金属材料课程生活化案例教学实践

徐炜

摘 要：将金属材料与热处理课程中的材料牌号、组织、结构等，和学生已有的生活经历和知识进行比较，启发学生形象思维，既使学生了解了生活常识，又固化了习得的知识，提高了学习兴趣和效果。

关键词：金属材料 生活化 案例

金属材料与热处理课程是机械类专业的基础性课程，相关知识是学生必学内容。对于中职学生而言，该课程中的金相组织等内容晦涩难懂，牌号众多识读困难。降低学习难度，学习内容生活化处理，是提高学生对这门课学习兴趣和学习效果的较好方法。

一、课程学习困难因素分析

1.学生因素

（1）知识积淀不足

一般情况下，初中化学部分的学习涉及的化学元素为《元素周期表》中1—20号元素（惰性气体元素除外）的10多种元素以及Zn、Cu等少数几种元素。由于中职学校机械类专业几乎都不开设高中化学课，因此本课程涉及的众多化学元素、化合物的符号、结构、性质等，如V、Cr、W、Ne、Ni、Fe3C等对学生而言学习难度的确很大。

（2）认识心理不足

美国认知心理专家布鲁纳认为，认知是在过去的经验基础上实现的。首先中职学生知识积淀的不足，使得学生在刚开始本课程学习时就有了排斥感。美国教育家卡美纽斯首提“直观性教学原则——知识的开端必须来自于感官”，但以15—16岁刚升入中职的初中毕业生而言，抽象思维能力较弱，本课程特点又使得直观性教学基本无法做到，这是其二。其三，学习能力较强的学生有意注意的学习时间约为25分钟（或半节课左右），大多数中职学生时间更短，也是造成本课程教学效果不理想的原因。

2.课程因素

中职学校机械类金属材料课程（或相关知识）一般安排在入学后的第一学期学习。以中国劳动保障出版社出版的金属材料与热处理课程教材为例，内容除了材料牌号、性能、用途，还涉及温度金相组织的转变，尤其是后者，对于学生而言的确是晦涩难懂。

3.教师因素

相对机械类其他专业课而言，本课程教学资源少;教师授课多以讲授为主，学生对学习内容“源于生活、高于生活”的感受少，学习效果不佳。

二、生活化处理的内容

将金属材料与热处理课程中的材料牌号、组织、结构等，和学生已有的生活经历和知识进行比较，引导学生形象思维，既使学生了解了生活常识，又固化了习得的知识，提高学习兴趣和学习效果。

三、生活化案例教学

1.案例收集整理

（1）字母T与G的生活化案例

课程中，字母T开头的牌号有碳素工具钢、纯铜、滚动轴承，字母Z開头的牌号有铸造合金（铸钢、铸造铜合金）。学生经常混淆牌号。

生活中与T、G有关的出行有：T代表特快列车，Z代表直达特快列车，G代表高铁、高速公路、国道。

目前，由于家庭汽车和铁路交通的发展，大多数学生对列车和道路有了初步的了解，但没有归纳和对比。教学中，教师出示公路、铁路地图和列车班次与牌号的对比。如学生即刻查找T2次列车（长沙—北京），同时查找对应的材料牌号（2号纯铜）;T12次列车（沈阳—广州），同时查找材料牌号（碳素工具钢）。又如，教师换一种方式，让学生在地图上查找经过浙江的高速公路G15，查找高铁G15（北京—上海），查找GCr15滚动轴承钢。

作为学习巩固，扩大查找对比，如列车Z30（扬州—北京）与ZCuPb30（铸造青铜）;作为学习拓展，一是拓展生活常识，比较G320国道（红色路牌、限速90千米/小时）、G15高速（绿色路牌、限速120千米/小时），对路牌颜色和限速都一并学习;二是拓展学习GCr15滚动轴承钢的含铬量、T12等牌号的含碳量、性能和用途等。

（2）字母M、G和Hz的生活化案例

第一，M和G。本课程涉及计算的内容很少，材料拉压强度计算是重点之一，强度单位MPa、GPa是学生容易出错的地方。玩电子产品的学生不少，课前让学生查找电脑（手机）CPU、硬盘等配置参数，得出G的数量级概念。在讲授G和M的数量关系后，教师对学生感兴趣的计算机知识应及时点拨，如指出计算机中，1G=1024M，让学生留意购置的电脑名义容量和实际显示的差异问题，也是知识的拓展。

