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如何培養(yǎng)學(xué)生的空間思維和空間想象能力論文
無論是在學(xué)校還是在社會(huì)中，大家對(duì)論文都再熟悉不過了吧，論文是描述學(xué)術(shù)研究成果進(jìn)行學(xué)術(shù)交流的一種工具。那么你知道一篇好的論文該怎么寫嗎？下面是小編為大家整理的如何培養(yǎng)學(xué)生的空間思維和空間想象能力論文，僅供參考，大家一起來看看吧。
制圖是機(jī)械類通用工種的一門重要技術(shù)基礎(chǔ)課，它通過一組圖形來表達(dá)設(shè)計(jì)意圖，是工業(yè)生產(chǎn)中的重要技術(shù)文件，也是對(duì)外進(jìn)行技術(shù)交流的重要工具，每個(gè)工程技術(shù)人員和技術(shù)工人都必須掌握好這種技術(shù)“語言”。對(duì)于現(xiàn)在中專、技校、職業(yè)高中等中等專業(yè)學(xué)校來說，主要是將學(xué)生培養(yǎng)成各種初、中級(jí)技術(shù)工人，要求他們能熟練地識(shí)讀有關(guān)機(jī)械圖樣，又具有一定的繪圖能力。而識(shí)讀圖樣必須使學(xué)生具有較好的空間思維能力和空間想象能力。
《機(jī)械制圖》這門課通常是學(xué)習(xí)機(jī)械類專業(yè)的第一門專業(yè)課程，同時(shí)也是一門實(shí)踐性非常強(qiáng)的學(xué)科。一方面，由于學(xué)生專業(yè)實(shí)踐知識(shí)方面的匱乏甚至空白，對(duì)技能操作，結(jié)構(gòu)工藝知識(shí)缺乏感性認(rèn)識(shí)，自然談不上空間思維能力與想象能力的提高。另一方面，由于機(jī)械制圖課程的空間思維特征與其他課程的思維特征具有極大的差異，對(duì)于初中畢業(yè)進(jìn)入職高的學(xué)生，數(shù)學(xué)知識(shí)普遍欠缺，數(shù)學(xué)思維的發(fā)展仍處在較低水平，空間想象能力和空間思維能力較差。任課教師往往在分析一個(gè)稍微復(fù)雜的圖形時(shí)，有的同學(xué)可能一點(diǎn)即通，有的同學(xué)任憑老師如何分析講解，如果沒有直觀教具就是想不清楚圖形的形體結(jié)構(gòu)，不知該如何下手。久而久之，學(xué)生會(huì)因?yàn)榻?jīng)常進(jìn)入不了“角色”而認(rèn)為制圖太難，因?yàn)楦械教y而不去想，因?yàn)椴蝗ハ攵鴮W(xué)不好，從而對(duì)制圖課產(chǎn)生厭煩情緒，視《機(jī)械制圖》為天書，失去繼續(xù)學(xué)習(xí)的興趣，同時(shí)也會(huì)影響其他專業(yè)課程的學(xué)習(xí)。
那么在制圖教學(xué)過程中如何啟發(fā)差生的空間思維能力與空間想象能力，調(diào)動(dòng)他們學(xué)習(xí)的興趣呢？本人根據(jù)近幾年制圖教學(xué)過程中的經(jīng)驗(yàn)，結(jié)合現(xiàn)代教育技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)，著重從以下二方面談?wù)勛约旱囊稽c(diǎn)認(rèn)識(shí)。
一、以傳統(tǒng)教學(xué)手段為主，由易到難，循序漸進(jìn)，化繁為簡(jiǎn)
