比喻教學(xué)法在金屬材料與熱處理課程中的應(yīng)用探索

成澤偉

摘要：比喻是人類感知、思考、認(rèn)識世界的一種方式。在教學(xué)中運(yùn)用比喻不僅可以活躍課堂氣氛，激發(fā)學(xué)生的興趣，而且可以降低學(xué)習(xí)難度，提高學(xué)習(xí)效率。構(gòu)建和理解比喻能夠拓展學(xué)生的思維，培養(yǎng)創(chuàng)新能力。本文通過教學(xué)案例對比喻教學(xué)法在金屬材料與熱處理課程中的應(yīng)用進(jìn)行了闡述。

關(guān)鍵詞：比喻；教學(xué)；金屬材料與熱處理

中圖分類號：G642.41 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號：1674-9324（2018）33-0023-02

比喻是一種思維方式和認(rèn)知方式。通過對電視節(jié)目的分析發(fā)現(xiàn)，說話的人每25個詞匯中大約使用一個比喻；對科技著作的研究發(fā)現(xiàn)，比喻經(jīng)常用于發(fā)明、組織與解釋理論概念[1]。比喻應(yīng)用在教育教學(xué)中，稱之為比喻教學(xué)法。金屬材料與熱處理課程概念抽象，內(nèi)容涉及面廣，學(xué)生學(xué)習(xí)時普遍感到刻板抽象，不易記憶，難于理解和掌握。如果能在教學(xué)過程中應(yīng)用比喻教學(xué)法，即巧妙、生動地運(yùn)用比喻進(jìn)行教學(xué)，使學(xué)生愉快地融入課堂教學(xué)活動，快速記憶、理解和掌握教學(xué)內(nèi)容，能使教學(xué)效果顯著提高。

一、比喻的認(rèn)知功能

比喻是人類感知、思考、認(rèn)識世界的一種方式和工具。人類認(rèn)知的發(fā)展是根據(jù)已知的簡單、具體的事物概念或經(jīng)驗去認(rèn)識未知的復(fù)雜、抽象的事物。認(rèn)知功能是比喻的本質(zhì)屬性之一。《墨子·小取》中指出：辟也者，舉也（他）物而以明之也。古希臘哲學(xué)家亞里士多德在《詩學(xué)》和《修辭學(xué)》中說過：靈巧地使用隱喻的能力意味著對相似的一種頓悟，只有從隱喻中我們才能最好地把握新鮮事物[2]。建構(gòu)比喻包含對比喻要素的知覺、注意、判斷、分析和推理過程。接受比喻有對語音或文字的感知，有記憶、聯(lián)想，有對上下文的知覺，也有相似推理。因此，比喻是一個信息加工和處理的動態(tài)心理過程和認(rèn)知過程[3]，將其運(yùn)用在教育教學(xué)中，充分發(fā)揮其認(rèn)知功能。

二、比喻教學(xué)法的作用

比喻在教學(xué)中的突出作用包括：（1）活躍課堂氣氛，激發(fā)學(xué)習(xí)興趣。長時間的聆聽容易使學(xué)生感到厭倦，大腦進(jìn)入抑制狀態(tài)，無法接收來自教師的教學(xué)信息。一個生動、形象、富有趣味的比喻能夠瞬間打破課堂的沉悶枯燥，活躍課堂學(xué)習(xí)氛圍，使學(xué)生在輕松、愉悅的環(huán)境中積極的參與教學(xué)。（2）降低學(xué)習(xí)難度，提高學(xué)習(xí)效率。比喻的優(yōu)勢就是用熟悉、直觀、淺顯、具體、生動的事物來代替解釋陌生、復(fù)雜、深奧、抽象、枯燥的事物。在教學(xué)中運(yùn)用比喻，提高學(xué)生的感性認(rèn)識，快速記憶、理解和掌握教學(xué)內(nèi)容，降低學(xué)習(xí)難度，提高學(xué)習(xí)效率。（3）有效拓展思維，培養(yǎng)創(chuàng)新能力。構(gòu)建和理解比喻具有跳躍性和創(chuàng)造性，需要我們以感覺、知覺、注意、記憶、聯(lián)想、判斷、類比、分析、推理等，用事物間的相似點聯(lián)接比喻的喻體和本體。這個過程可以激發(fā)學(xué)生的想象力，培養(yǎng)學(xué)習(xí)思路在喻體領(lǐng)域橫向拓展，在本體領(lǐng)域縱向延伸，推動學(xué)生對事物的思考，鍛煉邏輯、推理和批判性思維，促進(jìn)創(chuàng)新能力的進(jìn)步。

