徐煒
摘 要:將金屬材料與熱處理課程中的材料牌號、組織、結(jié)構(gòu)等,和學(xué)生已有的生活經(jīng)歷和知識進行比較,啟發(fā)學(xué)生形象思維,既使學(xué)生了解了生活常識,又固化了習(xí)得的知識,提高了學(xué)習(xí)興趣和效果。
關(guān)鍵詞:金屬材料 生活化 案例
金屬材料與熱處理課程是機械類專業(yè)的基礎(chǔ)性課程,相關(guān)知識是學(xué)生必學(xué)內(nèi)容。對于中職學(xué)生而言,該課程中的金相組織等內(nèi)容晦澀難懂,牌號眾多識讀困難。降低學(xué)習(xí)難度,學(xué)習(xí)內(nèi)容生活化處理,是提高學(xué)生對這門課學(xué)習(xí)興趣和學(xué)習(xí)效果的較好方法。
一、課程學(xué)習(xí)困難因素分析
1.學(xué)生因素
(1)知識積淀不足
一般情況下,初中化學(xué)部分的學(xué)習(xí)涉及的化學(xué)元素為《元素周期表》中1—20號元素(惰性氣體元素除外)的10多種元素以及Zn、Cu等少數(shù)幾種元素。由于中職學(xué)校機械類專業(yè)幾乎都不開設(shè)高中化學(xué)課,因此本課程涉及的眾多化學(xué)元素、化合物的符號、結(jié)構(gòu)、性質(zhì)等,如V、Cr、W、Ne、Ni、Fe3C等對學(xué)生而言學(xué)習(xí)難度的確很大。
(2)認(rèn)識心理不足
美國認(rèn)知心理專家布魯納認(rèn)為,認(rèn)知是在過去的經(jīng)驗基礎(chǔ)上實現(xiàn)的。首先中職學(xué)生知識積淀的不足,使得學(xué)生在剛開始本課程學(xué)習(xí)時就有了排斥感。美國教育家卡美紐斯首提“直觀性教學(xué)原則——知識的開端必須來自于感官”,但以15—16歲剛升入中職的初中畢業(yè)生而言,抽象思維能力較弱,本課程特點又使得直觀性教學(xué)基本無法做到,這是其二。其三,學(xué)習(xí)能力較強的學(xué)生有意注意的學(xué)習(xí)時間約為25分鐘(或半節(jié)課左右),大多數(shù)中職學(xué)生時間更短,也是造成本課程教學(xué)效果不理想的原因。
2.課程因素
中職學(xué)校機械類金屬材料課程(或相關(guān)知識)一般安排在入學(xué)后的第一學(xué)期學(xué)習(xí)。以中國勞動保障出版社出版的金屬材料與熱處理課程教材為例,內(nèi)容除了材料牌號、性能、用途,還涉及溫度金相組織的轉(zhuǎn)變,尤其是后者,對于學(xué)生而言的確是晦澀難懂。
3.教師因素
相對機械類其他專業(yè)課而言,本課程教學(xué)資源少;教師授課多以講授為主,學(xué)生對學(xué)習(xí)內(nèi)容“源于生活、高于生活”的感受少,學(xué)習(xí)效果不佳。
二、生活化處理的內(nèi)容
將金屬材料與熱處理課程中的材料牌號、組織、結(jié)構(gòu)等,和學(xué)生已有的生活經(jīng)歷和知識進行比較,引導(dǎo)學(xué)生形象思維,既使學(xué)生了解了生活常識,又固化了習(xí)得的知識,提高學(xué)習(xí)興趣和學(xué)習(xí)效果。
三、生活化案例教學(xué)
1.案例收集整理
(1)字母T與G的生活化案例
課程中,字母T開頭的牌號有碳素工具鋼、純銅、滾動軸承,字母Z開頭的牌號有鑄造合金(鑄鋼、鑄造銅合金)。學(xué)生經(jīng)?;煜铺?。
生活中與T、G有關(guān)的出行有:T代表特快列車,Z代表直達(dá)特快列車,G代表高鐵、高速公路、國道。
目前,由于家庭汽車和鐵路交通的發(fā)展,大多數(shù)學(xué)生對列車和道路有了初步的了解,但沒有歸納和對比。教學(xué)中,教師出示公路、鐵路地圖和列車班次與牌號的對比。如學(xué)生即刻查找T2次列車(長沙—北京),同時查找對應(yīng)的材料牌號(2號純銅);T12次列車(沈陽—廣州),同時查找材料牌號(碳素工具鋼)。又如,教師換一種方式,讓學(xué)生在地圖上查找經(jīng)過浙江的高速公路G15,查找高鐵G15(北京—上海),查找GCr15滾動軸承鋼。
作為學(xué)習(xí)鞏固,擴大查找對比,如列車Z30(揚州—北京)與ZCuPb30(鑄造青銅);作為學(xué)習(xí)拓展,一是拓展生活常識,比較G320國道(紅色路牌、限速90千米/小時)、G15高速(綠色路牌、限速120千米/小時),對路牌顏色和限速都一并學(xué)習(xí);二是拓展學(xué)習(xí)GCr15滾動軸承鋼的含鉻量、T12等牌號的含碳量、性能和用途等。
(2)字母M、G和Hz的生活化案例
第一,M和G。本課程涉及計算的內(nèi)容很少,材料拉壓強度計算是重點之一,強度單位MPa、GPa是學(xué)生容易出錯的地方。玩電子產(chǎn)品的學(xué)生不少,課前讓學(xué)生查找電腦(手機)CPU、硬盤等配置參數(shù),得出G的數(shù)量級概念。在講授G和M的數(shù)量關(guān)系后,教師對學(xué)生感興趣的計算機知識應(yīng)及時點撥,如指出計算機中,1G=1024M,讓學(xué)生留意購置的電腦名義容量和實際顯示的差異問題,也是知識的拓展。
