在經歷中學三視圖
高中通用技術的三視圖學習,是機械制圖技術素養(yǎng)和實踐應用能力的學習。學習的目標在于知道、認識、基本方法和規(guī)范,還有實踐應用。在有限的課時中如何實現(xiàn)教學目標,需要教師有讓學生在經歷中學習的理念,需要給學生創(chuàng)建學習的實景認知環(huán)境,需要讓學生親身經歷制圖和用圖,需要合作學習的助力推進。用簡單魯班鎖的三個構件作為學習的載體,可以實現(xiàn)教學目標,同時還可以讓學生在經歷中學習一些劃線、鋸、銼等加工工藝,真正提高學生的技術素養(yǎng)和實踐應用能力。
普通高中通用技術課程之最大特點是適應人的發(fā)展和社會的需求,對學生提出了技術素養(yǎng)的要求,特別強調學生實踐應用能力的形成。三視圖是技術與設計1中涉及的一項重要的技術素養(yǎng),它包括對三視圖的認識,對三面投影體系的認識,對基本的投影規(guī)則的認識和應用,對簡單幾何體的三視圖的正確繪制,包括過程線,輪廓線的正確繪制,以及尺寸的正確標注。通用技術中的三視圖教學和以往勞動技術中三視圖教學的最大區(qū)別是:勞技課的三視圖教學通常需要36課時,比較系統(tǒng)地給學生予機械制圖的基本技能訓練,雖然不同于專業(yè)課的要求高深,但一學期下來,學生要經過幾十張三視圖的繪制訓練,學習比較單一。而通用技術的三視圖重技術素養(yǎng),技術見識的落實,一般只能是幾節(jié)課,如此少的課時要達到對三視圖有認識,會識簡單的三視圖,會畫基本的三視圖,形成對三視圖的基本的技術素養(yǎng),對課程的理解和實施方法非常重要。
一、幾個理解的誤區(qū)
誤區(qū)1:關于圖樣繪圖教學的重難點
《設計圖樣的繪制》是蘇教版技術與設計1第六章的內容,它包括草圖、三視圖、電子線路圖等,體現(xiàn)出比較強的技術性質,傳遞著比較高的技術信息。該章教學中三視圖明顯是教學的重點,但在實際教學中,有些教師認為三視圖對技術能力要求太強,僅幾課時無法完成教學任務,因此放棄三視圖教學,轉而將重點投向草圖教學。滔滔的講解,系統(tǒng)的訓練,會者如故,不會者如故。其實,對于握筆方法的訓練,對于線條表現(xiàn)的訓練,不應該是通用技術課程的訓練內容和主要任務,學生從小學甚至幼兒時的握筆書寫開始,就有了對此的素養(yǎng)訓練。草圖縱然是重要的設計表現(xiàn)手段,對它的認知一般學生早已存在,有效的表現(xiàn)能力訓練不是通用技術課程所能所為,相當部分畫圖素養(yǎng)不到位的學生反而會因不能實現(xiàn)目標、不能很好地表現(xiàn)自己而喪失自信和學習興趣。草圖的學習,同樣應貫徹新課程理念,在實際的應用中學習,一項實際表達任務的完成,一次草圖的交流和評比,不需要教師的苦口婆心,1課時足以能給學生予草圖繪制的技術素養(yǎng),達成認知,會簡單運用的教學目標,至于畫圖效果應該是另外一回事。同時三視圖的技術含量和技術信息的交流功能是草圖不可代替的。
有些教師認為三視圖教學很重要,一定要讓學生扎扎實實學會學好,因此沿用了勞技課的教學形式,滔滔不絕地介紹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……,十幾節(jié)課下來,學生對三視圖不僅興趣不足,而且表現(xiàn)出畏難。其實正是因為三視圖技術性強,才更有利于學生技術素養(yǎng)的提高,選擇好適當?shù)妮d體和教法,給予學生重點的內容,三視圖的教學用幾節(jié)課應該照樣可以實現(xiàn)教學目標。
誤區(qū)2:關于繪圖的工具要求
過去,對于專業(yè)繪制機械圖樣的,需要的專業(yè)工具有:圖板、圖紙、丁字尺、圓規(guī)、三角尺、2B鉛筆、繪圖橡皮、水筆等,可是,在技術發(fā)展的今天,很多專業(yè)人員也淘汰了傳統(tǒng)的專業(yè)工具,手工制圖普遍被電腦制圖取代。是否學習三視圖繪制在今天已經失去意義?根據(jù)對技術的發(fā)展和需求,答案自然是否。有了電腦制圖,制圖更高效更精確,對其表達使用的技術語言——三視圖的認識則需求更大更廣,更重視三視圖的實質表達和三視圖在設計中所傳遞的技術信息,所以今天的三視圖繪制的技術素養(yǎng)顯得更加重要,但此需要并不強調傳統(tǒng)專業(yè)工具的使用和傳統(tǒng)圖紙的傳遞形式,只是實質的會識認、會繪制,普通的學習用品:筆、尺子、筆記用紙等應該就能夠滿足今天繪圖的需要。
