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摘 要: 本文就《机械制图》教学过程中关于学生空间思维能力的培养作了一些探索,认为应注重开拓学生的空间思维能力,包括形象思维能力和空间想象能力两个方面,并提出了具体的方法。
关键词: 《机械制图》课程 空间思维能力 形象思维能力 创造性思维能力
《机械制图》课程的教学是教学生以创造性思维方式去进行形象思维的过程,这一教学过程应特别注意开拓学生的空间思维能力,注重培养学生的空间思维能力,让学生能够正确、快速地读懂机械工程图样。那么,如何有效地培养学生空间思维能力呢?通过多年的教学实践,我认为可以通过培养学生的形象思维能力和创造性思维能力两方面来着手。
一、培养形象思维能力
形象思维是具有普遍意义的思维方式之一,它是由形象—表象—新的形象三部分构成的反映系统。客观事物所具有的形象,被人们感觉后在头脑中保存下来的痕迹称之为表象,这是人们认识的感性阶段;人们对记忆中的表象进行重组、改造而创造出新的形象,是人们认识的理性阶段,而这个阶段是通过想象来完成的,所以想象是形象思维中最实在的因素,想象的发展必然能促进形象思维能力的发展。
机械制图是研究形体表述的学科,形体的种类、结构非常丰富,变化无穷,但任何存在实体都具有特定的结构特征,对大量的形体实体,学生不可能都亲自看过、接触过,必须凭借想象,在头脑中再现或创造出这些没有感知过的表象。通过想象,学生才具有感受自己直接生活经验中没有遇到过的表象的能力,否则没有这些表象的建立,机械制图课的学习就很困难。比如三投影面体系,就是原理性的抽象概念,如果不能在学生头脑中建立起对它的清晰而富有内容的想象形象,学生对于这部分内容就会非常模糊。所以,在学生头脑中建立起相应的事物的形象支柱,是机械制图课学习的必要前提。那么,在《机械制图》教学中如何培养学生的形象思维能力呢?
1.丰富学生的表象储备。
想象是在人的头脑中进行表象的重新组合,创造出新形象的过程,所以表象是想象的基础,没有一定数量和质量的表象,要进行丰富生动的想象是不可能的。想象的水平取决于表象的丰富程度,表象贫乏的学生是不可能有丰富的想象的。
表象是人们对过去感知过的客观事物的形象在头脑中的再现,所以,丰富表象必须有充足的感知。这就要求学生有更多的形体感知机会,比如可以通过参观学习、观察机器部件、切制泥型、观察模型等方法增加学生表象的贮存量,提高学生头脑中已有表象的质量。在机械制图教学中,有意识地运用直观教具、实际零件等,对学生建立鲜明、完整、稳定的形体表象是十分重要的。
2.培养学生表象组合能力。
想象虽是一种自由度较大的思维活动,但它仍是可以自觉引导的有基本规律可循的思维活动方式。
在机械制图教学中学生能储备若干基本几何体的形象,在此基础上丰富扩大想象,对若干基本几何体进行切割、叠加、综合得到复杂形体。如支座是由一个长方体底板(底板上经过切割)和一个一端呈半圆柱底座所组成,再经过叠加、切割。在这些训练中,引导学生首先分辨出类似于基本体的表象,并以此为主要特征,再组合出能区别于其它形体的有鲜明形体特征的表象来。通过训练,学生在想象中能抓住表象的主要特征,进行表象组合,从而培养想象能力。
二、培养创造性思维能力
创造性思维是指人在解决问题的过程中产生出新的思维成果的思维活动。思维的产物是新颖的。有关的研究表明:任何一个创造性思维的全过程,都要经过从发散思维到收敛思维,再从收敛思维到发散思维的,多次循环,直到问题解决。
发散思维在于提出尽可能多的新设想,收敛思维在于找出最好的解决方案。发散思维是收敛思维的基础和必要条件。在《机械制图》教学中,我们不仅要培养学生的收敛思维能力——即找出一个唯一正确答案的能力,而且要培养学生的发散思维能力。怎样培养这一能力呢?
