比喻教学法在金属材料与热处理课程中的应用探索

成泽伟

摘要：比喻是人类感知、思考、认识世界的一种方式。在教学中运用比喻不仅可以活跃课堂气氛，激发学生的兴趣，而且可以降低学习难度，提高学习效率。构建和理解比喻能够拓展学生的思维，培养创新能力。本文通过教学案例对比喻教学法在金属材料与热处理课程中的应用进行了阐述。

关键词：比喻；教学；金属材料与热处理

中图分类号：G642.41 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2018）33-0023-02

比喻是一种思维方式和认知方式。通过对电视节目的分析发现，说话的人每25个词汇中大约使用一个比喻；对科技著作的研究发现，比喻经常用于发明、组织与解释理论概念[1]。比喻应用在教育教学中，称之为比喻教学法。金属材料与热处理课程概念抽象，内容涉及面广，学生学习时普遍感到刻板抽象，不易记忆，难于理解和掌握。如果能在教学过程中应用比喻教学法，即巧妙、生动地运用比喻进行教学，使学生愉快地融入课堂教学活动，快速记忆、理解和掌握教学内容，能使教学效果显著提高。

一、比喻的认知功能

比喻是人类感知、思考、认识世界的一种方式和工具。人类认知的发展是根据已知的简单、具体的事物概念或经验去认识未知的复杂、抽象的事物。认知功能是比喻的本质属性之一。《墨子·小取》中指出：辟也者，舉也（他）物而以明之也。古希腊哲学家亚里士多德在《诗学》和《修辞学》中说过：灵巧地使用隐喻的能力意味着对相似的一种顿悟，只有从隐喻中我们才能最好地把握新鲜事物[2]。建构比喻包含对比喻要素的知觉、注意、判断、分析和推理过程。接受比喻有对语音或文字的感知，有记忆、联想，有对上下文的知觉，也有相似推理。因此，比喻是一个信息加工和处理的动态心理过程和认知过程[3]，将其运用在教育教学中，充分发挥其认知功能。

二、比喻教学法的作用

比喻在教学中的突出作用包括：（1）活跃课堂气氛，激发学习兴趣。长时间的聆听容易使学生感到厌倦，大脑进入抑制状态，无法接收来自教师的教学信息。一个生动、形象、富有趣味的比喻能够瞬间打破课堂的沉闷枯燥，活跃课堂学习氛围，使学生在轻松、愉悦的环境中积极的参与教学。（2）降低学习难度，提高学习效率。比喻的优势就是用熟悉、直观、浅显、具体、生动的事物来代替解释陌生、复杂、深奥、抽象、枯燥的事物。在教学中运用比喻，提高学生的感性认识，快速记忆、理解和掌握教学内容，降低学习难度，提高学习效率。（3）有效拓展思维，培养创新能力。构建和理解比喻具有跳跃性和创造性，需要我们以感觉、知觉、注意、记忆、联想、判断、类比、分析、推理等，用事物间的相似点联接比喻的喻体和本体。这个过程可以激发学生的想象力，培养学习思路在喻体领域横向拓展，在本体领域纵向延伸，推动学生对事物的思考，锻炼逻辑、推理和批判性思维，促进创新能力的进步。

三、比喻教学法的应用实例

例1：金属材料的热处理是通过加热、保温和冷却的方法来改变金属的组织结构，从而改善其性能的一种工艺。在讲解时教师可以把一块普碳钢比喻成一个人。钢的组织结构包括铁素体、珠光体、马氏体等，如同人体内的脂肪和肌肉。钢的强度性能如同人的力量，钢的热处理过程如同人体运动。假设这块钢在没有经过热处理前它的组织是铁素体、珠光体组织，在性能上表现为强度较低，承受力的作用而不破坏的能力低。经过淬火热处理，钢的组织转变为马氏体，强度明显有了提高，承受力的性能大幅度增强。这如同人体没有进行体育锻炼前有很多脂肪堆积，力量小、体质差，通过体育锻炼后脂肪转变为肌肉组织，力量增大，体质变好。通过比喻，学生把原本陌生的概念投射在自己身上，对热处理的作用有了感性认识，降低了学习难度。

例2：钢的化学热处理是利用化学反应，有时兼用物理方法改变钢件表层化学成分及组织结构，以便得到比均质材料更好性能的金属热处理工艺。在讲解时，教师可以把钢的表面层比喻成我们的皮肤，钢的化学热处理如同美容保养。皮肤经受风吹日晒，如果不进行美容保养就容易暗黄粗糙、起皱纹，通过各种美容手段，如肌肤补水、增加胶原蛋白、减少黑色素来改善皮肤成分和质地，使得皮肤白嫩光滑有弹性。一个钢件如果在使用时不采取措施，那么它的表面就会被磨损、腐蚀、破坏，我们可以通过渗碳、渗氮等化学热处理手段改变钢表面层的成分及组织结构，以此获得更好的表面性能，耐磨损、耐疲劳、抗腐蚀氧化。教师抓住青少年注重仪表的心里，把专业学习内容与他们关注的日常事物进行比喻，浅显地阐述了教学内容，不仅使学生容易理解而且让学生印象深刻。

