中職學校力學教學方法探討

　　摘 要： 針對力學課程在中職學校中的重要性與獨特性，作者探討了提高中職學生對力學的學習興趣的方法。提倡使用多媒體與板書相結合的方式教學，提高學生的主動性；適當增添力學大師的典故，使力學課程注入新的活力；采用互動式教學，培養學生的學習興趣。
　　關鍵詞： 中職學校力學課程 學習興趣 多媒體教學 力學史 互動式教學
　　
　　1.力學課程的重要性與獨特性
　　中職學校力學課程主要包括理論力學、材料力學與工程力學（由理論力學的靜力學部分和材料力學構成）。其中，理論力學是經典力學的基礎，是力學類各專業的一門重要基礎理論，是培養工科技術人才必修的基礎課程，其基本理論可以直接用于解決某些工程問題，也可與其它專門知識結合解決較復雜的工程問題。材料力學是固體力學專業學生必修的專業基礎課，也是工科機械、土建、土木工程等專業學生必修的技術基礎課，其內容緊密聯系工程實際，實用性很強，是學生進入大學校門后最早接觸工程領域的課程之一。力學課程，尤其是理論力學，其內容較多，公式推導比較繁瑣，計算比較復雜，常常導致學生對此課程產生厭學情緒，以致上課感到“害怕”，最終大量同學考試不及格。
　　如何將這門課程講活，引起學生的興趣，是一個難度很大的問題，也給廣大力學教師提出了更高的要求。
　　2.提高學生的力學學習興趣
　　“興趣是最好的老師”，興趣也是進行積極思維活動，探索事物真諦的動力源泉。學生的學習興趣，直接影響到學習的效果。在學習力學之前，多數學生不了解力學的內容，基本沒有什么興趣。因此，教師在講授緒論時，要采用板書和多媒體相結合的教學，使學生對力學的主題思想、總體內容有一個清楚的了解，從而培養學生對力學學習的興趣。在教學過程中，要多講一些工程實例，采用多種教學手段，保持并增加學生的學習興趣，進而提高學生的學習效益。
　　（1）采用多媒體與板書相結合的方法
　　多媒體技術為現代教育提供了便利。利用多媒體技術對文本、聲音、圖形、圖像和動畫進行綜合處理，能夠創造出一個生動逼真的教學環境，為教師教學的順利實施提供良好的保障；利用多媒體技術可以提高學生的學習興趣，大量地減輕教師板書的工作量，使教師能騰出更多的時間，采用靈活的教學方法進行教學；在一定程度上突破時間和空間的限制，充實直觀內容，豐富感知材料，能夠較徹底地分解知識技能信息的復雜度，減少信息在大腦中從形象到抽象，再由抽象到形象的加工轉換過程，充分傳達教學意圖，并可以通過計算機的豐富表現手段突出教學重點。
　　針對力學課程，建議采用多媒體與板書相結合的方式進行教學。針對重要的公式，用板書進行相應的公式推導，帶領學生進行同步思考。即使學生以前相關的內容忘記了，也能進行相應的補充。針對具體概念，相關工程實例，可以采用多媒體的方式進行播放，向學生提供聲、像、圖、文等綜合性刺激信息。這樣學生不會感覺太抽象，相反會在大腦中針對具體的力學概念留下深刻的印象。
　　（2）介紹力學大師的典故
　　力學史的書籍已經給我們提供了大量的素材，我們只需要在課程講解過程中適當地將這些素材插進去。這些例子會讓學生認識到這些科學家的偉大，同時也感受到學科交叉的必要性，從而受到人文氣息與科學精神的雙重熏陶。例如，講材料的最大剪應力破壞準則時，可以講述整個歷史的來龍去脈：最早對材料的強度破壞問題產生興趣的是文藝復興時期的巨人達·芬奇，雖然他對材料的破壞做了一些實驗，但是并未提出合理的強度準則。隨后，意大利文藝復興后期偉大的天文學家、力學家、哲學家、物理學家、數學家，也是近代實驗物理學的開拓者，被譽為“近代科學之父”的伽利略進行了進一步研究。他對于材料進行了彎曲試驗，但是得到的破壞準則是錯誤的。直到1864年，由法國的工程師屈雷斯加（Tresca）提出了“最大剪應力”準則，才與實驗結果一致。這個理論也稱為“Tresca準則”，也就是材料力學上講到的第三強度AYsjZ5rKnL+jYq9KF5vMNGpslYic4aIivJKsvQaadag=理論。
　　在講述破壞準則的發展歷史時，也可適當增加一些歷史學者的簡介，比如達·芬奇。他是世界上最偉大的藝術家之一，他的兩幅畫《蒙娜利莎》和《最后的晚餐》是人類文化的瑰寶；是世界上最早設計飛機的人。要強調我國學者在強度理論方面做出的大量工作，例如，西安交通大學的俞茂宏教授提出了“雙剪切理論”，已經被寫進教科書。總之，聽了這些力學史料，學生將會被故事所吸引，既增加力學的學習興趣，又增強民族自豪感。
　　雖然理論力學偏重于基礎，注重于推導公式，但是可以補充史料。例如在講動量、動能時，可以講述笛卡爾與萊布尼茲學派之爭。順便簡介萊布尼茲：他比牛頓小四歲，是那個時代最博學的人；精通法律、外交、數學、物理、哲學、化學、冶金，曾經設計過計算機；最早區分了動量與動能，認為用“活力”mv2來表征動能更加合適。在講流體動量的時候，可以聊聊歐拉：歐拉是有史以來四大數學家之一，晚年雙目失明。但還是非常刻苦地工作，一共寫了1000多篇論文。有人稱贊他做計算，“就像鳥在空中飛翔，像魚在水里游泳，像人的呼吸一樣自然”。而與歐拉同時代的拉格朗日則將理論力學的研究推上了高峰。他的《分析力學》一書沒有一個圖形，全部是公式的推導。鑒于拉格朗日的學術貢獻，拿破侖稱贊他為“一座聳立的高峰”。
　　（3）增加課堂的互動性
　　互動式教學不是單向灌輸，而是對話、理解的過程、創新能力形成的過程，在力學教學中，教師應多采用問題導人、案例討論、自學習題課等方式能有效的實踐互動式教學方法，比如講到材料力學均勻性假設時，可以這樣類比：體檢抽血5mL化驗，化驗的結果能代表全身血液的性狀。引導學生思考，加深對均勻性假設的理解。講到泊松比，引導學生思考；材料的泊松比能否取負數?這樣會出現什么樣的反常現象?然后舉例子：碳納米管類負泊松比材料，在拉伸過程中出現體積膨脹的反常現象。總之，采用互動式教學，可以提高學生認識自然的能力，培養力學的學習興趣，引導學生創新性思考問題。
　　3.結語
　　力學的學習既重要又枯燥。如何激發學生的力學學習興趣，提高學生的學習能力，將成為力學教學的一個挑戰。結合自身多年的教學經驗，我建議性地給出了三種方案，期望能夠幫助同行更好地完成力學教學。