1.素材供给。
“任何存在实体都具有特定的结构特征,不管它的结构是否具有无限可分性还是表现为何种具体的形态,没有结构属性的事物是不存在的,或者说任何事物都不能超越自己的结构而存在”。在学生了解掌握三视图形成及投影规律之后,为使学生掌握课题,培养学生的发散思维能力,我提供足够的教学模型及机器零件实体,师生共同分析其组合形式,每个组合体是由基本几何体演变而成,调动学生的表象储备开始积极思维,从而帮助学生建立了几何体结构特征的形象思维素材。
2.验证假设,交流初探学习成果。
在学生建立了几何体的形象思维素材之后,学习截交线与相贯线、图样画法时,我出示了一些选择题、判断题,引导激发学生积极,得到若干个表象假设,构思出了多种方案的其他视图,让思维独到的学生在黑板上作出自己的作法判断,我与学生共同交流初次探试的成果,全班同学共同评议。在全体同学对该作法认同之后,我设问:是否还有其他方案,将同学中的不同作法公布出来,请学生相互点评,加以圈点,以扩展学生的思维范围。经过这样反复探寻,我不断寻找新的方案,从而开拓了学生的思维视野。为提高学生的兴趣,我在黑板上逐步画出学生思索出的可能方案。此时学生的思维更加积极活跃,并达到一定的深度。这一过程的主要目的在于激发学生的学习热情,使学生积极投入到发散思维活动中去。
3.引导——走出误区。
激发的结果使学生思维活跃,但在进一步发散思维的过程中,部分学生将会出现判断失误,由此可见,仅凭过去的一点表象积累不足以解决这一问题,思维会陷入困境。这时,教师就应该起到“引导”的作用,引导学生根据图形特征、空间形体,及时给学生指出科学的思维路向。根据学习认知理论的“顿悟”学说,人在解决问题的过程中存在“完形趋向律”,即若某一思维图形作得不够完备出现“缺口”,那么,人会竭力完善“缺口”。在学习中遇到的主要问题,就是学习情境中存在的缺口,所谓学习中的“顿悟”,就是对缺口的突然觉察。因此,我们要让学生知道在解决问题时,应当专注于整个问题结构的研究,从整体上考虑问题,而不是进行支离破碎的零散思维,找到缺口,问题就可以迎刃而解,从而培养学生的创造思维能力。
培养学生的空间思维能力要贯穿于教学的每一个教学环节,只要我们在平时的教学中注意鼓励并引导学生敢于“发散”、善于“发散”、勇于突破,就能有所创新。尽管学生创造出的或许是人们早已熟知的东西,但随着这种创造性思维量的不断增加,学生低层次的创造性思维必将向高层次跃迁。
总之,要培养学生的空间思维能力,我们必须引导学生运用想象促进形象思维的发展,同时注重学生创造性思维能力的培养。实践证明,学生能力的培养对教师提出了更高的要求,只有教师能以身作则,勇于探索,不断充实自己,更新知识,才能承担培养学生能力的大任。
参考文献:
[1]李继宏.论教师的职业品格[J].全球教育展望,2010,(2).
[2]于世华.情境探究思维心理过程分析[J].江苏教育研究,2009,(11A).
[3]杨玲.设境激趣巧练[J].江苏教育研究,2009,(10B).
[4]钟生玉.任务驱动法在《机械制图》教学中的运用与思考.考试周刊,2010.23.
关键词: 《机械制图》课程 空间思维能力 形象思维能力 创造性思维能力
《机械制图》课程的教学是教学生以创造性思维方式去进行形象思维的过程,这一教学过程应特别注意开拓学生的空间思维能力,注重培养学生的空间思维能力,让学生能够正确、快速地读懂机械工程图样。那么,如何有效地培养学生空间思维能力呢?通过多年的教学实践,我认为可以通过培养学生的形象思维能力和创造性思维能力两方面来着手。
一、培养形象思维能力
形象思维是具有普遍意义的思维方式之一,它是由形象—表象—新的形象三部分构成的反映系统。客观事物所具有的形象,被人们感觉后在头脑中保存下来的痕迹称之为表象,这是人们认识的感性阶段;人们对记忆中的表象进行重组、改造而创造出新的形象,是人们认识的理性阶段,而这个阶段是通过想象来完成的,所以想象是形象思维中最实在的因素,想象的发展必然能促进形象思维能力的发展。
机械制图是研究形体表述的学科,形体的种类、结构非常丰富,变化无穷,但任何存在实体都具有特定的结构特征,对大量的形体实体,学生不可能都亲自看过、接触过,必须凭借想象,在头脑中再现或创造出这些没有感知过的表象。通过想象,学生才具有感受自己直接生活经验中没有遇到过的表象的能力,否则没有这些表象的建立,机械制图课的学习就很困难。比如三投影面体系,就是原理性的抽象概念,如果不能在学生头脑中建立起对它的清晰而富有内容的想象形象,学生对于这部分内容就会非常模糊。所以,在学生头脑中建立起相应的事物的形象支柱,是机械制图课学习的必要前提。那么,在《机械制图》教学中如何培养学生的形象思维能力呢?