例3：铁碳合金相图是研究碳钢和铸铁成分、温度、组织和性能之间关系的理论基础，是制定各种热处理工艺的依据。在讲解时教师可以把相图中的BC线和CD线比做一只大海燕的两个翅膀，把GS线和ES线比做一只小海燕的两个翅膀，整个相图就是大海燕带着小海燕在大海上飞翔。教师在具体讲解时还可以引用诗歌、流行语等声情并茂地讲述。通过这样的比喻把死板无趣的相图变得活灵活现，妙趣盎然，增添了学生的学习兴趣，加深了学生对教学内容的记忆。

例4：碳钢组织中的铁素体、奥氏体、马氏体、珠光体等都是由铁原子和碳原子组成的，不同的是它们的空间排列方式，并且可以通过不同的热处理工艺使它们之间发生转变。在讲解时，教师可以把男生比作铁原子，因其人数众多、高大健壮，而把女生比作碳原子，因其人数少、娇小灵活。奥氏体向珠光体和马氏体的转变如同男同学和女同学们一起排列变换队形。如果温度降低缓慢、时间充裕，大家都可以跑到自己预定的位置，即发生珠光体转变；但如果温度骤降，大家还来不及行动，手脚就被冻僵硬了，无法长距离移动，只能稍稍挪动一步半步，即发生了马氏体转变。通过比喻，教师把抽象、微观的模型变得具体、直观，使学生容易想象、理解和记忆。

例5：钢中的合金元素指在碳钢的基础上为了改善提高钢的使用性能或工艺性能，有意地加入一种或多种金属或非金属元素。在讲解时，教师可以把碳钢比喻成我们的肌体，把合金元素比喻成各种维生素矿物质，含量少、作用大。维生素矿物质是维持我们肌体正常的生理功能、保持身体健康的必不可少的物质。如果缺乏，肌体代谢会失去平衡，免疫力会下降，无法抵御各种疾病和病毒的入侵，我们就会生病，甚至死亡。合金元素就如同维生素矿物质，适量的加入对提高碳钢性能具有至关重要的作用，否则碳钢在生产加工或者使用过程中就可能由于无法承受外力场、温度场、辐射场和化学介质的综合作用而产生破坏，甚至失效报废。

例6：钢加热奥氏体化，淬火快速冷却至马氏体转变温度以下，奥氏体将转变为马氏体。马氏体与铁素体相比既有相同之处，也有显著不同。在讲解时教师可以把铁素体比喻成学生的肚子，让大家自己摸一摸。现在是上课时间，正是两餐之间，学生们的肚子里没有多少食物，所以平平的，非常柔软。这就像铁素体一样，固溶在里面的碳原子并不多，具有体心立方点阵，塑性好但强度硬度低。一会儿下课了，有学生飞奔去食堂一着急吃多了，肚子撑得向前突出，又鼓又硬，就如同铁素体里固溶了太多的碳原子，大大超过了其饱和度，撑得铁素体点阵在c轴方向伸长，a轴方向缩短，变成体心正方点阵，塑性大大的降低了，强度硬度显著提高了，这时我们就称之为马氏体。教师在具体讲解时还可以运用肢体语言，生动、形象地描述不同组织之间的异同点，活跃课堂气氛，调动他们的学习积极性。

四、结语

比喻教学法是一种深受学生欢迎的行之有效的教学方法，但教师在具体应用比喻教学法时还要注意以下几个问题：（1）比喻的科学、文化、哲学和道德价值；（2）比喻的贴切性、生动性、趣味性和有效性；（3）比喻要因地制宜、与时俱进、随机应变[4]；（4）可以明喻、暗喻，可以几个喻体共同阐述一个内容；（5）应用时语言、肢体、视频、多媒体等协同配合；（6）多种教学方法和手段相结合，相辅相成。

参考文献：

[1]刘亚丽，王亚同.比喻的认知理论研究综述[J].河南大学学报（社会科学版），2008，48（2）：174-178.

[2]聂焱.比喻的认知功能[J].西北第二民族学院学报，2006，（2）：44-49.

[3]王玉英.关于比喻修辞的认知性研究[D].长春理工大学硕士论文，2005：5-6.

[4]高萍.妙“比”生花形象教学[J].新课程：下，2014，（3）：30-31.