在经历中学三视图
高中通用技术的三视图学习,是机械制图技术素养和实践应用能力的学习。学习的目标在于知道、认识、基本方法和规范,还有实践应用。在有限的课时中如何实现教学目标,需要教师有让学生在经历中学习的理念,需要给学生创建学习的实景认知环境,需要让学生亲身经历制图和用图,需要合作学习的助力推进。用简单鲁班锁的三个构件作为学习的载体,可以实现教学目标,同时还可以让学生在经历中学习一些划线、锯、锉等加工工艺,真正提高学生的技术素养和实践应用能力。
普通高中通用技术课程之最大特点是适应人的发展和社会的需求,对学生提出了技术素养的要求,特别强调学生实践应用能力的形成。三视图是技术与设计1中涉及的一项重要的技术素养,它包括对三视图的认识,对三面投影体系的认识,对基本的投影规则的认识和应用,对简单几何体的三视图的正确绘制,包括过程线,轮廓线的正确绘制,以及尺寸的正确标注。通用技术中的三视图教学和以往劳动技术中三视图教学的最大区别是:劳技课的三视图教学通常需要36课时,比较系统地给学生予机械制图的基本技能训练,虽然不同于专业课的要求高深,但一学期下来,学生要经过几十张三视图的绘制训练,学习比较单一。而通用技术的三视图重技术素养,技术见识的落实,一般只能是几节课,如此少的课时要达到对三视图有认识,会识简单的三视图,会画基本的三视图,形成对三视图的基本的技术素养,对课程的理解和实施方法非常重要。
一、几个理解的误区
误区1:关于图样绘图教学的重难点
《设计图样的绘制》是苏教版技术与设计1第六章的内容,它包括草图、三视图、电子线路图等,体现出比较强的技术性质,传递着比较高的技术信息。该章教学中三视图明显是教学的重点,但在实际教学中,有些教师认为三视图对技术能力要求太强,仅几课时无法完成教学任务,因此放弃三视图教学,转而将重点投向草图教学。滔滔的讲解,系统的训练,会者如故,不会者如故。其实,对于握笔方法的训练,对于线条表现的训练,不应该是通用技术课程的训练内容和主要任务,学生从小学甚至幼儿时的握笔书写开始,就有了对此的素养训练。草图纵然是重要的设计表现手段,对它的认知一般学生早已存在,有效的表现能力训练不是通用技术课程所能所为,相当部分画图素养不到位的学生反而会因不能实现目标、不能很好地表现自己而丧失自信和学习兴趣。草图的学习,同样应贯彻新课程理念,在实际的应用中学习,一项实际表达任务的完成,一次草图的交流和评比,不需要教师的苦口婆心,1课时足以能给学生予草图绘制的技术素养,达成认知,会简单运用的教学目标,至于画图效果应该是另外一回事。同时三视图的技术含量和技术信息的交流功能是草图不可代替的。
有些教师认为三视图教学很重要,一定要让学生扎扎实实学会学好,因此沿用了劳技课的教学形式,滔滔不绝地介绍三视图绘制的基本知识,从几何画法,到投影的基本知识,到立体的表面交线,到尺寸标注,到组合体,机件的表达方法……,十几节课下来,学生对三视图不仅兴趣不足,而且表现出畏难。其实正是因为三视图技术性强,才更有利于学生技术素养的提高,选择好适当的载体和教法,给予学生重点的内容,三视图的教学用几节课应该照样可以实现教学目标。
误区2:关于绘图的工具要求
过去,对于专业绘制机械图样的,需要的专业工具有:图板、图纸、丁字尺、圆规、三角尺、2B铅笔、绘图橡皮、水笔等,可是,在技术发展的今天,很多专业人员也淘汰了传统的专业工具,手工制图普遍被电脑制图取代。是否学习三视图绘制在今天已经失去意义?根据对技术的发展和需求,答案自然是否。有了电脑制图,制图更高效更精确,对其表达使用的技术语言——三视图的认识则需求更大更广,更重视三视图的实质表达和三视图在设计中所传递的技术信息,所以今天的三视图绘制的技术素养显得更加重要,但此需要并不强调传统专业工具的使用和传统图纸的传递形式,只是实质的会识认、会绘制,普通的学习用品:笔、尺子、笔记用纸等应该就能够满足今天绘图的需要。