誤區(qū)3:關于三視圖投影規(guī)則的教學
翻開所有三視圖的教材,都是從三面投影體系和投影規(guī)則說起,僅規(guī)則的教學,少則幾節(jié)課,多則十幾節(jié)課,很多教師也正是被困于此處,侃侃而談的投影理論,輔以用心制作的課件,總感覺還沒有講清楚,講明白,即課時嚴重不足。對于今天通用技術課程的通識教育,僅僅是給學生形成一定的技術素養(yǎng)的要求,能識會畫基本的幾何體的三視圖的要求,三面投影體系的教學需要否?回答是:三面投影體系是三視圖建立的平臺,不可不建立,不僅要建立,而且要理解,會應用,但不可陷入太深。其實現(xiàn)在的高中學生在初中時都學過三視圖,只不過是數(shù)學課的學習,說知道并不知道多少,說不知道也知道那么一丁點兒。如三視圖投影規(guī)則:“長對正,高平齊,寬相等”,提問起來學生會背的爛熟,可實際畫圖,卻無從下手,不知道各圖的相對位置、比例,也看不出尺寸,找不到長寬高的關系。這實際是通常說的應試教育的弊端的體現(xiàn):理論嚴重脫離實際,一知半解,學的知識不會應用。通用技術課程不僅要學生學習投影體系和投影規(guī)則,更重要的是學生學會使用投影體系、應用投影規(guī)則。
誤區(qū)4:關于教師表達的位置和分量
一堂課是以教師講課為主,還是以學生學習為主。在三視圖的教學中,因為技術要求比較高,教師通常都竭盡全力想把畫法規(guī)則講清楚,往往是講幾節(jié)課畫一節(jié)課,結果是講的課時多,練的時間少。學生學會了跟著老師畫,照著圖樣畫,但要自己用三視圖表達總是存在差距。這樣的教學方法,對于只有幾課時的通用技術課程的三視圖教學,肯定是行不通的。如何讓學生自主有效地學會三視圖,才能讓只有幾課時的通用技術課程的三視圖教學成為可能,首先就要把重教師講解,變?yōu)橹貙W生練習,尤其是重學生自主學習的引導。
誤區(qū)5:關于教具——簡單幾何體的落實
對于三視圖的教學,通常需要一定量的特征幾何體作為教具,但在通用技術的三視圖教學中,常規(guī)的幾何體因為課時和教學要求的變化需要重新選擇,數(shù)量由多變少,結構由繁變簡,學生的親身體驗應該被放到第一位,即對教具的需求轉變成了對學具的需求。通過一件或者幾件典型的幾何體的學具,學會畫出簡單結構的三視圖,形成繪制技術圖樣的技術素養(yǎng)。
二、幾個教學方法的嘗試
方法1:人人動手,建立三面投影體系
新課程的理念應該是培養(yǎng)學生主動學習的習慣,學生能看懂的教師不用去講,三面投影體系也是一樣,教材中的文字表達學生完全能夠看懂,問題是要解決怎么用。教師首先可以和學生利用共同所處的教室這個長方體,共同建立一個三面投影體系,讓學生指認其中的正投影面V,水平投影面H和側投影面W,說出講臺、課桌、粉筆盒等教室物品在各面的投影圖形,隨著投影體系的初步建立,讓每一位學生(每一小組亦可)利用練習本或書在課桌或實踐臺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,有利于對幾何體的投影圖形的直觀認識。
方法2:巧用魯班鎖,實景中學會投影
魯班鎖是我國民間的傳統(tǒng)智力玩具,傳說是木匠之神魯班為培養(yǎng)和訓練兒子的智力而設計制作的。最簡單的魯班鎖有三根,正好是三根不同的簡單幾何體,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,加上魯班鎖本身的智力玩具的性質,給學生予比較強的吸引力和學習的激勵。學生每組配一套魯班鎖,由簡到繁,一根一根放在自己建立的三面投影體系里面,可以讓學生在實景操作中輕松地學習三視圖的繪制。
第一根學生跟隨著老師畫,邊畫邊理解三視圖繪制規(guī)則和要求,邊畫邊認識畫三視圖和對三視圖的尺寸標注的要點,圖形很簡單,但技術要求同樣嚴格,學生經歷了,體驗了,結果知道了;第二根學生自己嘗試著畫,因為和第一根差別不大,主要是圓的畫法和尺寸標注的增加,學生在嘗試和互助中很快也能完成任務;第三根圖形有點復雜,必須仔細比對,認證研究,三視圖的正確完成,證明他具有了三視圖繪制的基本技術素養(yǎng)。
