鄭香偉

摘 要：傳感器技術(shù)的教學(xué)內(nèi)容主要以各種電學(xué)理論為基礎(chǔ)，通過(guò)分析理論公式里面各參數(shù)的變化，來(lái)說(shuō)明傳感器的原理。由于理論性比較強(qiáng)，往往使學(xué)生感到枯燥乏味。通過(guò)合理運(yùn)用比喻教學(xué)法，能使課堂活躍起來(lái)，大大提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，有利于學(xué)生對(duì)知識(shí)的理解和記憶，適合每位教師在教學(xué)中進(jìn)行嘗試和應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：比喻教學(xué)法；傳感器技術(shù)；興趣；成才

提高自身教學(xué)能力和學(xué)生的學(xué)習(xí)效果永遠(yuǎn)是一名教師不懈的追求。積極思考和探索行之有效的教學(xué)方法，并運(yùn)用到自己的教學(xué)實(shí)踐中，再經(jīng)過(guò)不斷地總結(jié)和改進(jìn)，形成自己的教學(xué)特色，這應(yīng)該是我們每位教師都力所能及又切實(shí)可行的做法。比喻教學(xué)法就是一種操作簡(jiǎn)單、應(yīng)用靈活、效果明顯的一種教學(xué)方法。

比喻，是通過(guò)描述一種事物去說(shuō)明與其本質(zhì)不同而又有相似點(diǎn)的另一事物的修辭手法。比喻的范圍非常廣泛，不但可以進(jìn)行物與物之間的比喻，還可以用一種場(chǎng)景比喻另一種場(chǎng)景。比喻并不需要描繪事物的全像，其關(guān)鍵是找到恰當(dāng)?shù)摹跋嗨泣c(diǎn)”。通過(guò)比喻，可以把抽象的事物變得具體，把深?yuàn)W的道理變得淺顯，而這一點(diǎn)也正是我們?cè)诮虒W(xué)中孜孜以求的教學(xué)效果。比喻教學(xué)法正是基于這種修辭手法的奇妙作用，在教學(xué)上得到了“跨界”應(yīng)用。

傳感器技術(shù)這門(mén)課是很多工科類(lèi)專(zhuān)業(yè)中的一門(mén)必修課，尤其在自動(dòng)化、機(jī)電設(shè)備、汽車(chē)、航空航天等相關(guān)的專(zhuān)業(yè)中開(kāi)設(shè)非常廣泛。有的專(zhuān)業(yè)雖然沒(méi)有開(kāi)設(shè)這門(mén)課，但也有包含傳感器技術(shù)的其他課程來(lái)補(bǔ)充這方面的知識(shí)。這門(mén)課主要有以下幾個(gè)特點(diǎn)：一是涉及的原理多，二是都與看不見(jiàn)摸不著的“電”相關(guān)，三是具有很強(qiáng)的實(shí)踐性。因此，教師要教好這門(mén)課，除了要有深厚的電學(xué)基礎(chǔ)、掌握電工電子技術(shù)的相關(guān)知識(shí)，并且對(duì)傳感器在生產(chǎn)、生活中的實(shí)際應(yīng)用具有全面的認(rèn)識(shí)之外，還要采取有效方法，讓學(xué)生輕松愉快又印象深刻地掌握各種看似枯燥的概念、原理和理論。其中比喻教學(xué)法的恰當(dāng)使用，就達(dá)到了這種效果。

比喻教學(xué)法就是利用學(xué)生熟悉的事物，去描述、說(shuō)明和解釋教學(xué)中遇到的深?yuàn)W、抽象和復(fù)雜的問(wèn)題。經(jīng)過(guò)在傳感器技術(shù)課程中的教學(xué)實(shí)踐，該方法有以下幾個(gè)特點(diǎn)和作用。

一、貼近生活、生動(dòng)形象的比喻，能夠活躍課堂氣氛，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣

