在制圖教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生空間想象能力與思維能力的研究和探究

1、<p>　　在制圖教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生空間想象能力與思維能力的研究和探究</p><p>　　論文關(guān)鍵詞：空間想象能力 空間思維能力 空間概念 特殊能力二維平面圖形 三維空間形體 </p><p>　　論文摘要：職業(yè)學(xué)校應(yīng)培養(yǎng)有一定理論基礎(chǔ)、扎實(shí)專業(yè)知識(shí)、較強(qiáng)實(shí)踐能力的人才。而制圖作為工科學(xué)校一門必修的技術(shù)基礎(chǔ)課，它培養(yǎng)學(xué)生具有一定的識(shí)圖、繪圖能力，為以后的識(shí)讀和繪制專業(yè)圖打下良好的基

2、礎(chǔ)。要學(xué)好這門課，首先，也是最難的一點(diǎn)就是空間概念的建立，培養(yǎng)學(xué)生空間想象能力與思維能力是制圖的主要任務(wù)之一，本文從三個(gè)方面進(jìn)行了一些研究和探討。 </p><p>　　培養(yǎng)空間想象能力與思維能力是制圖的主要任務(wù)之一，也是制圖教學(xué)中的一個(gè)重點(diǎn)和難點(diǎn)，還是圖學(xué)教育工作者普遍研究的課題之一。 </p><p>　　嚴(yán)格地說，想象力是科學(xué)研究中的實(shí)在因素。古今中外在科學(xué)技術(shù)上有所進(jìn)步的人，除

3、了有淵博的知識(shí)以外，他們還具有豐富的想象力，而科學(xué)技術(shù)上的創(chuàng)造性想象，又都離不開空間想象能力與思維能力的培養(yǎng)。因此，世界上科學(xué)技術(shù)發(fā)達(dá)的國家，從小就注重孩子想象能力與思維能力的培養(yǎng)，都普遍重視圖和圖樣知識(shí)、技能的普及和提高，以及通過它們培養(yǎng)空間想象能力與思維能力的教育。 </p><p>　　人的能力可分為一般和特殊能力兩類。所謂一般能力是指各種活動(dòng)都需要的一些共同能力，如觀察、思維、語言、記憶能力等。所謂特殊

4、能力是指各種活動(dòng)所需要的專門能力，如表演、繪畫、計(jì)算、設(shè)計(jì)能力等。空間想象與思維能力對(duì)工科學(xué)校的學(xué)生來說是一種特殊能力，但它們又不同于一般的想象和思維能力。 </p><p>　　人們常說的想象能力，就是形象思維能力。心理學(xué)指出，想象是人腦對(duì)已有的表象進(jìn)行加工改造而創(chuàng)造新形象的過程。因此，想象并不是單純的表象再現(xiàn)，重要的在于加工改造，沒有加工改造，就談不上想象，更談不上創(chuàng)造發(fā)明。 </p>&l

5、t;p>　　制圖中的空間想象能力雖然有其獨(dú)特的內(nèi)涵，但就想象的心理過程來說，它與通常所說的想象能力是一致的，它也是對(duì)過去感知得來并通過記憶保持下來的表象，實(shí)行加工改造，從而進(jìn)行“再造想象”及“創(chuàng)造想象”。所不同的就在于空間想象所采取的方法是與眾不同的，它要根據(jù)二維平面圖形想象出三維空間形體。正是在這點(diǎn)上，空間想象能力有其獨(dú)特的內(nèi)涵。 </p><p>　　空間思維能力又具有什么含義呢？ </p&g

6、t;<p>　　思維是人腦反映事物的一般特性和事物之間的規(guī)律性聯(lián)系，以及對(duì)已有知識(shí)為中介進(jìn)行推斷和解決問題的過程。人的思維能力的發(fā)展是在掌握知識(shí)的過程中實(shí)現(xiàn)的，其中邏輯思維能力是以概念、判斷、推理的形式來進(jìn)行思維的能力，是人類認(rèn)識(shí)事物的本質(zhì)特征和規(guī)律的能力。我們所說的空間思維能力也正是這種邏輯思維能力。然而，由于我們的研究對(duì)象和方法有其獨(dú)特性，因此這種邏輯思維能力是在三維空間中進(jìn)行的。培養(yǎng)學(xué)生的空間思維能力是一個(gè)循序漸進(jìn)、

