金热基本概念的教学实践探讨

陈传辉

(徐州工程机械技师学院 江苏徐州 221000)

一、创设情境，激发学生兴奋点

教师创设情境，以学生的生活常识为出发点，形成学习动机，强化术语和概念。“同学们都有下雪时暖和，化雪时冷的生活常识，为什么会这样呢？”教师由此引出结晶潜热，下雪时暖和是因为放出结晶潜热，而化雪时冷是因为吸收结晶潜热，进而引入金属结晶的结晶潜热，说明结晶时出现结晶平台的原因。这样学生就顺利掌握了结晶潜热术语和结晶平台理论。

“相”是合金中成分、结构及性能相同的组成部分。如果直接按“相”的概念来讲解，因认知水平等方面的原因，学生难以接受和理解，即使强学强记，也是一知半解，学过就忘。对此，老师可举例：鸡蛋蛋黄中脂肪和胆固醇的含量高，蛋中的营养价值基本都在蛋黄中，其中有许多微量元素都是人体所需的，而蛋清中几乎没有脂肪，养颜美容价值功效比较高，蛋清和蛋黄都可以看成一个相，它们的成分不一样，且蛋清与蛋黄有明显的界限，可以看成相界。这样，学生就很容易理解相和相界的概念[1]。

二、咬文嚼字，深化概念内涵

许多同学对金热概念记忆不准、理解不清，甚至出现概念错误的情况，很大一部分原因是没有确切掌握概念的内涵，只是机械地记忆，时间一长就忘了。塑性的指标是断后伸长率和断面收缩率，对于这两个概念，我们可以采用咬文嚼字、顾名思义的方式去理解其内涵。断后伸长率概念中的“断后”是指金属试样拉断后，“伸长率”是指试样伸长量与试样原始长度之比的百分率，其计算公式为A=(Lu-L0)/L0×100%，其中Lu为试样拉断后的长度，L0为试样原始长度，Lu-L0就为试样伸长量。

断面收缩率概念中的“断面”是指金属试样拉断后颈缩处的截面，“收缩率”是指试样颈缩处面积变化量与试样原始横截面积之比的百分率，其计算公式为Z=(S0-Su)/S0×100%，其中S0为试样原始横截面积，Su为试样颈缩处的横截面积，S0-Su就为颈缩处面积变化量。将一个概念如此进行咬文嚼字，深刻剖析概念的真正内涵，学生稍加理解和消化，就能达到“记得住、记得牢”的目标。同时，水到渠成地得到断后伸长率A和断面收缩率Z的数值越大，说明金属材料在断裂之前产生塑性变形的能力越强，其塑性也就越好的结论。也就将金热教材中此部分的知识“模块化”和“体系化”，有利于学生掌握和消化。

以此类推，金热课程中形变强化、同素异构转变、间隙固溶体、固溶强化、等概念，都可以“咬文嚼字”的方式挖掘其内涵。

三、以点带面，拓展知识体系

金热教材中的概念和术语众多，若在学习重要概念时，采用以重要概念为圆心，周围相关知识点为拓展对象，易于形成的知识体系，相关知识不再是点状的。共析转变概念是在温度不变的条件下，从一个固相中同时析出两个固相的转变。我们可以结合铁碳合金相图，以共析转变反应式：As≒P(F+Fe3C)为中心，分析成分条件WC=0.77%、温度条件727℃、转变产物为P（共析体），其中渗碳体称为共析渗碳体。将概念讲授清楚、讲授明白。

由成分条件WC=0.77%，引出共析点C点和共析钢的概念，进而引出共晶点和共晶白口铸铁。由温度条件727℃，引出共析线PSK，进而引出共晶线ECF。由共析渗碳体，引出共晶渗碳体，引出一次渗碳体、二次渗碳体、三次渗碳体等概念。这样，概念就不再单纯的是一个概念，而是形成了一个知识体系，有效提高了学生学习效率。

四、类比分析，巩固概念

金热中有些概念、术语比较接近，教师可以利用类似分析法，找出异同点。

碳溶解在α-Fe中形成间隙固溶体，称为铁素体（F）。碳溶解在γ-Fe中形成间隙固溶体，称为奥氏体（A）。铁素体（F）和奥氏体（A）这两个概念的相同点都是间隙固溶体，溶质都是碳原子，不同点是α-Fe是体心立方晶格，γ-Fe是面心立方晶格，两者晶格类型不一样，存在的温度区间不同，最大溶碳量不同，γ-Fe最大溶碳量是2.11%，α-Fe最大溶碳量是0.0218%，其力学性能也有差异。

珠光体是铁素体和渗碳体的混合物，莱氏体是奥氏体和渗碳体的混合物。从铁碳合金相图中，可以分析出珠光体是共析反应的产物，而莱氏体是共晶反应的产物。两者的含碳量不同，混合物中的相不同，渗碳体的含量也不同，其力学性能有很大差异。形变强化和固溶强化都使金属材料的晶格发生畸变，导致金属材料强度、硬度提高，都是强化金属的手段。两者强化金属的原理基本是相同的[2]。

总之，金热术语、概念众多，且抽象难懂。在课堂教学中，教师要采用创设情境、顾名思义、类比分析等教学方法，将抽象内容变简单，化难为易，激发学生的学习积极性，同时要注意教学的科学性和艺术性，达到事半功倍的教学效果。