比喻教學(xué)法在傳感器技術(shù)教學(xué)中的應(yīng)用

鄭香偉

摘 要：傳感器技術(shù)的教學(xué)內(nèi)容主要以各種電學(xué)理論為基礎(chǔ)，通過分析理論公式里面各參數(shù)的變化，來說明傳感器的原理。由于理論性比較強，往往使學(xué)生感到枯燥乏味。通過合理運用比喻教學(xué)法，能使課堂活躍起來，大大提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，有利于學(xué)生對知識的理解和記憶，適合每位教師在教學(xué)中進行嘗試和應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：比喻教學(xué)法；傳感器技術(shù)；興趣；成才

提高自身教學(xué)能力和學(xué)生的學(xué)習(xí)效果永遠是一名教師不懈的追求。積極思考和探索行之有效的教學(xué)方法，并運用到自己的教學(xué)實踐中，再經(jīng)過不斷地總結(jié)和改進，形成自己的教學(xué)特色，這應(yīng)該是我們每位教師都力所能及又切實可行的做法。比喻教學(xué)法就是一種操作簡單、應(yīng)用靈活、效果明顯的一種教學(xué)方法。

比喻，是通過描述一種事物去說明與其本質(zhì)不同而又有相似點的另一事物的修辭手法。比喻的范圍非常廣泛，不但可以進行物與物之間的比喻，還可以用一種場景比喻另一種場景。比喻并不需要描繪事物的全像，其關(guān)鍵是找到恰當(dāng)?shù)摹跋嗨泣c”。通過比喻，可以把抽象的事物變得具體，把深奧的道理變得淺顯，而這一點也正是我們在教學(xué)中孜孜以求的教學(xué)效果。比喻教學(xué)法正是基于這種修辭手法的奇妙作用，在教學(xué)上得到了“跨界”應(yīng)用。

傳感器技術(shù)這門課是很多工科類專業(yè)中的一門必修課，尤其在自動化、機電設(shè)備、汽車、航空航天等相關(guān)的專業(yè)中開設(shè)非常廣泛。有的專業(yè)雖然沒有開設(shè)這門課，但也有包含傳感器技術(shù)的其他課程來補充這方面的知識。這門課主要有以下幾個特點：一是涉及的原理多，二是都與看不見摸不著的“電”相關(guān)，三是具有很強的實踐性。因此，教師要教好這門課，除了要有深厚的電學(xué)基礎(chǔ)、掌握電工電子技術(shù)的相關(guān)知識，并且對傳感器在生產(chǎn)、生活中的實際應(yīng)用具有全面的認(rèn)識之外，還要采取有效方法，讓學(xué)生輕松愉快又印象深刻地掌握各種看似枯燥的概念、原理和理論。其中比喻教學(xué)法的恰當(dāng)使用，就達到了這種效果。

比喻教學(xué)法就是利用學(xué)生熟悉的事物，去描述、說明和解釋教學(xué)中遇到的深奧、抽象和復(fù)雜的問題。經(jīng)過在傳感器技術(shù)課程中的教學(xué)實踐，該方法有以下幾個特點和作用。

一、貼近生活、生動形象的比喻，能夠活躍課堂氣氛，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣

我國國家標(biāo)準(zhǔn)《傳感器通用術(shù)語（GB7665-2005）》，對傳感器的定義是：“能感受被測量并按照一定的規(guī)律轉(zhuǎn)換成可用輸出信號的器件或裝置?！睂τ谶@種專業(yè)性較強的抽象定義，學(xué)生往往難于理解和記憶，但通過一個相關(guān)的情景去比喻，問題就很好地解決了。“你（學(xué)生）正在家里專心致志地寫作業(yè)，家門外拴了一只很厲害的大黑狗。這時有一個陌生人來訪，而你在屋里看不到外面的情況。當(dāng)陌生人向房門走近時，立即引起狗的狂吠，叫聲傳到你的耳朵，你很快判斷出外面有人來了。”在這個過程中，被測量是“陌生人來訪”這個信息，在我們不能或不便直接獲取這個信息的情況下，利用狗將這個信息轉(zhuǎn)換成了聲音信號（叫聲），并通過空氣傳輸，傳入我們的耳朵，從而間接判斷出“陌生人來訪”這個信息。我們再結(jié)合傳感器的定義描述這個過程：能感受到“陌生人來訪”的信息（被測量）并按照“見到陌生人就叫”的規(guī)律，轉(zhuǎn)換成“叫聲”（可用輸出的信號）的狗（器件或裝置），就是傳感器。利用這種比喻來講解傳感器的概念，教學(xué)效果如何呢？教學(xué)實踐中，在下一次課的課堂提問時，一個平時不愛學(xué)習(xí)的學(xué)生積極回答到：“見到陌生人就叫的狗就是傳感器?！彪m然引起課堂的哄笑，但說明這種比喻確實引起了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。