7、螺旋上升的過程，必須堅(jiān)持由空間到平面，再由平面到空間的反復(fù)過程，也就是由實(shí)物到投影圖，由投影圖到立體的雙向過程。 </p><p>　　應(yīng)該指出，空間想象能力與空間思維能力是相互制約，相輔相成的，它們之間既有聯(lián)系又有區(qū)別。空間想象能力是借助于“想象”，空間思維能力則更多的借助于“推理”，當(dāng)然在推理過程中也有想象。 </p><p>　　在制圖教學(xué)中，究竟怎樣培養(yǎng)學(xué)生的空間想象能力與空間

8、思維能力呢？為此，我們從三個(gè)方面進(jìn)行了研究和探討。 </p><p>　　一、適度運(yùn)用直觀教具留有抽象思維余地 </p><p>　　要學(xué)習(xí)、掌握制圖這門課程，需要一定的空間概念，而大多數(shù)學(xué)生在初中階段缺乏這方面的感性認(rèn)識(shí)，高職校學(xué)生均在剛進(jìn)校的十五、六歲年齡開始學(xué)習(xí)制圖，而這時(shí)還沒學(xué)過立體幾何，因而他們初學(xué)時(shí)就感到難以理解，在多年的制圖教學(xué)中發(fā)現(xiàn)學(xué)“點(diǎn)”時(shí)學(xué)生是最茫然的。由于制圖中是

9、用二維平面圖形來反映三維空間形體，解決問題是在空間進(jìn)行的，這更增加了思維的難度，因此，教師在教學(xué)過程中，就應(yīng)該遵循認(rèn)識(shí)事物的一般規(guī)律，引導(dǎo)學(xué)生從具體到抽象，從感性到理性進(jìn)行認(rèn)識(shí)，正確貫徹直觀教學(xué)原則，適度運(yùn)用直觀教具。 </p><p>　　如點(diǎn)的投影規(guī)律貫穿于整個(gè)畫法幾何的始終，是學(xué)習(xí)其它內(nèi)容的基礎(chǔ)，也是學(xué)生開始建立空間概念、掌握投影規(guī)律的起點(diǎn)。因此，在教學(xué)過程中要特別重視，可以借助于教室中的黑板、地面及墻面

10、所構(gòu)成的三個(gè)互相垂直的投影面加以說明，還要應(yīng)用多媒體的動(dòng)畫效果演示，增強(qiáng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。使學(xué)生得到三個(gè)互相垂直的投影面的直觀印象，加深對(duì)三維空間的認(rèn)識(shí)，然后再利用直觀教具論證點(diǎn)的投影規(guī)律，并要求學(xué)生能根據(jù)點(diǎn)的空間位置，準(zhǔn)確地畫出點(diǎn)的投影圖，反之根據(jù)點(diǎn)的三面投影圖又能正確地想象出點(diǎn)的空間位置，進(jìn)而再將這些點(diǎn)放到簡單的形體上進(jìn)行投影分析。這樣就使得學(xué)生初步認(rèn)識(shí)了二維平面上的圖形和三維空間上的實(shí)物之間的轉(zhuǎn)化規(guī)律，即開始建立了空間概念。 &l

11、t;/p><p>　　當(dāng)然運(yùn)用直觀教具不是教學(xué)的目的，只是一種手段，在于幫助學(xué)生建立抽象思維與形象思維之間的聯(lián)系，并且借以培養(yǎng)和擴(kuò)展學(xué)生的空間想象能力。直觀教具一般用于初學(xué)階段，初學(xué)時(shí)還可自制簡易模型，幫助理解空間與平面的關(guān)系。但要有選擇地運(yùn)用直觀教具，不能濫用直觀教具。 </p><p>　　二、培養(yǎng)學(xué)生觀察能力，為空間想象作準(zhǔn)備 </p><p><b&g

