資源簡介

溯源法探究三視圖的形成
創新之處
探究突破點：通過三維坐標面的制作以及使用，有機的將空間結構和平面視圖結合起來，從而學生對三視圖的形成、空間感覺具有良好的理解。
課堂立意點：通過動手實踐的探究，追根溯源，從三視圖建立的源頭來闡述三視圖的布局以及相互關系，在方法以及認識上提升對三視圖形成的理解。
環節路徑
設置繪制情景，由長方體的繪制引入----學生徒手繪制，體現繪制者的意圖----透視圖等的簡單介紹----引入三視圖----三視圖的正投影相關規律----提出三視圖形成的任務----在三維坐標面繪制長方體的三視圖----探究三投影視圖的展開及相互間緊密聯系----三視圖形成小結
知識路徑
教學設計
1、教材分析
本節課是科教版高一勞動技術教材第二章《設計表達》第一節的內容，是在完成第一章《設計簡述》的基礎上對工程領域通用的制圖、識圖所遵循的規律進行探索和歸納，是指導后繼簡單繪圖表達和識圖的關鍵知識點。《上海市中小學勞動技術課程標準》中 “三視圖”單元教學目標是：
（1）、知道三視圖的形成和投影規律；
（2）、 學會徒手繪制三視圖草圖；
（3）、 學會標注尺寸；
（4）、 學會讀識簡單三視圖的方法。
本節課主要教學內容圍繞“知道三視圖的形成和投影規律”和“徒手繪制三視圖草圖”兩個學習目標展開。
高中《勞動技術》教材以“技術設計的一般過程”作為主線貫穿整本教材，“設計表達”部分是技術設計過程的一個重要環節，其中的“三視圖”內容作為工程界機械設計表達中的通用語言，是教材中的重點內容。“三視圖的形成和投影規律”是三視圖的核心內容，是三視圖繪制和識讀的基礎，學生對該內容的理解程度直接影響后續的學習效果。
2、設計理念
學生通過前一階段勞技課程的學習，學生對設計的過程有初步的了解，能夠基本完成一個步驟比較完整的設計。對于設計的表達只在小學、初中有簡單的認識，通過工程圖來進行設計的表達是前所未見的，多數學生是初次接觸三視圖。
高中階段的學生是熱衷于探究事物相關系統的思考者，并會思考不同事物間的聯系及區別，但欠缺一些思維的連貫性和嚴謹性。本節課希望通過用將三視圖與透視圖的簡單對照，強化三視圖對設計圖樣的表達是基于幾個二維結構的理念；另一方面，任何事物都有其產生和發展的根源，它的本質與規律只有通過追溯到本源上去, 才能被學生真正理解和掌握,因此，溯源法有十分重要的實踐意義。在進行某一科學技術的教學時,教師可以有意識地讓學生了解當年的科學技術一步一步形成的步驟, 以及隱藏在這些步驟之后的思路, 從而獲得知識, 這就是所謂的“溯源法”教學。利用手折三維坐標面，從三視圖產生的源頭探究其產生過程，有利于學生更好的認識三視圖。通過學生的自主探究，得出“三視圖的形成和投影規律”，籍此強化學生的學習體驗，促進學生建構自己的知識框架，為日后的學習打下扎實基礎。
3、教學目標
3.1、知識與技能目標
（1）、能判斷不同結構的線、面正投影形狀；
（2）、能說出三視圖的名稱和相對位置關系；
（3）、能說出三視圖兩兩之間的緊密聯系。
3.2、過程與方法目標
（1）、數學語言描述技術表達的方法；
（2）、通過溯源法對長方體的三視圖正投影探究過程，加深對三視圖的理解。
3.3、情感態度與價值觀
（1）通過利用自制三維坐標面，培養學生大膽實踐的精神；
（2）通過利用三視圖表達空間結構的理念，加深學生對人類探究世界的方法論、認識論的深刻理解。
4、教學重難點及解決辦法
4.1教學重點及解決辦法
三視圖的形成過程，視圖間的相互聯系。
解決辦法
通過使用三維坐標面，在繪制三視圖的空間分布之后，展開形成三視圖的平面布局，進而找到三個視圖間的聯系。
4.2教學難點及解決辦法
三視圖的正投影規律，利用正投影規律判斷視圖形狀。
解決辦法
通過實物演示、三維軟件的模擬呈現，將不同的幾何結構正投影規律體現出來。
5、教學過程
（1）引入課題
通過提問——類似創造發明，最能體現設計者意圖的呈現方式是什么？教師假定被抽象化的長方體，繪制其表達圖，要求學生根據個人繪制意圖進行徒手繪制。教師依據學生的繪制簡單介紹透視的繪制方法。針對透視的繪制方法，教師進一步提問是否可以采用其他的表達方法進行繪圖？教師引入視圖的概念，并介紹視圖的基本繪制原則，即正投影方法，并與學生共同討論點、線、面的正投影規律。
（設計意圖：1、引出透視圖，進而與三視圖能形成對照，即空間的表達和平面的圖形表達的對比；2、引出平面視圖表達的需求；視圖是機械設計表達的基本方法；承上啟下。體現人類對世界的不同認識、不同方法。）
（2）提出問題
在正投影規律下，如何繪制視圖呢？將物體置于空間直角坐標系中，分別沿XYZ方向進行正投影，則能得到物體多個方向的視圖XYZ的各自負方向的投影成為三視圖。那么，這三個視圖應該如何繪制呢？
（設計意圖：正投影方法是三視圖形成的數學基礎，不同結構在不同條件下的正投影形狀有所不同。科學嚴謹的使用正投影是形成三視圖的重要基礎。）
（3）引入探究
教師通過布置任務：利用自制學具——三維坐標面繪制長方體的三視圖。學生將教師下發的白紙制成三維坐標面，利用正投影規律，繪制長方體三視圖。（參看圖1）
（設計意圖：1、進一步明確三視圖是在正投影條件下產生的；2、加強空間投影的想象能力；3、強化動手制作能力）
（4）做出假設
對繪制好的三視圖，教師提示，是否可以將空間的三維三視圖轉化為平面的三視圖？學生嘗試將三維坐標面展開，具體如圖2所示：
教師利用實物投影展示學生不同的展開三視圖，分析其異同，展開為平面的三個視圖之間有無緊密的聯系？對于這三種展開的三視圖，究竟哪種是實踐中作為統一的標準制圖布局？學生在教師的引導下做出大膽假設。
（設計意圖：通過實踐探索，加深對生成三個視圖過程的理解，明晰視圖之間的有機聯系，這種聯系成為三視圖有力表達空間結構的佐證，是機械制圖中簡單、有力的設計表達形式之一）
（5）得到結論
教師利用三維動畫展示通常使用的三維坐標展開，加強學生對空間展開的理解。實際生產生活中，依據我們的閱讀等習慣（當然還有更加重要的制圖標準在其中），選取Y軸展開作為三視圖的布局；三視圖兩兩之間的關系具有長對正、高平齊、寬相等的特性。
（設計意圖：1、強化三視圖投影規律的位置、關系；2、強調空間方位，檢查三視圖，建立空間立體感。）
（6）課堂小結
總結本節課內容，進一步加深對正投影規律以及三視圖繪制過程的理解。提出問題，留待啟迪。對物體采用不同圖樣進行表達，也是人類認識世界表達世界的認識論方法論作用于其中。
（設計意圖：1、構建知識框架并深化教學目標；2、為后繼教學做準備；3、激發學習三視圖和進一步探索其中規律的興趣。）

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