摘要：《金屬材料與熱處理》是一門專業(yè)基礎(chǔ)課，在技校教育中，由于實(shí)驗(yàn)條件的限制，該課程不易上好。著重闡述在教學(xué)中如何通過多層次、多樣化、多途徑的教學(xué)設(shè)計(jì)，制造教學(xué)亮點(diǎn)，實(shí)施興趣教學(xué)，從而收到良好的教學(xué)效果。

關(guān)鍵詞：金屬材料與熱處理；興趣；教學(xué)

《金屬材料與熱處理》是一門專業(yè)基礎(chǔ)課，研究的是金屬材料的成分、組織及熱處理方法。材料熱處理一般不改變工件的形狀，而是通過改變金屬材料的成分、組織，從而達(dá)到改變性能，實(shí)現(xiàn)用途的目的。通過本課程的學(xué)習(xí)，學(xué)生應(yīng)掌握金屬材料的性能特點(diǎn)，用正確的熱處理加工工藝和方法獲取優(yōu)質(zhì)的工件。由于本課程研究的是材料內(nèi)部的組織結(jié)構(gòu)，許多知識(shí)點(diǎn)需要通過各類實(shí)驗(yàn)來驗(yàn)證。但技工學(xué)校由于實(shí)習(xí)設(shè)施的缺乏，導(dǎo)致很多實(shí)驗(yàn)不能進(jìn)行，教師只能進(jìn)行理論教學(xué)，因此，學(xué)生上課時(shí)普遍感覺枯燥、乏味，學(xué)起來很困難。那么，教師該怎樣才能上好這門抽象難懂的課程呢？

心理學(xué)告訴我們，興趣是人的認(rèn)識(shí)需要的情緒表現(xiàn)，是學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)中最有活力的部分。學(xué)習(xí)興趣的培養(yǎng)、保護(hù)和發(fā)展對于激發(fā)技校學(xué)生進(jìn)行專業(yè)課程的學(xué)習(xí)尤為重要。許多學(xué)生不是不想學(xué)，而是由于缺乏必要的學(xué)習(xí)興趣，沒有學(xué)習(xí)動(dòng)力，時(shí)間一長甚至發(fā)展到厭學(xué)的程度。筆者認(rèn)為教師的責(zé)任是，在教學(xué)過程中通過多途徑、多層次、多樣化的教學(xué)設(shè)計(jì)制造專業(yè)教學(xué)的亮點(diǎn)，實(shí)施興趣教學(xué)，從而讓學(xué)生產(chǎn)生學(xué)習(xí)興趣，維持并發(fā)展興趣，這樣才能真正地學(xué)好這門課程。通過幾年的教學(xué)實(shí)踐，筆者總結(jié)了以下幾種興趣教學(xué)的實(shí)施手段和方法。

舉例子，吸引學(xué)生注意力

著名心理學(xué)家皮亞杰認(rèn)為：“青少年的好奇心不完全取決于一個(gè)東西的物理特性，而要看它和主體的過去經(jīng)驗(yàn)的關(guān)系如何。”也就是說，學(xué)生會(huì)對自己熟悉或相關(guān)的課題內(nèi)容產(chǎn)生興趣。因此，教師上課時(shí)應(yīng)針對學(xué)生的狀況，靈活地使課本內(nèi)容貼近學(xué)生的生活和經(jīng)驗(yàn)，使學(xué)生對教學(xué)內(nèi)容產(chǎn)生親切、熟悉的感覺，吸引學(xué)生的注意力，進(jìn)一步激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)更深層次內(nèi)容的求知欲望和學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)。

舉例教學(xué)就是貼近學(xué)生生活和經(jīng)驗(yàn)的一種教學(xué)方法。比如在介紹金屬材料時(shí)，筆者不是照搬概念，而是引導(dǎo)學(xué)生列舉一些生活中的金屬實(shí)物及其使用材料的例子。學(xué)生從身邊的生產(chǎn)、生活中舉了很多例子，如“金項(xiàng)鏈?zhǔn)怯媒鹬谱鞯摹保耙桌奘怯娩X做的”，“車床的床身材料是鑄鐵”，“電線是銅芯的”，“防護(hù)網(wǎng)是用不銹鋼做的”，“香煙盒的內(nèi)包裝紙是錫紙”等等。筆者在其中選擇了比較具有代表性的金屬進(jìn)行列表，如下：

