《機械工程材料》教學中學生研究性學習的嘗試

朱俊紅

（江蘇省江都中等專業(yè)學校，江蘇 揚州225212）

社會要求人才具備創(chuàng)新精神和實踐能力，而創(chuàng)新精神和實踐能力的培養(yǎng)需要通過學生具體的探究活動來實現(xiàn)。科學研究也是職業(yè)教育說倡導的重要理念。它不僅是一種重要的學習方法，而且也是學科課程的重要內容。教材作為課程的重要組成部分，不僅是課程目標得以體現(xiàn)并最終實現(xiàn)的一種重要方式和途徑，而且是教授教和學生學的資源與工具。因此，結合教材，應該從以下四個方面，體現(xiàn)科學探究為核心的學習過程，并提供主動參與、樂于探究、積極實踐的機會，從而引導學生開展科學探究，學生學習方式的轉變。

1 創(chuàng)設學習情景，激發(fā)學生探究熱情

學習情景是與學習相關的背景或環(huán)境，實際上就是一種優(yōu)化的、特定的學習環(huán)境。利用與學生的實際生活相聯(lián)系或者將學生在生活中遇到的實際問題和現(xiàn)象做為情景素材創(chuàng)設學習情景，能夠很好地激發(fā)學生主動學習和探究興趣，使他們積極主動參加探究活動。通過設計不同的學習情景，并通過充分發(fā)揮不同學習情景的功能，激發(fā)學生自主學習、主動探究。

認真分析《材料》，通過選取學生已有的知識或社會經驗、實驗事實、有意義或有趣的事實、具有啟發(fā)性的問題等四個方面中的一個素材來創(chuàng)設學習情景（經驗情景、實驗情景、事實情景、問題情景或綜合性情景）。這些情景可有力的激發(fā)學生的探究動機和探究興趣，啟發(fā)引導學生發(fā)現(xiàn)問題和提出問題，明確探究任務，為進一步開展探究學習活動起到定向作用。例如，在學習刃型位錯時，學生很難理解其立體模型，這里可以創(chuàng)設經驗情景，我們平時用刀切入物體中的情景，或是把一張紙插入一本書中的情景，通過學生的觀察分析，再與書上圖形比較，學生很容易就能理解得出結論。采用具有啟發(fā)性的問題，設計學習情景，讓學生產生疑問，能夠很好地激發(fā)學生開展探究的興趣。

《材料》教材有些章節(jié)還要將要學習的新知識和有關的背景素材相融合，形成綜合性的學習情景，使新知識的學習寓于具體情景中。學生借助學習情景中提供的素材發(fā)現(xiàn)或提出問題，然后通過探究活動解決問題，獲得新知識。這類學習情景與探究活動融合在一起，情景的創(chuàng)設為探究活動開展提供了一個真實的，貫穿活動始末的大背景，對探究活動的進行有十分重要的意義。如在講述熱變形加工形成的鍛造流線（《機械工程材料》第29頁），教材展示鍛造流線圖形，這時可以通過在一種顏色的橡皮泥中加幾小塊另一種顏色的橡皮泥的小實驗，把它們擠壓后讓學生觀察，另一種顏色的小塊橡皮泥相當于金屬組織中的雜質，這種流線組織在這里也可以看出，并提出相關的問題導出相關內容并遷移到材料學中，然后設置“思考與交流”欄目（問題情景），通過對問題的思考，談論和交流，認識分類的普遍存在與意義，這節(jié)內容的學習，就是將新知識和建立的背景素材相融合，情景的創(chuàng)設貫穿學習探究活動始末，很好地激發(fā)學生深入持久地開展探究活動。

