開(kāi)拓求異思維培養(yǎng)創(chuàng)新能力

開(kāi)拓求異思維培養(yǎng)創(chuàng)新能力如何在組合體的教學(xué)中提高讀圖能力的探索機(jī)械制圖是技工學(xué)校機(jī)電類(lèi)專(zhuān)業(yè)學(xué)生必學(xué)的一門(mén)專(zhuān) 業(yè)基礎(chǔ)課程，是工程界的技術(shù)語(yǔ)言。然而目前以初中畢業(yè)生 為主要生源的技工學(xué)校，由于配套的基礎(chǔ)教育滯后，學(xué)生的 基礎(chǔ)知識(shí)、認(rèn)識(shí)水平較低，致使學(xué)生空間想象力未能得到提 高，繼而使讀圖能力受阻。機(jī)械制圖課程對(duì)于技工學(xué)校 的學(xué)生來(lái)說(shuō)以識(shí)圖為主，在課程教學(xué)中讀圖能力既是重點(diǎn)又 是難點(diǎn)，學(xué)生普遍感到課堂上對(duì)于老師講的內(nèi)容易于接受， 而作業(yè)卻無(wú)從下手，在組合體的教學(xué)中情況更是如此。提高 組合體識(shí)讀能力對(duì)學(xué)生提高空間思維能力、想象力，對(duì)后續(xù) 內(nèi)容的教學(xué)起著承上啟下的作用。那么如何在組合體的教學(xué) 中解決學(xué)生讀圖能力差的問(wèn)題呢？在教學(xué)中開(kāi)拓學(xué)生求異 思維，培養(yǎng)探索創(chuàng)新能力，往往能起到化難為易，激發(fā)學(xué)生 學(xué)習(xí)興趣和事半功倍的效果。一、調(diào)動(dòng)“求異”思維的積極性在制圖課程教學(xué)中，出現(xiàn)的習(xí)題大多為求同式的問(wèn)題， 它表現(xiàn)為把問(wèn)題所提供的各種信息聚合起來(lái)，得出一個(gè)正確 答案的過(guò)程。它要求學(xué)生掌握制圖基本概念及足夠的基本知識(shí)，積累素材，應(yīng)用制圖中的基本方法形體分析法和線(xiàn)面分 析法，熟練運(yùn)用求同的手段即類(lèi)比歸納的方法來(lái)解決問(wèn)題， 采用的是求同思維，由于舊習(xí)慣的影響，學(xué)生往往滿(mǎn)足于“聽(tīng) 懂、會(huì)做”就行，使學(xué)生的思維方式趨于禁錮，不利于學(xué)生 創(chuàng)新能力的發(fā)揮。求異思維是一種較為復(fù)雜的腦力勞動(dòng)，欲 使求異思維發(fā)展就必須調(diào)動(dòng)學(xué)生“求異”的積極性。在課堂 教學(xué)中，應(yīng)重視挖掘教材的內(nèi)在因素，誘發(fā)學(xué)生的“興趣”、“信心”。比如作如下設(shè)計(jì)：題目：已知主、左視圖，求第三視圖（圖1）：（a）（c）（d）圖1首先由學(xué)生根據(jù)給定條件，由主、左視圖，可求出（a）、 （b）圖的解答，由一個(gè)長(zhǎng)方體左、右前方各切去一個(gè)小長(zhǎng) 方塊或三角塊，學(xué)生可迅速地得出二個(gè)答案來(lái)。在學(xué)生做出 解答以后，教師可以進(jìn)一步引導(dǎo)學(xué)生思考，如果該形體是采 用疊加而非是切割的，是否另有答案？學(xué)生經(jīng)過(guò)思考后可以 做出（c）圖，該形體由一個(gè)長(zhǎng)方形與半圓柱疊加。最后教 師還可以進(jìn)一步引導(dǎo)學(xué)生，如形體的切割非平面切割，而是 曲面立體切割（四分之一圓柱）是否還有答案呢？學(xué)生經(jīng)過(guò) 一陣思考后，就很快做出（d）圖的答案，該形體是由長(zhǎng)方 體左右前方各切去一塊四分之一圓柱而形成。通過(guò)挖掘條件，聯(lián)想學(xué)過(guò)的各種常規(guī)解法，對(duì)比分析， 學(xué)習(xí)發(fā)生遷移，思維分化了，形成了一題多解，在實(shí)踐- 獨(dú)立作業(yè)、思考中獲得成功，效果促使學(xué)生把掌握知識(shí)與開(kāi) 拓求異思維結(jié)成了暫時(shí)的聯(lián)系，引起了激情，產(chǎn)生了興趣， 增強(qiáng)了信心，使得學(xué)生在以后的學(xué)習(xí)和工作過(guò)程中都能夠用 求異思維觀察問(wèn)題、分析問(wèn)題，增強(qiáng)學(xué)生的探索、創(chuàng)新能力。