分步嘗試教學(xué)在“定軸輪系轉(zhuǎn)向”章節(jié)教學(xué)中的應(yīng)用

摘要：《機(jī)械基礎(chǔ)》課中的分步嘗試教學(xué)是以嘗試教學(xué)法的基礎(chǔ)模式為指導(dǎo)，加以改革、創(chuàng)新，它的每一步程序是嘗試教學(xué)法的基本教學(xué)程序或是其演變形式。與“嘗試教學(xué)法”所不同的是它把一堂課劃分為幾個(gè)階段，而在各階段中分別進(jìn)行嘗試教學(xué)。

關(guān)鍵詞：分步嘗試；機(jī)械基礎(chǔ)；教學(xué)模式

分步嘗試教學(xué)的可行性

在“定軸輪系轉(zhuǎn)向”一節(jié)教學(xué)中，應(yīng)用嘗試教學(xué)法，不是照抄照搬它的教學(xué)模式，而是根據(jù)本章節(jié)的特點(diǎn)有選擇地加以利用。本節(jié)課的特點(diǎn)是知識(shí)點(diǎn)較多、容量較大，部分知識(shí)點(diǎn)難度較高。如本節(jié)涉及外嚙合圓柱齒輪傳動(dòng)、內(nèi)嚙合圓柱齒輪傳動(dòng)、圓錐齒輪傳動(dòng)、蝸輪蝸桿傳動(dòng)等轉(zhuǎn)向規(guī)律、轉(zhuǎn)向的判別方法。其中在轉(zhuǎn)向的判別方法中又有標(biāo)注法、計(jì)算法、左右手法則等方法。這么多的知識(shí)點(diǎn)要在45分鐘內(nèi)，使學(xué)生從了解到掌握，亦非易事。但只要能創(chuàng)設(shè)一定的教學(xué)條件，分步嘗試可以取得預(yù)期的教學(xué)效果。

先將“定軸輪系轉(zhuǎn)向”一節(jié)的教學(xué)內(nèi)容劃分為五個(gè)模塊結(jié)構(gòu)：圓柱齒輪傳動(dòng)轉(zhuǎn)向模塊、圓錐齒輪傳動(dòng)轉(zhuǎn)向模塊、蝸輪蝸桿傳動(dòng)轉(zhuǎn)向模塊、輪系轉(zhuǎn)向模塊、鞏固練習(xí)模塊。對(duì)每一個(gè)模塊設(shè)置一定的教學(xué)條件，引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行分步嘗試學(xué)習(xí)。這樣做的作用是：（1）使學(xué)生明確自學(xué)的具體任務(wù)和范圍，提高自學(xué)效果。（2）能將學(xué)生的嘗試學(xué)習(xí)與教師的指導(dǎo)有機(jī)地結(jié)合起來(lái)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)學(xué)生嘗試學(xué)習(xí)過(guò)程中存在的問(wèn)題，并及時(shí)矯正。（3）教師能抓住關(guān)鍵點(diǎn)、重點(diǎn)、難點(diǎn)，啟發(fā)學(xué)生積極思考，引導(dǎo)學(xué)生主動(dòng)探求知識(shí)，使學(xué)生成為獲取知識(shí)的“參考者”與“發(fā)現(xiàn)者”，做到當(dāng)堂理解、消化知識(shí)。（4）能培養(yǎng)學(xué)生的探索精神和創(chuàng)新意識(shí)，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性和學(xué)習(xí)質(zhì)量。

分步嘗試教學(xué)的過(guò)程

嘗試教學(xué)的成敗與教師備課時(shí)的精心設(shè)計(jì)是分不開(kāi)的。在“定軸輪系轉(zhuǎn)向”一節(jié)教學(xué)設(shè)計(jì)時(shí)，主要應(yīng)考慮如下幾個(gè)方面：（1）本節(jié)內(nèi)容應(yīng)分為幾個(gè)階段，如何分才是最合理的？（2）每個(gè)階段是否需要用嘗試教學(xué)法？嘗試教學(xué)中應(yīng)設(shè)計(jì)哪些嘗試題？讓學(xué)生自學(xué)哪些內(nèi)容、訓(xùn)練哪項(xiàng)技能？（3）對(duì)學(xué)生自學(xué)困難的預(yù)見(jiàn)和相應(yīng)的措施準(zhǔn)備。（4）自己所要講解、總結(jié)的內(nèi)容。

