試述創新教學法在機械原理課程中的應用

【摘要】本文以鉸鏈四桿機構的組成、類型和判定為例，介紹適用于機械原理課程教學的幾種常見的創新教學方法，如小組合作實驗分析討論法和問題引導啟示法等，為創新教學法在工科專業課程教學中的活學活用拋磚引玉。

【關鍵詞】鉸鏈四桿機構分組實驗法問題引導啟示法

【中圖分類號】G642【文獻標識碼】A【文章編號】1674－4810（2012）08－0057－01

一 概述

隨著現代教育技術的出現和迅速發展，人們逐漸認識到教學手段作為教學活動的一種重要要素的地位、功能和作用。對于教學方法的多樣化和分類，國內外有不少版本，不同的分類方式衍生出不同的教學方法，主要有講授法、演示法、討論法、引導法、啟示法、實驗法、提問法，還有情境模擬法和項目導向法等，其中，講授法是傳統教學方法的主體，其余教學方法則被稱為新式教學法或創新教學法。這些教學方法可以獨立體現，也可以組合運用，由此產生了更多的應用可能。對于不同的課程，不同的對象應該有不同的教學方法的選擇，沒有孰優孰劣，應“以適用為據，以效果為度”。

機械原理課程的教學對象是九年義務教育的初中畢業生，他們絕大多數來自農村，文化基礎較好，學習相對主動，思維靈活，但缺少自信心，對機械方面的知識缺少感性認識。要讓他們較容易地接受本課程內容，運用傳統的教學方法效果不會很理想，因此，教學活動的創新和尋求合適的教學方法勢在必行。下面筆者就以其中的一節內容“鉸鏈四桿機構的組成、分類和判定方法”為例，介紹幾種教學方法的應用。

二 創新教學方法的應用

1．問題引導啟示法

在判定鉸鏈四桿機構的類型時，許多同學想不通為什么要先判斷“四桿機構是否滿足桿長之和”條件，再通過機架的位置或最短桿的狀態來判定其基本類型。這時候用提問題的方式來引導啟發學生，是一個非常有效的措施。提問時，需要先從簡單的能直接從已知條件得出結論的問題開始，再逐步過渡到相對復雜的需要邏輯推理的問題，直至解決所有疑問。

首先，引導學生從概念入手，分析鉸鏈四桿機構的類型判定過程中，決定性的要素是有無曲柄以及曲柄的數目。

然后，啟發學生的思維，既然曲柄的存在決定了判定結果，那么，什么情況下才會有曲柄產生？也就是說，在鉸鏈四桿機構中，曲柄存在的必要條件是什么？

最后，通過曲柄的性質（能繞其回轉中心做整周轉動），學生可以發現，曲柄的存在是以能做整周回轉的轉動副（即整轉副）為前提，再加上一個狀態性質（整轉副為固定鉸鏈）即可。那么，問題就又轉化為機構存在整轉副的必要條件是什么？而鉸鏈四桿機構存在整轉副的必要條件就是四桿的相對長度必需“滿足桿長之和條件”。因此，本來想不通的問題就通過這幾個相互關聯的提問解決了。

在實際的教學活動中，這個過程出奇地順利，雖然不是每個學生都能及時地對提問進行反饋，但是都會有思考和推理的過程，而且幾乎整個教學過程就是學生在問問題和回答問題，教師只是引導和啟發，完全體現出了教學活動中學生的主動性和主體性。

2．分組實驗討論法

考慮到本節內容中鉸鏈四桿機構的三個基本類型雖然有共同的組成，但是具有不同的運動形式和特點，對比性很強，所以，通過實驗來獲取相關數據，對實驗過程和實驗數據進行對比，應該會取得可喜的教學效果。筆者教學設計如下：

設計兩個實驗，將學生進行分組，每組完成兩個實驗。

實驗一：每組發下長度為40mm、70 mm、90 mm、100mm且兩端有孔的竹片、螺栓、螺母各一套，讓學生用螺栓、螺母將竹片連接，并在連接點標好A、B、C、D。然后以不同的長度桿作為機架，使其他桿作運動，觀察運動狀態，并做好記錄。

實驗二：每組發下長度為50 mm、60 mm、70 mm、100 mm且兩端有孔的竹片各一套，讓學生用螺栓、螺母將竹片連接，并在連接點標好A、B、C、D。然后以不同的長度桿作為機架，使其他桿作運動，觀察運動狀態，并做好記錄。

實驗要求：找出有曲柄存在的一套竹片，說明曲柄存在的組合情況，并在實驗中找出鉸鏈四桿機構曲柄存在的條件，根據記錄內容（以AB桿為機架是什么機構，BC桿為機架是什么機構，CD桿為機架是什么機構，以DA桿為機架是什么機構），推論判斷出三種基本類型的方法。

三 總結

以實例為載體，以教師為主導，以學生為主體，以合作交流、動手操作為手段，以能力提高為目的，突出了啟發、引導、動手、實踐、類比等多種教學方法，引導學生主動思考，既達到了教學的目的，又發揮了學生的主觀能動性，同時，這種教學模式使課堂真正提升了學生的主體地位，充分發展了他們的個性。學生主動參與，強調了探究學習、合作學習，他們也勤于動手，樂于探究，培養他們獲取新知識的能力和分析、解決實際問題的能力。學生在這種開放、熱烈、活躍、輕松的教學環境中汲取著知識的營養，開發著自己的潛能，享受著學習的快樂。

參考文獻

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〔責任編輯：王以富〕