我國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《傳感器通用術(shù)語(yǔ)（GB7665-2005）》，對(duì)傳感器的定義是：“能感受被測(cè)量并按照一定的規(guī)律轉(zhuǎn)換成可用輸出信號(hào)的器件或裝置?！睂?duì)于這種專(zhuān)業(yè)性較強(qiáng)的抽象定義，學(xué)生往往難于理解和記憶，但通過(guò)一個(gè)相關(guān)的情景去比喻，問(wèn)題就很好地解決了?！澳悖▽W(xué)生）正在家里專(zhuān)心致志地寫(xiě)作業(yè)，家門(mén)外拴了一只很厲害的大黑狗。這時(shí)有一個(gè)陌生人來(lái)訪(fǎng)，而你在屋里看不到外面的情況。當(dāng)陌生人向房門(mén)走近時(shí)，立即引起狗的狂吠，叫聲傳到你的耳朵，你很快判斷出外面有人來(lái)了。”在這個(gè)過(guò)程中，被測(cè)量是“陌生人來(lái)訪(fǎng)”這個(gè)信息，在我們不能或不便直接獲取這個(gè)信息的情況下，利用狗將這個(gè)信息轉(zhuǎn)換成了聲音信號(hào)（叫聲），并通過(guò)空氣傳輸，傳入我們的耳朵，從而間接判斷出“陌生人來(lái)訪(fǎng)”這個(gè)信息。我們?cè)俳Y(jié)合傳感器的定義描述這個(gè)過(guò)程：能感受到“陌生人來(lái)訪(fǎng)”的信息（被測(cè)量）并按照“見(jiàn)到陌生人就叫”的規(guī)律，轉(zhuǎn)換成“叫聲”（可用輸出的信號(hào)）的狗（器件或裝置），就是傳感器。利用這種比喻來(lái)講解傳感器的概念，教學(xué)效果如何呢？教學(xué)實(shí)踐中，在下一次課的課堂提問(wèn)時(shí)，一個(gè)平時(shí)不愛(ài)學(xué)習(xí)的學(xué)生積極回答到：“見(jiàn)到陌生人就叫的狗就是傳感器?！彪m然引起課堂的哄笑，但說(shuō)明這種比喻確實(shí)引起了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。

二、恰當(dāng)運(yùn)用比喻教學(xué)法，可以有效地化繁為簡(jiǎn)、化深為淺、化虛為實(shí)

霍爾傳感器是利用霍爾效應(yīng)工作的一種傳感器，能夠測(cè)量的量很多，包括轉(zhuǎn)速、角度、角速度、位移、壓力、液位、流速、流量等等，而且這類(lèi)傳感器都可以實(shí)現(xiàn)非接觸測(cè)量，在機(jī)電系統(tǒng)中應(yīng)用非常廣泛?；魻栃?yīng)是指：當(dāng)電流垂直于外磁場(chǎng)通過(guò)導(dǎo)體時(shí)，在導(dǎo)體垂直于磁場(chǎng)和電流方向的兩個(gè)端面之間會(huì)出現(xiàn)電勢(shì)差，這一現(xiàn)象被稱(chēng)為霍爾效應(yīng)。其產(chǎn)生的原因是：導(dǎo)體中的電荷在外加磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)，因?yàn)槭艿铰鍋銎澚Φ淖饔枚管壽E發(fā)生偏移，并在導(dǎo)體兩側(cè)分別產(chǎn)生正負(fù)電荷的積累，繼而形成垂直于電流方向的電場(chǎng)；當(dāng)電子受到的洛侖茲力與電場(chǎng)力相平衡時(shí)，在導(dǎo)體兩側(cè)將建立起一個(gè)穩(wěn)定的電勢(shì)差，即霍爾電壓?；魻栃?yīng)涉及電流、電壓、電場(chǎng)、電荷、磁場(chǎng)、洛倫茲力等多個(gè)量之間的相互作用，而且這些量都是我們看不見(jiàn)的“虛”的東西。為了便于學(xué)生理解和記憶，并能夠一次性說(shuō)明所有有關(guān)的量及相互關(guān)系，在講解中構(gòu)造如下場(chǎng)景來(lái)比喻：有一個(gè)游行隊(duì)伍（電流）正從南向北走在一條商業(yè)街（導(dǎo)體）上，這時(shí)突然天降暴雨（從上至下的磁場(chǎng)），負(fù)責(zé)人命令（洛倫茲力）大家都到西側(cè)的屋檐下一邊避雨一邊繼續(xù)前進(jìn)，并且不允許穿過(guò)街道到東側(cè)避雨。這使西側(cè)的屋檐下十分擁擠（正電荷），而東側(cè)的屋檐下卻是空的（負(fù)電荷），大家都有穿過(guò)街道到對(duì)面的意愿（電場(chǎng)），但迫于命令，都不敢過(guò)去。如果我們?cè)趦蓚?cè)的房屋下修一個(gè)相通的地下通道（連接導(dǎo)線(xiàn)），那么一部分西側(cè)的人就可以通過(guò)通道到達(dá)東側(cè)（在霍爾電壓下形成電流），而且我們通過(guò)記錄人流（電流）的大小就可以知道地面上的擁擠情況（霍爾電壓的大小）。通過(guò)這種場(chǎng)景的比喻，學(xué)生很容易在頭腦中形成形象、長(zhǎng)久的記憶，同時(shí)也理解了相對(duì)復(fù)雜和抽象的霍爾效應(yīng)。

三、有利于對(duì)學(xué)生創(chuàng)造性思維和發(fā)散性思維的培養(yǎng)，讓學(xué)生的大腦動(dòng)起來(lái)、活起來(lái)，并適當(dāng)融合思想品德教育，更能起到錦上添花的效果

