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如何培養(yǎng)學生的空間思維和空間想象能力論文
無論是在學校還是在社會中，大家對論文都再熟悉不過了吧，論文是描述學術研究成果進行學術交流的一種工具。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。
制圖是機械類通用工種的一門重要技術基礎課，它通過一組圖形來表達設計意圖，是工業(yè)生產(chǎn)中的重要技術文件，也是對外進行技術交流的重要工具，每個工程技術人員和技術工人都必須掌握好這種技術“語言”。對于現(xiàn)在中專、技校、職業(yè)高中等中等專業(yè)學校來說，主要是將學生培養(yǎng)成各種初、中級技術工人，要求他們能熟練地識讀有關機械圖樣，又具有一定的繪圖能力。而識讀圖樣必須使學生具有較好的空間思維能力和空間想象能力。
《機械制圖》這門課通常是學習機械類專業(yè)的第一門專業(yè)課程，同時也是一門實踐性非常強的學科。一方面，由于學生專業(yè)實踐知識方面的匱乏甚至空白，對技能操作，結(jié)構(gòu)工藝知識缺乏感性認識，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，對于初中畢業(yè)進入職高的學生，數(shù)學知識普遍欠缺，數(shù)學思維的發(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稍微復雜的圖形時，有的同學可能一點即通，有的同學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，學生會因為經(jīng)常進入不了“角色”而認為制圖太難，因為感到太難而不去想，因為不去想而學不好，從而對制圖課產(chǎn)生厭煩情緒，視《機械制圖》為天書，失去繼續(xù)學習的興趣，同時也會影響其他專業(yè)課程的學習。
那么在制圖教學過程中如何啟發(fā)差生的空間思維能力與空間想象能力，調(diào)動他們學習的興趣呢？本人根據(jù)近幾年制圖教學過程中的經(jīng)驗，結(jié)合現(xiàn)代教育技術的發(fā)展趨勢，著重從以下二方面談談自己的一點認識。
一、以傳統(tǒng)教學手段為主，由易到難，循序漸進，化繁為簡
由于職校生的空間思維能力和空間想象能力普遍較差，應在制圖教學開始的進程中較多的采用直觀教學法，由易到難，合理利用實物或教具的演示，不斷豐富學生表象認識以拓展想象力，增強學生的感性認識，吸引學生注意力，幫助學生建立空間思維框架，引導學生進行仔細觀察分析，領悟圖與物之間的轉(zhuǎn)換關系，進而認識平面與立體的轉(zhuǎn)換關系，讓學生對幾何元素、基本形體投影的規(guī)律、空間形體與其平面投影圖之間對應關系等內(nèi)容熟練掌握；再按照空間與平面的內(nèi)在關系進行嚴格的邏輯思維，循序漸進，逐步提高他們的空間思維能力與空間想象能力。
當學生的空間概念逐步建立起來以后，在教學中應減少直觀教具的應用，防止學生有依賴心理。而應按形象——抽象——形象的心理活動規(guī)律來安排教學，將學生由直觀喚起的形象思維推向邏輯思維。這時，可適當增加授課內(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，應著重教導學生解決復雜圖形結(jié)構(gòu)的方法——“化繁為簡”。
所謂“化繁為簡”，就是將復雜圖形盡可能分解成簡單圖形，然后分析其投影關系，將簡單圖形的各個投影進行“局部組合”，著重分析圖形結(jié)合部的線條并進行線條可見性判斷的一種方法。通過這種方法，可以將學生不容易想明白的圖形進行啟發(fā)、引導，以逐步加強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單�？蓤DA所示的根據(jù)主視圖、左視圖來補畫俯視圖雖然看似簡單，但很多學生一拿到題目卻感到無從下手，這時可引導學生通過分析主、左視圖，將圖A分解成兩個圖形（圖B、圖C）進行分析。圖B與圖C都屬于非常簡單的圓柱的切割，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，很多學生不習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），最后將已表達清楚的內(nèi)部結(jié)構(gòu)的虛線省略。
可見，將復雜圖形簡單化處理雖然走了一些“彎路”，多了一些步驟，但可以為學生尤其是空間思維能力和空間想象能力不好的學生提供一種分析問題解決問題的方法，在實際教學過程中可以獲得較好的效果。
二、充分發(fā)揮現(xiàn)代教育技術的優(yōu)勢
傳統(tǒng)的制圖教學模式是：教師——模型和掛圖——學生。對于以圖形教學為特點的制圖課程來說，模型和掛圖的演示對提高學生的空間思維能力確實取得了明顯的效果，但這種模式也存在許多不足：①掛圖只能反映結(jié)果，不能表達過程的變化，難以完全滿足教學的要求。②若用板演，邊講邊畫的效果雖好，但時效性差，不適合目前課時改革需要。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)教學模式顯得較為單調(diào)，不易激發(fā)學生興趣，對于日新月異的科技與經(jīng)濟發(fā)展來說已顯得滯后又呆板，對培養(yǎng)和提高學生的素質(zhì)很不適應。因此采用多媒體課件（CAI）來輔助教學能很好地彌補這些不足。
多媒體課件就是利用計算機把包含圖、文、聲、像等各種信息的教學內(nèi)容以聯(lián)想的方式有機地集成，使學習者通過程序界面完成一系列人機交互操作，以實現(xiàn)自己的學習目的。它的應用是現(xiàn)代教育技術的重要內(nèi)容，是實現(xiàn)現(xiàn)代教育思想的重要手段，通過它可以明顯地促進教學效果和教學質(zhì)量的提高，可以用較短的時間講清楚以前用較長時間來講授的空間問題，提高了教學效率，也促進學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：在機件的表達方法這一章節(jié)中，旋轉(zhuǎn)視圖這部分內(nèi)容就可以制作成一個三維立體圖，讓學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，當需要表達本部件與相鄰部件間的裝配關系時，是用雙點劃線假想畫出相鄰部件的輪廓線，在需要表示某些零件運動范圍和極限位置時，也只是用雙點劃線假想畫出，顯得非常的不直觀，不生動，缺乏想象力而又沒看過實物的學生較難以明白，這時通過Inventor或CAXA實體設計等軟件可以做出構(gòu)件的動態(tài)效果，能快速幫助學生進行分析理解。
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)容變得生動有趣，把復雜的事物簡化，把時間的過程縮短，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，使那些原來花費許多課時仍然講不清楚的知識變得一目了然。多媒體視聽教育技術能為教師提供形象的表達工具，為學生提供逼真的虛擬現(xiàn)實環(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)—→動靜態(tài)的結(jié)合過程突破傳統(tǒng)教學中的難點，對學生的空間思維能力和空間想象能力有很大的促進作用，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)與提高是一個較為艱苦和漫長的過程，教師應根據(jù)教材內(nèi)容、學生的實際情況和現(xiàn)有資源條件，把現(xiàn)代化的教學手段之長用于傳統(tǒng)教學模式之中，取一方之長，補另一方之短，達到優(yōu)勢互補，從而優(yōu)化教學，提高教學質(zhì)量，以適應新時期社會對現(xiàn)代技術工人的要求。
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