鐵碳合金相圖的興趣教學

鐵碳合金相圖是表示鐵碳合金的組織和性能隨成分、溫度變化的規律的圖形。此圖在生產實際中有十分重要的意義，它不但是機械制造中選材的重要依據，也是制定鑄、鍛、焊及熱處理等熱加工工藝的依據。由于相圖中涉及的理論較抽象，新概念多，加之圖形的點、線、面均有著不同的含義，所以無論是教還是學，師生都感到有相當的難度。筆者在這門課的教學中，根據學生的條件，嘗試通過多層次、多樣化、多途徑的教學設計，制造教學亮點，實施興趣教學，收到了良好的教學效果。

孔子說過：“知之者不如好知者，好之者不如樂之者”。可見興趣是最好的老師，若學生對教學內容感興趣，就會產生求知欲及學習動力。故深挖教材內容，有目的地設計一些“興奮點”激發學生興趣，是提高教學效果的有效方法。

一、質疑問難，引發興趣

善于提問的作用就在于以“問”激趣，以“問”引路，以“問”導學。筆者一般會選擇有趣的問題，因為有趣的信息、有趣的知識就像興奮劑一樣，能激發學生好奇心，激起思維浪花。

在講鐵碳合金相圖時，筆者首先發問：“為什么家長 ‘恨鐵不成鋼’？”以此激發學生的好奇心，再問：“鋼比鐵性能好在哪里？”三問：“鐵怎樣才能煉成鋼？”四問：“鋼鐵是怎樣煉成的”……帶著這些問題逐步深入開展學習（如圖1）。

又如講到鐵碳合金相圖應用時，筆者先問：“為何要趁熱打鐵？”學生馬上回答：“加熱能使它變軟，你就可以把它加工成你所需要的形狀和尺寸。”在肯定的同時，筆者緊接著又問：“熱到什么時候最好？”學生開始七嘴八舌，有說500℃，有說800℃。在學生積極思維狀態下，通過相圖學習我們得知：把鋼加熱到1000℃～1250℃最好，此時鋼組織為單相奧氏體，奧氏體的強度和硬度不高，但具有良好的塑性，是絕大多數鋼在高溫進行鍛造和軋制時所要求的組織。并由此對內容作適當引伸，以提醒學生應學會把握學習機會和人生機遇。

二、利用多媒體，激發興趣

朱熹說：“教人未見其趣，必不樂學。”今人也以“興趣是最好的老師”為向導來激發學生學習的興趣，而運用多媒體教學手段恰能起到質疑、激趣的作用。在課堂教學中，教師應用多媒體技術，能使抽象的語言具體化，枯燥的內容生動化，深奧的知識淺顯化，從而有效地突破教學的難點，體現教學的重點，達到教學目的。

鐵碳合金相圖中有七點六線，對于不同成分的鐵碳合金的結晶過程是無法觀察的，而通過多媒體手段，就能隨時查閱七點六線的含義，而且能直觀地看到整個結晶的微觀過程，收到不錯的效果（如圖2）。

三、手腦并用，促進興趣

為了幫助學生快而準地掌握相圖的畫法，筆者借助了“相圖決”，在教學中，和學生一起邊吟、邊繪、邊講解。這樣學生口、手、腦并用，既提高了學生的學習興趣，也強化了教學的效果。通過口訣結合講解和畫法演示，再加上課堂練習，一般學生在一節課內便可牢固地掌握簡化相圖的畫法（如圖3）。

“相圖訣”

溫度成分建作標，鐵碳二元要記牢。

兩平三垂標特點，九星閃耀五弧交。

共晶共析液固線，十二面里組織標。

基本組織先標好，相間組織共逍遙。

分析成分斷組織，鑄鍛處理離不了。

其中：兩平——ECF線、PSK線；

三垂——含碳量分別為0.77%、2.11%和4.3%的三條特性成分線；

五弧——AC、CD、AE、GS、ES五條線；

九星——A、C、D、G、S、E、P、F、K九個特性點；

十二面——12個不同的組織分布區域。

四、巧設練習，增添興趣

習題作為一種重要的教學手段，在調動學生的積極性、加深學生所學知識、檢查教學效果等方面起重要的作用。筆者一般都會采用游戲的方式，讓學生在愉悅的心情下掌握知識。教師煞費苦心地進行知識遷移訓練，鞏固效果非常顯著。

在鐵碳相圖中，各種成分符號均標示其中，很多同學總記不清，這時可采用圖4進行練習。

說明：“→”表示溶解，“+”表示相互結合成化合物，“←→”表示一定條件下能相互轉化，“”表示一定條件下能合成機械混合物。

筆者把其中的Fe、C、Fe3C、P、A等符號和箭頭標記做成卡片，讓學生像做游戲一樣把這些卡片擺放出一定的關系式，然后對照著上圖每拼出一條關系式加10分，最后看誰的得分高。利用該游戲可使學生更清楚組元、相、基本組織多者的關系，對學生理解鐵碳合金相圖、同一組元形成成千上萬種材料及熱處理原理等起積極的作用。

實踐證明，在教學過程中，通過多種手段，創設多種能激發學生學習興趣的教學情景，來激活課堂教學，這是提高課堂教學質量的關鍵。

（作者單位：北京市應用高級技工學校）