李金玉
《機械制圖》是中職機械類專業(yè)的重要專業(yè)基礎課,教學目的在于引導學生掌握機械制圖基本知識和繪制方法,培養(yǎng)學生的空間想象能力。但《機械制圖》課堂教學并不理想,教學有效性比較差。究其原因,一方面中職學生《平面幾何》沒學好,也沒有學習立體幾何,缺乏空間想象力,缺乏機械零件的感性認識,致使學習困難重重;另一方面教師的教學觀念和方法比較傳統,忽視了課程實踐性的特點和學生學習主體性的發(fā)揮。因此,我們有必要以建構主義理論為指導,以問題為核心,以解決問題為動力,探究中職《機械制圖》教學規(guī)律,構建基于建構主義的《機械制圖》問題驅動課型,提高教學質量。
一、課型及其特征
建構主義理論認為,知識不是通過教師傳授得到,而是學習者在一定的情境中即社會文化背景下,借助其他人的幫助,如人與人之間的協作交流,利用必要的學習資料,通過問題的意義建構學習。問題是學習的起點,用問題營造學習情境,促使學生產生疑問,在疑中思、在思中學;用問題賦予意義構建,增強學習動機;用問題形成學習通道,通過問題的解決發(fā)展能力。
問題驅動的學習是圍繞生產生活中一些結構不明確的問題所展開的調查和尋求解決方法而組織的,這些問題沒有簡單、固定、唯一的正確答案,容易被設置成情景和模仿現實生活中的復雜情況,激起學生探索、尋找解決方法的愿望。
課型是課堂教學最具有操作性的教學結構和程序。根據建構主義學習理論和借助信息化技術,問題驅動課型是學生在機械制圖的問題情境中,借助同學、老師的幫助,利用相關學習資源,通過問題的求解和意義的建構而獲得機械制圖知識、技能,形成核心職業(yè)能力的一種專業(yè)課課型。問題驅動課型具有以下特征。
(一)知識問題化
問題是課型的一個教學內容(如一個項目、一個任務等)的核心,也是知識和技能的載體。問題驅動課型是以機械圖樣為載體來重組教學內容,以完成機械圖樣的閱讀或繪制為任務,將機械圖樣中所涉及的知識、技能點以問題的形式呈現在學生的面前,并以問題來突出學習的重點、難點,讓學生在提出、分析、解決問題的思維活動中,掌握制圖知識、培養(yǎng)繪圖技能、形成職業(yè)能力。
傳統機械制圖教材按學科體系編排,系統嚴密,理論性強,但問題意識不強,這就需要恰當地整合教材,把教學內容問題化,使教學過程成為問題的解決過程。
(二)學習情境化
建構主義認為,學習總是與一定的社會文化背景,即“情境”相聯系的。創(chuàng)設學習情境,使學生把新知識技能與先前已有的知識技能建立關聯,從而更有效地掌握新知識技能,讓學生更好地體驗教學內容中的情感,原來枯燥的、抽象的知識變得生動形象。
機械制圖被喻為工程界的語言,源于生產實踐。針對學生缺乏機械產品感性認識的狀況,可組織學生到機械企業(yè)或工廠參觀,讓學生觀察機械產品的結構形狀和分析其尺寸大小,感受和理解機械圖樣與機械產品的聯系,豐富感性認識;也可通過信息化技術創(chuàng)設虛擬的問題情境,如播放機械產品或零件的應用視頻,引導學生思考如何用圖紙來表達實物,從而激發(fā)學生的興趣,促使學生更好地理解和建構機械制圖知識。
