资源简介

溯源法探究三视图的形成
创新之处
探究突破点：通过三维坐标面的制作以及使用，有机的将空间结构和平面视图结合起来，从而学生对三视图的形成、空间感觉具有良好的理解。
课堂立意点：通过动手实践的探究，追根溯源，从三视图建立的源头来阐述三视图的布局以及相互关系，在方法以及认识上提升对三视图形成的理解。
环节路径
设置绘制情景，由长方体的绘制引入----学生徒手绘制，体现绘制者的意图----透视图等的简单介绍----引入三视图----三视图的正投影相关规律----提出三视图形成的任务----在三维坐标面绘制长方体的三视图----探究三投影视图的展开及相互间紧密联系----三视图形成小结
知识路径
教学设计
1、教材分析
本节课是科教版高一劳动技术教材第二章《设计表达》第一节的内容，是在完成第一章《设计简述》的基础上对工程领域通用的制图、识图所遵循的规律进行探索和归纳，是指导后继简单绘图表达和识图的关键知识点。《上海市中小学劳动技术课程标准》中 “三视图”单元教学目标是：
（1）、知道三视图的形成和投影规律；
（2）、 学会徒手绘制三视图草图；
（3）、 学会标注尺寸；
（4）、 学会读识简单三视图的方法。
本节课主要教学内容围绕“知道三视图的形成和投影规律”和“徒手绘制三视图草图”两个学习目标展开。
高中《劳动技术》教材以“技术设计的一般过程”作为主线贯穿整本教材，“设计表达”部分是技术设计过程的一个重要环节，其中的“三视图”内容作为工程界机械设计表达中的通用语言，是教材中的重点内容。“三视图的形成和投影规律”是三视图的核心内容，是三视图绘制和识读的基础，学生对该内容的理解程度直接影响后续的学习效果。
2、设计理念
学生通过前一阶段劳技课程的学习，学生对设计的过程有初步的了解，能够基本完成一个步骤比较完整的设计。对于设计的表达只在小学、初中有简单的认识，通过工程图来进行设计的表达是前所未见的，多数学生是初次接触三视图。
高中阶段的学生是热衷于探究事物相关系统的思考者，并会思考不同事物间的联系及区别，但欠缺一些思维的连贯性和严谨性。本节课希望通过用将三视图与透视图的简单对照，强化三视图对设计图样的表达是基于几个二维结构的理念；另一方面，任何事物都有其产生和发展的根源，它的本质与规律只有通过追溯到本源上去, 才能被学生真正理解和掌握,因此，溯源法有十分重要的实践意义。在进行某一科学技术的教学时,教师可以有意识地让学生了解当年的科学技术一步一步形成的步骤, 以及隐藏在这些步骤之后的思路, 从而获得知识, 这就是所谓的“溯源法”教学。利用手折三维坐标面，从三视图产生的源头探究其产生过程，有利于学生更好的认识三视图。通过学生的自主探究，得出“三视图的形成和投影规律”，籍此强化学生的学习体验，促进学生建构自己的知识框架，为日后的学习打下扎实基础。
3、教学目标
3.1、知识与技能目标
（1）、能判断不同结构的线、面正投影形状；
（2）、能说出三视图的名称和相对位置关系；
（3）、能说出三视图两两之间的紧密联系。
3.2、过程与方法目标
（1）、数学语言描述技术表达的方法；
（2）、通过溯源法对长方体的三视图正投影探究过程，加深对三视图的理解。
3.3、情感态度与价值观
（1）通过利用自制三维坐标面，培养学生大胆实践的精神；
（2）通过利用三视图表达空间结构的理念，加深学生对人类探究世界的方法论、认识论的深刻理解。
4、教学重难点及解决办法
4.1教学重点及解决办法
三视图的形成过程，视图间的相互联系。
解决办法
通过使用三维坐标面，在绘制三视图的空间分布之后，展开形成三视图的平面布局，进而找到三个视图间的联系。
4.2教学难点及解决办法
三视图的正投影规律，利用正投影规律判断视图形状。
解决办法
通过实物演示、三维软件的模拟呈现，将不同的几何结构正投影规律体现出来。
5、教学过程
（1）引入课题
通过提问——类似创造发明，最能体现设计者意图的呈现方式是什么？教师假定被抽象化的长方体，绘制其表达图，要求学生根据个人绘制意图进行徒手绘制。教师依据学生的绘制简单介绍透视的绘制方法。针对透视的绘制方法，教师进一步提问是否可以采用其他的表达方法进行绘图？教师引入视图的概念，并介绍视图的基本绘制原则，即正投影方法，并与学生共同讨论点、线、面的正投影规律。
（设计意图：1、引出透视图，进而与三视图能形成对照，即空间的表达和平面的图形表达的对比；2、引出平面视图表达的需求；视图是机械设计表达的基本方法；承上启下。体现人类对世界的不同认识、不同方法。）
（2）提出问题
在正投影规律下，如何绘制视图呢？将物体置于空间直角坐标系中，分别沿XYZ方向进行正投影，则能得到物体多个方向的视图XYZ的各自负方向的投影成为三视图。那么，这三个视图应该如何绘制呢？
（设计意图：正投影方法是三视图形成的数学基础，不同结构在不同条件下的正投影形状有所不同。科学严谨的使用正投影是形成三视图的重要基础。）
（3）引入探究
教师通过布置任务：利用自制学具——三维坐标面绘制长方体的三视图。学生将教师下发的白纸制成三维坐标面，利用正投影规律，绘制长方体三视图。（参看图1）
（设计意图：1、进一步明确三视图是在正投影条件下产生的；2、加强空间投影的想象能力；3、强化动手制作能力）
（4）做出假设
对绘制好的三视图，教师提示，是否可以将空间的三维三视图转化为平面的三视图？学生尝试将三维坐标面展开，具体如图2所示：
教师利用实物投影展示学生不同的展开三视图，分析其异同，展开为平面的三个视图之间有无紧密的联系？对于这三种展开的三视图，究竟哪种是实践中作为统一的标准制图布局？学生在教师的引导下做出大胆假设。
（设计意图：通过实践探索，加深对生成三个视图过程的理解，明晰视图之间的有机联系，这种联系成为三视图有力表达空间结构的佐证，是机械制图中简单、有力的设计表达形式之一）
（5）得到结论
教师利用三维动画展示通常使用的三维坐标展开，加强学生对空间展开的理解。实际生产生活中，依据我们的阅读等习惯（当然还有更加重要的制图标准在其中），选取Y轴展开作为三视图的布局；三视图两两之间的关系具有长对正、高平齐、宽相等的特性。
（设计意图：1、强化三视图投影规律的位置、关系；2、强调空间方位，检查三视图，建立空间立体感。）
（6）课堂小结
总结本节课内容，进一步加深对正投影规律以及三视图绘制过程的理解。提出问题，留待启迪。对物体采用不同图样进行表达，也是人类认识世界表达世界的认识论方法论作用于其中。
（设计意图：1、构建知识框架并深化教学目标；2、为后继教学做准备；3、激发学习三视图和进一步探索其中规律的兴趣。）

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