1.丰富学生的表象储备。
想象是在人的头脑中进行表象的重新组合,创造出新形象的过程,所以表象是想象的基础,没有一定数量和质量的表象,要进行丰富生动的想象是不可能的。想象的水平取决于表象的丰富程度,表象贫乏的学生是不可能有丰富的想象的。
表象是人们对过去感知过的客观事物的形象在头脑中的再现,所以,丰富表象必须有充足的感知。这就要求学生有更多的形体感知机会,比如可以通过参观学习、观察机器部件、切制泥型、观察模型等方法增加学生表象的贮存量,提高学生头脑中已有表象的质量。在机械制图教学中,有意识地运用直观教具、实际零件等,对学生建立鲜明、完整、稳定的形体表象是十分重要的。
2.培养学生表象组合能力。
想象虽是一种自由度较大的思维活动,但它仍是可以自觉引导的有基本规律可循的思维活动方式。
在机械制图教学中学生能储备若干基本几何体的形象,在此基础上丰富扩大想象,对若干基本几何体进行切割、叠加、综合得到复杂形体。如支座是由一个长方体底板(底板上经过切割)和一个一端呈半圆柱底座所组成,再经过叠加、切割。在这些训练中,引导学生首先分辨出类似于基本体的表象,并以此为主要特征,再组合出能区别于其它形体的有鲜明形体特征的表象来。通过训练,学生在想象中能抓住表象的主要特征,进行表象组合,从而培养想象能力。
二、培养创造性思维能力
创造性思维是指人在解决问题的过程中产生出新的思维成果的思维活动。思维的产物是新颖的。有关的研究表明:任何一个创造性思维的全过程,都要经过从发散思维到收敛思维,再从收敛思维到发散思维的,多次循环,直到问题解决。
发散思维在于提出尽可能多的新设想,收敛思维在于找出最好的解决方案。发散思维是收敛思维的基础和必要条件。在《机械制图》教学中,我们不仅要培养学生的收敛思维能力——即找出一个唯一正确答案的能力,而且要培养学生的发散思维能力。怎样培养这一能力呢?
1.素材供给。
“任何存在实体都具有特定的结构特征,不管它的结构是否具有无限可分性还是表现为何种具体的形态,没有结构属性的事物是不存在的,或者说任何事物都不能超越自己的结构而存在”。在学生了解掌握三视图形成及投影规律之后,为使学生掌握课题,培养学生的发散思维能力,我提供足够的教学模型及机器零件实体,师生共同分析其组合形式,每个组合体是由基本几何体演变而成,调动学生的表象储备开始积极思维,从而帮助学生建立了几何体结构特征的形象思维素材。
2.验证假设,交流初探学习成果。
在学生建立了几何体的形象思维素材之后,学习截交线与相贯线、图样画法时,我出示了一些选择题、判断题,引导激发学生积极,得到若干个表象假设,构思出了多种方案的其他视图,让思维独到的学生在黑板上作出自己的作法判断,我与学生共同交流初次探试的成果,全班同学共同评议。在全体同学对该作法认同之后,我设问:是否还有其他方案,将同学中的不同作法公布出来,请学生相互点评,加以圈点,以扩展学生的思维范围。经过这样反复探寻,我不断寻找新的方案,从而开拓了学生的思维视野。为提高学生的兴趣,我在黑板上逐步画出学生思索出的可能方案。此时学生的思维更加积极活跃,并达到一定的深度。这一过程的主要目的在于激发学生的学习热情,使学生积极投入到发散思维活动中去。
3.引导——走出误区。
激发的结果使学生思维活跃,但在进一步发散思维的过程中,部分学生将会出现判断失误,由此可见,仅凭过去的一点表象积累不足以解决这一问题,思维会陷入困境。这时,教师就应该起到“引导”的作用,引导学生根据图形特征、空间形体,及时给学生指出科学的思维路向。根据学习认知理论的“顿悟”学说,人在解决问题的过程中存在“完形趋向律”,即若某一思维图形作得不够完备出现“缺口”,那么,人会竭力完善“缺口”。在学习中遇到的主要问题,就是学习情境中存在的缺口,所谓学习中的“顿悟”,就是对缺口的突然觉察。因此,我们要让学生知道在解决问题时,应当专注于整个问题结构的研究,从整体上考虑问题,而不是进行支离破碎的零散思维,找到缺口,问题就可以迎刃而解,从而培养学生的创造思维能力。
培养学生的空间思维能力要贯穿于教学的每一个教学环节,只要我们在平时的教学中注意鼓励并引导学生敢于“发散”、善于“发散”、勇于突破,就能有所创新。尽管学生创造出的或许是人们早已熟知的东西,但随着这种创造性思维量的不断增加,学生低层次的创造性思维必将向高层次跃迁。
总之,要培养学生的空间思维能力,我们必须引导学生运用想象促进形象思维的发展,同时注重学生创造性思维能力的培养。实践证明,学生能力的培养对教师提出了更高的要求,只有教师能以身作则,勇于探索,不断充实自己,更新知识,才能承担培养学生能力的大任。
参考文献:
[1]李继宏.论教师的职业品格[J].全球教育展望,2010,(2).
[2]于世华.情境探究思维心理过程分析[J].江苏教育研究,2009,(11A).
[3]杨玲.设境激趣巧练[J].江苏教育研究,2009,(10B).
[4]钟生玉.任务驱动法在《机械制图》教学中的运用与思考.考试周刊,2010.23.