12、t;　　觀察是知覺的特殊 </b></p><p>　　形式，是有目的、有計(jì)劃的比較持久的知覺。觀察力就是觀察能力。前蘇聯(lián)生物學(xué)家巴甫洛夫認(rèn)為：“觀察力的完善具有很大意義，它是研究人員和學(xué)者在日?；顒?dòng)中的必備品質(zhì)”。就制圖教學(xué)而言，培養(yǎng)觀察力的重要任務(wù)是訓(xùn)練學(xué)生的空間知覺能力以及對(duì)物體形狀、大小、方位和結(jié)構(gòu)等特征的知覺能力，使學(xué)生充分地了解三維空間幾何關(guān)系，并能夠通過各種形體確定組成形體的基本單元、數(shù)

13、量、相對(duì)位置和組合形式，進(jìn)而能夠了解各類物體的形狀和組成的規(guī)律性。同時(shí)還應(yīng)使學(xué)生善于從物體視圖中確定特征視圖(繪三視圖時(shí)應(yīng)先畫特征視圖)，并能從視圖中分離出各個(gè)線框和圖線的對(duì)應(yīng)關(guān)系。 </p><p>　　學(xué)生進(jìn)行觀察時(shí)，教師的主導(dǎo)作用也是十分重要的，教師應(yīng)引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)真仔細(xì)地進(jìn)行觀察分析，進(jìn)而掌握其投影規(guī)律，比如，對(duì)同一個(gè)問題，為什么有的人看得比較膚淺，而有的人卻看得比較深刻呢？這是因?yàn)橛械娜酥煌Ａ粼谑挛锏谋硐?/p>

14、上，而有的人卻透過現(xiàn)象看到了事物的本質(zhì)。學(xué)生在觀察實(shí)物繪制投影圖時(shí)也是一樣，有的學(xué)生能通過觀察分析總結(jié)出物體的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，而有的學(xué)生則以偏概全，一無所獲。這就需要教師的正確引導(dǎo)。特別是進(jìn)行圖物對(duì)照觀察時(shí)，更要求學(xué)生細(xì)心領(lǐng)會(huì)圖形是如何反映物體的。如果教師能夠有目的、有計(jì)劃地讓學(xué)生觀察大量的形體，使學(xué)生將觀察的形象儲(chǔ)存于腦海中，并記住一些典型實(shí)物及圖形，能夠從紛繁復(fù)雜的形體中分辨出各自的形狀特征，這樣就為學(xué)生進(jìn)行空間想象奠定了基礎(chǔ)，這對(duì)培養(yǎng)學(xué)

15、生的空間想象能力是非常有益的。 </p><p>　　然而，一個(gè)人知識(shí)面的寬窄將會(huì)影響想象力的高低，一個(gè)剛踏進(jìn)高職校的初中生，知識(shí)面是有限的，這直接影響他的想象力。因此，作為制圖教師，在教學(xué)中就不能僅局限于制圖本身，而應(yīng)該有計(jì)劃、有目的地向?qū)W生傳授一些機(jī)械、建筑等知識(shí)，有步驟有選擇地講解一些企業(yè)生產(chǎn)知識(shí)。此外，教師還應(yīng)及時(shí)地將制圖方面的新動(dòng)態(tài)、新理論向?qū)W生進(jìn)行介紹，以開拓他們的視野，充分發(fā)揮他們的想象力，使其張

