物理教學(xué)中學(xué)生如何理解構(gòu)件的受力分析

　　摘要：物理教學(xué)中的構(gòu)件受力分析是中職學(xué)校機(jī)電專業(yè)學(xué)生學(xué)習(xí)《機(jī)械基礎(chǔ)》課程中遇到的一個(gè)難題。為突破教學(xué)中這一問題，筆者在多年從事該學(xué)科教學(xué)中不斷思考，不斷總結(jié)經(jīng)驗(yàn)和教訓(xùn)，認(rèn)識(shí)到從培養(yǎng)興趣、掌握概念及基礎(chǔ)理論知識(shí)、掌握正確的分析方法和典型例題訓(xùn)練等幾個(gè)方面相配合，可以很好地解決受力分析問題。
　　關(guān)鍵詞：教學(xué)方法；受力分析；中職學(xué)生
　　
　　無論是升學(xué)還是就業(yè)，學(xué)好《機(jī)械基礎(chǔ)》這門課都很重要。《機(jī)械基礎(chǔ)》是中職學(xué)校機(jī)電專業(yè)的一門綜合性基礎(chǔ)課，為學(xué)生將來從事機(jī)械制造或使用及維修、研究機(jī)械或機(jī)器奠定一定的基礎(chǔ)。同時(shí)，這門課也是對(duì)口升學(xué)考試科目之一。
　　在這門課程中，工程力學(xué)部分旨在對(duì)構(gòu)件進(jìn)行受力分析，解決構(gòu)件的強(qiáng)度、剛度和選擇合理的結(jié)構(gòu)問題。要做到結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)合理和施工技術(shù)先進(jìn)、安全適用、質(zhì)量上乘，需要多方面緊密配合，而受力分析就是其中一個(gè)非常重要的環(huán)節(jié)，是研究力學(xué)問題的基石。然而，中職生的基礎(chǔ)知識(shí)薄弱，分析問題的能力往往有欠缺，而且機(jī)械結(jié)構(gòu)的受力分析和初中物理中所學(xué)的力學(xué)差別也較大，使大部分學(xué)生在學(xué)習(xí)時(shí)感到困難，時(shí)常覺得無從下手。如何跨過這道門檻？我在多年從事本課程的教學(xué)中不斷摸索，不斷總結(jié)經(jīng)驗(yàn)和方法，對(duì)如何更好地學(xué)習(xí)掌握構(gòu)件的受力分析問題有了一些突破，現(xiàn)闡述如下。
　　一、注重培養(yǎng)學(xué)習(xí)興趣，讓學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí)
　　興趣是最好的老師。只有當(dāng)有了興趣以后，才會(huì)想方設(shè)法地去找解決問題的辦法，實(shí)踐也證明：當(dāng)學(xué)生對(duì)某一知識(shí)產(chǎn)生興趣時(shí)，他們就會(huì)積極主動(dòng)地探究，學(xué)習(xí)效果就尤佳。如果學(xué)生在學(xué)習(xí)時(shí)經(jīng)常感到枯燥乏味，不愿去思考、學(xué)習(xí)，那么無論如何都學(xué)不好。因此，在教學(xué)中應(yīng)結(jié)合本課程的特色采取一定的方式提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，讓學(xué)生保持積極主動(dòng)的學(xué)習(xí)態(tài)度。如經(jīng)常舉一些實(shí)際中的例子，一些因選材不合理、結(jié)構(gòu)不合理等相關(guān)構(gòu)件受力問題造成的事故，讓學(xué)生感到所學(xué)知識(shí)是很有意義的。在進(jìn)行課堂練習(xí)時(shí)，有一定的梯度，由易到難逐步深入，讓學(xué)生當(dāng)堂收效，利用成就感增強(qiáng)他們學(xué)習(xí)的信心，這樣一環(huán)扣一環(huán)地推進(jìn)，越發(fā)能激發(fā)他們的學(xué)習(xí)熱情。如果一味地死扣課本去上課，讓學(xué)生覺得枯燥無味，課堂效果會(huì)大打折扣，很難達(dá)到讓學(xué)生掌握的目的。只要我們有這樣的意識(shí)，多想辦法，就一定能讓課堂教學(xué)更有藝術(shù)性、趣味性，吸引學(xué)生對(duì)所學(xué)內(nèi)容感興趣。只要學(xué)生肯思考，我們的受力分析問題就不難解決了。
　　二、弄清概念，牢靠掌握基礎(chǔ)理論知識(shí)
