梁灵辉
（浙江省台州市教育局教学研究室，318000）
摘要：设计草图绘制能力是通用技术教学的重要内容。调研发现，现在的通用技术草图设计教学，只能提高已具备立体构图能力的学生的基本绘图水平，对于立体感表现、细节表达与徒手绘图能力等的提高存在明显的不足。建议在教学中改变教学方式，重点研究从单线作图模式到立体作图模式之间的转换，提高设计草图教学的有效性。
关键字：设计草图 通用技术 调查分析
通用技术课程标准和教学指导意见均明确提出培养学生徒手绘制设计草图的能力。徒手绘制设计草图能生动、形象地记录下设计者的创意，适合于采用纸质评价，因此在浙江省历次通用技术高考及学业水平考试中，徒手绘制设计草图在试卷中所占的比重均较大。分析学生实际参加的各类通用技术考试，发现学生很难徒手绘制出较好的设计草图，学生的设计思维不能得到有效体现。以台州市普通高中通用技术期末联考为例，取29所学校的近2万名考生作为样本数据，分析近三年共七次考试的试题整卷及设计题得分情况。从图1可以看出，实线型折线表示的整卷平均得分率在61.45%至72.05%之间，与历次浙江省通用技术高考难度系数区间相符合。虚线型折线表示的设计题平均得分率在46.44%至68.75%之间，且每次考试的设计题平均得分率均低于相应的整卷平均得分率，说明学生在设计草图方面的得分明显偏低，相应的设计草图绘制能力有待进一步提高。
一、学生设计草图绘制能力现状分析
为了解学生设计草图绘制能力现状，笔者从三个层面进行了教学调研。一是通过台州市网络评卷平台，对低分组学生的设计草图进行抽样分析，掌握学生绘制设计草图中存在的问题；二是通过对部分通用技术教师进行电话访谈，了解学生在设计草图绘制中存在的主要问题；三是制订学生绘制设计草图及构思方案能力的调查问卷，通过学生的自我评价，了解学生设计草图绘制能力的现状。
在样本学校中，通过对3个教学班共143位学生进行抽样调查，其中高一年级学生1个班52人，高二年级2个班共91人（其中文科1个教学班47人，理科1个教学班44人）。本次调查数据16项五点评价量表的克隆巴赫信度系数为0.908，说明本次调查问卷的结果是可信的。
（一）设计草图绘制中存在的主要问题
综合低分组学生设计草图的分析及教师的电话访谈两方面的调研，总结学生在绘制设计草图时主要存在三方面的问题：一是徒手绘制设计草图的能力不足。设计草图是设计过程中使用的一种手绘草图，产品的设计意图需要通过设计草图进行表达，但大部分学生的徒手绘图能力有限，无法把头脑中的抽象概念变为具象形态，即使最简单的线框轮廓也难以绘制。二是徒手绘制设计草图的立体感不强。学生对于线条的运用欠到位，不能明确线条中的虚线与实线在徒手画设计草图中的作用，草图的立体感不强。三是徒手绘制设计草图的产品细节很难表达。如学生无法掌握常见的高度调节机构类型及调节方法，在绘制产品细节图时无法用草图表示，而只能用文字体现，且大部分学生所表述的文字也欠准确，不符合相应的设计要求。
（二）设计草图绘制基础及能力现状
综合调查问卷的数据分析，并从学科知识、自我评价及学习需求三个维度进行分析。其中学科知识的调查旨在了解学生在设计草图方面的不足，采用多选题形式并结合SPSS多重响应进行频度分析，该部分数据分析对象为高二学生。至于难以画出合理设计草图的原因，各有30%以上的学生认为主要在于绘图技能及空间想象能力的不足，且认为可以用相应的训练手段提高设计草图绘制能力。对于产品设计草图，51.6%的学生认为能构思出设计方案，但难以把相应的方案通过设计草图进行表达，29.7%的学生则表示在方案构思及设计草图两方面均存在困难。因此，可以这样说，设计草图绘制能力限制了学生设计思想的表达。
学生自我评价问卷采用五点量表法，从设计草图基本形体绘制及方案构思水平两方面调查学生的设计草图绘制能力。一是学生的基本形体绘制能力，分长方体、圆柱体、球体三类进行研究，统计结果分析如图2所示，以班级为分组变量，学生在长方体绘制及圆柱体绘制方面均无显著性差异，但在球体绘制方面存在显著性差异。进一步按年级分析，在球体绘制方面，高二文科学生与理科学生无差异，但高一学生与高二学生之间存在差异。因此，可以得出初步结论：学生的长方体及圆柱体绘制能力主要来自于数学中的立体图绘制能力，而球体绘制能力应该与高二通用技术教学存在一定的关联性。二是学生的调节机构绘制能力，分长度调节、角度调节及折叠调节三类研究，统计结果如图3所示，以班级为分组变量，学生在三类典型调节机构绘图能力方面存在显著性差异。进一步按班级及年级分类，在三类调节机构绘图能力方面，高二文科学生与理科学生无显著性差异，但高一学生与高二学生存在显著性差异。可以得出初步结论，学生的调节机构绘图能力来自通用技术的学习。
综合上述分析，笔者认为，经过通用技术设计草图教学及实物分析等，可以提高学生的基本形体及调节机构的绘制能力。但进一步分析高一与高二学生的自我评价数据，其中设计草图及方案构思能力为“一般”以下的均为71%左右，说明经过通用技术教学后，学生的这两方面能力提升不大。教师在教学过程中须进一步分析相关原因，并探索设计草图与方案构思有效教学的方式。
从学生对设计草图的学习需求分析，对于目前的草图教学，高二学生中有52.8%的学生认为不能满足需求；对于拓展设计草图教学，90.4%的高一学生和87.9%的高二学生均认为有必要或很有必要。因此，通用技术教师有必要转变教学方式，进一步研究提高设计草图的有效教学方法。从学习方式分析，近60%的学生认为在教学过程中，宜采用实物分析及小组合作等形式进行教学。