由于這些物體都是學(xué)生平時(shí)見過甚至是用著的，已有了一定程度的感性認(rèn)知，因此，在講金屬的性能，如金屬的導(dǎo)電性、導(dǎo)熱性、耐高溫性時(shí)，很多學(xué)生都能馬上領(lǐng)悟。

舉例教學(xué)，辦法雖簡單，卻能馬上貼近學(xué)生的實(shí)際生活，從而收到良好的教學(xué)效果。因此，筆者在教學(xué)過程中也注意觀察生活，收集素材，以便在教學(xué)中使用。

講故事，挖掘?qū)W習(xí)興趣點(diǎn)

在機(jī)械專業(yè)課的教學(xué)中應(yīng)該善于挖掘課本知識(shí)點(diǎn)中的背景故事、歷史故事等，將這些與專業(yè)知識(shí)息息相關(guān)的故事講給學(xué)生聽，對于提高他們的學(xué)習(xí)興趣大有裨益。

例如，在講到“淬火”這個(gè)單元時(shí)，以中國古代熱處理的發(fā)展史為線索，挖掘出“淬火”這道熱處理工藝背后的歷史故事：在我國古代，公元前六世紀(jì)左右，鋼鐵兵器逐漸被采用，為了提高鋼的硬度，淬火工藝得到了迅速發(fā)展。以河北省易縣燕下都出土的兩把劍和一把戟為例，其顯微組織中都有馬氏體存在，說明是經(jīng)過淬火的。歷史故事相傳，三國時(shí)諸葛亮帶兵打仗，請當(dāng)時(shí)的著名工匠蒲元為他的軍隊(duì)制造了3000把鋼刀，蒲元運(yùn)用了“清水淬其鋒”的熱處理工藝，使鋼刀削鐵如泥，從而大敗敵軍。從這些故事可知，淬火的主要目的是為了獲得馬氏體，提高鋼的強(qiáng)度和硬度。

另外，講到淬火冷卻介質(zhì)時(shí)，給學(xué)生講了對我國的淬火技術(shù)發(fā)展做出了重大貢獻(xiàn)的南北朝人綦母懷文的故事。《北史》所載：“懷文造宿鐵刀，其法，燒生鐵精以重柔鋌，數(shù)宿則成剛。以柔鐵為刀脊，浴以五牲之溺，淬以五牲之脂，斬甲過三十札。”五牲之脂是動(dòng)物油，淬火應(yīng)力小、變形開裂傾向小；五牲之溺則含鹽水，冷卻能力強(qiáng)、淬硬層深。可見，在南北朝時(shí)，隨著淬火技術(shù)的發(fā)展，人們已經(jīng)逐漸發(fā)現(xiàn)了油、水、鹽水這些淬冷劑對淬火質(zhì)量的影響。

筆者講完故事后，把淬火這道熱處理工藝的特點(diǎn)及淬火冷卻介質(zhì)進(jìn)行了補(bǔ)充和總結(jié)。通過對專業(yè)知識(shí)相關(guān)故事的生動(dòng)介紹，學(xué)生對所學(xué)的課程有了較為全面的了解，這無疑比干巴巴地講解課本內(nèi)容有趣得多。