2 培養(yǎng)科學方法，讓學生學會探究

科學方法是指人在認識自然和改造的過程中所遵循的途徑和使用的手段，它在學習知識和解決問題中獨特的價值魅力。

選取合適的素材滲透科學方法教育教學中注重通過選取合適的素材，展現(xiàn)科學研究的方法。如第六章，教材結合“鐵碳合金相圖應用”內容，向學生傳遞了“用鐵碳合金相圖解決實際問題的方法”；又可以通過設置一些問題，很好的體現(xiàn)從“問題提出”到“問題解決”全過程的科學探究（探究包含“提出問題”、“制訂計劃”、“收集證據”、“解釋與結論”、反思與評價、“表達與交流”等環(huán)節(jié)），不僅為學生展示材料學習中的科學探究的基本過程，并且結合探究的不同階段，滲透不同的科學方法教育——在問題提出階段，主要有觀察現(xiàn)象，發(fā)現(xiàn)問題的方法；在假設階段，滲透推理，形成假說的方法；在檢驗階段，滲透試驗設計，觀察和實驗，收集信息和處理方法：在實驗階段，滲透實驗設計，觀察和實驗，收集信息和處理信息，歸納，演繹和數據資料整理等方法；而在結論階段，主要滲透建立，檢驗和論證結論的方法，表達與交流的方法等。學生通過相應的實驗探究過程，從中很好的接受有關科學方法的教育，而且還體驗到科學方法在科學探究中的功能。

3 優(yōu)化教材結構，引導學生探究

《材料》的教學目的是使學生獲得常用機械工程材料的基礎知識，培養(yǎng)學生的科學素養(yǎng)，而科學研究是培養(yǎng)學生科學素養(yǎng)的重要途徑。在內容和呈現(xiàn)方式上，通過設置各種各樣的活動性欄目，表格，體現(xiàn)了科學探究的過程要素——簡明，直觀，在促進學生改變傳統(tǒng)學習方式，學會探究學習，初步培養(yǎng)科學探究能力等方面發(fā)揮重要的作用。

欄目和表格不僅僅是一種格式，更重要的是通過這些呈現(xiàn)了科學探究的線索。欄目和表格根據一定的線索進行安排，引導學生進行觀察，提出問題，假設，動手操作，思考與交流，整理與歸納，開展實踐活動等，把知識通過科學探究的過程呈現(xiàn)給學生，目的就是讓學生在科學探究的過程中學習，從中理解和領悟探究學習。而且相對于純文本的敘述，這些欄目更能體現(xiàn)學習的方向性和階段性。它們與文字圖片材料有機結合，引導學生積極參與探究活動，充分體現(xiàn)教材與學生的“對話”功能，有利于引導學生探究學生，促進學生的學習和發(fā)展。

4 重視實踐活動，落實實踐探究

科學探究的教學和學習目標的實現(xiàn)，必須讓學生親身經歷豐富的探究活動。通過設置活動性欄目，引導學生通過觀察、調查、參觀、收集、閱讀、討論、角色扮演、實驗等活動，突出學生自主實踐活動。通過活動性欄目的設置，力求創(chuàng)設生動，真實，多樣的實踐探究活動和實訓活動情景，讓學生進行探究；以實訓研究為手段開展探究活動。動手操作是進行科學探究的主要形式，其地位和作用是其他任何形式和方法無法替代的，因此，注重通過實踐來開展探究活動。首先這些實踐與實驗讓學生在探究過程中血洗，體驗并掌握科學探究；其次，還可以設計一些問題，要求學生在實訓觀察的基礎上填空、交流、作答，并得出結論，突出強調學生參與實踐探究的積極性和獨立思考性，引導學生將觀察和理性思維緊密結合。

以交流討論的形式開展探究活動，討論型探究式學生以小組的形式圍繞某個主題或問題進行探討，公開表達和交流自己的見解的活動。它通過設置專門的欄目提出問題，引導學生開展討論。

以調查訪問的形式開展探究活動，調查型的探究強調從學生身邊熟悉的事物入手，鼓勵學生通過查閱資料、調查訪問、互聯(lián)網查詢和實際考察等途徑來收集資料，利用圖表、文字等形式來整理和分析

所收集的數據，用圖畫、短文、海報、網頁、論文方案設計等形式來實現(xiàn)，并與同學交流。

實踐活動，經歷了提出問題、制定計劃、調查訪問、解釋和結論和表達與交流等科學探究環(huán)節(jié)，而且上述問題提出到解決的過程都是由形式自行決定的，具有很強的開放性和獨立性，對落實科學探究、培養(yǎng)和發(fā)展學生探究性學習能力具有相當重要的作用。