根據(jù)教學(xué)內(nèi)容五個(gè)模塊結(jié)構(gòu)，筆者將本節(jié)課設(shè)計(jì)成如下五個(gè)階段：

第一階段圓柱齒輪傳動(dòng)的轉(zhuǎn)向判別，時(shí)間安排15分鐘。把圓柱齒輪傳動(dòng)的轉(zhuǎn)向判別作為第一階段進(jìn)行嘗試教學(xué)，是因?yàn)閳A柱齒輪傳動(dòng)屬輪系中較簡(jiǎn)單、也較普遍。學(xué)會(huì)圓柱齒輪傳動(dòng)的方向判別之后，有利于后階段的教學(xué)。第一階段的嘗試教學(xué)過(guò)程是如圖1所示。在演示教具和出示嘗試題時(shí)，應(yīng)考慮到教具應(yīng)由簡(jiǎn)單到復(fù)雜，嘗試題應(yīng)由淺入深。如先演示一對(duì)外嚙合圓柱齒輪傳動(dòng)，再演示兩對(duì)外嚙合圓柱齒輪傳動(dòng)，最后演示內(nèi)嚙合圓柱齒輪傳動(dòng)。在演示的同時(shí)出示嘗試題，即依次判別圖2中（A）、（B）、（C）三種圖形的轉(zhuǎn)動(dòng)方向（圖中虛線箭頭為已知的主動(dòng)輪轉(zhuǎn)向，實(shí)線箭頭為判斷出的轉(zhuǎn)動(dòng)方向，以下類(lèi)同）。這種順序符合學(xué)生的認(rèn)識(shí)規(guī)律和教材的發(fā)展規(guī)律。學(xué)生按這樣一條線索能較順利地摸索出圓柱齒輪傳動(dòng)的轉(zhuǎn)向規(guī)律：若定軸輪系只有外嚙合和內(nèi)嚙合圓柱齒輪時(shí)，當(dāng)外嚙合圓柱齒輪對(duì)數(shù)為奇數(shù)時(shí)，首輪與末輪轉(zhuǎn)向相反；當(dāng)外嚙合圓柱齒輪對(duì)數(shù)為偶數(shù)時(shí)，首輪與末輪轉(zhuǎn)向相同。在此基礎(chǔ)上由學(xué)生初步概括、教師合理引導(dǎo)，歸納總結(jié)出轉(zhuǎn)向的兩種判別方法：（1）根據(jù)上面的轉(zhuǎn)向規(guī)律，用計(jì)算法（-1）m來(lái)判別轉(zhuǎn)向；如果（-1）m=1，則首輪與末輪轉(zhuǎn)向相同；如果（-1）m=-1，則首輪與末輪轉(zhuǎn)向相反。其中m為外嚙合圓柱齒輪的對(duì)數(shù)。（2）利用一對(duì)外嚙合圓柱齒輪轉(zhuǎn)向相反（箭頭標(biāo)注方向相反），一對(duì)內(nèi)嚙合圓柱齒輪轉(zhuǎn)向相同（箭頭標(biāo)注方向相同），用畫(huà)箭頭法判別齒輪的轉(zhuǎn)向。

第二階段的圓錐齒輪傳動(dòng)的轉(zhuǎn)向判別，時(shí)間安排5分鐘。這個(gè)階段的內(nèi)容雖比圓柱齒輪傳動(dòng)方向判別的難度提高了一點(diǎn)，但在第一階段的嘗試教學(xué)基礎(chǔ)上，學(xué)生很想再通過(guò)自己的努力去克服更大的難題，學(xué)習(xí)熱情較高。這時(shí)提出第二階段的嘗試練習(xí)題：即判別如圖3所示齒輪的轉(zhuǎn)向。再通過(guò)演示教具、自學(xué)課本、嘗試練習(xí)、學(xué)生討論和教師講解一系列步驟完成第二階段的嘗試教學(xué)。實(shí)踐證明，這一階段學(xué)生的主動(dòng)性、積極性更為強(qiáng)烈。嘗試正確率比上一階段高，而所用時(shí)間比上一階段要少得多。