設(shè)懸念，激發(fā)科學(xué)探究精神

《金屬材料熱處理》中“金屬材料的力學(xué)性能”是教學(xué)的一個(gè)重要環(huán)節(jié)，但該課程內(nèi)容較為抽象，如果采用平鋪直敘的講述法，很難提起學(xué)生的興趣。因此，在上新課前先放映了一段著名的泰坦尼克號(hào)郵輪沉沒的電影片段，并進(jìn)行解說：泰坦尼克號(hào)郵輪堪稱當(dāng)時(shí)世界上最大、最豪華、設(shè)計(jì)最先進(jìn)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(chǎn)生了90多米長的大裂紋，并在短短3個(gè)小時(shí)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(xué)家對郵輪的殘骸進(jìn)行分析，認(rèn)為事故的發(fā)生與材料的力學(xué)性能有密切的關(guān)系。 學(xué)生聽到這里，急于想知道其中的奧秘。這時(shí)，筆者卻賣了一個(gè)關(guān)子，不急于講答案，而是設(shè)下伏筆，創(chuàng)設(shè)了一個(gè)“懸念猜想”的學(xué)習(xí)情境，從而進(jìn)入教學(xué)過程。

在教學(xué)中，由于強(qiáng)烈的好奇心的驅(qū)動(dòng)，學(xué)生對金屬材料的力學(xué)性能分析這一原本枯燥的課題始終保持著濃厚的興趣，課堂教學(xué)變成了學(xué)生進(jìn)行科學(xué)探究的過程。最后，再為學(xué)生揭開懸念的謎底：原來，泰坦尼克號(hào)郵輪的鋼板，在極低的溫度下變脆，經(jīng)不起沖擊和震動(dòng)；另外，鋼板中含硫量高，韌性很差，最終導(dǎo)致了這場災(zāi)難的發(fā)生。

“好奇之心，人皆有之”，利用懸念猜想這一“催化劑”，創(chuàng)設(shè)新奇的教學(xué)情境，往往可以收到事半功倍的效果，學(xué)生在猜測過程中會(huì)產(chǎn)生心理上的焦慮、渴望和興奮，而這種心態(tài)正是教學(xué)所需要的。

做實(shí)驗(yàn)，用實(shí)驗(yàn)求證理論

《金屬材料與熱處理》是一門與生產(chǎn)實(shí)際聯(lián)系比較密切的實(shí)驗(yàn)學(xué)科，雖然大的實(shí)驗(yàn)無法在學(xué)校里完成，但教師也可以開動(dòng)腦筋創(chuàng)造條件，設(shè)計(jì)一些簡單易行的實(shí)驗(yàn)激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，通過實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證理論，提高學(xué)生對知識(shí)的認(rèn)同感。

例如，在講到材料的硬度時(shí)，可用一簡單的實(shí)驗(yàn)求證課本知識(shí)：找一把小刀切削橡皮擦和鉛筆。小刀可以輕而易舉地切削橡皮擦，而切削鉛筆卻要花很大的力氣。說明橡皮擦的硬度低，而鉛筆的硬度高。再如，鋼的火花演示試驗(yàn)也可以在校辦工廠進(jìn)行。先準(zhǔn)備好四種鋼：低碳鋼、中碳鋼、高碳鋼與高速鋼，讓學(xué)生用砂輪機(jī)分別打磨四種鋼材。通過現(xiàn)場演示及講解，學(xué)生很快便掌握了不同含碳量鋼的火花特點(diǎn)，并且可以通過火花來分辨材料。

另外，針對現(xiàn)有教學(xué)體制下學(xué)校實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Σ蛔愕膯栴}，教師還可以與當(dāng)?shù)氐目蒲性核?lián)系，帶學(xué)生到實(shí)驗(yàn)室去參觀，以彌補(bǔ)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的不足，增長學(xué)生的見識(shí)。例如在講完“金屬的力學(xué)性能”這一章節(jié)時(shí)，筆者帶學(xué)生到材料研究所進(jìn)行參觀。在實(shí)驗(yàn)室里，學(xué)生觀看了許多實(shí)驗(yàn)，如材料的硬度測試、沖擊實(shí)驗(yàn)、拉斷實(shí)驗(yàn)、壓縮實(shí)驗(yàn)，還看到了用光譜議進(jìn)行元素的檢測。在整個(gè)參觀過程中，學(xué)生表現(xiàn)出了很大的興趣，認(rèn)為看到的東西驗(yàn)證了課本的內(nèi)容，對掌握知識(shí)有很大的幫助。

