比喻教學法在金屬材料與熱處理課程中的應用探索

成澤偉

摘要：比喻是人類感知、思考、認識世界的一種方式。在教學中運用比喻不僅可以活躍課堂氣氛，激發學生的興趣，而且可以降低學習難度，提高學習效率。構建和理解比喻能夠拓展學生的思維，培養創新能力。本文通過教學案例對比喻教學法在金屬材料與熱處理課程中的應用進行了闡述。

關鍵詞：比喻；教學；金屬材料與熱處理

中圖分類號：G642.41 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2018）33-0023-02

比喻是一種思維方式和認知方式。通過對電視節目的分析發現，說話的人每25個詞匯中大約使用一個比喻；對科技著作的研究發現，比喻經常用于發明、組織與解釋理論概念[1]。比喻應用在教育教學中，稱之為比喻教學法。金屬材料與熱處理課程概念抽象，內容涉及面廣，學生學習時普遍感到刻板抽象，不易記憶，難于理解和掌握。如果能在教學過程中應用比喻教學法，即巧妙、生動地運用比喻進行教學，使學生愉快地融入課堂教學活動，快速記憶、理解和掌握教學內容，能使教學效果顯著提高。

一、比喻的認知功能

比喻是人類感知、思考、認識世界的一種方式和工具。人類認知的發展是根據已知的簡單、具體的事物概念或經驗去認識未知的復雜、抽象的事物。認知功能是比喻的本質屬性之一。《墨子·小取》中指出：辟也者，舉也（他）物而以明之也。古希臘哲學家亞里士多德在《詩學》和《修辭學》中說過：靈巧地使用隱喻的能力意味著對相似的一種頓悟，只有從隱喻中我們才能最好地把握新鮮事物[2]。建構比喻包含對比喻要素的知覺、注意、判斷、分析和推理過程。接受比喻有對語音或文字的感知，有記憶、聯想，有對上下文的知覺，也有相似推理。因此，比喻是一個信息加工和處理的動態心理過程和認知過程[3]，將其運用在教育教學中，充分發揮其認知功能。

二、比喻教學法的作用

比喻在教學中的突出作用包括：（1）活躍課堂氣氛，激發學習興趣。長時間的聆聽容易使學生感到厭倦，大腦進入抑制狀態，無法接收來自教師的教學信息。一個生動、形象、富有趣味的比喻能夠瞬間打破課堂的沉悶枯燥，活躍課堂學習氛圍，使學生在輕松、愉悅的環境中積極的參與教學。（2）降低學習難度，提高學習效率。比喻的優勢就是用熟悉、直觀、淺顯、具體、生動的事物來代替解釋陌生、復雜、深奧、抽象、枯燥的事物。在教學中運用比喻，提高學生的感性認識，快速記憶、理解和掌握教學內容，降低學習難度，提高學習效率。（3）有效拓展思維，培養創新能力。構建和理解比喻具有跳躍性和創造性，需要我們以感覺、知覺、注意、記憶、聯想、判斷、類比、分析、推理等，用事物間的相似點聯接比喻的喻體和本體。這個過程可以激發學生的想象力，培養學習思路在喻體領域橫向拓展，在本體領域縱向延伸，推動學生對事物的思考，鍛煉邏輯、推理和批判性思維，促進創新能力的進步。

三、比喻教學法的應用實例

例1：金屬材料的熱處理是通過加熱、保溫和冷卻的方法來改變金屬的組織結構，從而改善其性能的一種工藝。在講解時教師可以把一塊普碳鋼比喻成一個人。鋼的組織結構包括鐵素體、珠光體、馬氏體等，如同人體內的脂肪和肌肉。鋼的強度性能如同人的力量，鋼的熱處理過程如同人體運動。假設這塊鋼在沒有經過熱處理前它的組織是鐵素體、珠光體組織，在性能上表現為強度較低，承受力的作用而不破壞的能力低。經過淬火熱處理，鋼的組織轉變為馬氏體，強度明顯有了提高，承受力的性能大幅度增強。這如同人體沒有進行體育鍛煉前有很多脂肪堆積，力量小、體質差，通過體育鍛煉后脂肪轉變為肌肉組織，力量增大，體質變好。通過比喻，學生把原本陌生的概念投射在自己身上，對熱處理的作用有了感性認識，降低了學習難度。

例2：鋼的化學熱處理是利用化學反應，有時兼用物理方法改變鋼件表層化學成分及組織結構，以便得到比均質材料更好性能的金屬熱處理工藝。在講解時，教師可以把鋼的表面層比喻成我們的皮膚，鋼的化學熱處理如同美容保養。皮膚經受風吹日曬，如果不進行美容保養就容易暗黃粗糙、起皺紋，通過各種美容手段，如肌膚補水、增加膠原蛋白、減少黑色素來改善皮膚成分和質地，使得皮膚白嫩光滑有彈性。一個鋼件如果在使用時不采取措施，那么它的表面就會被磨損、腐蝕、破壞，我們可以通過滲碳、滲氮等化學熱處理手段改變鋼表面層的成分及組織結構，以此獲得更好的表面性能，耐磨損、耐疲勞、抗腐蝕氧化。教師抓住青少年注重儀表的心里，把專業學習內容與他們關注的日常事物進行比喻，淺顯地闡述了教學內容，不僅使學生容易理解而且讓學生印象深刻。