二、通用技术教学对设计草图能力的影响
为研究学生设计草图绘制能力较低的深层次原因，有效提高设计草图绘制的教学水平。研究过程中对样本学校的学生，以红酒架设计草图绘制为载体，对6个班共252位学生进行抽样测验，其中高一学生2个班级98人，高二学生2个班级82人，高三学生2个班级72人。本次抽样测验基于两个目的：一是通过高一与高二学生之间的数据分析对比，了解通用技术教学前后学生设计草图绘制能力的变化，二是通过高二与高三学生之间的数据分析对比，了解通用技术复习教学对学生设计草图绘制能力的影响。同时还需要了解学生在绘制设计草图时的两个问题：一是绘制设计草图时所用的投影图类型，二是所绘制设计草图量化评价后的成绩分布情况。
（一）设计草图的投影图类别分析
设计草图绘制均基于一定的投影图，工程上常用的投影图有正投影图、轴测投影图、透视投影图、标高投影图等，本次调研通过对学生设计草图的前期预评阅，把学生在草图绘制过程中的投影图分为平面图、正等轴测图、斜二轴测图、类似轴测图以及透视图，其中作品不能体现立体效果的定义为平面图，具有轴测图效果但既不是正等轴测图也不是斜二轴测图的定义为类似轴测图。数据分析过程中以学生所在的年级作为分组变量，对学生在设计草图绘制时所用的投影图类别进行汇总，相关比例分布如图4所示。
从投影图比例分布可以看出，从高一到高三的通用技术教学过程中，学生在设计草图绘制过程中所采用的投影图发生了一定的变化。一是采用平面图画法或类似轴测图画法的学生依次减少，说明经历通用技术设计草图的学习，学生的立体作图能力逐步提高，部分采用类似轴测图画法的学生在作图过程中更加规范。二是采用正等轴测图画法的学生人数在经过高三学习后有较大的增长，说明在通用技术复习教学过程中，设计草图画法训练可以提高学生的规范作图能力，另一方面也反映了一个问题，在高二的通用技术教学过程中，设计草图教学的课时量不足，导致学生还不能熟练地运用正等轴测图画法。三是现阶段高中学生在设计草图绘制过程中，采用透视图画法的学生较少，估计与透视图的作图较难有关，需要具有美术等学科背景知识，一般学生较难掌握。四是采用斜二轴测图画法的学生所占的比例较大，应该与中学数学课中的几何形体画法训练有关。
（二）设计草图量化评价成绩分析
为保证量化评价的准确性及科学性，在学生进行设计草图绘制测验后，首先由骨干教师共同讨论制订了红酒架设计草图评分标准如图5所示。
按上述6级量表评价标准，对学生的红酒架设计草图进行评价，数据分析过程以学生所在年级为分组变量，对学生的设计草图量化评价后按等级进行分类汇总，相关等级比例分布如图6所示。从学生设计草图成绩比例分布图可以看出，从高一到高三的通用技术教学过程中，学生的设计草图成绩分布比例发生了一定的变化。一是A3级与A5级人数随着年级变化而分布比例发生较大变化，A3级随着年级增长逐年减少，A5级则随着年级增长逐年增加。结合量表的指标定义可以看出，A3级与A5级作品有一个共同特点，即均能在设计草图中体现物体的厚度，从而具有一定的立体感。说明现在的通用技术设计草图教学方式，能有效提高已具有画立体图基础的学生的绘制能力。二是A2级与A4级人数随着年级变化而比例变化不大。结合量表的指标定义可以看出，A2级与A4级作品有一个共同特点，即只能在设计草图中用单线表示物体，由于单线不能表示厚度，相应的设计草图立体感较差。说明现在的通用技术设计草图教学方式，不能有效提高处于单线作图模式学生的绘制能力。
通过对数据的进一步分析，把得分在A4级以下的设为低分组，其中高一年级累计占78.6%，高二年级累计占63.4%，高三年级累计占63.9%。从上述比例分布数据变化趋势可以看出，学生在高二年级经过通用技术学习后，设计草图绘制能力有所提高，低分组人数减少了15%左右，但高二到高三阶段低分组人数变化不大，说明目前高三的通用技术设计草图复习教学还不能有效提高低分组学生的总体设计草图绘制能力。
综上所述，学生设计草图绘制能力较低的原因有三点：一是大部分学生认为目前的设计草图教学不能满足学习的需求，并认为经过通用技术学习后，设计草图及方案构思两方面的能力提升不大。因此，教师在教学过程中须进一步分析相关原因，并探索有效的设计草图与方案构思的教学方式。二是大部分学生在绘制设计草图时无法用线条表示物体的厚度，导致所绘制的设计草图立体感不强。因此，教师在通用技术设计草图的教学过程中，有必要对学生进行设计草图绘制基本技法训练，应重点研究如何提高运用单线作图模式的学生的设计草图绘制能力，并进一步研究从单线作图模式到立体作图模式之间的转换。三是设计草图教学中的重复训练只能提高已具备立体构图能力的学生水平，而不能有效提高仅具备平面作图能力的学生水平。因此，教师在开展设计草图教学时，应重点关注低分组学生的最近发展区，并处理好合理训练与有效教学之间的关系。
*本文为浙江省教育科学规划课题《通用技术中设计单元的教学策略研究》(编号：2014SC287)阶段性成果。
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参考文献
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