误区3:关于三视图投影规则的教学
翻开所有三视图的教材,都是从三面投影体系和投影规则说起,仅规则的教学,少则几节课,多则十几节课,很多教师也正是被困于此处,侃侃而谈的投影理论,辅以用心制作的课件,总感觉还没有讲清楚,讲明白,即课时严重不足。对于今天通用技术课程的通识教育,仅仅是给学生形成一定的技术素养的要求,能识会画基本的几何体的三视图的要求,三面投影体系的教学需要否?回答是:三面投影体系是三视图建立的平台,不可不建立,不仅要建立,而且要理解,会应用,但不可陷入太深。其实现在的高中学生在初中时都学过三视图,只不过是数学课的学习,说知道并不知道多少,说不知道也知道那么一丁点儿。如三视图投影规则:“长对正,高平齐,宽相等”,提问起来学生会背的烂熟,可实际画图,却无从下手,不知道各图的相对位置、比例,也看不出尺寸,找不到长宽高的关系。这实际是通常说的应试教育的弊端的体现:理论严重脱离实际,一知半解,学的知识不会应用。通用技术课程不仅要学生学习投影体系和投影规则,更重要的是学生学会使用投影体系、应用投影规则。
误区4:关于教师表达的位置和分量
一堂课是以教师讲课为主,还是以学生学习为主。在三视图的教学中,因为技术要求比较高,教师通常都竭尽全力想把画法规则讲清楚,往往是讲几节课画一节课,结果是讲的课时多,练的时间少。学生学会了跟着老师画,照着图样画,但要自己用三视图表达总是存在差距。这样的教学方法,对于只有几课时的通用技术课程的三视图教学,肯定是行不通的。如何让学生自主有效地学会三视图,才能让只有几课时的通用技术课程的三视图教学成为可能,首先就要把重教师讲解,变为重学生练习,尤其是重学生自主学习的引导。
误区5:关于教具——简单几何体的落实
对于三视图的教学,通常需要一定量的特征几何体作为教具,但在通用技术的三视图教学中,常规的几何体因为课时和教学要求的变化需要重新选择,数量由多变少,结构由繁变简,学生的亲身体验应该被放到第一位,即对教具的需求转变成了对学具的需求。通过一件或者几件典型的几何体的学具,学会画出简单结构的三视图,形成绘制技术图样的技术素养。
二、几个教学方法的尝试
方法1:人人动手,建立三面投影体系
新课程的理念应该是培养学生主动学习的习惯,学生能看懂的教师不用去讲,三面投影体系也是一样,教材中的文字表达学生完全能够看懂,问题是要解决怎么用。教师首先可以和学生利用共同所处的教室这个长方体,共同建立一个三面投影体系,让学生指认其中的正投影面V,水平投影面H和侧投影面W,说出讲台、课桌、粉笔盒等教室物品在各面的投影图形,随着投影体系的初步建立,让每一位学生(每一小组亦可)利用练习本或书在课桌或实践台上各自建立起自己的三面投影体系,指认三面投影体系中的各个面,学生有了自己的三面投影体系,有利于对几何体的投影图形的直观认识。
方法2:巧用鲁班锁,实景中学会投影
鲁班锁是我国民间的传统智力玩具,传说是木匠之神鲁班为培养和训练儿子的智力而设计制作的。最简单的鲁班锁有三根,正好是三根不同的简单几何体,而且由简到繁,包含基本的图线,非常适合三视图教学的需要,加上鲁班锁本身的智力玩具的性质,给学生予比较强的吸引力和学习的激励。学生每组配一套鲁班锁,由简到繁,一根一根放在自己建立的三面投影体系里面,可以让学生在实景操作中轻松地学习三视图的绘制。
第一根学生跟随着老师画,边画边理解三视图绘制规则和要求,边画边认识画三视图和对三视图的尺寸标注的要点,图形很简单,但技术要求同样严格,学生经历了,体验了,结果知道了;第二根学生自己尝试着画,因为和第一根差别不大,主要是圆的画法和尺寸标注的增加,学生在尝试和互助中很快也能完成任务;第三根图形有点复杂,必须仔细比对,认证研究,三视图的正确完成,证明他具有了三视图绘制的基本技术素养。
