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        論提問藝術在機械基礎教學中的應用

        2011-04-12 04:46:10劉業(yè)亮
        關鍵詞:搖桿模數(shù)曲柄

        劉業(yè)亮

        (淮安信息職業(yè)技術學院 機電工程系, 江蘇 淮安 223003)

        0 引言

        課堂提問的主要作用是吸引學生集中注意力,啟發(fā)思維,提高學生興趣,及時反饋教與學的課堂信息,加強師生的情感交流,及時調(diào)節(jié)教與學的活動,從而更好地完成教學任務;有利于培養(yǎng)學生發(fā)現(xiàn)問題、思考問題、總結經(jīng)驗和解決實際問題的能力。因此,行之有效的提問有利于提高教學質(zhì)量、達成教學目標。

        1 課堂提問方式探索

        1.1 圍繞重點內(nèi)容提問,運用任務驅(qū)動教學

        課堂提問的目的是完成教學任務,課堂提問必需環(huán)環(huán)相扣,步步深入,突出重點,解決難點,最終完成一項教學任務。例如:機械基礎中鉸鏈四桿機構知識的重點和難點是機構的組成條件。由于四桿機構中的兩個連架桿,可以有一個是曲柄,而另一個是搖桿,也可以兩個都是曲柄或都是搖桿,因此,判斷連桿架的類型是學習四桿機構的一個重點內(nèi)容。為了讓學生能較快地接受這個內(nèi)容,首先用鉸鏈四桿機構的模型在課堂上演示組成上述情況可能出現(xiàn)的三種形式,然后讓同學來觀察,同時提出問題:第一種形式即曲柄搖桿機構,它的四桿特征怎樣?同學們答道:一個連架桿能作整周轉(zhuǎn)動,另一個連架桿只能作一定范圍內(nèi)的往復擺動。接著,又問到第二種形式,即雙曲柄機構,它的四桿特征又怎樣?第三種形式雙搖桿機構,其組成特征與前兩種形式相比有什么不同?用提問的形式請同學們自己動手測量,得出結論,最后給同學們歸納總結出曲柄存在的條件:即①連桿架與機架中必有一個是最短桿;②最短桿與最長桿長度之和必小于或等于其余兩桿長度之和。上述兩條件必須同時滿足,否則機構中無曲柄存在。而后邊做演示邊提問道:若不滿足上述兩條件之一,其結果怎樣?同學們經(jīng)過觀察后答到:兩連架桿都不能作整周轉(zhuǎn)動,即機構中無曲柄存在。這樣正反兩方面進行誘導、啟發(fā),讓同學自己操作,自己得出結論。順著同學們的思路,接著就可以作如下推論:1)若鉸鏈四桿機構中最短桿與最長桿長度之和小于或等于其余兩桿長度之和,則可能有以下三種情況:①以最短桿的相鄰桿作機架時,為曲柄搖桿機構;②以最短桿作機架時,為雙曲柄機構;③以最短桿的相對桿作機架時,為雙搖桿機構。2)若鉸鏈四桿機構中最短桿與最長桿長度之和大于其余兩桿長度之和,則不論以哪一桿作機架,均為雙搖桿機構。就這樣,把一個同學們較難想象和理解的問題,通過他們的親自動手,和老師不斷的提問,步步深入,最后讓同學們自己得出結論,再由老師歸納上升到理論,同學們就很容易消化接受了。如果照本宣科,學生難以想象,不易弄懂,就會越聽越迷糊,毫無效果。這種以任務驅(qū)動提問,學生思考操作后回答的方法,加深了學生的印象,也收到了良好的教學效果。

        1.2 由淺入深提問,解決從個別到一般的問題

        在機械傳動中,齒輪傳動是一種很重要的傳動方式。齒輪傳動中傳動比的計算是一個非常重要的內(nèi)容,特別是輪系的傳動比。要搞清這個問題,采用個別到一般的提問方法比較好。一對齒輪傳動比計算公式i12=n1/n2=Z2/Z1很容易理解和掌握,它說明:一對齒輪傳動比與轉(zhuǎn)速成正比,與齒數(shù)成反比,與齒輪旋轉(zhuǎn)方向無關。而一個輪系的傳動比為i1k=n1/nk=(-1)m·Z2·Z4·Z6·…·Zk/Z1·Z3·Z5·…·Zk-1=所有從動輪齒數(shù)的連乘積與主動輪齒數(shù)的連乘積之比。這個公式中出現(xiàn)了(-1)m,還出現(xiàn)了Z1、Zk-1、Zk等,要搞清該公式,就要拿一對齒輪i12對比來講,相同之處:分子都是從動輪齒數(shù),分母都是主動輪齒數(shù);不同之處:輪系是齒數(shù)的連乘積,分數(shù)前面的(-1)m,表示首末兩輪旋轉(zhuǎn)方面的異同,m是所有外嚙合齒輪的對數(shù),需要注意的是:在輪系當中,主、從動輪要分清,齒輪的對數(shù)要數(shù)清,將其代入雖然看似復雜的公式,問題卻能迎刃而解,這就是由淺入深,對比式提問、講解,把一個復雜問題分層化解,變成單個簡單問題,解決起來就容易多了。

