資源簡介

常見的技術(shù)圖樣——正投影與三視圖
一、教學(xué)目標(biāo)
1. 知識與技能目標(biāo)
(1)了解一般技術(shù)圖樣所采用的投影方法。
(2)掌握正投影法方法、特性及三視圖成圖原理和規(guī)律。
(3)理解并掌握三視圖的投影規(guī)律——“長對正、高平齊、寬相等”。
2. 過程與方法目標(biāo)
(1)能繪制（識讀）簡單的三視圖。
(2)學(xué)會規(guī)范作圖的方法和技能。
3. 情感態(tài)度和價(jià)值觀目標(biāo)
(1)認(rèn)識到三視圖的繪制和識讀在設(shè)計(jì)交流與表達(dá)中的重要性，并在實(shí)踐過程中逐步養(yǎng)成嚴(yán)謹(jǐn)、細(xì)致、規(guī)范的技術(shù)行為習(xí)慣。
(2)形成科學(xué)的空間三維思維方式，養(yǎng)成一絲不茍的態(tài)度。
二、教學(xué)重點(diǎn)
(1)三視圖成圖原理和規(guī)律；
(2)簡單的三視圖的繪制（識讀）。
三、教學(xué)難點(diǎn)
能規(guī)范繪制和識讀簡單的三視圖。
四、教學(xué)方法
講授法、情景教學(xué)法、自主閱讀法、練習(xí)法。
五、設(shè)計(jì)思想
1. 教材分析
通用技術(shù)必修模塊《技術(shù)與設(shè)計(jì)1》第六章第二節(jié)“常見的技術(shù)圖樣”之“正投影與三視圖”主要描述了正投影形成三視圖的方法、原理，三視圖的繪制（識讀）方法和規(guī)律等。技術(shù)圖樣是設(shè)計(jì)交流語言，在設(shè)計(jì)活動過程中，經(jīng)常用以表達(dá)設(shè)計(jì)觀點(diǎn)、呈現(xiàn)設(shè)計(jì)方案，是表達(dá)設(shè)計(jì)思想的一種十分有效的手段，是解析幾何和立體幾何的具體應(yīng)用，是一種在技術(shù)活動中進(jìn)行信息交流的特有形式，是整個(gè)技術(shù)產(chǎn)品設(shè)計(jì)過程中進(jìn)行信息交流的關(guān)鍵，它在“發(fā)現(xiàn)問題、明確問題”，“方案的構(gòu)思及其方法”、“模型或原型的制作”，“技術(shù)產(chǎn)品的使用和保養(yǎng)”等組成了設(shè)計(jì)過程。所講的內(nèi)容都是在空間思維層面上的，對學(xué)生的思維提出挑戰(zhàn)，同時(shí)也為學(xué)生提供了一個(gè)表達(dá)創(chuàng)造力的機(jī)會。
由于技術(shù)圖樣能準(zhǔn)確表達(dá)物體的形狀和大小，并能提供生產(chǎn)所需的技術(shù)資料，繪圖簡便，適合于交流。采用正投影法得到的正投影圖，既能如實(shí)地表達(dá)物體的形狀和大小，而且作圖方便。三視圖、機(jī)械加工圖、線路圖是較常見的技術(shù)圖樣，在日常生活中應(yīng)用較多，本節(jié)對這些圖樣作了介紹。以使學(xué)生能夠掌握一般技術(shù)圖樣的投影方法，能繪制簡單的三視圖。教學(xué)要注重培養(yǎng)學(xué)生細(xì)致、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膽B(tài)度，注重提高學(xué)生規(guī)范作圖的能力。
2. 設(shè)計(jì)理念
本節(jié)目標(biāo)是在介紹技術(shù)圖樣表達(dá)手法的同時(shí)培養(yǎng)空間想象能力，所以要充分利用模型、動畫等多種方式加以引導(dǎo)，并通過物體與圖樣之間轉(zhuǎn)換的反復(fù)訓(xùn)練才能達(dá)到教學(xué)效果。
3. 教學(xué)策略設(shè)計(jì)
采用由簡單物體三視圖的畫法入手，由簡至繁，循序漸進(jìn)，訓(xùn)練學(xué)生基本繪圖能力；采用自學(xué)輔導(dǎo)與教師講授相結(jié)合；案例解說與實(shí)踐練習(xí)相結(jié)合的教學(xué)方法。
4. 學(xué)情分析
學(xué)生已學(xué)過立體幾何，有了一定的空間想象力和形體的表達(dá)能力，通過對三視圖形成的講解，讓學(xué)生能夠在平面的三視圖與實(shí)物的立體圖之間自由的轉(zhuǎn)換，并且能夠表達(dá)出來。
六、教學(xué)準(zhǔn)備