整个三视图绘制教学基本两课时完成,画了三个三视图,并且是按照几何体画出来的,应该是很好地实现了教学目标,这里鲁班锁作为学具功不可没。
三视图的教学教的就是在实际应用中学会画三视图,画图不是听老师讲的,是通过自己画学会的,画的过程可能会出错,但因为要画,必须要学会,因为不会,所以要看老师同学怎么画,在主动学习的意识下,经过一次次尝试,亲身体验,做过了,做到了,必然形成了画三视图的技术素养,用的时候必然会调动起来。
方法3:团队合作,在互助中学会绘图
现在的高中教学班通常有50-60人,对于技能学习、操作学习,传统的让一位教师去面对,尤其是辅导和检查,很难实施教学,实现教学目标。因为通用技术课的教学目标并不是教师讲的怎样,而是学生是否会做,具体就是正确画出三视图。
合作学习是新课程一大特征,也是通用技术课程所强调的学习理念,让2个学生组成1小组,2-3个小组组成1大组,互教互学,互督互查,每一位学生主动去关心周围的同学,不懂处主动向周围的同学求教,在自主学习、合作学习中,提高学习效率和学习能力,把不可能实现的目标变成可能。同时促进了同学之间的交往和关爱精神的培养。
合作学习有一个培养的过程,实践证明,一个刚形成的合作小组是缺乏合作学习的意识和功能的,教师应该在教学班形成时,用心建立合作学习的形式,培养合作学习的意识,形成学生合作学习的习惯。
方法4:课件引领,认识计算机绘图及应用
快速准确的画图过程展示哪里来?电脑技术及应用软件为问题的解决搭建了平台。Flash, powerpoint等都有此强大的功能,使用它们做成课件,把教师讲的过程变成可以反复呈现的过程,包括投影规则融入其中的具体化,过程化绘图展现,加上学生绘图实践的紧紧跟上,让学习变成了学生的自主学习,高效学习。整个学习过程就是在课件的引领下,学生由浅入深地完成三视图绘制的过程。
除了引领学习三视图外,课件还可以将内容链接到计算机绘图软件,如[**]cad,caxa等,向学生展示计算机绘图的威力,从三视图的快速形成,到相应立体图的出现、着色、三维观察、翻转,直至输出到数控机床上加工成产品,让学生领略高效、高品质的制图操作和加工技术,形成较广博的技术见识。有兴趣的学生在课程的引导下,会在课后自主学习和实践计算机制图,甚至达到一定的技术水平。
方法5:按图制作,体验加工工艺技术
画三视图是一方面技术素养,根据图样制作是识图、掌握图样的交流的另一方面技术素养。如何能看懂技术图样,并把它呈现出来,并不是文字和语言能解决的事,是要实际地去做。
鲁班锁在这里又成为了很好的载体,根据鲁班锁三视图图样,读懂关键技术信息,设计如何划线,如何让线锯,如何凿,如何锉,如何磨合,使小组成员同心协力,根据图样共同在一节课上制作出合格的一套或几套鲁班锁。这里学会的已不仅是图样的理解,还有更多的锯、凿、磨等工艺技术操作,对于学生技术素养的提高作用是巨大的。
三、学生从三视图学习中获得的技术素养
三视图学习是设计图样绘制中的一项重要内容,有了三视图的技术素养,对整个技术和设计的学习和实际运用,都有着技术支撑的作用。其实通过三视图的学习,学生获得的何止于此,扳起指头数一数,其收获应该有: 1)建立了三面投影体系,2)掌握了投影规则,3)学会了绘制简单几何体的三视图,4)学会了基础的尺寸标注,5)能理解并读懂三视图表达的几何体,6)能够对简单几何体进行简单的加工制作,7)学会了钢锯的使用,8)学会了木凿的使用,9)学会了磨合配套做成鲁班锁系统,10)培养了正确有效使用工具的好习惯,11)学会了学习,12)学会了合作……。
纵观三视图的学习,给予学生的是技术素养,是技术体验,是技术经历,是技术见识;学生获得的是能力,是学习能力,是实践应用能力,是融入社会的能力。这应该就是新课程所提倡的教育理念,是教育的追求,是通用技术课程所要实现的目标。
南京市第十三中学 罗洁华