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1、机械基础教学中运用探究式教学法的探索与思考摘要：探究式学习是一种积极的学习过程，本文提出在教学过程中运用“探究式教学法”，引导学生主动学习，让学生学习知识的同时，学习科学研究的过程或方法，培养学生自主探究的能力和创新意识。关键词： 探究式教学法 机械基础 自主探究机械基础是机械专业的一门重要的技术基础课，内容包括机械传动，常用机构和通用零件的工作原理、结构特点、使用维护等。课程涉及面广，知识点多；而近年来高职生源素质普遍下降，文化基础知识较差，又缺乏机械方面的感性认识，学习难度较大，再加上大部分学生学习缺乏积极主动性，传统的“满堂灌”式教学很难激起学生的学习兴趣，降低了教学质量和效益。 鉴于以
2、上情况，教师应该根据学生的情况因材施教，在传统的教学基础上，着力于培养学生的自学能力和独立解决问题的能力。笔者担任机械基础课程教学多年，尝试了多种教学方法，认为在教学过程中，探究式教学法可以更好地激发学生的学习兴趣，让学生去发现问题、解决问题，提高了教学效果。 一、探究式教学的内涵与特点1.探究式教学方法的内涵探索式教学法又称发现法、研究法，是指学生在学习概念和原理时，教师只是给他们一些事例和问题，让学生自己通过阅读、观察、实验、思考、讨论、听讲等途径去独立探究，自行发现并掌握相应的原理和结论的一种方法。它是一种面向学生发展，以学生为本，以课堂教学为轴心和以教材为载体，与社会生活和学生实际紧密
3、联系，教师在教学中作为引导者、促进者、帮助者，设置教学情景，学生运用探究的方法学习，主动地获取知识，形成主动参与，乐于探究的学习态度，关注培养学生搜集信息、分析问题、解决问题的能力，进而培养学生创新与实践的能力，达到机械基础课教学目的的新型教学方法。 2.探究式教学法的特点探究式教学改变传统课堂教学的教学理念，重视学生发展及学生创造性学习的能力培养；改变传统课堂教学重传授，学生强记，机械独立的训练，重交流、对话，以讨论式、协作式启发探究为主，重视创造精神的培养；改变传统课堂教学教师是居高临下的传授者，学生是被动接受者的师生关系，建立相互平等的组织者、协作者、参与者的新型师生关系。 二、探究式教
4、学法在机械基础教学中的应用 专业知识是枯燥的，在教学过程中不能僵化于一种教学模式，探究教学法重在“探究”，就是利用层次分明的“提问”内容，再结合问题的具体实际，因势利导，引导学生自己“探究”从而完成教学任务。实践证明，充分运用探究式教学模式，是提高课堂生动性以及培养学生联系实际，解决实际问题和创新能力的有效途径。1.创设问题情境，激发“探究”兴趣探究式教学的载体与核心是问题，是进一步探究的起点。学习活动是围绕问题展开的。教师需要根据教学目的和内容，精心考量，提出难度适度、逻辑合理的问题。从教学的角度讲，教师应设法给学生提供一种轻松愉快、生动活泼、新颖奇妙的问题情景，引导激发学生对所学知识产生浓
5、厚的学习兴趣，才能达到使学生主动探究，获取新知识，培养创造性思维的目的。探究式教学的成功与否，其问题的提出起着重要的作用。如：在进行铰链四杆机构的基本性质“曲柄存在的条件”的教学过程中，通过“比一比魔术”情境设置疑问，教师先利用满足曲柄存在条件四杆机构,变出“小魔术”:利用不用的杆做机架,教师可以“变”出曲柄摇杆、双曲柄和双摇杆等不同机构。然后请一名学生，同样用四杆机构（不满足条件），但是却得不到想要的效果。教师适时地提出问题：“同样是四杆机构，为什么你们不能做到呢？我们如何才能变出这个小魔术 呢？”。新颖奇妙的情景，会激起学生的兴趣，激发其继续探究的内在动力。在“内啮合棘轮机构”讲授中，我通