實(shí)驗(yàn)教學(xué)的特點(diǎn)是直觀性和可操作性，它不但能激發(fā)學(xué)生的興趣，而且具有很強(qiáng)的說服力。

寫論文，調(diào)動(dòng)主觀能動(dòng)性

在課程將要結(jié)束時(shí)，通常會(huì)設(shè)置課題，讓學(xué)生做一個(gè)專題報(bào)告或?qū)懸黄≌撐摹？紤]到機(jī)械專業(yè)的班級(jí)以男生居多，應(yīng)以學(xué)生的興趣為出發(fā)點(diǎn)，所以給他們布置的是有關(guān)軍事方面的課題。在定課題前，為激發(fā)興趣，先給學(xué)生講了武器發(fā)展史上著名的“馬克沁機(jī)槍”的故事：以美國人馬克沁命名的機(jī)槍是世界上第一例自動(dòng)連發(fā)武器，它的射擊速度特別高，一分鐘可以射出600發(fā)子彈。在第一次世界大戰(zhàn)中，德國軍隊(duì)配置了大量的馬克沁機(jī)槍，打敗了當(dāng)時(shí)的英法聯(lián)軍，從而一戰(zhàn)成名。但馬克沁機(jī)槍也被人稱為“喝水的機(jī)關(guān)槍”，為什么呢？原來，馬克沁機(jī)槍的射擊速度快，在長時(shí)間持續(xù)射擊后，槍管會(huì)由于高溫高壓氣體的沖擊而發(fā)生過熱現(xiàn)象，發(fā)紅、變軟、變形，強(qiáng)度下降，射擊精確度下降。為了繼續(xù)射擊，必須冷卻槍管，在槍管外套一個(gè)水套，連上水箱，利用循環(huán)水為槍管降溫。這樣一來，也使得馬克沁機(jī)槍很笨重，只能在一個(gè)地方防御，機(jī)動(dòng)性較差。

接下來，筆者才正式點(diǎn)題：在今天的戰(zhàn)爭中，現(xiàn)代武器則著重于不斷進(jìn)行槍管材料的改進(jìn)和研發(fā)。因此，有不少耐高溫、抗變形的材料被用于制造槍管、火炮等戰(zhàn)爭武器，這些金屬因此被稱為“戰(zhàn)略金屬”。請同學(xué)們以“戰(zhàn)略金屬”為題，作一篇小論文，論文上交后進(jìn)行同學(xué)間的展評(píng)和討論。

課題論文布置下去之后，學(xué)生興趣很高，有些學(xué)生去圖書館看書，有些學(xué)生上網(wǎng)搜集資料，在完成小論文上交后，還進(jìn)行了論文的展評(píng)和討論。在討論會(huì)上，學(xué)生可以暢所欲言地發(fā)表自己的觀點(diǎn)，也可以聽取其他同學(xué)的意見。最后，再由教師進(jìn)行點(diǎn)評(píng)和總結(jié)。

這種專題活動(dòng)既可以培養(yǎng)學(xué)生收集、整理資料的能力，加深學(xué)生對金屬材料知識(shí)的了解和掌握，又可以培養(yǎng)學(xué)生的獨(dú)立思考能力以及互相討論、互相補(bǔ)充的合作能力，從各方面充分調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的主觀能動(dòng)性。

在《金屬材料與熱處理》教學(xué)中，無論是舉例子、講故事，還是設(shè)懸念、做實(shí)驗(yàn)或者寫論文，都始終圍繞著興趣教學(xué)這個(gè)中心點(diǎn)來展開。孔子說過：知之者，不如好之者；好之者，不如樂之者。興趣是學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)中最活躍的成分，一旦激發(fā)出來就會(huì)使學(xué)生產(chǎn)生求知欲望，充分調(diào)動(dòng)起學(xué)生的主觀能動(dòng)性，從而克服學(xué)習(xí)中的困難，學(xué)到知識(shí)，真正實(shí)現(xiàn)寓學(xué)于樂。

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