淺談《金屬材料與熱處理》的授課技巧
多數學生在金屬材料與熱處理這門課程的學習中都會感到比較難,歸其原因主要與這門課程的特點有關,該課程主要有以下幾個特點。
(一)內容龐雜,理論性強,名詞概念多。該課程涉及冶金學、金屬學、材料學、力學、工藝學等方面的基礎知識,是一門綜合性很強的課程,其中每一章節均涉及大量的新概念和新名詞,這給初學者帶來較大的困難。
(二)課程實踐性強,與生產實際關系密切,相關理論在生產實踐中有很大的靈活度和綜合性。這對實踐經驗和系統理論都不具備的學生而言,學習起來就增加了相當大的難度。
(三)相關理論的系統性強,結構嚴密,前后內容密切相關。學生要想學好這門課程不僅要系統掌握相關理論知識,而且要有一定的分析、綜合和總結的能力。
所以在實施教學過程中,教師應提高授課技巧和應用各種教學方法。切忌從頭到尾的“滿堂灌”。要提高課堂教學的效果,必須在以下幾個方面下工夫。
一、設計好開場和收尾
一堂課的結構布局中,開頭和結尾很重要。好的開頭,能引人入勝。好的結尾,能耐人尋味。一個好的開頭是教師與學生建立感情的第一座橋梁,可為一堂課的講解定下基調,使一堂課進行的自然和諧,渾然一體。巧妙地導入新課,可以激發學生的求知欲望。為本課程的下一步教學打下良好的基礎。例如:在本課程的第一節課《緒論》的講解中,為了激發學生對這門功課的學習熱情,克服對新課程的畏懼感,使同學們對金屬材料有一個近在身邊的感覺,我就精心挑選了建設2008北京奧運會主體育場――鳥巢的選材故事作為本課程導人的開場白。“鳥巢”結構設計奇異新穎,鋼結構最大跨度達343米。如果使用普通鋼料,厚度至少要達到220mm。這樣一來。“鳥巢”鋼材重量將超過8萬噸。而且鋼板太厚,焊接起來更加困難。工程設計人員從實際需要出發,選擇了低合金高強度鋼Q460作為施工材料。而這種材料國內沒有廠家生產,一般要從國外進口。
“特殊鋼能不能實現國產?辦奧運就是要拉動自主創新。填補空白。只要能在國內生產就堅決不進口!”北京奧組委官員的態度非常堅決。后來在國內科研人員的努力下,終于研發了Q460這種低合金高強度鋼材。2005年7月,400噸Q460成為“鳥巢”鋼筋鐵骨中最堅硬的一部分。更值得國人驕傲的是,在科研人員和全國各大鋼廠的共同努力下,奧運工程中的所有鋼材全都實現了國產化。
同學們聽完這個真實的故事都很感動和振奮,激發了學習的熱情,這樣新課就自然導人教學計劃之中。
一堂課的結尾,要給學生留下思索的余地,要把課堂的尾收好,必須有課終小結,其目的是為了使學生對這堂課所講授的內容有個完整深刻的印象,能把握重點和難點,便于課后進一步復習和鉆研問題。一堂課講完,并非教學的終點。對學生來說絕不是萬事大吉,提出讓學生思考的問題和拓寬思考的路子,有意識地立疑,從而激發學生課后鉆研的興趣。總之,結尾無定式,好的結尾是教學藝術的集中體現,是課堂授課不可忽視的環節。
二、利用好提問和演示
課堂提問主要有兩大作用,一是檢查學生對所學內容的掌握情況。通過提問啟發。引導和錯誤糾正,督促學生準確掌握重要的概念。二是提問要因勢利導。課堂提問是啟發學生思維活動的一種方式。教師要鼓勵學生勇于回答問題,敢于發表不同意見,對回答錯了的同學,也要給予信任和期待,不要諷刺、挖苦,傷害他們的自尊心,遇到學生不能作答時。可給予啟發誘導。
而恰當的課堂演示。則可把一些深奧難懂的問題直觀的反映出來,使學生通過獲得的感性認識加強對知識點的理解。從而達到深入淺出的教學效果。
例如在講授“韌性”的相關概念時,首先應讓學生了解不同的材料對不同的載荷的抵抗能力是不同的。我們可以通過下面的演示來加以驗證。
演示一:在等長等粗的一根粉筆和一塊橡皮泥上吊掛砝碼,結果橡皮泥很快不堪重負。彎曲折斷了,而粉筆沒有折斷。說明在靜載荷作用下橡皮泥的強度低于粉筆。
演示二:用手指頭輕彈橡皮泥和粉筆,結果是橡皮泥彎曲但沒有斷裂;粉筆斷成兩截飛出。結論是在沖擊載荷作用下橡皮泥的抗沖擊能力優于粉筆。
通過演示比較,學生立即就感受到了“不同載荷作用下截然不同的抵抗效果”。從而引出韌性的概念――材料抵抗沖擊載荷作用而不破壞的能力稱為沖擊韌性。并進一步引出沖擊韌性的測試方法及相關指標、
事實證明,這種簡單的演示試驗,對幫助學生準確理解和掌握概念起到了不可小視的作用。
三、把握好“懸念”設置時機
設置“懸念”是啟發學生智慧的有效方法。是啟發式教學的主要方面。設置“懸念”是一種教學藝術,它不同于一般的課堂提問,不是讓學生當場回答,而是提出問題讓學生思考,給學生在思維上造成“懸念”,使學生處于積極思維躍躍欲試的狀態,這樣可使學生帶著問題鉆研教材,把精力集中在突破難點、尋找答案上。設置“懸念”的方法很多,要根據講授的內容,學生的情緒靈活掌握。也可通過一段故事引出“懸念”。比如在講授碳素鋼這一章時。必須要講解碳素鋼中存在的雜質對機械性能的影響。如果采用平鋪直敘的講解法,很難提起學生的興趣。因此我就在上課時先講解了著名的泰坦尼克號郵輪沉沒的故事。泰坦尼克號郵輪堪稱當時世界上最大、最豪華,設計最先進的郵輪,但就是這艘被稱為“永不沉沒”的海上都城在與冰山的一次沖撞后。產生了90多米長的大裂紋,并在短短的3個小時后就沉沒了。這是人類航海史上的一次悲劇,它的沉沒也是近一百年來的未解之謎。后來科學家對郵輪的殘骸進行分析,認為事故的發生與材料的力學性能有密切的關系。
學生聽到這里,急于想知道這其中的奧秘,這時我不急于講答案,而是設下伏筆,創造了一個“懸念猜想”的學習情境,從而進入教學過程。在教學中,由于強烈的好奇心驅動,學生對鋼中常存元素對力學性能的影響產生了濃厚的興趣,課堂教學變成了進行科學探究的過程,最后再為學生解開懸念的謎底,原來,泰坦尼克號郵輪的鋼板,在極低的溫度下變脆,經不起沖擊和震動。變脆的原因是鋼板中含磷量太高,是目前鋼材限量標準的30倍,使船體鋼板產生了極大的“冷脆性”,導致船體變的不堪一擊,釀成了這場巨大的航海災難。
教師的巨大技巧在于集中與保持學生的注意力。恰當的設計“懸念”,既是一種講課藝術,又能起到集中學生注意力的良好效果。
(編輯/劉佳)
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