(三)教學互動化
建構主義特別強調要為學生提供實踐與體驗的機會,認為學習者與周圍環(huán)境的交互作用對于理解學習內容和知識的意義建構起著關鍵性的作用。學生在識讀和繪制機械圖樣的過程中,難免會產生困惑和疑問,這時教師除引導他們積極思考外,還要引導他們通過互動、協作、討論等一系列活動來分析和解決問題,通過知識與思維的共享交流,在互動中完成對所學知識的意義建構,同時培養(yǎng)學生的團隊精神及溝通交流能力。
(四)資源信息化
人們總是以自己的經驗為基礎來建構和解釋現實,因此強調教學和學習方法的多樣性和個性化?,F代信息化技術為機械制圖個性化教學提供了條件,為學習活動提供學習資源、認知工具與通訊工具,為實現學習個性化提供保障。學生通過網絡資源或借助教師制作的課件、視頻、微課等教學資源,自主獲取信息,針對機械制圖學習問題進行思考和解答;通過QQ、微信等在線會話軟件,師生可相互交流對問題的看法;通過學習通、藍墨云班課等在線測評系統,監(jiān)控學生的學習過程,測評并反饋學生的學習結果。
(五)思維層次化
建構主義強調促進學生高級思維能力的培養(yǎng),不是識記和記憶等低層次思維技能。機械制圖學習的難點是二維圖與三維圖的相互轉換,通過平面圖能夠想象出三維實體,通過三維實體,學生能夠畫出平面圖。學生難學的主要原因是缺乏機械零件的感性認識,空間思維能力薄弱。借助信息化技術,可以根據平面圖,制作復雜的三維實體,直觀呈現零件的結構形狀,形象再現機械零件的裝配過程和工作原理,學生通過平面圖和立體圖的反復對比、思考和討論,可提高空間想象力,增強識圖能力,促進高階思維能力的培養(yǎng)。
二、問題的設計
問題是指在一定情境中人們面臨的滿足某種需求或完成某一目標所面臨的未知狀態(tài),問題求解是解決未知狀態(tài)而進行的一系列認知加工過程。
設計問題是課型成功實施的關鍵,是課型成功實施的基本保障。一次成功的教學關鍵在于問題的設計,使問題具有挑戰(zhàn)性、真實性、困惑性,成為促使學生思維發(fā)展的抓手。研究表明,問題的設計要符合以下要求:
(1)與學生密切相關,能夠引起學生學習興趣;
(2)任務導向:清楚整個學習的重心和焦點;
(3)有一定的難度,足以綜合原有的知識。
機械制圖學習過程中涉及的問題主要有:圖樣采用什么表達方式?這種表達方式的原理和特點是什么?圖樣結構形狀及尺寸大小怎樣?有哪些技術要求?如何繪制圖樣?根據新知識和技能點的特點,可通過設計一系列相關的問題引導學生學習,通過問題求解來建構知識。
以設計剖視圖問題為例,其前提是學生能夠解決視圖看圖和繪圖的問題,其問題情境是視圖難以清晰表達復雜零件的內部結構,設計的問題舉例如下:
(1)為什么要用剖視圖表達物體?
(2)剖視圖是怎么樣形成的?其概念是什么?
(3)剖切位置如何選擇?
(4)剖面線繪制在哪里?規(guī)范畫法是怎樣的?
(5)內部交線如何處理?
(6)如何正確繪制剖視圖?