1. 教學(xué)資源的準(zhǔn)備
多媒體教學(xué)設(shè)備、教學(xué)課件PPT、自制教具等。
2. 教學(xué)課件的準(zhǔn)備
教學(xué)課件要充分利用Flash動畫等多種方式加以引導(dǎo)，突破難點(diǎn)。
七、教學(xué)過程
引入新課：
有許多同學(xué)可能都注意過這樣一個(gè)生活現(xiàn)象：同一個(gè)人或同一棵樹在同一天的不同時(shí)間里投射到地上的影子的長度、大小是不一樣的。為什么會出現(xiàn)這種現(xiàn)象？到底什么樣的影子才能如實(shí)反映一個(gè)人或一棵樹的大小呢？學(xué)習(xí)了今天的“正投影與三視圖”后，你就會找到答案。
新課教學(xué)：
（一）投影的基本知識（教師利用PPT圖片講解）
點(diǎn)的投影、線的投影、面的投影：
過空間點(diǎn)做投影面的垂線，垂足就是點(diǎn)的投影。
連接相應(yīng)的點(diǎn)的投影，就是線和平面圖形的投影。
投影的種類
中心投影法：投影線相交于一點(diǎn)；
平行投影法：投影線互相平行。
①斜投影：投影線與投影面不垂直。
②正投影：投影線與投影面垂直。
在繪制圖樣時(shí)，一般采用正投影法。
3．為什么要用三視圖？
（1）正等軸測圖不能如實(shí)地反映物體的內(nèi)部結(jié)構(gòu)。
（2）在許多情況下，只用一個(gè)投影不加任何注解，是不能完整清晰地表達(dá)和確定形體的形狀和結(jié)構(gòu)的。如下圖所示，三個(gè)形體在同一個(gè)方向的投影完全相同，但三個(gè)形體的空間結(jié)構(gòu)卻不相同。可見只用一個(gè)方向的投影來表達(dá)形體形狀是不行的。一般必須將形體向幾個(gè)方向投影，才能完整清晰地表達(dá)出形體的形狀和結(jié)構(gòu)。
（二）三視圖及其畫法
1．什么是三視圖？
一般我們采用三個(gè)互相垂直相交的投影面(即正面投影面V、水平投影面H和側(cè)面投影面W)建立一個(gè)三投影面體系，再采用正投影法將物體同時(shí)向三個(gè)投影面投影，所得的圖形合稱為三視圖（出示實(shí)物模型）
2．認(rèn)識三視圖：三面投影體系的建立與名稱
我們對體系采用以下的名稱和標(biāo)記：正對著我們的正立投影面稱為正面，用 V 標(biāo)記 ( 也稱 V 面 ) ；水平位置的投影面稱為水平面，用 H 標(biāo)記 ( 也稱 H 面 ) ；右邊的側(cè)立投影面稱為側(cè)面，用 W 標(biāo)記 ( 也稱 W 面 ) 。投影面與投影面的交線稱為投影軸，分別以 OX 、OY 、OZ 標(biāo)記。三根投影軸的交點(diǎn)O 叫原點(diǎn)。
（1）正面投影面V：物體由前向后投影所得的圖形，反映物體的長和高，通常反映物體的主要形狀特征。
（2）水平投影面H：物體由上向下投影所得的圖形，反映物體的長和寬。
（3）側(cè)面投影面W：物體由左向右投影所得的圖形，反映物體的高和寬。
3．三視圖的形成
　　如下圖所示，首先將形體放置在我們前面建立的V、H、W 三投影面體系中，然后分別向三個(gè)投影面作正投影。
形體在三投影面體系中的擺放位置應(yīng)注意以下兩點(diǎn)：
（1) 應(yīng)使形體的多數(shù)表面(或主要表面)平行或垂直于投影面(即形體正放)。
（2) 形體在三投影面體系中的位置一經(jīng)選定，在投影過程中是不能移動或變更，直到所有投影都進(jìn)行完畢。
這樣規(guī)定的目的主要是為了繪圖讀圖方便和研究問題的方便。
在三個(gè)投影面上作出形體的投影后，為了作圖和表示的方便，將空間三個(gè)投影面展開攤平在一個(gè)平面上。其規(guī)定展開方法是，如下圖所示：
V 面保持不動，將 H 面和 W 面按圖中箭頭所指 , 方向分別繞 OX 和 OY 軸旋轉(zhuǎn)90°，使 H 面和 W 面均與 V 面處于同一平面內(nèi)，于是將三個(gè)圖放到了同一張圖紙上，即三視圖的展開圖。
（實(shí)物模型展示）
從上述三面投影圖的形成過程可知，各面投影圖的形狀和大小均與投影面的大小無關(guān)。另外，我們可以想象，如果形體上、下、前、后、左、右平行移動，該形體的三面投影圖僅在投影面上的位置有所變化，而其形狀和大小是不會發(fā)生變化的，即三面投影圖的形狀和大小與形體和投影面的距離也即與投影軸的距離無關(guān)。因此，在畫三面投影圖時(shí)，一般不畫出投影面的大小 ( 即不畫出投影面的邊框線 ) ，也不畫出投影軸。