6、常提出这样一个问题：“为什么在倒链的时候，车子不会向后退呢？”这样的新奇、有趣的情景会极大地提高学生的探究兴趣，有兴趣到疑问，有疑问到好奇，由好奇引起需要，有需要引起思考。使学生处于一种迫切想要知道答案，进而“探究”所需要的答案的状态。2.引导探究，培养学生自主探究的能力这是教学的关键步骤，在这个环节中，教师必须突出学生的主体作用，让学生自己动手去实验或者查阅，来寻求问题的答案，提出某些假设，充分发挥学生的潜能，鼓励学生利用已有的知识主动大胆地推测、探究、提出问题，获得解决问题的策略和方法。但是，当学生进入问题情景后，常处于有所知却并非完全明白，或者是很想弄明白或不知道如何下手的状态。这时，教
7、师应抓住时机，教师提供一定的实验条件或必要的资料，适当地引导学生进行探究。就如“凸轮机构的工作过程以及从动件的运动规律”的教学中，学生已经得到结论：从动件的运动规律与凸轮的轮廓形状有关系。但如何去表达从动件的运动和凸轮的运动以及轮廓的关系，学生往往不知道如何下手。在整个探究过程中，教师应不失时机地发挥引导的作用，让学生去探究、解决问题，具体的实施过程如下：（1）教师演示挂图，提出问题：在对心外轮廓盘形凸轮机构中，凸轮等速回转一周，从动件的运动做何种运动？从动件运动与凸轮转动以及轮廓曲线有什么样的关系？这时，学生往往处于“不知所谓”的状态，教师及时引导，由浅入深，提出问题1：你能找出凸轮回转一周
8、，从动件的运动规律？这时，学生大部分都可以回答出来：因为凸轮的轮廓曲线，从动件在AB段上升、BC段停止不动、CD段下降以及DA段又停止不动。这时我们提出关键问题：“同学们能不能用你所学的知识，将从动件的运动和凸轮回转的关系清晰地表达出来呢？（2）第二个问题是开放性的，表述两个构件的运动关系，可以有很多种方法。这时，教师可以放手学生自己去讨论、思考、翻阅资料等。学生在激烈的讨论后往往会有很多种结果。例如有的同学说用语言表述，有的同学认为画图表等，这时教师要及时引导。语言表述这种方法不能动态地表示凸轮运动与从动件运动之间的关系，且叙述的过程比较复杂。下面是列图表的同学得到的结果凸轮转过的角度 0s
9、0s从动件的高度 hh00可以看出，虽然用图表方式比较清晰直观，简便。但是，不能完整地表达凸轮和从动件在任意一个时刻的动态运动关系。这时，教师引导学生用坐标轴的方式来表示。那么如何用坐标轴表示呢？（3）这个问题就涉及到我们的重点内容，学生在自己探究的过程发现，关键点的找出比较容易，例如A、B、C、D等几个特殊位置，学生一般做到这里，会提出新的问题；“那些其他的地方，应该怎样连出完整地曲线呢？” s B C A 转角 D（4）既然提到第3个问题，教师就要提醒学生，从动件上升最关键的原因是凸轮的轮廓曲线，要想做出完整地曲线图，我们应多找出几个位置。比如凸轮转角为30时，从动件的位移是多少呢？这时学
10、生在老师的提示下，利用30是的半径长度减去OA的长度，就得到从动件的高度。依次类推，多找出几个位置的点，就可以做出完整地曲线图。整个过程中，教师起到一个组织者、引导者的角色，由学生自己不断提出问题和解决问题。 在适当地时候，教师给予正确的引导和点拨，促使学生探究解决问题的方法，在完成曲线图的同时，也理解了从动件的运动与凸轮转角以及凸轮轮廓曲线的关系这一教学难点。3.及时反馈，分享矫正经过探究过程，学生要把自己查阅的资料或者方法进行总结梳理，得出自己的结论和解释。不同的学生或者团队可以就同一问题提出不同的解释或看法。他们要能够将自己的结论清楚地表达出来，大家共同探讨。比如上例中，在第（4）步中，