        1.3 激發(fā)興趣提問,解決從現(xiàn)象到本質(zhì)的問題

        興趣是學生進行探索學習的直接動力。在一堂課中,盡管教師的語言生動,舉例豐富,但時間一長學生難免會分散注意力。在這種情況下,教師應提出一些學生感興趣的問題,吸引其注意力。例如:在講到鉸鏈四桿機構中機構出現(xiàn)死點位置時,首先給同學們介紹幾個實例,比如飛機的起落架機構,然后提出“在我們?nèi)粘I钪校阋娺^哪些機構出現(xiàn)死點位置?”同學們對這一問題反應熱烈,你一言我一語,注意力很快就集中了,有的同學答道:家用縫紉機踏板機構。教師應抓住這一時機,在總結之后,又乘勝追擊,繼續(xù)發(fā)問:“如遇到機構出現(xiàn)死點位置時,有沒有辦法解決?其解決辦法是什么?”對同學們回答的問題,又稍加提示和總結,最后大家得出的結論是:解決的方法有三種:①加慣性力法;②機構錯位排列法;③限制位置法。這樣的問題,能起到活躍課堂氣氛,調(diào)動思維的目的。

        1.4 加強誘導提問,解決從具體到抽象的問題

        齒輪的模數(shù),是齒輪幾何尺寸計算中最基本的一個參數(shù)。為了講清模數(shù)的概念,上課時首先提出,一對齒輪正確嚙合的條件是什么?同學們一時答不出來,這時就要提示同學們:是不是齒距相等才能正確嚙合呢?同學們恍然大悟。這樣就引出了齒距P這個參數(shù),在齒輪嚙合中,嚙合點在分度圓上,那么分度圓周長πd=Z·P,同學們認可后,請同學們變換公式得到P/π=d/Z,這樣就得出了P/π,即齒距P除以圓周率π所得的商稱為模數(shù),為了計算和制造上的方便,人為地把它規(guī)定為有模數(shù),用m表示,單位mm,即m=P/π=d/Z,國家將其標準化后,采用標準模數(shù)(GB1357-87)制造的齒輪稱為標準齒輪,它具有互換性。一對標準齒輪正確嚙合的條件就是:模數(shù)相等。由公式可以看出(請同學們分析),模數(shù)直接影響齒輪的大小、輪齒齒形和強度的大小,這時話鋒一轉(zhuǎn),提問道:“一對正在傳動過程中的齒輪,其模數(shù)相等嗎?”這時同學們都能作出肯定的回答,像這樣啟發(fā)、誘導式提問、講解,雖然速度較慢,但卻能收到更好的教學效果。

        1.5 注重內(nèi)在聯(lián)系提問,解決理論與實際相結合問題

        在緒論這一節(jié)里有一部分是關于機器的組成的。如果單單介紹有關組成部分的概念,那么學生對組成機器的各部分之間有什么關系,常常比較陌生,無法聯(lián)系,更談不上記憶。筆者先給學生解釋了原動部分、工作部分、傳動部分的概念。即原動部分是機器動力的來源;工作部分是完成機器預定的動作,處于整個傳動的終端,其結構形式要取決于機器工作本身的用途;傳動部分是把原動部分的運動和動力傳遞給工作部分的中間環(huán)節(jié)。例如蒸汽機中的蒸汽為動力來源,進入氣缸即為原動部分,由氣缸的進排氣帶動活塞,使活塞在氣缸中作往復運動,活塞帶動連桿和滑塊,滑塊和連桿是傳動部分,滑塊又帶動搖桿,搖桿把動力傳給車輪,車輪即是工作部分,車輪的滾動帶動機車前進。然后提出問題:“在我們常見的家用洗衣機里面哪些部分是原動部分,哪些部分是工作部分,哪些部分是傳動部分?”同學們答道:電動機是洗衣機的原動部分,波輪是工作部分、皮帶是傳動部分,在回答問題的同時,概念也就同時記在腦海里了。并且還達到了舉一反三的目的。

        2 結束語

        本文所講課堂提問不是考核學生的提問,而是為了取得良好教學效果的一種教學手段。學生如果一時回答不出來老師的提問,教師就應給予適當?shù)奶崾?,啟發(fā)誘導,使回答不至中斷,順利完成教與學的過程。在學生回答問題后,要及時進行歸納、總結,以保證提問收到預期的效果,如果對學生的回答不總結、不更正,則達不到提問的效果。其次,還需要注意的是,提問時要注意照顧大多數(shù),因人而異。如果有些問題沒人回答出,說明是普遍存在的問題,需要反復強調(diào)。相反,如果大多數(shù)同學能回答出的問題,說明基本上都掌握了。再有學生回答問題時,教師的態(tài)度一定要和藹,語言要親切,造成寬松和諧的氣氛,以增強學生的自信心。在提問時,也不能把提問變成“審問”,不能對學生的回答諷刺挖苦,應尊重學生的不同意見,使課堂教學真正成為教師與學生相互聯(lián)系的橋梁,以達到滿意的教學效果。

        根據(jù)不同課程特點,在教學時運用合理的提問藝術,可以收到較好的教學效果,完成人才培養(yǎng)目標。

        參考文獻:

        [1] 曾德江,黃均平.機械基礎[M].北京:機械工業(yè)出版社,2010:3.

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