曲柄存在條件的教法研究

李榮雙

摘要：本文介紹了如何通過教學(xué)實(shí)踐，利用生活中的實(shí)例來激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)機(jī)械基礎(chǔ)課程興趣，并在課堂上運(yùn)用曲柄模型、多媒體與課堂實(shí)踐相結(jié)合等方法進(jìn)行講授，以達(dá)到理想的教學(xué)效果。

關(guān)鍵詞：模型 多媒體 曲柄存在條件

曲柄存在的條件是“機(jī)械基礎(chǔ)”第七章第三節(jié)“鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)的基本性質(zhì)”中的重點(diǎn)內(nèi)容，對“鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)的組成和應(yīng)用”和“鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)的演化形式”起著承上啟下的重要作用。

在講解鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)曲柄存在條件這一問題時(shí)，如果按照教學(xué)大綱進(jìn)行講授，理論性強(qiáng)，內(nèi)容比較抽象，既涉及以前學(xué)過的初中數(shù)學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)，又涉及較難理解的“相對運(yùn)動(dòng)”知識(shí)。對于基礎(chǔ)較差的技校學(xué)生來說學(xué)習(xí)難度較大，容易失去學(xué)習(xí)興趣，教學(xué)效果并不理想，而且分析推導(dǎo)過程占用時(shí)間較長，影響了學(xué)生鞏固練習(xí)的時(shí)間。如果在教學(xué)中從激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣著手，利用生活中實(shí)例激起學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，運(yùn)用模型、多媒體與課堂實(shí)踐相結(jié)合的方法進(jìn)行講授，教學(xué)效果較好。

一、“曲柄存在條件”的教學(xué)過程

1.復(fù)習(xí)舊課環(huán)節(jié)

復(fù)習(xí)舊課時(shí)利用多媒體演示縫紉機(jī)踏板機(jī)構(gòu)、機(jī)車車輪聯(lián)動(dòng)裝置、港口起重機(jī)三種機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)的動(dòng)畫，并在黑板上畫出運(yùn)動(dòng)簡圖，提問學(xué)生各機(jī)構(gòu)由幾個(gè)桿件組成，哪個(gè)桿件是曲柄。這些問題學(xué)生基本上都能回答出來，這樣使他們有成就感，容易提高學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性和主動(dòng)性。

2.講授新課環(huán)節(jié)

首先利用多媒體引入生活中實(shí)際例子，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。利用多媒體演示小孩兒平時(shí)騎自行車的視頻，他可以快速地蹬著自行車，腳踏板能作整周回轉(zhuǎn)，但是把自行車的坐墊調(diào)高腳踏板就只能在某個(gè)角度作來回?cái)[動(dòng)，也就是常說的只能踩半轉(zhuǎn)。而當(dāng)把車座調(diào)到大鏈輪中心的距離，腳踏、小孩的大腿和小腿構(gòu)成一個(gè)四桿機(jī)構(gòu)時(shí)，學(xué)生注意力都集中到屏幕上。從這個(gè)實(shí)例可以看出，騎車時(shí)大腿上下擺動(dòng)相當(dāng)于搖桿，車座到大鏈輪中心的距離相當(dāng)于機(jī)架，腳踏板繞大鏈輪中心整周轉(zhuǎn)動(dòng)相當(dāng)于曲柄，小腿相當(dāng)于連桿。可見，車座到腳踏板的距離不同，腳踏板轉(zhuǎn)動(dòng)情況也不同，有時(shí)是曲柄，有時(shí)是搖桿，這樣學(xué)生們幾乎都能看出來曲柄是否存在和桿件的長度有關(guān)。那么它們之間有怎樣的關(guān)系才能有曲柄存在？根據(jù)這個(gè)實(shí)例，利用CAD提前畫出騎車的運(yùn)動(dòng)簡圖，量好各桿的尺寸，大腿長度400mm，小腿長度300mm，腳踏板到鏈輪中心距離70mm，車座到鏈輪中心高度500mm時(shí)，即最短桿件與最長桿件長度之和小于其余兩個(gè)桿件長度之和能正常騎車，腳踏板能整周轉(zhuǎn)動(dòng)，曲柄存在。如果車座到鏈輪中心高度調(diào)成680mm，其余尺寸都沒變，最短桿件與最長桿件長度之和大于其余兩個(gè)桿件長度之和時(shí)腳踏板只能在一定角度范圍內(nèi)擺動(dòng)，曲柄就不存在了。這是曲柄存在的條件之一。

接下來，每4名同學(xué)分成一組，每組發(fā)一個(gè)用薄木條制作的四桿機(jī)構(gòu)，各個(gè)四桿機(jī)構(gòu)尺寸都不一樣。讓他們一起量尺寸，看看桿件長度不變，變更機(jī)架時(shí)機(jī)構(gòu)類型是否發(fā)生變化。最后每組找一個(gè)代表發(fā)言，說出他們拿到的四桿機(jī)構(gòu)構(gòu)件尺寸分別是多少，變更機(jī)架都能得到什么類型的機(jī)構(gòu)。經(jīng)過對兩組實(shí)例進(jìn)行分析，同學(xué)們可以總結(jié)出曲柄存在的條件有兩個(gè)：一是最短桿與最長桿長度之和必小于或等于其余兩桿長度之和，二是連架桿或機(jī)架中必有一最短桿，這兩個(gè)條件同時(shí)滿足時(shí)曲柄存在。

3.鞏固新知環(huán)節(jié)

在鞏固新知這個(gè)環(huán)節(jié)，引導(dǎo)學(xué)生根據(jù)四桿機(jī)構(gòu)的模型利用“曲柄存在的條件”推導(dǎo)出鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)三種基本類型的判別方法，并從習(xí)題冊上找2～3個(gè)典型習(xí)題，結(jié)合前面所學(xué)內(nèi)容可采用小組討論、找代表發(fā)言、小組之間互相補(bǔ)充或更正的教學(xué)方法，完成習(xí)題。

二、“曲柄存在條件”的教法分析

該節(jié)內(nèi)容的講授中，教師針對技校學(xué)生的特點(diǎn)要設(shè)法激發(fā)起學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，并結(jié)合授課內(nèi)容，把理論性較強(qiáng)的課本知識(shí)形象化、簡單化，引導(dǎo)學(xué)生探究學(xué)習(xí)。

從生活中實(shí)例出發(fā)，采用啟發(fā)誘導(dǎo)、探索發(fā)現(xiàn)的教學(xué)方法，配合以模型感受、多媒體演示等教學(xué)手段，能夠讓教學(xué)更直觀、形象。在學(xué)生學(xué)習(xí)方面，應(yīng)引導(dǎo)學(xué)生積極思索，大膽發(fā)言，增強(qiáng)師生間的互動(dòng)性，促使學(xué)生形成主動(dòng)探究和協(xié)作學(xué)習(xí)的良好學(xué)習(xí)習(xí)慣。