第二，Hz和M。本课程“感应加热表面淬火”内容中，涉及感应加热频率单位Hz。为了使学生记住工频加热50Hz，教师提出“交流电频率”进行对比;多数学生对汽车中的收音机电台显示×MHz有认识，教师引导学生对M、Hz的再认识。

（3）组织性能的生活化案例

第一，溶解度、晶格畸变。学生对液体溶解度有认识，但对固态下的溶解度比较茫然。课堂上可以采用：把每个学生比作“原子”溶质，教室比作溶剂，座位之间为原子空隙。如果转学来的学生（“原子”）坐在排与列的中间，教师指出这样来的“间隙原子”数量是有限的，会出现“饱和”，这也有利于对铁素体（F）、奥氏体（A）的最大溶解度的学习;如果新来的“胖原子”坐了原来瘦同学的座位（置换原子），可以使得溶解度无限大。

“间隙原子”“胖原子”的到来，虽然使得班级同学队形不那么整齐了，但是力量更大了，教师提出“增大强度”，出示“晶格畸变”的概念及作用。

第二，单晶体、多晶体。把单晶体比作“一个班级”，新生军训时整齐划一;各个班级从不同方向走到一起的时候就成了“多晶体”了，班级交界处的学生（“原子”）杂乱无序，军训教官要把各班拉开的难度很大（强度上升），班级越多，难度越大（强度越大）。同时可以融入德育教育，即，抱团的力量大。

第三，组元与力学性能。金属材料组元和力学性能概念比较抽象，以珠光体（P，F+Fe3C）为例，把强度较低、塑性较好、碳原子溶解度较小的铁素体（F）比作加了少许盐、水的面粉团，把硬度较大、塑性差的渗碳体（Fe3C）比作“包子馅”。这样，“包子”的“口感”（珠光体的力学性能）取决于“面粉团”（铁素体）和“馅”（渗碳体）数量的比例，帮助学生理解力学性能。

此外，还有对“淬火+回火”的生活化教学内容的处理，如“淬火”对应“地震”，原子（“人员”）在狭小空间里呈“过饱和”状态，回火后原子转化为化合物，饱和程度下降（部分“人员”得救），通过浅显生活常识的比方，学生乐意接受、容易理解。

2.教学组织与方法

（1）教学组织

本课程部分教学内容生活化案例处理也需要借助信息化教学。教学形式可以利用“云课堂”“雨课堂”等，以小组为单位进行学习。无论是“云课堂”还是小组学习，对刚入中职学习的学生而言，都是新鲜事物;在初中学习能力不够强的学生在这里也有“出彩”的机会，提升“自我获得感”。

（2）教学方法

本课程教学方法一般采用讲授法、提问法、练习法等，涉及可以生活化的内容，增大提问、练习的比例，并结合材料牌号、生活常识进行“连线”练习（或抢答游戏），增加学习的趣味性，使机械专业学习不那么枯燥乏味。

四、教学心得

1.教师方面

生活化案例的挖掘使教师成为“有心人”。需要教师熟悉教材，较好地匹配生活实际。除了以上案例外，还可以有不少挖掘的潜力。这也是教师对教材内容处理能力的和教学设计能力的体现。

2.学生方面

课堂不仅是知识或者技能学习的场所，也是“关键能力”锻炼、心理素质培养的地方。

（1）“信息处理能力”锻炼

如前所述“认识高铁车次”等知识，可以锻炼学生地图检索能力并扩展到铁路“12306” APP使用，建立数字化生活理念。

（2）“语言表达能力”锻炼

生活化处理的一些知识需要在教学中通过师生配合完成，小组学习后要表达学习结果（成果），对于在初中不大有机会发言和表达能力弱的学生而言，这样的课堂给学生提供了一个平台，同时满足了学生的心理需要。

（3）“学习工作生活”理念培养

德育教育要融入课堂，但不是说教式的融入。生活化的案例学习，从另一个方面让学生懂得如何学习，让学生明白还有好多自己不知道的生活常识，包括高铁等建设在内的国家经济的发展，通过努力工作过上美好生活，比如建立旅游的理念，增加知识，陶冶情操。

（作者单位：海宁市高级技工学校）