如圖所示，工程上，習(xí)慣將投影圖稱為視圖，國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定：V面投影圖稱為主視圖；H面投影圖稱為俯視圖；W面投影圖稱為左視圖。
又如：
再如長方體的展開圖
4．三視圖的投影規(guī)律：
從前面的例子中可以看出：三視圖之間、形體和三視圖之間存在著下列投影規(guī)律。
（1）三視圖間的位置關(guān)系
　俯視圖在主視圖的正下方，左視圖在主視圖的正右方。
（2）視圖之間的對應(yīng)關(guān)系歸納如下：
　①每個(gè)視圖所反映的形體尺寸情況
　主視圖——反映了形體上下方向的高度尺寸和左右方向的長度尺寸。
　俯視圖——反映了形體左右方向的長度尺寸和前后方向的寬度尺寸。
　左視圖——反映了形體上下方向的高度尺寸和前后方向的寬度尺寸。
　②視圖之間的關(guān)系
　根據(jù)每個(gè)視圖所反映的形體的尺寸情況及投影關(guān)系，有：
　主、俯視圖中相應(yīng)投影 ( 整體或局部 ) 的長度相等，并且對正；
　主、左視圖中相應(yīng)投影 ( 整體或局部 ) 的高度相等，并且平齊；
　俯、左視圖中相應(yīng)投影 ( 整體或局部 ) 的寬度相等。
這就是我們今后畫圖或看圖中要時(shí)刻遵循的“長對正，高平齊，寬相等”規(guī)律，需要牢固掌握。
（3） 形體與視圖的方位關(guān)系
任何形體在空間都具有上、下、左、右、前、后六個(gè)方位，形體在空間的六個(gè)方位和三視圖所反映形體的方位如下圖所示。
主視圖——反映了形體的上、下和左、右方位關(guān)系；
俯視圖——反映了形體的左、右和前、后方位關(guān)系；
左視圖——反映了形體的上、下和前、后位置關(guān)系。
比較形體與視圖，可以看出：
（1）主視圖的上、下、左、右方位與形體的上、下、左、右方位一致；
（2）俯視圖的左、右方位與形體的左、右方位一致，而俯視圖的上方反映的是形體的后方，俯視圖的下方反映的是形體的前方；
（3）左視圖的上、下方位與形體的上、下方位一致，而左視圖的左方反映的是形體的后方，左視圖的右方反映的是形體的前方。 　　
展示各種基本圖形（圓柱體、圓錐體、球 體、正六棱柱）的三視圖和簡單組合體的三視圖（講解時(shí)注意講清45度線的作用：使寬相等）
5．（學(xué)生活動）根據(jù)三視圖想像物體的形狀。
6．繪制三視圖：
例：參照軸測圖，根據(jù)給定的兩投影面，畫出第三投影。（教師與學(xué)生一起分析）
注意步驟：先畫出45度線，再進(jìn)行高平齊、寬相等，最后把輪廓線描濃。
（以下活動學(xué)生在草稿紙上練習(xí)，畫好后教師分析點(diǎn)評）
練習(xí)1：畫出下圖的三視圖
練習(xí)2：畫出下圖的三視圖
課堂小結(jié)：
本節(jié)課主要學(xué)習(xí)了三視圖的由來，重點(diǎn)是遵循“九字令”規(guī)范繪制簡單的三視圖。
布置作業(yè)：
　三視圖練習(xí)
八、教學(xué)反思
本節(jié)課采取延遲評價(jià)，使學(xué)生逐步明確繪制三視圖中存在的問題及如何改正。利用自制教具，將三投影面體系的組成、展開，三個(gè)視圖的具體位置有機(jī)聯(lián)系在一起，前因后果，一目了然，形象直觀。在繪制三視圖時(shí)，不僅講明繪制方法，而且講明為什么這樣繪制，使學(xué)生學(xué)得明白。學(xué)生在較“權(quán)威”的數(shù)學(xué)課中，學(xué)到的三視圖繪制方法是“不權(quán)威”的。在較“不權(quán)威”的通用技術(shù)課中，來訂正“權(quán)威”的數(shù)學(xué)老師的教法，談何容易！我用三角形全等證明寬相等時(shí)，不少學(xué)生睜大了疑惑的眼睛，似乎這些證明只應(yīng)出自數(shù)學(xué)老師的口中。因此，通用技術(shù)老師宜與數(shù)學(xué)老師多協(xié)商，在教學(xué)統(tǒng)一規(guī)范三視圖的繪制方法。

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