比喻的本體和喻體本質(zhì)上是不同的，尋找相似之處需要開(kāi)闊的視野和開(kāi)放的思維。在教師的引導(dǎo)下，學(xué)生的思維也要天馬行空，不斷在不同事物間來(lái)回切換和尋求聯(lián)系。讓學(xué)生的大腦充滿(mǎn)豐富多彩的內(nèi)容，而不再只是面對(duì)深?yuàn)W的理論和枯燥的公式，這對(duì)學(xué)生創(chuàng)造性和發(fā)散性思維的培養(yǎng)有很好的促進(jìn)作用。另外，無(wú)論教授什么課程，德育都是我們每個(gè)教師要承擔(dān)的教學(xué)任務(wù)。作為專(zhuān)業(yè)課教師，表面上看實(shí)施德育的“機(jī)會(huì)”并不多。但只要我們勤于思考，德育的“機(jī)會(huì)”是無(wú)處不在的。比如在講解傳感器“分辨力”概念的時(shí)候，就可以進(jìn)行一次品德教育。傳感器的分辨力是指：傳感器能夠感受到被測(cè)量最小變化的能力。也就是說(shuō)，如果被測(cè)量變化的數(shù)值沒(méi)有超過(guò)某一數(shù)值時(shí)，傳感器的輸出量并不變化。只有當(dāng)被測(cè)量的變化超過(guò)一定數(shù)值時(shí)，傳感器的輸出才發(fā)生變化。那么引起傳感器輸出變化的這個(gè)最小的輸入值就是傳感器的分辨力。以上雖然對(duì)概念進(jìn)行了解釋?zhuān)匀槐容^抽象，不易理解。做個(gè)比喻就很容易明白了：甲乙兩個(gè)值日生，當(dāng)甲值日時(shí)，他認(rèn)為地面上沒(méi)有紙屑時(shí)地面是干凈的，無(wú)需清掃。只要紙屑增加，達(dá)到或超過(guò)一片，甲會(huì)立即行動(dòng)，進(jìn)行清掃。當(dāng)乙值日時(shí)，他認(rèn)為地面上的紙屑少于十片時(shí)地面是干凈的，無(wú)需清掃。當(dāng)?shù)孛娴募埿歼_(dá)到或超過(guò)十片時(shí)，乙會(huì)立即進(jìn)行清掃。根據(jù)分辨力的概念，地面上有一片紙屑（輸入量）時(shí)，甲會(huì)進(jìn)行清掃（引起輸出變化），因此甲的分辨力就是一片紙屑。同樣，乙的分辨力是十片紙屑。那么如何描述誰(shuí)的分辨力高呢？因?yàn)榧淄瑢W(xué)值日很細(xì)心，所以甲的分辨力高于乙的分辨力。從這里也說(shuō)明我們要提高自己的“分辨力”，做一個(gè)做事嚴(yán)謹(jǐn)、認(rèn)真負(fù)責(zé)的人。

四、提高教師的教學(xué)興趣和工作積極性，讓教師享受教學(xué)的過(guò)程、成果和意義

當(dāng)一個(gè)成功的比喻在教學(xué)中取得很好的效果時(shí)，教師比學(xué)生更能體會(huì)到這種教學(xué)成果帶來(lái)的樂(lè)趣。尤其是經(jīng)過(guò)教師的冥思苦想和巧妙設(shè)計(jì)的比喻輕松闡明了一個(gè)復(fù)雜問(wèn)題的時(shí)候，更會(huì)產(chǎn)生很強(qiáng)的成就感。這里面凝結(jié)了教師的勤勞和智慧，也體現(xiàn)了教師對(duì)生活的細(xì)心觀察和對(duì)教學(xué)工作的熱情投入。在很多教師因?yàn)榭菰锏慕虒W(xué)而產(chǎn)生職業(yè)倦怠的時(shí)候，通過(guò)比喻教學(xué)法不斷地開(kāi)發(fā)自己的創(chuàng)意思維，會(huì)讓教學(xué)工作時(shí)刻充滿(mǎn)新意和激情，也會(huì)更加積極主動(dòng)地思考和探索新的教學(xué)方法，并付諸教學(xué)實(shí)踐中。

比喻教學(xué)法應(yīng)用過(guò)程中，要注意的幾個(gè)問(wèn)題。

（1）防止喧賓奪主。只取相似點(diǎn)，避免對(duì)無(wú)關(guān)內(nèi)容的過(guò)多描述。比喻的根本目的是要說(shuō)明本體的特征，所以在描述喻體的時(shí)候，時(shí)刻要把重點(diǎn)放在喻體與本體的相似點(diǎn)上。不要脫離本體而把喻體講得“淋漓盡致”，最后讓學(xué)生只記得“精彩故事”，不記得“深刻道理”。