整個三視圖繪制教學基本兩課時完成,畫了三個三視圖,并且是按照幾何體畫出來的,應該是很好地實現(xiàn)了教學目標,這里魯班鎖作為學具功不可沒。
三視圖的教學教的就是在實際應用中學會畫三視圖,畫圖不是聽老師講的,是通過自己畫學會的,畫的過程可能會出錯,但因為要畫,必須要學會,因為不會,所以要看老師同學怎么畫,在主動學習的意識下,經過一次次嘗試,親身體驗,做過了,做到了,必然形成了畫三視圖的技術素養(yǎng),用的時候必然會調動起來。
方法3:團隊合作,在互助中學會繪圖
現(xiàn)在的高中教學班通常有50-60人,對于技能學習、操作學習,傳統(tǒng)的讓一位教師去面對,尤其是輔導和檢查,很難實施教學,實現(xiàn)教學目標。因為通用技術課的教學目標并不是教師講的怎樣,而是學生是否會做,具體就是正確畫出三視圖。
合作學習是新課程一大特征,也是通用技術課程所強調的學習理念,讓2個學生組成1小組,2-3個小組組成1大組,互教互學,互督互查,每一位學生主動去關心周圍的同學,不懂處主動向周圍的同學求教,在自主學習、合作學習中,提高學習效率和學習能力,把不可能實現(xiàn)的目標變成可能。同時促進了同學之間的交往和關愛精神的培養(yǎng)。
合作學習有一個培養(yǎng)的過程,實踐證明,一個剛形成的合作小組是缺乏合作學習的意識和功能的,教師應該在教學班形成時,用心建立合作學習的形式,培養(yǎng)合作學習的意識,形成學生合作學習的習慣。
方法4:課件引領,認識計算機繪圖及應用
快速準確的畫圖過程展示哪里來?電腦技術及應用軟件為問題的解決搭建了平臺。Flash, powerpoint等都有此強大的功能,使用它們做成課件,把教師講的過程變成可以反復呈現(xiàn)的過程,包括投影規(guī)則融入其中的具體化,過程化繪圖展現(xiàn),加上學生繪圖實踐的緊緊跟上,讓學習變成了學生的自主學習,高效學習。整個學習過程就是在課件的引領下,學生由淺入深地完成三視圖繪制的過程。
除了引領學習三視圖外,課件還可以將內容鏈接到計算機繪圖軟件,如[**]cad,caxa等,向學生展示計算機繪圖的威力,從三視圖的快速形成,到相應立體圖的出現(xiàn)、著色、三維觀察、翻轉,直至輸出到數(shù)控機床上加工成產品,讓學生領略高效、高品質的制圖操作和加工技術,形成較廣博的技術見識。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,甚至達到一定的技術水平。
方法5:按圖制作,體驗加工工藝技術
畫三視圖是一方面技術素養(yǎng),根據(jù)圖樣制作是識圖、掌握圖樣的交流的另一方面技術素養(yǎng)。如何能看懂技術圖樣,并把它呈現(xiàn)出來,并不是文字和語言能解決的事,是要實際地去做。
魯班鎖在這里又成為了很好的載體,根據(jù)魯班鎖三視圖圖樣,讀懂關鍵技術信息,設計如何劃線,如何讓線鋸,如何鑿,如何銼,如何磨合,使小組成員同心協(xié)力,根據(jù)圖樣共同在一節(jié)課上制作出合格的一套或幾套魯班鎖。這里學會的已不僅是圖樣的理解,還有更多的鋸、鑿、磨等工藝技術操作,對于學生技術素養(yǎng)的提高作用是巨大的。
三、學生從三視圖學習中獲得的技術素養(yǎng)
三視圖學習是設計圖樣繪制中的一項重要內容,有了三視圖的技術素養(yǎng),對整個技術和設計的學習和實際運用,都有著技術支撐的作用。其實通過三視圖的學習,學生獲得的何止于此,扳起指頭數(shù)一數(shù),其收獲應該有: 1)建立了三面投影體系,2)掌握了投影規(guī)則,3)學會了繪制簡單幾何體的三視圖,4)學會了基礎的尺寸標注,5)能理解并讀懂三視圖表達的幾何體,6)能夠對簡單幾何體進行簡單的加工制作,7)學會了鋼鋸的使用,8)學會了木鑿的使用,9)學會了磨合配套做成魯班鎖系統(tǒng),10)培養(yǎng)了正確有效使用工具的好習慣,11)學會了學習,12)學會了合作……。
縱觀三視圖的學習,給予學生的是技術素養(yǎng),是技術體驗,是技術經歷,是技術見識;學生獲得的是能力,是學習能力,是實踐應用能力,是融入社會的能力。這應該就是新課程所提倡的教育理念,是教育的追求,是通用技術課程所要實現(xiàn)的目標。
南京市第十三中學 羅潔華