三、比喻教學(xué)法的應(yīng)用實例

例1：金屬材料的熱處理是通過加熱、保溫和冷卻的方法來改變金屬的組織結(jié)構(gòu)，從而改善其性能的一種工藝。在講解時教師可以把一塊普碳鋼比喻成一個人。鋼的組織結(jié)構(gòu)包括鐵素體、珠光體、馬氏體等，如同人體內(nèi)的脂肪和肌肉。鋼的強(qiáng)度性能如同人的力量，鋼的熱處理過程如同人體運(yùn)動。假設(shè)這塊鋼在沒有經(jīng)過熱處理前它的組織是鐵素體、珠光體組織，在性能上表現(xiàn)為強(qiáng)度較低，承受力的作用而不破壞的能力低。經(jīng)過淬火熱處理，鋼的組織轉(zhuǎn)變?yōu)轳R氏體，強(qiáng)度明顯有了提高，承受力的性能大幅度增強(qiáng)。這如同人體沒有進(jìn)行體育鍛煉前有很多脂肪堆積，力量小、體質(zhì)差，通過體育鍛煉后脂肪轉(zhuǎn)變?yōu)榧∪饨M織，力量增大，體質(zhì)變好。通過比喻，學(xué)生把原本陌生的概念投射在自己身上，對熱處理的作用有了感性認(rèn)識，降低了學(xué)習(xí)難度。

例2：鋼的化學(xué)熱處理是利用化學(xué)反應(yīng)，有時兼用物理方法改變鋼件表層化學(xué)成分及組織結(jié)構(gòu)，以便得到比均質(zhì)材料更好性能的金屬熱處理工藝。在講解時，教師可以把鋼的表面層比喻成我們的皮膚，鋼的化學(xué)熱處理如同美容保養(yǎng)。皮膚經(jīng)受風(fēng)吹日曬，如果不進(jìn)行美容保養(yǎng)就容易暗黃粗糙、起皺紋，通過各種美容手段，如肌膚補(bǔ)水、增加膠原蛋白、減少黑色素來改善皮膚成分和質(zhì)地，使得皮膚白嫩光滑有彈性。一個鋼件如果在使用時不采取措施，那么它的表面就會被磨損、腐蝕、破壞，我們可以通過滲碳、滲氮等化學(xué)熱處理手段改變鋼表面層的成分及組織結(jié)構(gòu)，以此獲得更好的表面性能，耐磨損、耐疲勞、抗腐蝕氧化。教師抓住青少年注重儀表的心里，把專業(yè)學(xué)習(xí)內(nèi)容與他們關(guān)注的日常事物進(jìn)行比喻，淺顯地闡述了教學(xué)內(nèi)容，不僅使學(xué)生容易理解而且讓學(xué)生印象深刻。

例3：鐵碳合金相圖是研究碳鋼和鑄鐵成分、溫度、組織和性能之間關(guān)系的理論基礎(chǔ)，是制定各種熱處理工藝的依據(jù)。在講解時教師可以把相圖中的BC線和CD線比做一只大海燕的兩個翅膀，把GS線和ES線比做一只小海燕的兩個翅膀，整個相圖就是大海燕帶著小海燕在大海上飛翔。教師在具體講解時還可以引用詩歌、流行語等聲情并茂地講述。通過這樣的比喻把死板無趣的相圖變得活靈活現(xiàn)，妙趣盎然，增添了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，加深了學(xué)生對教學(xué)內(nèi)容的記憶。

