创意的表达——三视图及绘制

曹莹莹 毕业于首都师范大学，硕士研究生，现任北京市通州区运河中学造物坊社团教师，教授创客系列课程。多次参加教学设计和课堂教学比赛，指导学生多次在科技创新类比赛中取得优异的成绩。曾获通州区春华杯竞赛一等奖、通州区优秀教学设计一等奖，通州区中小学通用技术微课征集一等奖等。多次带队参加各类科技比赛，所带学生曾多次获国家级二等奖、市级一等奖、区级二等奖等，本人多次获得优秀辅导员称号。

教学背景

近几年，STEAM教育成为教育领域热词，越来越多的中小学校将其纳入教研体系。STEAM教育有别于传统的单学科、重书本知识的教育方式，而是在机器人教育搭建、编程、3D打印等课程中融入多学科知识，以创新思维贯穿学习的全过程，充分发挥学生的自主创造力，让学生完成个性化发展，快乐学习，爱上科创活动，在实践中掌握知识与技能，提高综合素质和发展潜能。

本节课“创意的表达——三视图及绘制”，融合了科学（光与影的知识）、工程（工程制图）和数学（三视图）领域的相关知识。教师在教学过程中应用了3D建模，让学生能够快速理解三视图并进行实操绘制。学生学习三视图有利于培养观察能力、图样表达能力和工程思维，在规范绘图中养成严谨务实的态度。

教学目标

知识与技能 1.了解视图、三视图的概念和形成过程。2.认识三视图的对应关系（位置、大小）。3.掌握三视图的绘制方法。

过程与方法 教师直观演示三视图的形成过程，学生通过小组交流合作，掌握三视图的基本画法，促使学生的思维活动外显，提高学生的自主探究能力。

情感态度与价值观 学生在三视图的学习过程中，培养勇于探索的求学作风以及严谨务实的态度。

教学重点与难点

教学重点 三视图的形成和绘制方法。

教学难点 对三视图之间大小关系的理解，能做到规范作图。

教學准备

多媒体、投影仪、课件、学案、自制教具、探照灯、3D打印模型。

教学过程

一、创设情境，导入新课

师：如果我们想制作一把便携小椅子，如何表达自己的设计让别人知道自己的创意呢？（学生思考）

师：我们可以通过口述、设计图纸和制作模型等方法来表达自己的创意。这节课我们就来学习一种创意的表达方式——三视图。生活中有很多设计都采用三视图的方式进行表达。（如图1）

教师小结：想要正确认识一个事物，需要从多角度去观察它。

二、知识建构：视图、三视图

师：什么是视图呢？我们通过接下来的动画演示一起来认识一下视图。PPT动画展示如图2所示。

（视图：将物体放在人与投影面之间进行观看，把视线看作投射线，利用正投影法，将物体投影到某一投影面上得到的图形称为视图。）

旧知回顾：正投影法是投影光线与投影平面垂直时，在投影平面上得到物体视图的方法。

学生思考：1.刚才老师给出的案例图纸中（图1），给出了几个视图？（三个）2.三个视图需要几个投影面呢？（三个）

三、合作探究1：三视图对应关系

学生思考：三个视图是在什么样的投影关系中形成的呢？是哪三个视图呢？

师：我们通过模拟三视图的形成过程来学习。

学生用教具演示：两名学生上台演示，同时教师按学生演示步骤进行PPT动画演示。

学生需要注意两点：1.物体在三投影面体系中的位置一经选定，在投影过程中就不能移动或变更，直到所有投影都完成。2.在画图时，为了全面反映物体形状，能够看见的部分轮廓线通常画成实线，看不见部分的轮廓线通常画成虚线。

教师小结：三视图是观测者用正投影法，从上面、左面、正面三个不同角度观察同一个物体而画出的图形。三视图能基本反映物体的结构形状，区分不同的物体。

学生思考：由于三个图不在同一平面上，绘图有难度，所以需展开在同一平面上。如何展开？

教师教具演示：W面沿Z轴向后绕90度，H面沿X轴向下绕90度展开。（如图4）

小组讨论：三个视图之间有没有相互关联？如果有，请在学案中说明。（学生交流）

学生小结：1.位置关系——主视图、左视图、俯视图。2.大小关系——主视图和俯视图长对正，主视图和左视图高平齐，俯视图和左视图宽相等（这是画图和读图的重要依据）。（如图5）

学生思考：将物体上、下、前、后、左、右平行移动，三个视图的形状和大小会不会发生变化？（不会）

教师小结：三视图的形状和大小与物体和投影面的距离无关。因此，在画三面投影图时，一般不画出投影面的大小（即不画出投影面的边框线），也不画出投影轴。

三视图绘制成图展示如图6。

四、合作探究2：三视图正确作图步骤

学生抽签选取图形进行三视图的作图练习，问号的图标为设置的隐藏物体。（如图7）

小组成员各自画出三视图，交流讨论后进行班级展示，其他学生指出作图问题。（学生作品展示如图8，教师正确作图展示如图9）

教师小结：1.物体形状分析，利于图形的布局与绘制;2.确定主视图，选择物体的放置位置以自然平稳为原则;3.布置画图，作基准线，开始绘制;4.为表示圆柱、圆锥等物体的对称轴，规定在视图中加点划线表示对称轴。

五、课堂小结

本节课我们主要学习了视图、三视图及其形成过程，以及三个视图之间的对应关系，并进行了简单的绘制。学生需要在本节课后填写评价量表。

教学特色与反思

本节课“创意的表达——三视图及绘制”体现了STEAM教育核心，运用科学、工程和数学等知识了解三视图并进行绘制。在知识建构部分，学生用教师制作的三维体系和3D模型进行教具投影演示过程，同时教师在PPT中加入动画演示，力求将现代教育技术与学具、教学内容进行有机结合，以激发学生兴趣、帮助学生想象理解、突破难点，提高教学质量与效率。在实践操作环节，教师设置了一个隐藏模型，以小组为单位将3D打印模型发到学生手中，让学生通过所学知识和模型探索三视图的绘制方法。学生通过之前的学习和对模型的观察基本可以准确地绘制出模型的三视图，便于教学目标的达成。在内容设计与呈现上，本课力求融科学性、知识性、生活性、趣味性、活动性、层次性、教育性于一体，让学生在“创设情境—探索和体验—反思归纳”的过程中学习，动手实践，亲身体验，从而使学生成为知识建构的主动者。在教学评价上，本课力求从不同的角度、方式去评价学生（如自评、同伴评、师评），及评价不同层次学生的不同方面。