曲柄存在條件的教法研究

李榮雙

摘要：本文介紹了如何通過教學實踐，利用生活中的實例來激發學生學習機械基礎課程興趣，并在課堂上運用曲柄模型、多媒體與課堂實踐相結合等方法進行講授，以達到理想的教學效果。

關鍵詞：模型 多媒體 曲柄存在條件

曲柄存在的條件是“機械基礎”第七章第三節“鉸鏈四桿機構的基本性質”中的重點內容，對“鉸鏈四桿機構的組成和應用”和“鉸鏈四桿機構的演化形式”起著承上啟下的重要作用。

在講解鉸鏈四桿機構曲柄存在條件這一問題時，如果按照教學大綱進行講授，理論性強，內容比較抽象，既涉及以前學過的初中數學基礎知識，又涉及較難理解的“相對運動”知識。對于基礎較差的技校學生來說學習難度較大，容易失去學習興趣，教學效果并不理想，而且分析推導過程占用時間較長，影響了學生鞏固練習的時間。如果在教學中從激發學生學習興趣著手，利用生活中實例激起學生的學習興趣，運用模型、多媒體與課堂實踐相結合的方法進行講授，教學效果較好。

一、“曲柄存在條件”的教學過程

1.復習舊課環節

復習舊課時利用多媒體演示縫紉機踏板機構、機車車輪聯動裝置、港口起重機三種機構運動的動畫，并在黑板上畫出運動簡圖，提問學生各機構由幾個桿件組成，哪個桿件是曲柄。這些問題學生基本上都能回答出來，這樣使他們有成就感，容易提高學生的學習積極性和主動性。

2.講授新課環節

首先利用多媒體引入生活中實際例子，激發學生的學習興趣。利用多媒體演示小孩兒平時騎自行車的視頻，他可以快速地蹬著自行車，腳踏板能作整周回轉，但是把自行車的坐墊調高腳踏板就只能在某個角度作來回擺動，也就是常說的只能踩半轉。而當把車座調到大鏈輪中心的距離，腳踏、小孩的大腿和小腿構成一個四桿機構時，學生注意力都集中到屏幕上。從這個實例可以看出，騎車時大腿上下擺動相當于搖桿，車座到大鏈輪中心的距離相當于機架，腳踏板繞大鏈輪中心整周轉動相當于曲柄，小腿相當于連桿。可見，車座到腳踏板的距離不同，腳踏板轉動情況也不同，有時是曲柄，有時是搖桿，這樣學生們幾乎都能看出來曲柄是否存在和桿件的長度有關。那么它們之間有怎樣的關系才能有曲柄存在？根據這個實例，利用CAD提前畫出騎車的運動簡圖，量好各桿的尺寸，大腿長度400mm，小腿長度300mm，腳踏板到鏈輪中心距離70mm，車座到鏈輪中心高度500mm時，即最短桿件與最長桿件長度之和小于其余兩個桿件長度之和能正常騎車，腳踏板能整周轉動，曲柄存在。如果車座到鏈輪中心高度調成680mm，其余尺寸都沒變，最短桿件與最長桿件長度之和大于其余兩個桿件長度之和時腳踏板只能在一定角度范圍內擺動，曲柄就不存在了。這是曲柄存在的條件之一。

接下來，每4名同學分成一組，每組發一個用薄木條制作的四桿機構，各個四桿機構尺寸都不一樣。讓他們一起量尺寸，看看桿件長度不變，變更機架時機構類型是否發生變化。最后每組找一個代表發言，說出他們拿到的四桿機構構件尺寸分別是多少，變更機架都能得到什么類型的機構。經過對兩組實例進行分析，同學們可以總結出曲柄存在的條件有兩個：一是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，二是連架桿或機架中必有一最短桿，這兩個條件同時滿足時曲柄存在。

3.鞏固新知環節

在鞏固新知這個環節，引導學生根據四桿機構的模型利用“曲柄存在的條件”推導出鉸鏈四桿機構三種基本類型的判別方法，并從習題冊上找2～3個典型習題，結合前面所學內容可采用小組討論、找代表發言、小組之間互相補充或更正的教學方法，完成習題。

二、“曲柄存在條件”的教法分析

該節內容的講授中，教師針對技校學生的特點要設法激發起學生的學習興趣，并結合授課內容，把理論性較強的課本知識形象化、簡單化，引導學生探究學習。

從生活中實例出發，采用啟發誘導、探索發現的教學方法，配合以模型感受、多媒體演示等教學手段，能夠讓教學更直觀、形象。在學生學習方面，應引導學生積極思索，大膽發言，增強師生間的互動性，促使學生形成主動探究和協作學習的良好學習習慣。