二、恰當(dāng)運用比喻教學(xué)法，可以有效地化繁為簡、化深為淺、化虛為實

霍爾傳感器是利用霍爾效應(yīng)工作的一種傳感器，能夠測量的量很多，包括轉(zhuǎn)速、角度、角速度、位移、壓力、液位、流速、流量等等，而且這類傳感器都可以實現(xiàn)非接觸測量，在機電系統(tǒng)中應(yīng)用非常廣泛。霍爾效應(yīng)是指：當(dāng)電流垂直于外磁場通過導(dǎo)體時，在導(dǎo)體垂直于磁場和電流方向的兩個端面之間會出現(xiàn)電勢差，這一現(xiàn)象被稱為霍爾效應(yīng)。其產(chǎn)生的原因是：導(dǎo)體中的電荷在外加磁場中運動時，因為受到洛侖茲力的作用而使軌跡發(fā)生偏移，并在導(dǎo)體兩側(cè)分別產(chǎn)生正負(fù)電荷的積累，繼而形成垂直于電流方向的電場；當(dāng)電子受到的洛侖茲力與電場力相平衡時，在導(dǎo)體兩側(cè)將建立起一個穩(wěn)定的電勢差，即霍爾電壓?；魻栃?yīng)涉及電流、電壓、電場、電荷、磁場、洛倫茲力等多個量之間的相互作用，而且這些量都是我們看不見的“虛”的東西。為了便于學(xué)生理解和記憶，并能夠一次性說明所有有關(guān)的量及相互關(guān)系，在講解中構(gòu)造如下場景來比喻：有一個游行隊伍（電流）正從南向北走在一條商業(yè)街（導(dǎo)體）上，這時突然天降暴雨（從上至下的磁場），負(fù)責(zé)人命令（洛倫茲力）大家都到西側(cè)的屋檐下一邊避雨一邊繼續(xù)前進，并且不允許穿過街道到東側(cè)避雨。這使西側(cè)的屋檐下十分擁擠（正電荷），而東側(cè)的屋檐下卻是空的（負(fù)電荷），大家都有穿過街道到對面的意愿（電場），但迫于命令，都不敢過去。如果我們在兩側(cè)的房屋下修一個相通的地下通道（連接導(dǎo)線），那么一部分西側(cè)的人就可以通過通道到達東側(cè)（在霍爾電壓下形成電流），而且我們通過記錄人流（電流）的大小就可以知道地面上的擁擠情況（霍爾電壓的大?。?。通過這種場景的比喻，學(xué)生很容易在頭腦中形成形象、長久的記憶，同時也理解了相對復(fù)雜和抽象的霍爾效應(yīng)。

三、有利于對學(xué)生創(chuàng)造性思維和發(fā)散性思維的培養(yǎng)，讓學(xué)生的大腦動起來、活起來，并適當(dāng)融合思想品德教育，更能起到錦上添花的效果

比喻的本體和喻體本質(zhì)上是不同的，尋找相似之處需要開闊的視野和開放的思維。在教師的引導(dǎo)下，學(xué)生的思維也要天馬行空，不斷在不同事物間來回切換和尋求聯(lián)系。讓學(xué)生的大腦充滿豐富多彩的內(nèi)容，而不再只是面對深奧的理論和枯燥的公式，這對學(xué)生創(chuàng)造性和發(fā)散性思維的培養(yǎng)有很好的促進作用。另外，無論教授什么課程，德育都是我們每個教師要承擔(dān)的教學(xué)任務(wù)。作為專業(yè)課教師，表面上看實施德育的“機會”并不多。但只要我們勤于思考，德育的“機會”是無處不在的。比如在講解傳感器“分辨力”概念的時候，就可以進行一次品德教育。傳感器的分辨力是指：傳感器能夠感受到被測量最小變化的能力。也就是說，如果被測量變化的數(shù)值沒有超過某一數(shù)值時，傳感器的輸出量并不變化。只有當(dāng)被測量的變化超過一定數(shù)值時，傳感器的輸出才發(fā)生變化。那么引起傳感器輸出變化的這個最小的輸入值就是傳感器的分辨力。以上雖然對概念進行了解釋，但仍然比較抽象，不易理解。做個比喻就很容易明白了：甲乙兩個值日生，當(dāng)甲值日時，他認(rèn)為地面上沒有紙屑時地面是干凈的，無需清掃。只要紙屑增加，達到或超過一片，甲會立即行動，進行清掃。當(dāng)乙值日時，他認(rèn)為地面上的紙屑少于十片時地面是干凈的，無需清掃。當(dāng)?shù)孛娴募埿歼_到或超過十片時，乙會立即進行清掃。根據(jù)分辨力的概念，地面上有一片紙屑（輸入量）時，甲會進行清掃（引起輸出變化），因此甲的分辨力就是一片紙屑。同樣，乙的分辨力是十片紙屑。那么如何描述誰的分辨力高呢？因為甲同學(xué)值日很細(xì)心，所以甲的分辨力高于乙的分辨力。從這里也說明我們要提高自己的“分辨力”，做一個做事嚴(yán)謹(jǐn)、認(rèn)真負(fù)責(zé)的人。