　　盡管研究對(duì)象是具體的實(shí)物，很直觀，但構(gòu)件之間的力卻是看不到、摸不著的，是抽象的。正因?yàn)檫@樣，學(xué)生對(duì)力的存在、力的作用情況總感到迷惘，尤其是力的方向搞不清楚。因此，必須要依靠扎實(shí)的理論知識(shí)，弄清概念，熟練掌握力的各種類型及一些基本公理，在做題時(shí)按客觀的理論依據(jù)準(zhǔn)確地分析問題，而不是靠自己的主觀感覺去隨意確定。比如，一個(gè)構(gòu)件無論什么形狀，只要在結(jié)構(gòu)中受到兩個(gè)力作用而處于平衡，那么這兩個(gè)力就一定要符合二力平衡公理的規(guī)定，兩力一定是大小相等、方向相反沿同一直線，在受力圖上表達(dá)時(shí)就一定是將兩個(gè)受力點(diǎn)（作用點(diǎn)）連線，力的作用線就在這條連線上，按這個(gè)規(guī)定一定能準(zhǔn)確畫出。再比如，常見約束類型中的柔性約束，學(xué)生只要認(rèn)準(zhǔn)該種約束，掌握其約束反力的規(guī)定（作用于接觸點(diǎn)，方向沿柔性體背離受力物體），就能夠很準(zhǔn)確地將力表達(dá)出來。在教學(xué)中，很多地方都需要用到作用和反作用公理。甲物體對(duì)乙物體有力的作用，同時(shí)乙物體對(duì)甲物體必有反作用力，分析兩物體之間的力一定要等值、反向、共線，不然就是錯(cuò)誤的。學(xué)生只有理解并熟練掌握這些公理，應(yīng)用才會(huì)得心應(yīng)手。所以，受力分析時(shí)必須要弄清概念，熟練掌握這些基礎(chǔ)理論知識(shí)，用這些基礎(chǔ)理論做指導(dǎo)會(huì)有助于正確地、順利地完成受力分析。
　　三、注重方法，正確把握分析的思路和步驟
　　有時(shí)學(xué)生常抱怨“費(fèi)了這么大勁，可還是學(xué)不好”，主要是沒有掌握方法。學(xué)習(xí)的方法是學(xué)習(xí)活動(dòng)必經(jīng)的途徑和道路，是一個(gè)關(guān)鍵性問題。實(shí)踐證明：有法者事半功倍，不得法者事倍功半。受力分析尤其要注重方法，正確地把握分析的思路和步驟，讓分析過程科學(xué)有序有效，從而能快速掌握知識(shí)。首先確定研究對(duì)象，按要求將研究對(duì)象單獨(dú)取出，這一點(diǎn)必須明確，否則分析時(shí)就會(huì)混亂，不清楚要分析哪里，造成該有的力沒有畫，不該有的力卻畫了出來。做這一步時(shí)，應(yīng)提出“三個(gè)不準(zhǔn)”，不準(zhǔn)改變對(duì)象的形狀，不準(zhǔn)改變位置擺布，不準(zhǔn)徒手作圖。其次，在分析表達(dá)各個(gè)力時(shí)，不無中生有，每個(gè)力都能找到施力物體，按照先畫主動(dòng)力再畫約束反力的步驟進(jìn)行，這樣不容易遺漏。最后，強(qiáng)調(diào)每個(gè)力都用一個(gè)相應(yīng)的字母表示。在教學(xué)生受力分析的過程中，始終要注意強(qiáng)調(diào)方法，每講一個(gè)例子都貫穿分析的思路和步驟，讓學(xué)生逐步養(yǎng)成思路清晰、規(guī)范做題的好習(xí)慣。必要時(shí)，在做練習(xí)中讓學(xué)生講解他分析的思路和過程，和其他同學(xué)互相交流，及時(shí)發(fā)現(xiàn)問題，及時(shí)糾正，有利于強(qiáng)化方法的養(yǎng)成。
　　四、結(jié)合典型，加強(qiáng)訓(xùn)練，提高學(xué)生分析思維的能力
　　有了方法，還必須加強(qiáng)針對(duì)性訓(xùn)練，通過訓(xùn)練讓學(xué)生融會(huì)貫通，熟能生巧，而且在針對(duì)性訓(xùn)練中不斷提高學(xué)生分析思維的能力。為便于學(xué)生掌握，我們須將受力分析的問題分類，每一類都用幾個(gè)典型的例題為代表進(jìn)行講解，且由簡到繁，慢慢深入。比如，有單一構(gòu)件的，有多個(gè)構(gòu)件組合的，有屬于二力構(gòu)件的，有屬于三力構(gòu)件的，有更多力作用的，等等。每一種都結(jié)合典型進(jìn)行分析，還可以適當(dāng)變化問題，引導(dǎo)學(xué)生靈活思考。在此，教師的精心準(zhǔn)備和組織是非常重要的。這樣有針對(duì)性講練結(jié)合，隨時(shí)糾正學(xué)生出現(xiàn)的問題，最終能夠讓學(xué)生真正掌握受力分析，準(zhǔn)確畫出受力圖。
　　最后，在學(xué)完這一部分知識(shí)后，要集中力量用二至四個(gè)課時(shí)綜合訓(xùn)練。總之，每一個(gè)問題我們都可以通過積極的探索和思考去尋求解決的辦法，以突破難關(guān)。在構(gòu)件受力分析這一部分知識(shí)的授課中，通過以上各方面的結(jié)合，通過教師的精心設(shè)計(jì)和準(zhǔn)備，絕大多數(shù)同學(xué)都能夠較好掌握構(gòu)件的受力分析，為以后學(xué)習(xí)打下良好基礎(chǔ)。
　　 （沁陽市職業(yè)中專）