“曲柄存在的條件”教學方法探討與實踐

劉愛萍

摘 要：鉸鏈四桿機構中曲柄存在的條件這部分內容不僅是章節的重點知識點，在機械基礎這門課程中也占據著重要地位，但教材中大多直接給出或通過三角形的三邊關系推導出曲柄存在的兩個條件，然后再以此來判斷鉸鏈四桿機構的類型，這樣的講授方式對于技工學校的學生而言，理解吃力，運用困難，為此，筆者考慮采用理實一體的教學方式，引導學生，讓學生在動手中發現問題，歸納找出曲柄存在的條件，再運用多種方法來判斷鉸鏈四桿機構的類型，學生便于理解，同時不同層次的學生都可選擇適合自己的判斷方法，提高了學生的學習興趣和學習能力，同時提升了他們的職業能力。

關鍵詞：曲柄存在的條件 ?理實一體 ?判斷方法

平面連桿機構能夠實現許多較為復雜的平面運動，在生產和生活中有廣泛的應用，其中又以鉸鏈四桿機構應用最為廣泛，而在鉸鏈四桿機構中，能作整周回轉的連架桿稱為曲柄，可以用電動機等連續轉動的裝置來帶動，在鉸鏈四桿機構中有著重要的地位。“曲柄存在的條件”這部分內容不僅闡述了曲柄存在的條件，還由此得出了鉸鏈四桿機構三種類型的判斷方法，鞏固了鉸鏈四桿機構的應用，所以這節內容有著重要的實踐意義，讓學生能夠很好地理解、掌握這部分內容的知識點至關重要。

一、常規講授方法

根據多年上課經驗及聽課學習情況，發現“曲柄存在的條件”這部分內容一般采取的講解情況主要為以下兩種。

一種是針對基礎略差的學生，直接給出曲柄存在的兩個條件，以此來判斷鉸鏈四桿機構的類型。這種方法的好處是直觀、簡單、明了，直接讓學生記住曲柄存在的條件，然后通過多做、多練的方式，來達到掌握判斷鉸鏈四桿機構類型的目的;但很顯然，這種方法也顯得比較“簡單、粗暴”，學生沒有搞清來龍去脈就被動接受了“曲柄存在的條件”這個知識點，然后緊接著運用該條件去判斷鉸鏈四桿機構的類型時也是云里霧里，依葫蘆畫瓢，這樣就導致學生理解、掌握不徹底，在作業和考試時的正確率大打折扣，甚至有很多學生都沒聽懂，根本就不會判斷鉸鏈四桿機構的類型，很顯然，這種講授方式只是“傳道”，學生不理解，就意味著沒有“解惑”，對學生將來的職業能力沒有幫助，也就是說沒有“授業”。

另一種是針對基礎好些的學生，經常在對口單招的綜合高中班和“3+3”、“3+4”的大專班聽課時聽到，教師引導學生根據鉸鏈四桿機構中兩連架桿的運動特性，在兩連架桿運動到極限位置時，連架桿與連桿共線，構成三角形，然后根據三角形中兩邊之和大于第三邊的定理，列出三個不等式，從而推導出曲柄存在的兩個條件，接著再依據這兩個條件來判斷鉸鏈四桿機構的類型。這種方法交代了曲柄存在條件的來源，讓學生在理解掌握曲柄存在的條件時有理論依據，然后再通過多做、多練的方式讓學生進一步學會判斷鉸鏈四桿機構的類型;但這種方法理論性較強，還需要一定的數學基礎，有為數不少的學生推導時出錯，推導不出曲柄存在條件的結果，這樣反而違背了推導的初衷，甚至不如第一種方法的教學效果好。

二、理實一體講授方法的實施

基于以上兩種方法的不足，根據學生的已有知識，結合他們的學習特點，筆者打破傳統理論課授課形式，采用理實一體的授課方式，實現做中學，做中教，讓學生從多維度獲得新知，充分理解和掌握曲柄存在的條件以及鉸鏈四桿機構類型的判斷。課堂的具體實施如下。

1.課前溫故知新

現在的課堂已經不是40分鐘的課堂，而是課前、課中、課后組成的有前奏、有實施、有延展的課堂，要讓學生能夠充分、全面地了解學習知識，必須將課堂延伸到課前和課后。

在課前，教師先在泛雅學習平臺發布觀看微課視頻、完成復習題等學習任務，并分發工具材料及A、B兩組桿件，要求學生分組練習制作鉸鏈四桿機構，讓學生以小組為單位拍攝鉸鏈四桿機構應用圖片，上課時進行講解。學生登錄平臺完成微課視頻觀看、復習題等任務，教師及時在平臺查閱學生的完成情況，了解學生對舊知識的掌握情況，然后再走近學生，了解學生制作鉸鏈四桿機構的情況和“拍攝取景”情況。

這里用到了三種教學方法：直觀演示法——通過微課的直觀演示，學生增強了感性認識，學會了制作鉸鏈四桿機構;練習法和自主學習法——通過看微課、動手做、找應用，學生增強了學習能力和知識應用能力。

2.課中初露鋒芒（3分鐘）

在這個環節，教師先查看、展示學習平臺任務的完成情況，并進行適當的點評和鼓勵，然后請學生以小組為單位來展示、講解他們在課前拍攝的鉸鏈四桿機構應用圖片，這里采用自主學習法，通過講解，學生鞏固了知識，提高了表達能力，增強了自信心。