例3：鐵碳合金相圖是研究碳鋼和鑄鐵成分、溫度、組織和性能之間關系的理論基礎，是制定各種熱處理工藝的依據。在講解時教師可以把相圖中的BC線和CD線比做一只大海燕的兩個翅膀，把GS線和ES線比做一只小海燕的兩個翅膀，整個相圖就是大海燕帶著小海燕在大海上飛翔。教師在具體講解時還可以引用詩歌、流行語等聲情并茂地講述。通過這樣的比喻把死板無趣的相圖變得活靈活現，妙趣盎然，增添了學生的學習興趣，加深了學生對教學內容的記憶。

例4：碳鋼組織中的鐵素體、奧氏體、馬氏體、珠光體等都是由鐵原子和碳原子組成的，不同的是它們的空間排列方式，并且可以通過不同的熱處理工藝使它們之間發生轉變。在講解時，教師可以把男生比作鐵原子，因其人數眾多、高大健壯，而把女生比作碳原子，因其人數少、嬌小靈活。奧氏體向珠光體和馬氏體的轉變如同男同學和女同學們一起排列變換隊形。如果溫度降低緩慢、時間充裕，大家都可以跑到自己預定的位置，即發生珠光體轉變；但如果溫度驟降，大家還來不及行動，手腳就被凍僵硬了，無法長距離移動，只能稍稍挪動一步半步，即發生了馬氏體轉變。通過比喻，教師把抽象、微觀的模型變得具體、直觀，使學生容易想象、理解和記憶。

例5：鋼中的合金元素指在碳鋼的基礎上為了改善提高鋼的使用性能或工藝性能，有意地加入一種或多種金屬或非金屬元素。在講解時，教師可以把碳鋼比喻成我們的肌體，把合金元素比喻成各種維生素礦物質，含量少、作用大。維生素礦物質是維持我們肌體正常的生理功能、保持身體健康的必不可少的物質。如果缺乏，肌體代謝會失去平衡，免疫力會下降，無法抵御各種疾病和病毒的入侵，我們就會生病，甚至死亡。合金元素就如同維生素礦物質，適量的加入對提高碳鋼性能具有至關重要的作用，否則碳鋼在生產加工或者使用過程中就可能由于無法承受外力場、溫度場、輻射場和化學介質的綜合作用而產生破壞，甚至失效報廢。

例6：鋼加熱奧氏體化，淬火快速冷卻至馬氏體轉變溫度以下，奧氏體將轉變為馬氏體。馬氏體與鐵素體相比既有相同之處，也有顯著不同。在講解時教師可以把鐵素體比喻成學生的肚子，讓大家自己摸一摸?，F在是上課時間，正是兩餐之間，學生們的肚子里沒有多少食物，所以平平的，非常柔軟。這就像鐵素體一樣，固溶在里面的碳原子并不多，具有體心立方點陣，塑性好但強度硬度低。一會兒下課了，有學生飛奔去食堂一著急吃多了，肚子撐得向前突出，又鼓又硬，就如同鐵素體里固溶了太多的碳原子，大大超過了其飽和度，撐得鐵素體點陣在c軸方向伸長，a軸方向縮短，變成體心正方點陣，塑性大大的降低了，強度硬度顯著提高了，這時我們就稱之為馬氏體。教師在具體講解時還可以運用肢體語言，生動、形象地描述不同組織之間的異同點，活躍課堂氣氛，調動他們的學習積極性。

四、結語

比喻教學法是一種深受學生歡迎的行之有效的教學方法，但教師在具體應用比喻教學法時還要注意以下幾個問題：（1）比喻的科學、文化、哲學和道德價值；（2）比喻的貼切性、生動性、趣味性和有效性；（3）比喻要因地制宜、與時俱進、隨機應變[4]；（4）可以明喻、暗喻，可以幾個喻體共同闡述一個內容；（5）應用時語言、肢體、視頻、多媒體等協同配合；（6）多種教學方法和手段相結合，相輔相成。

參考文獻：

[1]劉亞麗，王亞同.比喻的認知理論研究綜述[J].河南大學學報（社會科學版），2008，48（2）：174-178.

[2]聶焱.比喻的認知功能[J].西北第二民族學院學報，2006，（2）：44-49.

[3]王玉英.關于比喻修辭的認知性研究[D].長春理工大學碩士論文，2005：5-6.

[4]高萍.妙“比”生花形象教學[J].新課程：下，2014，（3）：30-31.