例4：碳鋼組織中的鐵素體、奧氏體、馬氏體、珠光體等都是由鐵原子和碳原子組成的，不同的是它們的空間排列方式，并且可以通過不同的熱處理工藝使它們之間發(fā)生轉(zhuǎn)變。在講解時，教師可以把男生比作鐵原子，因其人數(shù)眾多、高大健壯，而把女生比作碳原子，因其人數(shù)少、嬌小靈活。奧氏體向珠光體和馬氏體的轉(zhuǎn)變?nèi)缤型瑢W(xué)和女同學(xué)們一起排列變換隊形。如果溫度降低緩慢、時間充裕，大家都可以跑到自己預(yù)定的位置，即發(fā)生珠光體轉(zhuǎn)變；但如果溫度驟降，大家還來不及行動，手腳就被凍僵硬了，無法長距離移動，只能稍稍挪動一步半步，即發(fā)生了馬氏體轉(zhuǎn)變。通過比喻，教師把抽象、微觀的模型變得具體、直觀，使學(xué)生容易想象、理解和記憶。

例5：鋼中的合金元素指在碳鋼的基礎(chǔ)上為了改善提高鋼的使用性能或工藝性能，有意地加入一種或多種金屬或非金屬元素。在講解時，教師可以把碳鋼比喻成我們的肌體，把合金元素比喻成各種維生素礦物質(zhì)，含量少、作用大。維生素礦物質(zhì)是維持我們肌體正常的生理功能、保持身體健康的必不可少的物質(zhì)。如果缺乏，肌體代謝會失去平衡，免疫力會下降，無法抵御各種疾病和病毒的入侵，我們就會生病，甚至死亡。合金元素就如同維生素礦物質(zhì)，適量的加入對提高碳鋼性能具有至關(guān)重要的作用，否則碳鋼在生產(chǎn)加工或者使用過程中就可能由于無法承受外力場、溫度場、輻射場和化學(xué)介質(zhì)的綜合作用而產(chǎn)生破壞，甚至失效報廢。

例6：鋼加熱奧氏體化，淬火快速冷卻至馬氏體轉(zhuǎn)變溫度以下，奧氏體將轉(zhuǎn)變?yōu)轳R氏體。馬氏體與鐵素體相比既有相同之處，也有顯著不同。在講解時教師可以把鐵素體比喻成學(xué)生的肚子，讓大家自己摸一摸?，F(xiàn)在是上課時間，正是兩餐之間，學(xué)生們的肚子里沒有多少食物，所以平平的，非常柔軟。這就像鐵素體一樣，固溶在里面的碳原子并不多，具有體心立方點陣，塑性好但強(qiáng)度硬度低。一會兒下課了，有學(xué)生飛奔去食堂一著急吃多了，肚子撐得向前突出，又鼓又硬，就如同鐵素體里固溶了太多的碳原子，大大超過了其飽和度，撐得鐵素體點陣在c軸方向伸長，a軸方向縮短，變成體心正方點陣，塑性大大的降低了，強(qiáng)度硬度顯著提高了，這時我們就稱之為馬氏體。教師在具體講解時還可以運(yùn)用肢體語言，生動、形象地描述不同組織之間的異同點，活躍課堂氣氛，調(diào)動他們的學(xué)習(xí)積極性。

四、結(jié)語

比喻教學(xué)法是一種深受學(xué)生歡迎的行之有效的教學(xué)方法，但教師在具體應(yīng)用比喻教學(xué)法時還要注意以下幾個問題：（1）比喻的科學(xué)、文化、哲學(xué)和道德價值；（2）比喻的貼切性、生動性、趣味性和有效性；（3）比喻要因地制宜、與時俱進(jìn)、隨機(jī)應(yīng)變[4]；（4）可以明喻、暗喻，可以幾個喻體共同闡述一個內(nèi)容；（5）應(yīng)用時語言、肢體、視頻、多媒體等協(xié)同配合；（6）多種教學(xué)方法和手段相結(jié)合，相輔相成。

參考文獻(xiàn)：

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