由于職校生的空間思維能力和空間想象能力普遍較差，應(yīng)在制圖教學(xué)開始的進(jìn)程中較多的采用直觀教學(xué)法，由易到難，合理利用實(shí)物或教具的演示，不斷豐富學(xué)生表象認(rèn)識(shí)以拓展想象力，增強(qiáng)學(xué)生的感性認(rèn)識(shí)，吸引學(xué)生注意力，幫助學(xué)生建立空間思維框架，引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行仔細(xì)觀察分析，領(lǐng)悟圖與物之間的轉(zhuǎn)換關(guān)系，進(jìn)而認(rèn)識(shí)平面與立體的轉(zhuǎn)換關(guān)系，讓學(xué)生對(duì)幾何元素、基本形體投影的規(guī)律、空間形體與其平面投影圖之間對(duì)應(yīng)關(guān)系等內(nèi)容熟練掌握；再按照空間與平面的內(nèi)在關(guān)系進(jìn)行嚴(yán)格的邏輯思維，循序漸進(jìn)，逐步提高他們的空間思維能力與空間想象能力。
當(dāng)學(xué)生的空間概念逐步建立起來以后，在教學(xué)中應(yīng)減少直觀教具的應(yīng)用，防止學(xué)生有依賴心理。而應(yīng)按形象——抽象——形象的心理活動(dòng)規(guī)律來安排教學(xué)，將學(xué)生由直觀喚起的形象思維推向邏輯思維。這時(shí)，可適當(dāng)增加授課內(nèi)容的難度。
那么，比較難的內(nèi)容該怎么辦呢？總不能老是依賴掛圖、模型或橡皮泥來幫助想象吧。這時(shí)，應(yīng)著重教導(dǎo)學(xué)生解決復(fù)雜圖形結(jié)構(gòu)的方法——“化繁為簡(jiǎn)”。
所謂“化繁為簡(jiǎn)”，就是將復(fù)雜圖形盡可能分解成簡(jiǎn)單圖形，然后分析其投影關(guān)系，將簡(jiǎn)單圖形的各個(gè)投影進(jìn)行“局部組合”，著重分析圖形結(jié)合部的線條并進(jìn)行線條可見性判斷的一種方法。通過這種方法，可以將學(xué)生不容易想明白的圖形進(jìn)行啟發(fā)、引導(dǎo)，以逐步加強(qiáng)他們空間想象能力和空間思維能力。下面舉例說明：
例1：在圓柱的截割中，單一平面切割圓柱有三種方式，這三種方式圖形都比較簡(jiǎn)單。可圖A所示的根據(jù)主視圖、左視圖來補(bǔ)畫俯視圖雖然看似簡(jiǎn)單，但很多學(xué)生一拿到題目卻感到無從下手，這時(shí)可引導(dǎo)學(xué)生通過分析主、左視圖，將圖A分解成兩個(gè)圖形（圖B、圖C）進(jìn)行分析。圖B與圖C都屬于非常簡(jiǎn)單的圓柱的切割，可以很快作出它們的俯視圖，然后根據(jù)圖B與圖C的俯視圖，就很容易“組合”出圖A的俯視圖。
例2：在畫半剖視圖中，很多學(xué)生不習(xí)慣將一些線條只畫出一半，往往搞不清楚什么線條該保留，什么線條可以省略。遇到這種情況，我們可以先要學(xué)生根據(jù)圖1、圖2作出主視圖的全剖視圖（圖3），然后以中心點(diǎn)劃線為界，在主視圖的全剖視圖與基本視圖中各取一半，“組合”成半剖視圖（圖4），最后將已表達(dá)清楚的內(nèi)部結(jié)構(gòu)的虛線省略。
可見，將復(fù)雜圖形簡(jiǎn)單化處理雖然走了一些“彎路”，多了一些步驟，但可以為學(xué)生尤其是空間思維能力和空間想象能力不好的學(xué)生提供一種分析問題解決問題的方法，在實(shí)際教學(xué)過程中可以獲得較好的效果。
二、充分發(fā)揮現(xiàn)代教育技術(shù)的優(yōu)勢(shì)
傳統(tǒng)的制圖教學(xué)模式是：教師——模型和掛圖——學(xué)生。對(duì)于以圖形教學(xué)為特點(diǎn)的制圖課程來說，模型和掛圖的演示對(duì)提高學(xué)生的空間思維能力確實(shí)取得了明顯的效果，但這種模式也存在許多不足：①掛圖只能反映結(jié)果，不能表達(dá)過程的變化，難以完全滿足教學(xué)的要求。②若用板演，邊講邊畫的效果雖好，但時(shí)效性差，不適合目前課時(shí)改革需要。③掛圖與模型難于攜帶、保存，數(shù)量又受條件限制。此外傳統(tǒng)教學(xué)模式顯得較為單調(diào)，不易激發(fā)學(xué)生興趣，對(duì)于日新月異的科技與經(jīng)濟(jì)發(fā)展來說已顯得滯后又呆板，對(duì)培養(yǎng)和提高學(xué)生的素質(zhì)很不適應(yīng)。因此采用多媒體課件（CAI）來輔助教學(xué)能很好地彌補(bǔ)這些不足。
