金屬材料課程生活化案例教學實踐

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，和學生已有的生活經(jīng)歷和知識進行比較，啟發(fā)學生形象思維，既使學生了解了生活常識，又固化了習得的知識，提高了學習興趣和效果。

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)知識是學生必學內(nèi)容。對于中職學生而言，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。降低學習難度，學習內(nèi)容生活化處理，是提高學生對這門課學習興趣和學習效果的較好方法。

一、課程學習困難因素分析

1.學生因素

（1）知識積淀不足

一般情況下，初中化學部分的學習涉及的化學元素為《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。由于中職學校機械類專業(yè)幾乎都不開設(shè)高中化學課，因此本課程涉及的眾多化學元素、化合物的符號、結(jié)構(gòu)、性質(zhì)等，如V、Cr、W、Ne、Ni、Fe3C等對學生而言學習難度的確很大。

（2）認識心理不足

美國認知心理專家布魯納認為，認知是在過去的經(jīng)驗基礎(chǔ)上實現(xiàn)的。首先中職學生知識積淀的不足，使得學生在剛開始本課程學習時就有了排斥感。美國教育家卡美紐斯首提“直觀性教學原則——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基本無法做到，這是其二。其三，學習能力較強的學生有意注意的學習時間約為25分鐘（或半節(jié)課左右），大多數(shù)中職學生時間更短，也是造成本課程教學效果不理想的原因。

2.課程因素

中職學校機械類金屬材料課程（或相關(guān)知識）一般安排在入學后的第一學期學習。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，本課程教學資源少;教師授課多以講授為主，學生對學習內(nèi)容“源于生活、高于生活”的感受少，學習效果不佳。

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，和學生已有的生活經(jīng)歷和知識進行比較，引導(dǎo)學生形象思維，既使學生了解了生活常識，又固化了習得的知識，提高學習興趣和學習效果。

三、生活化案例教學

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）。學生經(jīng)常混淆牌號。

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)學生對列車和道路有了初步的了解，但沒有歸納和對比。教學中，教師出示公路、鐵路地圖和列車班次與牌號的對比。如學生即刻查找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。

作為學習鞏固，擴大查找對比，如列車Z30（揚州—北京）與ZCuPb30（鑄造青銅）;作為學習拓展，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習;二是拓展學習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是學生容易出錯的地方。玩電子產(chǎn)品的學生不少，課前讓學生查找電腦（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)學生對汽車中的收音機電臺顯示×MHz有認識，教師引導(dǎo)學生對M、Hz的再認識。

（3）組織性能的生活化案例

第一，溶解度、晶格畸變。學生對液體溶解度有認識，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)學來的學生（“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）的最大溶解度的學習;如果新來的“胖原子”坐了原來瘦同學的座位（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，組元與力學性能。金屬材料組元和力學性能概念比較抽象，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，幫助學生理解力學性能。

此外，還有對“淬火+回火”的生活化教學內(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，學生樂意接受、容易理解。

2.教學組織與方法

（1）教學組織

本課程部分教學內(nèi)容生活化案例處理也需要借助信息化教學。教學形式可以利用“云課堂”“雨課堂”等，以小組為單位進行學習。無論是“云課堂”還是小組學習，對剛?cè)胫新殞W習的學生而言，都是新鮮事物;在初中學習能力不夠強的學生在這里也有“出彩”的機會，提升“自我獲得感”。

（2）教學方法

本課程教學方法一般采用講授法、提問法、練習法等，涉及可以生活化的內(nèi)容，增大提問、練習的比例，并結(jié)合材料牌號、生活常識進行“連線”練習（或搶答游戲），增加學習的趣味性，使機械專業(yè)學習不那么枯燥乏味。

四、教學心得

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設(shè)計能力的體現(xiàn)。

2.學生方面

課堂不僅是知識或者技能學習的場所，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“認識高鐵車次”等知識，可以鍛煉學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）“語言表達能力”鍛煉

生活化處理的一些知識需要在教學中通過師生配合完成，小組學習后要表達學習結(jié)果（成果），對于在初中不大有機會發(fā)言和表達能力弱的學生而言，這樣的課堂給學生提供了一個平臺，同時滿足了學生的心理需要。

（3）“學習工作生活”理念培養(yǎng)

德育教育要融入課堂，但不是說教式的融入。生活化的案例學習，從另一個方面讓學生懂得如何學習，讓學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：海寧市高級技工學校）