11、教师可以让学生各抒己见，把自己做出来的图像及时和大家分享，共同对比探讨。讨论的过程会发现，找的点越多得到的图像就越准确。教师在这个过程中要适时给予矫正，肯定长处，指出不足，注意营造融洽的交流氛围，体现出课堂的民主精神。在理解了整个做图过程后，教师顺势介绍在从动件的两种常用运动规律，完成教学任务。4.归纳延伸，拓展创新。这是探究式教学的重要环节，关系到教学目标的达成与否。在探究式教学的实施过程中，学生一直处于不断地发现问题和解决问题，不能对整个知识体系全面掌握，这时，在解决问题后需及时组织学生归纳、比较，回顾自己解决问题和分析问题的思维方法，构件完整的知识体系。此外，还要通过练习不断地深化、巩固
12、所学的知识。如在轮系中“定轴轮系传动比的计算”探究式教学中，学生在教师的引导下推导出定轴轮系传动比的计算公式，为了使学生掌握知识、发展思维，教师应根据教学内容，及时地组织，在反复的练习和应用的过程中强化能力、拓展创新。 比如在“死点位置”的探究式教学中，学生在掌握和理解了死点位置后，教师可以根据实际中的应用，将飞机起落架、钻床加紧装置等图布置给学生，让他们自己去体会死点位置的应用。这样有利于开发学生的智力，培养学生思考问题、解决问题的能力，有利于训练学生的发散思维，培养学生的创新意识。 四、探究法在机械基础教学应用过程中要注意的几个问题1.探究教学法的适用范围开展探究要选择好探究内容，并不是所
13、有的内容都适合于采用探究形式，一些陈述性知识，如体现名称、事实等方面的内容，采用接受阅读等方式就能较好掌握。如：同是轮系的内容，轮系的分类和特点就不适合探究，而对“定轴轮系传动比的计算”的探究，可以使学生深刻理解轮系的传动比的计算原理，真正掌握计算过程，做到举一反三。可见，选择适宜的探究内容是实施探究式教学形式的载体，切忌随意选择探究内容，造成内容与形式的脱离。此外，有些内容由于受学生学习准备情况或知识掌握深度限制，不宜进行探究教学。 2.要重视学习过程与学习结果的结合 学生分析问题解决问题的能力与素养的培养和提高，是实施探究式教学方法的目标，传授知识仅仅是手段，教师不仅要重视学生知识、技能、
14、情感等方面的学习结果，更要注重其学习过程，指导学生学会学习，让学生学会收集并分析资料，学会解难释疑方法，进而培养创新能力。 3.要重视教师主导和学生主体的衔接 教师要唤起学生开放的心态，提供合作讨论互相交流的机会，在师生、生生互动中探究。教师提供探索的线索，提供充分探索的时间，应让学生在民主和谐的探究氛围中充分表达自己的观点，保证学生在探索活动中产生积极的情感体验，引导学生积极主动地学好机械基础课。 4.要多种教学方法同时使用 探究法能激发学生的学习兴趣，是一种有效的教学方法。但它需要花费很多时间，是一条不经济的学习道路；它不利于使学生掌握系统的知识，练成必要的技能技巧。因此，在我们目前的条件下，它只能配合其他教学方法，在探索某些规律和理论时，或当现象间有因果和其他联系时，适当穿插运用，作为锻炼学生发现能力的一种手段。探究式的教学方式是一种教育创新，转变了教师的教学观念，改变了教师的教学行为和教学方式。探究式教学重学生的基础学力和对问题的探究能力。在学生探究交流的过程，师生互动，生生互动，有效地培养了学生合作的精神。通过对问题的探讨，对材料分析筛选，培养了学生科学的思维方法。真正把培养创新能力和社会实践能力结合起来，提高了发现问题、解决问题的能力，为将来培养