第二,Hz和M。本課程“感應(yīng)加熱表面淬火”內(nèi)容中,涉及感應(yīng)加熱頻率單位Hz。為了使學(xué)生記住工頻加熱50Hz,教師提出“交流電頻率”進行對比;多數(shù)學(xué)生對汽車中的收音機電臺顯示×MHz有認(rèn)識,教師引導(dǎo)學(xué)生對M、Hz的再認(rèn)識。
(3)組織性能的生活化案例
第一,溶解度、晶格畸變。學(xué)生對液體溶解度有認(rèn)識,但對固態(tài)下的溶解度比較茫然。課堂上可以采用:把每個學(xué)生比作“原子”溶質(zhì),教室比作溶劑,座位之間為原子空隙。如果轉(zhuǎn)學(xué)來的學(xué)生(“原子”)坐在排與列的中間,教師指出這樣來的“間隙原子”數(shù)量是有限的,會出現(xiàn)“飽和”,這也有利于對鐵素體(F)、奧氏體(A)的最大溶解度的學(xué)習(xí);如果新來的“胖原子”坐了原來瘦同學(xué)的座位(置換原子),可以使得溶解度無限大。
“間隙原子”“胖原子”的到來,雖然使得班級同學(xué)隊形不那么整齊了,但是力量更大了,教師提出“增大強度”,出示“晶格畸變”的概念及作用。
第二,單晶體、多晶體。把單晶體比作“一個班級”,新生軍訓(xùn)時整齊劃一;各個班級從不同方向走到一起的時候就成了“多晶體”了,班級交界處的學(xué)生(“原子”)雜亂無序,軍訓(xùn)教官要把各班拉開的難度很大(強度上升),班級越多,難度越大(強度越大)。同時可以融入德育教育,即,抱團的力量大。
第三,組元與力學(xué)性能。金屬材料組元和力學(xué)性能概念比較抽象,以珠光體(P,F(xiàn)+Fe3C)為例,把強度較低、塑性較好、碳原子溶解度較小的鐵素體(F)比作加了少許鹽、水的面粉團,把硬度較大、塑性差的滲碳體(Fe3C)比作“包子餡”。這樣,“包子”的“口感”(珠光體的力學(xué)性能)取決于“面粉團”(鐵素體)和“餡”(滲碳體)數(shù)量的比例,幫助學(xué)生理解力學(xué)性能。
此外,還有對“淬火+回火”的生活化教學(xué)內(nèi)容的處理,如“淬火”對應(yīng)“地震”,原子(“人員”)在狹小空間里呈“過飽和”狀態(tài),回火后原子轉(zhuǎn)化為化合物,飽和程度下降(部分“人員”得救),通過淺顯生活常識的比方,學(xué)生樂意接受、容易理解。
2.教學(xué)組織與方法
(1)教學(xué)組織
本課程部分教學(xué)內(nèi)容生活化案例處理也需要借助信息化教學(xué)。教學(xué)形式可以利用“云課堂”“雨課堂”等,以小組為單位進行學(xué)習(xí)。無論是“云課堂”還是小組學(xué)習(xí),對剛?cè)胫新殞W(xué)習(xí)的學(xué)生而言,都是新鮮事物;在初中學(xué)習(xí)能力不夠強的學(xué)生在這里也有“出彩”的機會,提升“自我獲得感”。
(2)教學(xué)方法
本課程教學(xué)方法一般采用講授法、提問法、練習(xí)法等,涉及可以生活化的內(nèi)容,增大提問、練習(xí)的比例,并結(jié)合材料牌號、生活常識進行“連線”練習(xí)(或搶答游戲),增加學(xué)習(xí)的趣味性,使機械專業(yè)學(xué)習(xí)不那么枯燥乏味。
四、教學(xué)心得
1.教師方面
生活化案例的挖掘使教師成為“有心人”。需要教師熟悉教材,較好地匹配生活實際。除了以上案例外,還可以有不少挖掘的潛力。這也是教師對教材內(nèi)容處理能力的和教學(xué)設(shè)計能力的體現(xiàn)。
2.學(xué)生方面
課堂不僅是知識或者技能學(xué)習(xí)的場所,也是“關(guān)鍵能力”鍛煉、心理素質(zhì)培養(yǎng)的地方。
(1)“信息處理能力”鍛煉
如前所述“認(rèn)識高鐵車次”等知識,可以鍛煉學(xué)生地圖檢索能力并擴展到鐵路“12306” APP使用,建立數(shù)字化生活理念。
(2)“語言表達(dá)能力”鍛煉
生活化處理的一些知識需要在教學(xué)中通過師生配合完成,小組學(xué)習(xí)后要表達(dá)學(xué)習(xí)結(jié)果(成果),對于在初中不大有機會發(fā)言和表達(dá)能力弱的學(xué)生而言,這樣的課堂給學(xué)生提供了一個平臺,同時滿足了學(xué)生的心理需要。
(3)“學(xué)習(xí)工作生活”理念培養(yǎng)
德育教育要融入課堂,但不是說教式的融入。生活化的案例學(xué)習(xí),從另一個方面讓學(xué)生懂得如何學(xué)習(xí),讓學(xué)生明白還有好多自己不知道的生活常識,包括高鐵等建設(shè)在內(nèi)的國家經(jīng)濟的發(fā)展,通過努力工作過上美好生活,比如建立旅游的理念,增加知識,陶冶情操。
(作者單位:海寧市高級技工學(xué)校)