浙江省温岭市技工学校 林海卫
中职数学课与数控专业课契合的探究
浙江省温岭市技工学校 林海卫
中职数控专业学生是以男生为主体的学习群体,无论是学习氛围的创设,还是兴趣的激发都具有挑战性。数学与数控有着紧密的联系,作为数学教师,要想更好、更有效地激发课堂教学,深入去了解数控专业课及其相关领域是非常重要的。让数学课与数控专业课有效地契合,可以培养学生学习的主动性,激发学生主动建立数控专业问题与数学知识点的联系。本文将契合分为四个方面来阐述:感受前奏、体会探究、品尝练习、回味实践。
契合;数学;数控专业
中职数控专业学生在数学学习意识方面较其他专业要稍强,因为他们能够意识到数学在该专业中的重要性。然而,他们对数学学习虽有明确的意识,但苦于学习能力低下,兴趣不浓,缺乏毅力,同时带着以往数学学习的心理阴影,最终带给中职阶段数学学习思维上的艰涩、情感上的痛苦以及行为上的逃避。任何学科要达到完美的地步都离不开数学,正如马克思所说:“一种学科只有成功地运用数学,才算达到完善的地步。”因此,教师必须转变观念,以学生为本,以社会需求为本;改进教学方法,提高学生的学习积极性。
细细品味数控专业的课程,当教师了解该专业的主干科目及熟悉教材内容之后,对于自身的教学意识将有很大的变化,甚至感觉驾驭课堂的能力变得更强了。《机械制图》《数控编程》《车工工艺》《CAD》《机械基础》等都与数学知识有着密切联系,这给我们实施有效的数学教学提供了更多的针对性。著名教育学家陶行知先生说过:“先生的责任不在于教,而在于教学生学。”我们如何才能促进学生在课堂上学习数学知识,如何才能教导学生熟练掌握数学知识应用到数控专业上,如何才能实现数学课与数控专业的有效契合呢?契合:指投合,意气相投。数学知识和专业问题契合,才能共同进步;数学课教师和专业课教师契合,才能做好职业教育。中职数学课与数控专业课契合,指在进行数学文化课教学时,引入数控专业课的元素,可以在创设情境中使用数控专业课的例子,也可以在教学过程中设置与数控专业相关的问题。
数学教学的抽象性是它的一个特殊性,在教学中要竭力从学生的认知水平出发,加强教学与日常实训的联系,以解决实训中的实际问题,创设教学情境。因此,新课导入应该关注学生的生活经验,努力创设一个“生活化”的情境,让学生在生动具体的现实情境中开始学习、体验和理解数学。
例如,在“圆的标准方程”的教学中,创设这样的情境:
如图1所示,现要加工一个零件,已知R30的圆心B在工件的左边上,且圆弧一端点为A,如何确定B点的位置呢?
(图1)
此例从学生熟知的零件图纸出发,找准学生兴趣和认知水平的着落点,扣人心弦地引入,能引起学生的认知冲突,打破学生的心里平衡,激发学生的学习兴趣、好奇心和求知欲,使学生充分感受到数学课与数控专业的美妙契合,让数学课堂精彩纷呈。
数学知识的学习主要是以之前学习到的知识作为基础展开的。教学实践研究表明,人对事物的认识过程需要从具体到抽象、由浅入深、由表及里,而在数学学习中,基于建构主义理论,在已经学习到知识的基础上寻找新的契合点,然后再环环相扣,有效围绕知识的内在联系提出新的问题。教师在课堂上应该留出时间给学生进行讨论、活动,引导学生主动参与、乐于探究,使得学生自己产生对学习的成功体验,进而主动去探究知识和掌握知识。
例如,在“弧度制”的教学中,可以做如下设置:
问题1:一个周角是多少度?
问题2:什么叫弧度制?
问题1和问题2为学生创设回忆思考的情境,又是很自然的引入。
问题3:角度制与弧度制有什么区别和联系?