第三階段是復(fù)習(xí)蝸輪蝸桿傳動(dòng)轉(zhuǎn)向的判別方法，時(shí)間安排5分鐘。設(shè)立這一階段是為后一階段的嘗試教學(xué)打下基礎(chǔ)。因?yàn)槲佪單仐U傳動(dòng)轉(zhuǎn)向是判別輪系轉(zhuǎn)向中經(jīng)常要遇到的，就單個(gè)的蝸輪蝸桿傳動(dòng)來(lái)說(shuō)，它的方向判別是學(xué)生學(xué)習(xí)時(shí)的難點(diǎn)，如與圓柱齒輪傳動(dòng)、圓錐齒輪傳動(dòng)結(jié)合起來(lái)組成輪系，則方向判別的難度就更高了，所以有必要設(shè)立這一階段來(lái)復(fù)習(xí)蝸輪蝸桿傳動(dòng)轉(zhuǎn)向的判別方法。復(fù)習(xí)可通過(guò)判別圖4來(lái)進(jìn)行。

第四階段是對(duì)輪系轉(zhuǎn)向的嘗試教學(xué)，時(shí)間安排5分鐘。教學(xué)過(guò)程如圖5所示。第四階段是前三個(gè)階段的綜合和延伸，這時(shí)應(yīng)選比較典型的嘗試題（如圖6）讓學(xué)生進(jìn)行練習(xí)。通過(guò)前面一系列嘗試題的練習(xí)，學(xué)生對(duì)判斷如圖所示的嘗試題感到既新鮮又熟悉，此時(shí)可省去自學(xué)課本這一環(huán)節(jié)，而在前三個(gè)階段教學(xué)基礎(chǔ)上，直接對(duì)圖5進(jìn)行嘗試練習(xí)，然后再通過(guò)學(xué)生討論、教師講解、歸納總結(jié)出輪系轉(zhuǎn)向的判別方法：當(dāng)定軸輪系由一系列圓柱齒輪組成時(shí)，可以用畫(huà)箭頭標(biāo)注法判斷各輪系轉(zhuǎn)向；也可以用計(jì)算法（-1）m=1或（-1）m=-1來(lái)判別首末兩輪的轉(zhuǎn)向。但當(dāng)輪系中還含有圓錐齒輪傳動(dòng)，蝸輪蝸桿傳動(dòng)等時(shí)，就只能用畫(huà)箭頭標(biāo)注法。通過(guò)第四階段的嘗試教學(xué)，可以將學(xué)生零散的知識(shí)聯(lián)成一個(gè)整體，使學(xué)生系統(tǒng)地掌握所學(xué)知識(shí)。

第五階段利用其他一些典型輪系圖例，讓學(xué)生自我鞏固訓(xùn)練，加深印象，加強(qiáng)記憶，擴(kuò)大知識(shí)面。時(shí)間安排15分鐘。

應(yīng)用分步嘗試教學(xué)的注意點(diǎn)

（一）分步嘗試教學(xué)是在一堂課中分幾個(gè)階段分別進(jìn)行嘗試教學(xué)，因此教師要對(duì)一堂課的階段劃分，時(shí)間分配以及每一階段中的各個(gè)環(huán)節(jié)時(shí)間的分配等要預(yù)先作適應(yīng)的安排。

（二）并不是《機(jī)械基礎(chǔ)》中所有的章節(jié)都適用分步嘗試教學(xué)。如《機(jī)械基礎(chǔ)》中一些初步概念的引入課和難度較深實(shí)踐性很強(qiáng)的章節(jié)不宜采用分步嘗試教學(xué)。

（三）對(duì)嘗試教學(xué)基本模式要靈活應(yīng)用，不宜死搬硬套。如前面所述的第四個(gè)階段，對(duì)“輪系轉(zhuǎn)向”的嘗試教學(xué)模式中省略了“學(xué)生自學(xué)課本”這一環(huán)節(jié)，而直接進(jìn)行嘗試練習(xí)，同樣達(dá)到了預(yù)期的目的。

（四）每一步嘗試教學(xué)中的嘗試題設(shè)計(jì)，應(yīng)根據(jù)學(xué)生原有的知識(shí)結(jié)構(gòu)、動(dòng)手能力、認(rèn)知規(guī)律等因素加以選擇，不易偏、難、多。

（五）一堂完整的機(jī)械基礎(chǔ)課，往往要綜合運(yùn)用多種教學(xué)法。在運(yùn)用“分步嘗試”教學(xué)時(shí)，還要運(yùn)用其他教學(xué)法加以輔助。

（本欄責(zé)任編輯：周秀峰）