淺析鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)的課堂教學(xué)思路

張 美

鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)是第6章常用機(jī)構(gòu)中的第2節(jié)內(nèi)容,它是平面四桿機(jī)構(gòu)中最常見的機(jī)構(gòu)。它是在上一節(jié)課的基礎(chǔ)上,研究和探索鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)類型和判別條件,是學(xué)習(xí)后面內(nèi)容的理論基礎(chǔ),在機(jī)械基礎(chǔ)的教學(xué)中起著承上啟下的作用。為了讓學(xué)生更好地掌握這節(jié)內(nèi)容,筆者在課堂教學(xué)上從三個(gè)方面作了調(diào)整。

一、新課的導(dǎo)入

筆者一直認(rèn)為開課前5分鐘的效果好壞,將直接影響到后35分鐘的教學(xué)。所以在導(dǎo)入新課時(shí),要牢牢抓住學(xué)生的心態(tài),要新穎、奇特,也要簡單、直接。在講解本節(jié)之前,已經(jīng)了解了平面四桿機(jī)構(gòu)和運(yùn)動(dòng)副這兩個(gè)內(nèi)容。怎樣承上啟下導(dǎo)入新章節(jié)呢?筆者作了這樣的安排,選了四個(gè)動(dòng)畫:(1)剪切機(jī);(2)雷達(dá);(3)凸輪機(jī)構(gòu);(4)自行車。要求學(xué)生指出四個(gè)動(dòng)畫中的平面四桿機(jī)構(gòu)(動(dòng)畫要有一定的代表性,既能使學(xué)生看懂運(yùn)動(dòng)特性,又能結(jié)合上一節(jié)課的兩個(gè)內(nèi)容進(jìn)行分析)。學(xué)生根據(jù)平面四桿機(jī)構(gòu)要有四個(gè)構(gòu)件,且要產(chǎn)生相對(duì)運(yùn)動(dòng),很容易就能得出(1)剪切機(jī)和(2)雷達(dá)是平面四桿機(jī)構(gòu)。再分析(1)剪切機(jī)和(2)雷達(dá)是有何運(yùn)動(dòng)副連接。有了上一課的基礎(chǔ),學(xué)生也能得出是轉(zhuǎn)動(dòng)副中的鉸鏈連接。這樣就順利地導(dǎo)入了新課:鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)。也讓學(xué)生明白本節(jié)內(nèi)容是上一節(jié)課內(nèi)容的順延,接受得也很容易。接下來的課我們就圍繞①剪切機(jī)和②雷達(dá)來分析,筆者在上課時(shí)是選了剪切機(jī)作為典例來分析的。

二、重點(diǎn)、難點(diǎn)的處理

本節(jié)的難點(diǎn)也是重點(diǎn)是:鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)不同類型的判別條件。在處理這個(gè)問題是,筆者首先從鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)有三種類型提出一個(gè)問題:為什么同樣的四個(gè)構(gòu)件會(huì)產(chǎn)生三種不同的類型呢?然后引導(dǎo)學(xué)生自己動(dòng)手實(shí)驗(yàn)來尋找判別條件。實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)如下:

實(shí)驗(yàn)?zāi)康?分析鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)三種類型分別存在的條件。

實(shí)驗(yàn)材料:圖釘至少4枚、小刀、直尺、墊板。

實(shí)驗(yàn)人數(shù):全班根據(jù)人數(shù)分成若干組,一般4～6人一組。

實(shí)驗(yàn)要求:墊板分割成2cm寬的條狀,根據(jù)表1的要求設(shè)定不同的長度,并按要求選出四根,使其首尾相連,圖釘相當(dāng)于鉸鏈,墊板相當(dāng)于桿件,在轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),墊板條不允許彎曲、扭轉(zhuǎn),最后把實(shí)驗(yàn)結(jié)果填入表格中相應(yīng)的位置。

實(shí)驗(yàn)表格:實(shí)驗(yàn)表格如表1所示。

學(xué)生自己動(dòng)手,會(huì)興趣十足。在完成表1的同時(shí),也接受了新的教學(xué)內(nèi)容,印象也深刻。而不是教師在前面枯燥的講解,教師講得累,學(xué)生聽得煩,也不容易弄懂。最后教師通過補(bǔ)充典型的鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)與之一一對(duì)應(yīng)講解(如表1中所取的例子),學(xué)生的反應(yīng)會(huì)更有效果。

三、練習(xí)的安排

在本堂課中,只要掌握了表1的內(nèi)容,練習(xí)是相當(dāng)容易做的,所以有些老師在練習(xí)講解時(shí)就放松了對(duì)學(xué)生的要求,有時(shí)上課時(shí)練習(xí)就采用了口頭回答的形式。這樣會(huì)直接影響學(xué)生對(duì)課堂內(nèi)容的掌握,對(duì)學(xué)生的課后練習(xí)也會(huì)帶來很大的負(fù)面影響。筆者在講解練習(xí)時(shí),把它分成了三步走:一算、二找、三定,以例1來講解這三步走。

例1:如圖,已知各桿的尺寸及機(jī)架,判別機(jī)構(gòu)類型。

解:一算:計(jì)算L_長+L_短與其余2桿之和的關(guān)系。

L_長=80,L_短=30,L_長+L_短=80+30=110

其余二桿之和=60+70=130

110<130

二找:找出最短桿、機(jī)架及二者之間的關(guān)系。

如圖可知:最短桿就是機(jī)架。

三定:根據(jù)一算和二找,再根據(jù)表1,得出其機(jī)構(gòu)類型是雙曲柄機(jī)構(gòu)。

在學(xué)生自己練習(xí)的時(shí)候也要按照這樣的步驟來完成,這樣既強(qiáng)化記憶了前面的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容,也達(dá)到了練習(xí)的要求。

本節(jié)內(nèi)容通過這樣的處理,在講解上有這樣幾個(gè)優(yōu)點(diǎn):利用了多媒體,直觀效果強(qiáng),能吸引學(xué)生的注意力;理實(shí)相結(jié)合,發(fā)揮了學(xué)生的主觀能動(dòng)性,增強(qiáng)了學(xué)生的理解力;講解分步走,能提高學(xué)生做題的準(zhǔn)確度;重點(diǎn)、難點(diǎn)突出,學(xué)生易消化吸收。

通過幾屆學(xué)生的課堂實(shí)驗(yàn),證明這樣的教學(xué)效果非常好,學(xué)生對(duì)這部分印象深刻,解題思路明確。當(dāng)然,肯定還可以有更好的改進(jìn),希望在以后的教學(xué)中與各位同行共享。

(作者單位:江蘇省通州職業(yè)教育中心校)