问题4:圆弧长公式是什么?
通过学生的充分讨论,激发学生的学习热情,在讨论过程中教师参与指导。
问题5:在车床上加工工件时,工件圆周上任意一个质点做匀速运动,设圆的半径为20cm,点A在1s内由A点运动到B点所经过的弧长为200cm,求(1)1s内点A经过的圆心角;(2)点A在1s内所旋转的周数。
随着问题的层层深入,教师及时提出一个与实训中相关的实际例子,这样学生能随着老师的问题而不断地进行更深入的思考,这个问题很自然得到解决。
通过环环相扣的设计,让学生在小组合作中学习,树立了学生的应用意识,使学生体验到:数学融入专业,同时又服务于专业。学生是学习的主体,只有通过他们自身的活动才能生效。层层递进的课堂设计,才会让他们主动探究,使得我们的课堂激情不断,效果凸显。
新课程理念要求教师对数学课堂教学进行精心设计,提高课堂教学的有效性,其中课堂练习是课堂教学中的一个重要环节。教师在课堂上多设计和专业紧密联系的个性化练习,激发学生的求知欲,调动学生解题的积极性,培养学生应用意识和解决问题的能力。通过练习能够让学生感受到生活中的数学,加深知识的印象;通过练习可以展示学生的才华,张扬学生的个性。
例如,在“解三角形”的教学中,让学生模拟在数控专业中的场景:
1.如图2所示,有一只碎轮,只残留一小部分。若用卡尺量得它的宽度为L=60mm,高度为H=12mm,求碎轮所在原圆的直径D。
2.如图3所示,多孔工件安装在车床的花盘上加工,先钻镗好C孔,然后移动工件加工A、B两孔。移动工件时应计算出水平移动尺寸和垂直移动尺寸,以便依据它们调整工件位置。试根据图中所给数值分别求出加工A孔、B孔时应移动的水平尺寸和垂直尺寸。
(图2)
(图3)
心理学中指出:经常启发学生动手、动口、动脑,自己去发现问题、解决问题,才能使学生真正地动起来,学有所获。因此,只有紧密地联系生活、融入专业,把书中的知识激“活”,通过教师精巧的设计,使得学生在数学课堂上享受精彩,促进学生的发展,从而提升数学的价值。
数学来源于生活,又应用于生活。数学学习的实质是为了解决问题,如何让学生在实践活动中提出问题和解决问题,这都需要教师引导学生把数学知识应用到具体的生活和专业中去,体现真正的学有所用。
如图4所示的零件轮廓曲面,其母线是一条与Z轴夹角为θ的直线,轨迹是一个椭圆。以某一直线为母线,沿轨迹运动而形成的立体型面叫作简单立体型面。加工这种立体型面一般采用球头铣刀。数值计算的目的是求出球头铣刀球心的运动轨迹。
(图4)
数学在数控专业的用途还真不少,特别是在数控的编程、产品的图纸等方面。作为数学教师,在教授自己学科的同时,有必要去了解相关专业课的教学进度,我们可以适时地调整教学计划,看看需要什么补什么,让学生主动去学习和探究,既理解为什么要使用数学方法,同时又让他们学会如何用数学方法建立模型解决实际问题。这样就使得数学知识与数控专业知识发挥最佳的契合作用,让他们在今后的职业生涯中能够施展出来,同时让其在技能比赛中提升学生对知识的融会贯通,达到回味无穷的效果。
总之,作为中职的数学教师,应该更新观念,先协调好数学课与专业课的教学过程,再根据数控专业的要求对数学的具体内容做合理地安排和增删,最后与数控专业老师共同探讨,将学生培养从单纯的知识型向能力型、应用型转变。让学生在与专业密切结合的学习氛围中成为学习的主人,充分感悟数学课与数控专业课的有效契合,让学生更好地适应专业课的学习,从而提高学生的数学素养,提升就业能力,使中职数学课焕发生命的活力。
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