五管齐下精心培养学生的空间想象能力
《机械制图》是一门实践性很强的技术基础课。读图能力的高低直接影响到学生后续课程(如专业的工艺课等)的学习和今后工作能力。《机械制图》主要是培养学生的图示能力（物—图）和空间想象思维能力（图—物）的一门课程。特别是空间想象思维是一种较为特殊的思维方式，被称为是连接空间形体和图形之间的桥梁。技工学校的学生，大多是初中毕业，没学过立体几何，空间概念较差，学生空间想象能力的建立难度很大。而空间想象能力既是对空间形体认识、记忆的基本技能，又是构思空间思维的基本条件；是学好《机械制图》的基础，也是《机械制图》课教学的重点之一。在教学中笔者主要从五方面来培养学生的空间想象能力，取得了较好的教学效果，现综合列出以就教于各位同行。
一、让学生自己动手做实验找结论，打造基本的立体空间概念和空间思维能力。
例如第二章正投影法与基本体的视图，是空间想象能力训练的基础。但本章的内容比较抽象不容易理解，所以在讲课时着重让学生自己动手做实验找结论。如对于“点的投影特性”这部分内容比较抽象，尤其是在讲授点的坐标和判定两点的空间位置时，学生感到困难。笔者在讲授这部分内容时，课前先让学生准备好三投影面体系，两个学生一组，橡皮当作空间点，其中一人拿“点”并作垂线，另一人观察并做记录。这样学生可根据初中学得平面点的坐标很容易看出各投影点由哪两个坐标组成，并得出点的空间位置是由X，Y，Z轴的坐标决定的结论。再如在讲判断两点的位置时，一人拿两块不同的橡皮，根据同样方法，学生很容易作出空间点在三个投影面的投影，然后，根据平面点的坐标的知识很容易观察出点在坐标轴上的位置。这样学生可以看到X轴上的坐标表示两点的左右关系，Y轴上的坐标表示两点的前后关系，Z轴上的坐标表示两点的上下的关系。以上是立体情况，转到平面上，点在X，Z轴的位置容易理解。但Y轴较困难，这时让学生将Y轴向下转90°使之和Z轴同一条直线，可看出前后变成了上下位置。越往下也就越靠前，越往上也就越靠后（如下图中A、B两点，B点在A点的前面，在投影图中b往下靠前，a往上靠后）。学生们得出以上结论后再由教师总结点的空间位置，那是水到渠成的事了。这样的方法，使学生不仅对点的投影有很直观的认识，而且对点的投影特性理解得透彻，印象深刻。为直线、平面的三投影特性及几何体三视图的学习打下良好基础
二、运用启发式、讨论式教学方法，提高学生认知能力，增强学生空间想象能力。
启发式教学是利用语言、教具、模型、挂图等手段，启发学生较好地清除思维障碍，为正确理解知识奠定基础，并发展认知能力。要做好启发、讨论式教学，就应在教学措施上采用多种多样的方法来激发学生的学习积极性。例如，在"直线的投影教学"中，学生已经有了"点的投影"的基础，教师可以启发学生自己用笔代表直线，演示其在三投影面体系中的三种位置，并总结出相应的投影特性和规律。在讲述组合体的组合方式时，可结合模型、实物启发学生，总结出其组合方式。如下图所示组合体，它由空心圆柱、底板、肋板、凸台、耳板等五个部分组成。其中空心圆柱与底板之间以相切的形式连接，它们的相邻表面光滑过渡，相切处不存在轮廓线；空心圆柱的轴线与凸台的轴线垂直相交，两表面相交处有交线（相贯线）；空心圆柱与肋板之间以相交的形式连接，有交线；空心圆柱的上面与耳板的上面共面，不存在分界线；空心圆柱的下面与耳板的下面不共面，存在分界线（虚线）；空心圆柱面与耳板侧面之间以相交的形式连接，有交线等。在此基础上讨论得出不同的组合方式在画法上的不同，像"共面"与"不共面"，"相交"与"相切"在画法上的区别等。通过这种启发、讨论式教学，可以充分调动学生的积极性，促使他们积极思维，变被动学习为主动学习，唤起学生丰富的相似联想去归纳推理，达到开发智力和增强学生空间想象能力的效果。
三、用“选图”，“记图”等方法丰富学生头脑中的表象库存，提高学生的空间想象能力。
所谓“选图”就是让学生在给出的若干视图中选取正确的视图。当然，我们常用的补视图也能使学生的空间想象力逐步提高。但“补”与“选”的差别是：“补”对学生来讲，“图”在大脑中是一个空洞的东西，仍需想象、构思。“选”则不同，呈现在学生面前的是若干个视图，学生只需对这些视图的差异进行比较判断，最后确定一个正确答案。如下图所示：已知主、俯视图，选择正确的左视图。
教学实践证明“选”比“补”正确率高，所用时间少，接触图形多，学生兴趣高。对增加学生头脑中的表象储备，提高学生的空间思维能力，可起到事半功倍的作用。
所谓“记图”就是在理解的基础上，记住常见的基本体、组合体的图形特征及它们所反映的空间实物形状，记住图与物之间的联系。“记图”是想象的来源，一个学生想象力是否丰富与“记图”数量的多少有着密切的关系。因此在制图教学实践中要抓住“记图”这个环节，多根据典型的实体或模型进行绘图实践，增加学生头脑中的常见形体，组合体的数量。然后应有意识地引导学生默画已学过，读过的一些典型图例，促进学生“记图”。当学生头脑中的实体表象库存数量增加到一定程度后，他的空间想象力就会得到质的提高。
四、增强轴测图的教学，进一步提高学生空间想象能力。
轴测图是检验读图能力的试金石。因为要画出形体轴测图，首先必须把投影图读懂，在头脑中建立起这一形体的形状图象来，才能正确地画出形体的轴测图。因此要加强轴测图，尤其是轴测草图的练习，通过反复练习，不断提高学生的读图能力。
笔者在教学中，在讲投影概念之前，就首先讲了简单体轴测图画法，在以后的点、线、面基本体、切割体等所有章节中再逐渐加深讲解，培养学生学画轴测图的兴趣。经过这个循环过程，讲到较复杂的图时，有些同学已具备了一定水平的画轴测图的能力，有时上课教师还没分析完物体的形状，学生就把轴测图画出来了。实践证明，借助轴测图使学生把空间形体和平面图联系起来，能大大提高学生空间想象能力。
五、利用多媒体现代化教学手段，增强《机械制图》的教学效果。
?? 《机械制图》的传统教学手段是粉笔黑板加模型挂图，与多媒体教学相比显得费时费力，灵活性差，使用有很大的局限性。科学技术的发展给我们提供了现代化的教学手段，我们可以利用多媒体课件，进行形象直观的教学。由于多媒体课件内容经过教师详细编排，精心设计，画面连贯，整体流畅，是连续思考整体思维的学习过程，向学生提供了内容丰富，形象生动的感性材料。如教师将点、线、面的投影变化规律，截交线的求法，相贯线的画法及其变化趋势等内容做成课件，在多媒体教室上课。通过文、声、形、图、色结合或借助实物模型等，吸引学生对所学课程的兴趣和注意力，使学生置身图文并茂的画面中，感官刺激丰富生动，引起共鸣，易达到培养空间想象的效果，活跃学习氛围，增加教育魅力。
通过十几年的教学实践体会到：把握好以上五方面，根据不同的学生，不同的学习内容，选择合适的教学方法，把知识化难为易，激发学生兴趣，就一定能达到培养和提高学生空间想象能力的目的。
福建省机械工业技术学校
林丽芳