這些問題密切聯系學生已有的視圖知識,緊緊圍繞剖視圖學習的重點、難點,層層深入,通過這些問題的探究和解決,學生就能完整地建構剖視圖的知識,掌握剖視圖的繪圖技能。
三、課型的結構
如上所述,問題是課型的核心,那么,課型的結構也就是解決問題的主線。筆者設計了這樣的課型結構:提出問題——分析問題——解決問題——反思問題。
(一)創(chuàng)設情境,提出問題
教師要充分創(chuàng)設問題情境,激發(fā)學生的興趣,讓學生理解學習的意義,產生學習的動機。如可以利用微課呈現視圖和剖視圖表達機件內部結構的圖形,創(chuàng)設“哪個視圖能更直觀形象地表達零件內部結構?”的問題情境,引導學生通過觀察對比,發(fā)現剖視圖更能直觀、清晰表達物體的內部結構,從而理解剖視圖學習的意義,再以完成典型剖視圖繪制為任務,引出剖視圖學習問題。
(二)分析問題,自主學習
學生根據教師所提出的問題進行分析,確定學習重、難點,通過借助教材、微課、網絡等教學資源進行思考和學習,初步解答問題。對于不理解或存在困惑的問題進行整理和記錄,并提出可能的行動、建議或解決方案。如對于剖視圖的概念及剖視圖如何形成的問題,學生通過看書和看微課,比較容易解答。對于如剖面線的繪制和內部交線如何處理等問題,大部分學生覺得困難,可指出困難之處并假想問題的解決方案。在該環(huán)節(jié),教師要培養(yǎng)學生自主學習的能力,引導學生分析問題和獲取信息。
(三)合作探究,解決問題
學生經過自主學習和思考,對問題有了初步的認識,在該環(huán)節(jié),學生相互交流,加深對問題的理解,通過會話和協作,進一步借助學習資源和信息化技術對存在困惑和較難的問題進行深入的探究,思考并形成解決方案。對于如剖面線的繪制和內部交線如何處理的問題,有的學生通過重新學習微課來解決;有的學生根據教師所提供的剖視圖模型進行觀察和思考;有的學生借助CAD三維軟件對實體進行剖切,觀察其內部的結構形狀。教師在該環(huán)節(jié)中,要組織學生開展探究活動,指引學生借助工具和利用資源解決問題,同時要把控學生探究的方向,給學生的探究活動提供咨詢和幫助,培養(yǎng)學生的團隊精神和問題解決能力。
(四)展示成果,評價反饋
學生經過自主學習、思考和小組合作探究,已經解決了任務所涉及的問題和完成了繪圖任務。在該環(huán)節(jié),教師鼓勵小組代表展示任務成果或解決問題的方法,引導其他同學對成果進行評價,交流解決問題的方法,分享解決方案,通過評價激勵學生學習。除此之外,教師還要引導學生反思其在整個問題解決過程中的表現,表揚學生好的行為(如繪圖方法有創(chuàng)新),指出學生的不足(如學習不夠專注)以及努力的方向,提高問題解決能力。
四、課型實施原則
課型實施原則就是教學的基本要求,是運用課型組織教學的經驗總結。實踐表明:基于建構主義的《機械制圖》問題驅動課型的實施原則主要包括如下幾項。
(一)聯系實際原則
課型中創(chuàng)設的問題情境一定要聯系生活、生產實際,與機械專業(yè)相關,能引發(fā)學生的注意。同時,問題的設計也應結合學生的學習實際,不應過易或過難,過易引發(fā)不了學生的興趣,過難學生就會望而止步。
(二)適時點撥原則
學生在問題求解的過程中,可能會出現困難,教師要準確地把握教學時機,在學生學習出現困難需要幫助的時候適時進行點撥,啟發(fā)學生思維,使問題求解過程順利進行。
(三)因材施教原則
中職學生學習基礎參差不齊、個體差異性大,教師應充分注意并因材施教,針對每個學生不同的學習情況采用不同的方法進行啟發(fā)和引導,使每個學生的學習都能有所得益,思維都有所發(fā)展,問題求解能順利進行。
(四)循序漸進原則
人的思維發(fā)展總是從具體到抽象、從個別到一般、從簡單到復雜的,教師要遵循人的認知規(guī)律,在教學中合理有序地提出問題,循序漸進地啟發(fā)學生的思維,使學生課堂思維活動富有節(jié)奏感和邏輯性。
總之,機械制圖問題驅動課型改變了機械制圖“以學科為基礎、以教師為中心、學生被動學習”的“灌輸式”教學形態(tài),建立了“以問題為基礎,以學生為中心、教師為引導”的探究式課型,充分發(fā)揮了學生的主觀能動性,不單提高了學生機械制圖專業(yè)能力,鍛煉了學生分析和解決實際問題的能力,更培養(yǎng)了學生的團隊意識和創(chuàng)新精神。
責任編輯 陳春陽