3.課中任務一：找出曲柄存在的條件（15分鐘）

這部分內容是本節課的重點，難點也在這個環節中。筆者采用三步走的方式來引導學生找出曲柄存在的條件。

步驟1：動一動，各小組學生通過課前在平臺觀看的鉸鏈四桿機構制作的微課視頻，以及課前練習，用分發的學習用具制作鉸鏈四桿機構，教師巡視學生的制作情況，并進行指導和點評，然后要求第一組用A組材料制作成曲柄搖桿機構，第二組用A組材料制作成雙曲柄機構，第三組用A組材料制作成雙搖桿機構，第四組用B組材料制作任意機構。

步驟2：論一論，學生小組討論在制作鉸鏈四桿機構的過程中發現的問題，教師巡視了解學生討論情況，引導學生從最短桿位置和桿長上去討論，看看能得出什么結論，然后再分別請四組代表來分享他們的討論結果。第一組學生用的是A組材料，他們通過討論發現，最短桿不能作機架也不能作連桿，只能作為連架桿才能得到曲柄搖桿機構;第二組學生用的也是A組材料，通過制作和討論，他們發現只有當最短桿作為機架時才能得到雙曲柄機構;第三組學生用A組材料制作時發現要得到雙搖桿機構，最短桿在連桿的位置;第三組的學生用的是B組材料，他們很焦急，發現最短桿不管在什么位置，都只能得到雙搖桿機構。

步驟3：寫一寫，引導各小組學生根據鉸鏈四桿機構的兩個極限位置上各桿之間的位置和關系去討論四桿長度的關系，然后將討論結果歸納寫在顯示儀的黑板上。教師巡視學生的歸納情況并進行引導，然后控制四個顯示儀，對比講解，歸納得出曲柄存在的條件。

在這個環節中用到了任務驅動法——通過按步驟完成任務，“做中學、學中做”，學生提升了綜合職業能力;自主學習法——通過動手、討論、歸納活動，提高了學生自主學習能力和小組合作能力;討論法——通過討論，學生提高了歸納、總結能力;對比法，通過集中對比，學生發現了區別，得到了成長。

4.課中任務二：判斷鉸鏈四桿機構的類型（15分鐘）

該知識點旨在正確判斷鉸鏈四桿機構的類型，在傳統教學方法中是個難點，這里筆者引導學生采用三種方法進行判斷：看圖判斷法，根據鉸鏈四桿機構的運動形式判斷;仿真判斷法，用仿真軟件輸入四桿長度，仿真機構的運動特性進行判斷;書面判斷法，根據曲柄存在的條件進行判斷。教師列舉鉸鏈四桿機構應用實例，提醒學生根據條件合理選擇判斷方法。

該環節主要用到的學習方法是：任務驅動法、分層教學法，不同的判斷方法讓不同層次的學生都能感受獲得知識的喜悅，增強了學生的學習熱情和自信心;自主學習法，通過觀察、仿真和書寫，學生增強了自主學習能力，提升了綜合職業能力;討論法，通過討論，學生增強了小組凝聚力和解決問題能力。

5.課中小試牛刀（5分鐘）

教師在平臺發布練習任務，學生現場完成平臺上的課堂練習任務，然后教師對學生完成情況進行統計和點評。這里主要用的學習方法是練習法，通過完成平臺練習，學生鞏固了知識。

6.課中稇載而歸（2分鐘）

教師和學生一起小結本節課的學習內容，并讓學生分享本節課的收獲，組長對本節課小組內各成員的表現進行打分。所用教學方法是歸納法，通過小結和分享，學生鞏固了知識，增進了友誼，提升了職業素養。

7.課后返璞歸真

教師在學習平臺發布作業任務，作業任務包括三類：第一，觀看平臺微課視頻;第二，完成書面作業;第三，小組合作檢索、查閱資料，了解鉸鏈四桿機構可能導致的汽車故障情況。教師在平臺檢查學生的完成情況，再走進學生了解學生查閱資料情況，然后對本節課中各組、各學生的表現進行打分量化評價。

課后是課堂的延伸，不僅體現在布置教學任務上，還體現在教學方法上。這里就用到了分層教學法——學生根據自己的能力，不同程度地完成作業;啟發教學法——布置檢索作業，提高了學生的專業能力。

三、新老方法對比探討

通過實踐和對比發現，傳統方法只在于知識的灌輸，沒有從學生出發，讓學生去真正地理解和掌握曲柄存在的條件進而去應用，學生的主體地位不明顯，直接導致學生學習興趣不濃厚，學習效果不理想。

理實一體教學方法，以學生為主體，讓學生在動手中發現問題、總結規律，然后在教師引導下得出曲柄存在的條件，真正實現做中學，做中教，學生在動手中獲得新知，加深對知識的理解;判斷鉸鏈四桿機構的類型時，理實一體教學方法也不拘泥于傳統方法，而是與現代信息化結合，采用多種方法，讓不同層次的學生都能找到適合自己的判斷方法，這樣的講授更有助于學生的理解和學習，也提升了學生的職業素養和職業能力。

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（作者單位：丹陽市技工學校）