二、通過(guò)各種渠道，使求異思維活動(dòng)與愉快的情緒建立起固 定的聯(lián)系，形成條件反射1、培養(yǎng)學(xué)生的觀察力，為學(xué)生創(chuàng)新能力的發(fā)展打下基 礎(chǔ)觀察力是一種善于全面、深入、正確地認(rèn)識(shí)事物特點(diǎn)的 能力。就制圖課而言，觀察力是指將物體的空間形象抽象成 基本體的能力，及將基本體抽象成點(diǎn)、線(xiàn)、面的能力。通過(guò) 對(duì)基本體、組合體的觀察，掌握組合體的組合形式及特點(diǎn)， 掌握組合體的組合形成主要有疊加和切割，而常見(jiàn)的是這兩 種形式的綜合，才構(gòu)成了千變?nèi)f化的物體。因此在教學(xué)過(guò)程 中應(yīng)多出示一些不同類(lèi)型的組合體模型讓學(xué)生觀察。如綜合 類(lèi)型組合體可以教材中軸承座為例，讓學(xué)生仔細(xì)觀察軸承座 各部分之間的組合形式和相互位置關(guān)系。除了讓學(xué)生觀察這 幾類(lèi)組合體外，還要多給學(xué)生介紹一些典型體，多畫(huà)一些組 合體圖形供學(xué)生思考，從而使學(xué)生更好地理解組合體的組合 形式和特點(diǎn)。總之，通過(guò)觀察力的培養(yǎng)，增加學(xué)生的形象分 析能力，為空間想象能力的發(fā)展打下基礎(chǔ)。2、采用各種教學(xué)方法，使教學(xué)形象化形象化教學(xué)是直觀性和實(shí)踐性教學(xué)原則的具體體現(xiàn)。在 教學(xué)過(guò)程中多開(kāi)展討論課、問(wèn)答課，為學(xué)生創(chuàng)造一個(gè)寬松的 自由環(huán)境，充分調(diào)動(dòng)每位同學(xué)的積極性。根據(jù)三視圖想象形 體的形狀、制作模型、再繪制模型的三視圖以檢驗(yàn)是否正確， 多進(jìn)行圖樣與立體對(duì)應(yīng)的練習(xí)。在授課中每一個(gè)三視圖都要 求學(xué)生建立方位關(guān)系，時(shí)刻牢記左右為長(zhǎng)，上下為高，前后 為寬，把原投影規(guī)律中長(zhǎng)對(duì)正、高平齊、寬相等變通為主、 俯左右對(duì)正，主、左上下平齊，俯、左前后相等。強(qiáng)調(diào)每一 個(gè)三視圖只不過(guò)是從形體的三個(gè)不同方位觀察所得的結(jié)果。 這些若在老師的引導(dǎo)下得出的結(jié)論，則更能加深學(xué)生的理 解。3、記圖是提高學(xué)生讀圖能力的基礎(chǔ)所謂記圖，就是在理解的基礎(chǔ)上，記住基本體、簡(jiǎn)單的 組合體的圖形特征及其聯(lián)系，增加學(xué)生的形象儲(chǔ)備。人，如 果沒(méi)有記憶，就無(wú)法發(fā)明創(chuàng)造和聯(lián)想，所以記圖是制圖教學(xué) 中培養(yǎng)學(xué)生讀圖能力的基礎(chǔ)和重要環(huán)節(jié)，是培養(yǎng)學(xué)生再現(xiàn)性 想象和創(chuàng)造性想象的基本途徑。總之，在課堂教學(xué)中和自習(xí)課的輔導(dǎo)中，通過(guò)觀察力的 培養(yǎng)，通過(guò)直觀和實(shí)踐教學(xué)，通過(guò)記圖，增加學(xué)生的形象儲(chǔ) 備，激發(fā)學(xué)生的注意力、興趣和求知欲望，為空間想象力的 發(fā)展打下基礎(chǔ)。在教學(xué)過(guò)程中，教師要讓學(xué)生互相交流，對(duì) 學(xué)生解題中的解題方法，哪怕是錯(cuò)誤也不要打擊，而要鼓勵(lì)， 要正確引導(dǎo)。對(duì)學(xué)有獨(dú)創(chuàng)的解法要尊重、要表?yè)P(yáng)，通過(guò)經(jīng)常 地刺激學(xué)生的求異思維，會(huì)使學(xué)生習(xí)慣知難而上，不但不覺(jué) 得苦，而會(huì)覺(jué)得有趣。三、提高學(xué)生的“求異”水平，開(kāi)拓學(xué)生的求異思維，提高 創(chuàng)新能力學(xué)生有愿望，教師還要用科學(xué)的方法去指導(dǎo)，通過(guò)學(xué)生 的自身實(shí)踐、總結(jié)才能有效地開(kāi)拓求異思維。首先根據(jù)學(xué)生 的知識(shí)和技能基礎(chǔ)，從原有的求異思維出發(fā)加強(qiáng)基本訓(xùn)練。 把每一個(gè)例題，通過(guò)教師加工，從學(xué)生已掌握的知識(shí)技能開(kāi) 始，編制一整套科學(xué)程序，進(jìn)行類(lèi)比分析、對(duì)比分析，從而 形成多種順理成章的解法而不是為一題多解而生硬地搞一 些方法。