类比教学法在中职《汽车机械基础》教学中的应用研究

杭州市交通职业高级中学 侯义芳

《汽车机械基础》是中职汽车运用与维修专业的一门基础性课程，该课程以汽车结构为主线，针对中职教育的特点，紧贴汽车行业的实际要求，整合了工程材料、工程力学、机械零件、机械原理、金属工艺学及液（气）压传动等多门课程的内容，涉及面广，许多概念非常抽象，专业术语较难理解，对学生的逻辑思维和抽象思维能力要求较高，对初涉汽车专业的中职学生来说学习难度很大，因此这是一门让教师和学生都心生畏惧的课程。

1 运用类比教学法的可行性分析

1.1 类比教学法的含义

类比教学法是解决陌生问题的一种常用策略。它让我们充分开拓思路，运用已有的知识、经验将不熟悉的问题与已经解决了的熟悉的问题或其他相似事物进行类比，从而创造性地解决问题。类比教学法被广泛应用于各学科中，有着科学的依据和坚实的理论基础，尤其是符合建构主义学习理论和类比迁移理论。

（1）类比思维是建构主义学习理论的应用体现。当代建构主义者认为：在学习的过程中，教师不是简单地把知识传递给学生，而是由学生主动地建构知识的体系，这种建构只能由本人建构，任何人都不能替代。学习过程同时包含两个方面的建构：一方面是对头脑里原有经验的改造和重组；另一方面是对新信息的意义的建构。建构主义者更重视第一种建构，强调学习者在对概念的理解遇到陌生的情景时，能够灵活地构建有丰富经验的背景来指导大脑的活动。因此，任何学科的学习和理解都不能被动，而应主动地根据自己的经验对外部的信息进行筛选、处理，从而使新旧知识和经验不断地相互作用。

学生在学习过程中看到陌生概念和规律时，总是主动地不断在大脑搜索与此相关的信息，再根据相关信息进行筛选和处理。当发现新问题与旧知识有相似点时，会进行比较和推测，使用类比法正是遵循这个过程。当发现两个对象在某个方面有相似点时，总是会主动思考两个对象在其他方面的联系。

（2）迁移理论是类比教学法的理论源泉。当人们遇到第一次出现的问题时，总是会将自己曾解决过其他问题的方法再次拿来解决问题，这种策略称为类比迁移。我们把第一次出现的问题称为靶问题，把过去已经想办法解决的问题称为源问题。根据类比的定义知道，源问题和靶问题就是类比的对象，进行类比时，本质上就是进行类比迁移，所以有时我们把类比法称为类比迁移。研究表明，类比迁移是学习新技能、科学知识，进行科学发现和探索，培养创造性的一个重要途径。一次成功的学习应该要靠大脑中的旧知识旧情景，并且要以此为基础学习新知识和构造新情景，即类比迁移。

1.2 类比教学法契合中职学生的学习特征

进入中职教育阶段后，学习仍然是中职学生的主要任务。中职教育阶段的学习与中学阶段的学习相比，在学习内容、学习方法等方面都发生了较大的变化，如学习内容具有专业性、学习途径具有多样性、学习方法具有自主性等。这些变化对于文化基础比较薄弱，缺乏学习兴趣，没有良好学习习惯的中职学生来说要求过高。教师如果想在教学中调动学生的积极性，就必须改变现有的教学方法。

而类比思维正是契合了上述学习特点，充分利用学生的所见所闻所学，要求学生学会动脑，从而掌握知识。久而久之，学生就能掌握科学的、专业的思维方法，积极主动地参与学习。

1.3 类比教学法在《汽车机械基础》教学中的可操作性

在探索和改进《汽车机械基础》教学的过程中，笔者经常运用类比教学法，化繁为简，化抽象为具体，帮助学生更好地理解所学知识，明显地提升了教学成效。后来笔者查阅相关资料文献，发现类比教学法在一些普遍认为比较难的科目教学中也得到广泛应用，如类比教学法在物理学中应用、在C语言中的应用、在操作系统教学中的应用、在组织学教学中的应用等，都取得了良好的教学效果。于是笔者更加坚信，把类比思维应用到《汽车机械基础》的教学中是切实可行的。

2 类比教学法在《汽车机械基础》教学中的应用

我校采用的是崔振民、张让莘主编的高教版《汽车机械基础》教材。笔者按照概念讲解、公式理解、规律描述等步骤对教材进行梳理，同时采用多样化的类比源，从学生的生活经验和切身体验出发，或从已学知识开始，将多个概念公式进行比较分析，创设多元化教学情境，激发学生的探究兴趣，引导学生主动学习。