（2）防止弄巧成拙。以不懂喻不懂，學(xué)生還是不懂。比喻中的喻體不但教師要熟悉，學(xué)生也必須熟悉。教師與學(xué)生的經(jīng)歷、經(jīng)驗(yàn)和對(duì)事物的理解程度都是不同的。教師在選擇喻體的時(shí)候，一定要針對(duì)不同的教學(xué)對(duì)象，選擇學(xué)生聽(tīng)過(guò)、見(jiàn)過(guò)、最好是經(jīng)歷過(guò)的事物。因此，教師要了解當(dāng)前不同年齡段的學(xué)生感興趣的事物是什么，生活的環(huán)境怎么樣，都有哪些成長(zhǎng)的經(jīng)歷。比如當(dāng)教師描述自己小時(shí)候玩過(guò)的一種游戲時(shí)，發(fā)現(xiàn)現(xiàn)在的學(xué)生根本就沒(méi)有聽(tīng)說(shuō)過(guò)，學(xué)生不但感受不到實(shí)際的情景，而且對(duì)這種描述感到茫然，用這樣的喻體做比喻，只能讓學(xué)生對(duì)本體的特征也更迷惑。

（3）防止不當(dāng)比喻。不相似的相似點(diǎn)，會(huì)讓學(xué)生“誤入歧途”。備課時(shí)教師要反復(fù)斟酌比喻是否恰當(dāng)，不當(dāng)比喻不如不喻，防止“畫(huà)虎不成反類(lèi)犬”。比如在講解溫度傳感器中的熱電偶時(shí)，重點(diǎn)要說(shuō)明的有兩點(diǎn)：一是兩種不同導(dǎo)體的兩端分別連接形成閉合回路，二是兩端要有溫度差。如果這時(shí)用自己的左手拉右手來(lái)比喻兩種導(dǎo)體的連接，兩個(gè)胳膊比喻兩個(gè)導(dǎo)體，手與身體內(nèi)部也有溫度差，看似條件都比較符合，但實(shí)際是不恰當(dāng)?shù)摹Ｒ驗(yàn)閮蓚€(gè)胳膊屬于相同的物體，不能說(shuō)明熱電偶中的兩種“不同”導(dǎo)體，容易使學(xué)生忽略熱電偶的這個(gè)關(guān)鍵特征。另外，也不好進(jìn)一步說(shuō)明熱電動(dòng)勢(shì)的產(chǎn)生。

（4）可用“本體”求“喻體”，讓學(xué)生拓展思維，尋找生活中的相似事物。在教學(xué)實(shí)踐中，教師講解完某部分內(nèi)容時(shí)，可以讓學(xué)生思考所講的內(nèi)容在生活中有沒(méi)有相似的事物，讓大家一起討論像什么、像在哪里。這種方式要求學(xué)生要充分放開(kāi)自己的思維局限，從各個(gè)角度去思索、去搜尋，這對(duì)鍛煉學(xué)生的發(fā)散性、創(chuàng)造性思維非常有效。另外，從學(xué)生想到的各種事物，也能反映出學(xué)生對(duì)教學(xué)內(nèi)容理解的不足之處，通過(guò)討論和對(duì)比，可以讓學(xué)生全面、深刻地理解和掌握教學(xué)內(nèi)容。初次使用這種方法的時(shí)候，由于與學(xué)生日常學(xué)習(xí)的思維方式不同，學(xué)生可能會(huì)不適應(yīng)，教師在備課時(shí)可以預(yù)先準(zhǔn)備幾個(gè)“喻體”，授課時(shí)引導(dǎo)學(xué)生思考和討論，一旦學(xué)生找到了其中的樂(lè)趣，就會(huì)變得積極主動(dòng)了。

比喻教學(xué)法從嚴(yán)格意義上講并不是一種教學(xué)方法，更不是一種教學(xué)模式，只能算是一種教學(xué)技巧。當(dāng)前我國(guó)從小學(xué)到大學(xué)，主流的教學(xué)形式仍然是傳統(tǒng)的“填鴨式”，或稱(chēng)“注入式”。雖然這種方式廣為詬病，也早有各方聲音倡導(dǎo)新的教學(xué)方法，但目前仍然沒(méi)有根本性的改變。一名普通的教師雖然改變不了這種大環(huán)境，但努力改善自己的教學(xué)小環(huán)境還是可以做到的。比喻教學(xué)法應(yīng)用非常靈活，適用于各種教學(xué)形式和教學(xué)環(huán)境中，因此，值得我們每一位教師去思考和應(yīng)用。

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（內(nèi)蒙古呼倫貝爾職業(yè)技術(shù)學(xué)院）