多媒體課件就是利用計(jì)算機(jī)把包含圖、文、聲、像等各種信息的教學(xué)內(nèi)容以聯(lián)想的方式有機(jī)地集成，使學(xué)習(xí)者通過程序界面完成一系列人機(jī)交互操作，以實(shí)現(xiàn)自己的學(xué)習(xí)目的。它的應(yīng)用是現(xiàn)代教育技術(shù)的重要內(nèi)容，是實(shí)現(xiàn)現(xiàn)代教育思想的重要手段，通過它可以明顯地促進(jìn)教學(xué)效果和教學(xué)質(zhì)量的提高，可以用較短的時(shí)間講清楚以前用較長(zhǎng)時(shí)間來講授的空間問題，提高了教學(xué)效率，也促進(jìn)學(xué)生的空間思維能力和空間想象能力的提高。下面舉例說明：
例1：在機(jī)件的表達(dá)方法這一章節(jié)中，旋轉(zhuǎn)視圖這部分內(nèi)容就可以制作成一個(gè)三維立體圖，讓學(xué)生清楚的看到傾斜部分是如何旋轉(zhuǎn)到與某一選定基本投影面平行后再向該投影面投影所得到的視圖。
例2：在裝配圖這章內(nèi)容中，當(dāng)需要表達(dá)本部件與相鄰部件間的裝配關(guān)系時(shí)，是用雙點(diǎn)劃線假想畫出相鄰部件的輪廓線，在需要表示某些零件運(yùn)動(dòng)范圍和極限位置時(shí)，也只是用雙點(diǎn)劃線假想畫出，顯得非常的不直觀，不生動(dòng)，缺乏想象力而又沒看過實(shí)物的學(xué)生較難以明白，這時(shí)通過Inventor或CAXA實(shí)體設(shè)計(jì)等軟件可以做出構(gòu)件的動(dòng)態(tài)效果，能快速幫助學(xué)生進(jìn)行分析理解。
多媒體課件利用圖形演示可以使許多抽象和難以理解的內(nèi)容變得生動(dòng)有趣，把復(fù)雜的事物簡(jiǎn)化，把時(shí)間的過程縮短，把空間的距離接近，把微觀的事物放大。在教學(xué)過程中不但能給出結(jié)論，還能演示變化的過程，使那些原來花費(fèi)許多課時(shí)仍然講不清楚的知識(shí)變得一目了然。多媒體視聽教育技術(shù)能為教師提供形象的表達(dá)工具，為學(xué)生提供逼真的虛擬現(xiàn)實(shí)環(huán)境，常常使人感覺身臨其境。尤其是通過多媒體課件，使靜態(tài)—→動(dòng)靜態(tài)的結(jié)合過程突破傳統(tǒng)教學(xué)中的難點(diǎn)，對(duì)學(xué)生的空間思維能力和空間想象能力有很大的促進(jìn)作用，常能收到事半功倍的作用，使傳統(tǒng)教育方式發(fā)生了令人耳目一新的徹底變革。
總之，空間思維能力和空間想象能力的培養(yǎng)與提高是一個(gè)較為艱苦和漫長(zhǎng)的過程，教師應(yīng)根據(jù)教材內(nèi)容、學(xué)生的實(shí)際情況和現(xiàn)有資源條件，把現(xiàn)代化的教學(xué)手段之長(zhǎng)用于傳統(tǒng)教學(xué)模式之中，取一方之長(zhǎng)，補(bǔ)另一方之短，達(dá)到優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)，從而優(yōu)化教學(xué)，提高教學(xué)質(zhì)量，以適應(yīng)新時(shí)期社會(huì)對(duì)現(xiàn)代技術(shù)工人的要求。
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