16、開想象的翅膀，自由地飛翔。 </p><p>　　三、遵循邏輯思維規(guī)律，發(fā)展創(chuàng)造性思維 </p><p>　　邏輯思維是按照邏輯規(guī)律，逐步分析推導(dǎo)，最后獲得合乎邏輯的正確答案或合理結(jié)論的思維，在制圖教學(xué)過程中，教師必須遵循邏輯思維的基本規(guī)律，培養(yǎng)學(xué)生正確的思維方法，使學(xué)生既能夠利用積存的空間表象進(jìn)行分析、綜合、抽象、概括來解決空間形體的構(gòu)思和表達(dá)，也能夠利用投影概念、空間幾何關(guān)系及投影

17、規(guī)律進(jìn)行合乎邏輯的設(shè)想、推理、判斷來解決空間較為復(fù)雜的構(gòu)思和表達(dá)。如在進(jìn)行讀圖教學(xué)時(shí)，可以采用看圖搭積木，看圖畫立體草圖，根據(jù)兩視圖補(bǔ)畫第三視圖等方法，進(jìn)行思維訓(xùn)練，尤其是據(jù)兩視圖補(bǔ)畫第三視圖的訓(xùn)練對(duì)學(xué)生特別具有挑戰(zhàn)性，是最好的思維訓(xùn)練方法。據(jù)一視圖補(bǔ)畫另兩個(gè)視圖的練習(xí)，也能充分發(fā)揮學(xué)生的想象能力，因?yàn)榭赡苊款}會(huì)得到十多種正確答案。 </p><p>　　但教師在按照邏輯思維基本規(guī)律進(jìn)行教學(xué)時(shí)，不能局限于常規(guī)性

18、思維，必須在傳授知識(shí)經(jīng)驗(yàn)的同時(shí)，鼓勵(lì)學(xué)生突破邏輯思維，發(fā)展創(chuàng)造性思維，所謂邏輯思維是憑借一般的現(xiàn)成的知識(shí)經(jīng)驗(yàn)，按習(xí)以為常的方式解決思維任務(wù)的那種思維，而創(chuàng)造性思維是指?jìng)€(gè)人在頭腦中發(fā)現(xiàn)事物之間的新關(guān)系、新聯(lián)系或新答案，用以組織某種活動(dòng)或解決某種問題的思維過程。它是人類思維的高級(jí)形式，具有新穎性和獨(dú)特性的根本特征。當(dāng)然創(chuàng)造性思維必須以常規(guī)性思維為基礎(chǔ)。 </p><p>　　在制圖教學(xué)中，我們要鼓勵(lì)學(xué)生從不同的角度

19、去思考問題，解題上的“標(biāo)新立異”，學(xué)習(xí)中的求異思維，最能激發(fā)人的創(chuàng)造性。這些都是教學(xué)中所采用的模擬創(chuàng)造性思維訓(xùn)練方法，目的是為了培養(yǎng)學(xué)生的一種創(chuàng)造能力——空間構(gòu)思能力。它的培養(yǎng)不是孤立的，是在豐富的空間想象能力的基礎(chǔ)上，緊密結(jié)合表達(dá)能力一起進(jìn)行的，它是空間思維能力的更高階段?？臻g構(gòu)思能力的培養(yǎng)，對(duì)于學(xué)生參加專業(yè)課程設(shè)計(jì)、畢業(yè)設(shè)計(jì)、創(chuàng)新大賽及今后的實(shí)際工作都具有深遠(yuǎn)的意義。 </p><p>　　當(dāng)然，空間想象能

20、力和空間思維能力的培養(yǎng)，不是靠短短一學(xué)期的制圖學(xué)習(xí)就可以完成的，需要長期、堅(jiān)持不懈地進(jìn)行。這不僅是制圖這門課程的主要任務(wù)，而且也是后繼專業(yè)課程需要完成的任務(wù)之一。如果從事各課教學(xué)的教師都能重視培養(yǎng)學(xué)生的空間想象能力和空間思維能力，這將發(fā)掘出學(xué)生的潛能，對(duì)學(xué)生信心的恢復(fù)、智力的提高，會(huì)有極大的幫助，學(xué)生將在今后一生的學(xué)習(xí)、生活、工作中終身收益！ </p><p><b>　　參考文獻(xiàn)： </b&