其次，在學(xué)生對(duì)知識(shí)掌握較多、技能掌握較好的前 提下，對(duì)一些例題加以引伸，以開(kāi)拓學(xué)生的求異思維。如以“切割體的繪制與識(shí)讀”一節(jié)中圓柱被切割為例， 根據(jù)截平面與圓柱軸線(xiàn)相對(duì)位置的不同一平行于軸線(xiàn)、垂直 于軸線(xiàn)、傾斜于軸線(xiàn)，產(chǎn)生的截交線(xiàn)分別為矩形、圓和橢圓三種；由于是采用單個(gè)平面完全切割，截交線(xiàn)的形狀完整， 學(xué)生很容易接受，例題很容易聽(tīng)懂，但作業(yè)中一碰到變例就 困難了，根本無(wú)法想象形體的形狀，針對(duì)這一問(wèn)題，用準(zhǔn)備 好的模型增加感性認(rèn)識(shí)，誘導(dǎo)學(xué)生分解題目，降低難度，采 用步步化解的方法解題可收到良好的效果。如圖2已知主、 俯視圖，求左視圖。圖2左視圖上的截交線(xiàn)較難想象。首先讓學(xué)生斜切模型并 依照實(shí)體畫(huà)出截交線(xiàn)，然后引導(dǎo)學(xué)生作一高度的水平面，將 模型水平截切，根據(jù)立體畫(huà)出截?cái)嗪蟮哪Ｐ偷耐队?，學(xué)生很 容易畫(huà)出，這樣學(xué)生在邊觀察邊分析的情況下，學(xué)生頭腦中 便有了清晰的解題思路，感到學(xué)有所得，提高空間想象力和 思維能力，比學(xué)生以往只會(huì)畫(huà)例題收獲大多了。在講授清楚單一截平面切割圓柱體及變化后，將組合截平面切割圓柱體-切口類(lèi)問(wèn)題的思維解答方法講解給學(xué)生 聽(tīng)，讓學(xué)生掌握?qǐng)A柱中間開(kāi)槽、前后開(kāi)槽時(shí)截交線(xiàn)的求法和 步驟。否則學(xué)生在碰到形體開(kāi)槽較多或位置變化時(shí)，就會(huì)無(wú) 法想象截交線(xiàn)。首先引導(dǎo)學(xué)生根據(jù)模型畫(huà)出圓柱體兩邊開(kāi)切口的投影， 如圖3,畫(huà)出投影，然后引導(dǎo)學(xué)生畫(huà)出圓柱體中間開(kāi)槽的投 影，如圖4,將二者結(jié)合在一起，就變成了求接頭的投影（如 圖5）。圖3圖4圖5此外，為了增加學(xué)生的感性認(rèn)識(shí)和提高靈活多變的能 力，提出了一些問(wèn)題，由學(xué)生課后討論解決：（1）截平面相對(duì)圓柱軸線(xiàn)傾斜角度改變時(shí)，截交線(xiàn)的投影 是否變化？尤其是等于45度時(shí)，它的截交線(xiàn)非圓投影是否 為圓？（2）圓柱中間開(kāi)槽位置由上部改為中部，即圓柱挖方孔（如Q圖6）其截交線(xiàn)的求法。圖6通過(guò)這種逐漸變化的引伸，使得一題多用，開(kāi)辟了學(xué)生 的眼界，可以培養(yǎng)和發(fā)展學(xué)生空間想象能力，調(diào)動(dòng)了學(xué)生的 求異思維，提高他們分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力。求異思維是創(chuàng)新思維的重要組成部分，求異思維可以同 時(shí)從廣度和深度上進(jìn)行多維度的活動(dòng)，具有流暢、變通、獨(dú) 特的性質(zhì)，是比較靈活的思維活動(dòng)。一題多解、一題多變等 形式是制圖過(guò)程中培養(yǎng)求異思維的主要手段。當(dāng)然求異思維 與其他思維活動(dòng)是相聯(lián)的，因此孤立地培養(yǎng)學(xué)生的求異思維 品質(zhì)是不可取的，必須放在各種思維活動(dòng)過(guò)程中，并通過(guò)發(fā) 展求異思維，促進(jìn)相關(guān)思維能力的提高。總之，在組合體的 教學(xué)中，通過(guò)觀察力的培養(yǎng)，增加學(xué)生的形象的儲(chǔ)備，開(kāi)拓 學(xué)生的求異思維，這樣不但為學(xué)生的空間想象力發(fā)展打下基 礎(chǔ)，同時(shí)也激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣，調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性， 既提高了學(xué)生的讀圖能力，又培養(yǎng)了學(xué)生的創(chuàng)新能力。