2.1 运用类比教学法讲解概念

在讲解一些较难的概念时，恰当使用类比教学法进行教学，既有利于新概念的讲解，又有利于旧概念的复习。如在讲解“转动惯量”时，学生刚一接触到这个概念感到非常茫然，笔者在教学中将其与“质量”进行类比。运动的物体具有惯性，质量是衡量其惯性大小的物理量；转动的刚体具有转动惯性，转动惯量是衡量刚体转动惯性大小的物理量。通过这一类比，学生就容易理解了。《汽车机械基础》中类似的概念还有很多，具体见表1所列。

2.2 运用类比法理解公式

（1）类比已学知识。在教学中，利用类比思维的比较分析进行公式推导，可提高教学效果。例如在讲解刚体定轴转动时，涉及到角速度、角加速度、刚体绕定轴转动定律、转矩的功率等很多概念及其计算公式，如果采用传统的讲法，学生很难理解。此时笔者将刚体的转动和物体的平动进行类比讲解，起到事半功倍的效果，具体比较见表2所列。

（2）多概念类比。学生普遍反映第七章《材料力学基础》概念公式多，理解难，记不住，不会用。笔者发现通过概念、公式、定理的相似性进行类比教学，可以有效提高学生的学习效率。以研究杆件的4种基本变形为例，即轴向拉伸与压缩、剪切、扭转和弯曲，分析其内力、应力及强度条件等方面的运用，具体比较见表3所列。

表1 运用类比教学法讲解概念举例

表2 刚体定轴转动与物体的平动的类比

表3 4种基本变形形式内力、应力和强度条件的对应关系

2.3 运用类比教学法描述规律

（1）类比切身体验。在讲解某些机械原理、传动规律时，恰当运用类比教学法会卓有成效。如在讲解刚体定轴转动中角速度和线速度的关系时，教材中这样描述：“作定轴转动的刚体，其上所有各点角速度相同，但任意点的运动快慢却不一定一致，因此用线速度来表示转动物体上任意一点运动快慢的程度。”少数悟性好的同学并不难理解，但大部分同学对角速度和线速度却感到困惑了，这时笔者就用同学们熟悉的旋转木马为例进行讲解。旋转木马有内圈外圈，当木马旋转时，内圈和外圈所转的圈数是相同的，但是坐在外圈的人会感觉到更快。通过以上的类比方法讲清了作定轴转动的刚体角速度和线速度的概念及其关系，学生们听得津津有味。

（2）多概念类比。《汽车机械基础》中许多概念是属于同一范畴的，此时将这些概念进行类比讲解，可以避免学生彼此混淆。如常见的机械传动有链传动、带传动和齿轮传动，在讲解它们传动比的特点时，都是既有瞬时传动比，又有平均传动比。一会儿恒定，一会儿变化，学生常常是糊里糊涂，张冠李戴。笔者用类比的方法把各种传动的传动比一起讲解，并用相应的英语单词进行备注，学生们一目了然，轻松掌握，具体比较见表4所列。

（3）常识性类比。在讲解齿轮传动的传动比时，教材中的描述是：“齿数相同的齿轮啮合传动，速度不变；小齿轮驱动大齿轮时，转速降低；大齿轮驱动小齿轮时，转速升高。”为了让学生更好地理解这段文字，笔者在实际教学中采用了常识性类比：一个成人和一个儿童一起走路，若想保持路程一致，大人跨一步，小孩则需要跨两步或更多步，通过这么一个通俗易懂的类比，学生们很快理解了齿轮传动比的含义。

表4 常见的机械传动传动比的类比

3 教学效果分析

（1）学生成绩得到提高。笔者在运用类比教学法的过程中，设置了一个试点班和一个对照班：试点班为汽修1603班，全班40人；对照班为汽修1602班，全班41人。课程均采用相同大纲、相同课时和相同教材。试点班采用“类比教学法”进行教学，而对照班则按照传统的课堂教学模式进行教学。经过一学期的学习，从最终考试成绩来看，试点班全班学生考试成绩均为及格，90分以上的高分段明显高于对照班，平均分也高，这说明“类比教学法”对改善学生的学习效果有很大的帮助。

（2）改善了课堂生态。在教学实践中运用类比教学法，提高了学生学习的积极性，班级的学习氛围也得到了改善。同时也提高了教师的职业成就感，所谓教学相长，在这样积极良好的课堂氛围下，也很好地改善了师生间的关系。

（3）增强了学生的学习能力。所谓授之以鱼不如授之以渔，在《汽车机械基础》的教学中，笔者系统地、巧妙地运用了类比教学法，让学生从实例或体验探究中类比、感悟和领会，不仅真正掌握了知识，而且积累了丰富的生活经验，有利于发展学生的逻辑推理素养，激发其创新思维。

4 结语

类比教学法是将未知待学习的研究对象和学生已熟知事物或对象进行类比，从而达到解决新问题与发现新结论的一种有效的教学方法，大大提高课堂教学效果。在《汽车机械基础》的教学中，还有一些概念笔者暂时没想好如何进行类比，因此在未来的教学过程中，笔者将不断进行探索，以期不断提高教学质量。