四、提高教師的教學(xué)興趣和工作積極性，讓教師享受教學(xué)的過程、成果和意義

當(dāng)一個成功的比喻在教學(xué)中取得很好的效果時，教師比學(xué)生更能體會到這種教學(xué)成果帶來的樂趣。尤其是經(jīng)過教師的冥思苦想和巧妙設(shè)計的比喻輕松闡明了一個復(fù)雜問題的時候，更會產(chǎn)生很強的成就感。這里面凝結(jié)了教師的勤勞和智慧，也體現(xiàn)了教師對生活的細(xì)心觀察和對教學(xué)工作的熱情投入。在很多教師因為枯燥的教學(xué)而產(chǎn)生職業(yè)倦怠的時候，通過比喻教學(xué)法不斷地開發(fā)自己的創(chuàng)意思維，會讓教學(xué)工作時刻充滿新意和激情，也會更加積極主動地思考和探索新的教學(xué)方法，并付諸教學(xué)實踐中。

比喻教學(xué)法應(yīng)用過程中，要注意的幾個問題。

（1）防止喧賓奪主。只取相似點，避免對無關(guān)內(nèi)容的過多描述。比喻的根本目的是要說明本體的特征，所以在描述喻體的時候，時刻要把重點放在喻體與本體的相似點上。不要脫離本體而把喻體講得“淋漓盡致”，最后讓學(xué)生只記得“精彩故事”，不記得“深刻道理”。

（2）防止弄巧成拙。以不懂喻不懂，學(xué)生還是不懂。比喻中的喻體不但教師要熟悉，學(xué)生也必須熟悉。教師與學(xué)生的經(jīng)歷、經(jīng)驗和對事物的理解程度都是不同的。教師在選擇喻體的時候，一定要針對不同的教學(xué)對象，選擇學(xué)生聽過、見過、最好是經(jīng)歷過的事物。因此，教師要了解當(dāng)前不同年齡段的學(xué)生感興趣的事物是什么，生活的環(huán)境怎么樣，都有哪些成長的經(jīng)歷。比如當(dāng)教師描述自己小時候玩過的一種游戲時，發(fā)現(xiàn)現(xiàn)在的學(xué)生根本就沒有聽說過，學(xué)生不但感受不到實際的情景，而且對這種描述感到茫然，用這樣的喻體做比喻，只能讓學(xué)生對本體的特征也更迷惑。

（3）防止不當(dāng)比喻。不相似的相似點，會讓學(xué)生“誤入歧途”。備課時教師要反復(fù)斟酌比喻是否恰當(dāng)，不當(dāng)比喻不如不喻，防止“畫虎不成反類犬”。比如在講解溫度傳感器中的熱電偶時，重點要說明的有兩點：一是兩種不同導(dǎo)體的兩端分別連接形成閉合回路，二是兩端要有溫度差。如果這時用自己的左手拉右手來比喻兩種導(dǎo)體的連接，兩個胳膊比喻兩個導(dǎo)體，手與身體內(nèi)部也有溫度差，看似條件都比較符合，但實際是不恰當(dāng)?shù)摹Ｒ驗閮蓚€胳膊屬于相同的物體，不能說明熱電偶中的兩種“不同”導(dǎo)體，容易使學(xué)生忽略熱電偶的這個關(guān)鍵特征。另外，也不好進一步說明熱電動勢的產(chǎn)生。

（4）可用“本體”求“喻體”，讓學(xué)生拓展思維，尋找生活中的相似事物。在教學(xué)實踐中，教師講解完某部分內(nèi)容時，可以讓學(xué)生思考所講的內(nèi)容在生活中有沒有相似的事物，讓大家一起討論像什么、像在哪里。這種方式要求學(xué)生要充分放開自己的思維局限，從各個角度去思索、去搜尋，這對鍛煉學(xué)生的發(fā)散性、創(chuàng)造性思維非常有效。另外，從學(xué)生想到的各種事物，也能反映出學(xué)生對教學(xué)內(nèi)容理解的不足之處，通過討論和對比，可以讓學(xué)生全面、深刻地理解和掌握教學(xué)內(nèi)容。初次使用這種方法的時候，由于與學(xué)生日常學(xué)習(xí)的思維方式不同，學(xué)生可能會不適應(yīng)，教師在備課時可以預(yù)先準(zhǔn)備幾個“喻體”，授課時引導(dǎo)學(xué)生思考和討論，一旦學(xué)生找到了其中的樂趣，就會變得積極主動了。

比喻教學(xué)法從嚴(yán)格意義上講并不是一種教學(xué)方法，更不是一種教學(xué)模式，只能算是一種教學(xué)技巧。當(dāng)前我國從小學(xué)到大學(xué)，主流的教學(xué)形式仍然是傳統(tǒng)的“填鴨式”，或稱“注入式”。雖然這種方式廣為詬病，也早有各方聲音倡導(dǎo)新的教學(xué)方法，但目前仍然沒有根本性的改變。一名普通的教師雖然改變不了這種大環(huán)境，但努力改善自己的教學(xué)小環(huán)境還是可以做到的。比喻教學(xué)法應(yīng)用非常靈活，適用于各種教學(xué)形式和教學(xué)環(huán)境中，因此，值得我們每一位教師去思考和應(yīng)用。

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（內(nèi)蒙古呼倫貝爾職業(yè)技術(shù)學(xué)院）