖繪制成圖展示如圖6。

四、合作探究2：三視圖正確作圖步驟

學生抽簽選取圖形進行三視圖的作圖練習，問號的圖標為設置的隱藏物體。（如圖7）

小組成員各自畫出三視圖，交流討論后進行班級展示，其他學生指出作圖問題。（學生作品展示如圖8，教師正確作圖展示如圖9）

教師小結：1.物體形狀分析，利于圖形的布局與繪制;2.確定主視圖，選擇物體的放置位置以自然平穩為原則;3.布置畫圖，作基準線，開始繪制;4.為表示圓柱、圓錐等物體的對稱軸，規定在視圖中加點劃線表示對稱軸。

五、課堂小結

本節課我們主要學習了視圖、三視圖及其形成過程，以及三個視圖之間的對應關系，并進行了簡單的繪制。學生需要在本節課后填寫評價量表。

教學特色與反思

本節課“創意的表達——三視圖及繪制”體現了STEAM教育核心，運用科學、工程和數學等知識了解三視圖并進行繪制。在知識建構部分，學生用教師制作的三維體系和3D模型進行教具投影演示過程，同時教師在PPT中加入動畫演示，力求將現代教育技術與學具、教學內容進行有機結合，以激發學生興趣、幫助學生想象理解、突破難點，提高教學質量與效率。在實踐操作環節，教師設置了一個隱藏模型，以小組為單位將3D打印模型發到學生手中，讓學生通過所學知識和模型探索三視圖的繪制方法。學生通過之前的學習和對模型的觀察基本可以準確地繪制出模型的三視圖，便于教學目標的達成。在內容設計與呈現上，本課力求融科學性、知識性、生活性、趣味性、活動性、層次性、教育性于一體，讓學生在“創設情境—探索和體驗—反思歸納”的過程中學習，動手實踐，親身體驗，從而使學生成為知識建構的主動者。在教學評價上，本課力求從不同的角度、方式去評價學生（如自評、同伴評、師評），及評價不同層次學生的不同方面。