学好铁碳合金相图,不但为学习后续课程打下基础,同时也培养了学生正确选择和合理使用合金材料、热处理加工工艺等能力。但由于该部分内容较为抽象、理论性较强、知识覆盖面广,同时又缺乏具体的实验或教具可以演示、技校学生理论知识接受能力差等原因,致使铁碳合金相图成为学生学习本门课程的瓶颈。教学中如何突破这一重难点,笔者结合多年的教学实践,提出粗浅的分析和化解方法。
　　一、铁碳合金相图教学内容的重点和难点
　　1.特性点、特性线是重点
　　铁碳合金相图描述的是铁碳合金中成分、温度与组织之间的关系,其图上的特性点和特性线是具有相同特殊物理意义的点或点的集合,简化铁碳合金相图中有7个特性点、6条特性线,12个相图组织。要掌握好铁碳合金相图,就必须弄清楚相图上各特性点、特性线的含义,才能为正确填写相图组织打下基础,进而利用铁碳合金相图分析铁碳合金成分、组织与性能之间的关系。
　　2.正确画出铁碳合金相图是难点
　　中职教材里对于铁碳合金相图虽经简化,但因含碳量不同,而又可分成若干类,各类铁碳合金随温度的变化又出现各种组织而使图面显得复杂,难于记取。根据中技学生的特点,要准确完整画出铁碳合金相图,对于学习基础较差的学生来讲,是有相当的难度。
　　二、铁碳合金相图教学难点原因分析
　　1.学生的认知能力
　　教学过程是一个学生认知发展的过程,也是一个循序渐进的过程,需要学生不断地理解、思考、融会贯通、自我调节,使自己的认知水平不断提高。众所周知,中技学生自身文化基础较差,学习能力低下,对于理论知识更是不感兴趣,认知能力存在较大的差异。而铁碳合金相图是一个理论性较强的知识,学生要在较短的时间内完成认知过程,确实较为困难,这就形成了教学难点。
　　2.受教学条件限制
　　《金属材料与热处理》是一门与生产实践联系较为密切的课程,教材中有许多相关的实验课题。但限于硬件设备的不足,或缺乏对实验数据的处理和分析,或相关的实验无法进行。如在铁碳合金相图的实际教学中,由于难以开展金相实验,没办法对金属的显微组织进行观察、分析、判断、演绎和归纳,从而使教学增加了难度。
　　三、铁碳合金相图教学重难点的化解方法
　　1.设疑引问,激发兴趣
　　设疑的目的是激发学生带着问题去学习,提高学生的学习积极性,培养学生分析问题、解决问题的能力。为了将学生的注意力集中到铁碳合金相图上来,在引入新课时,笔者首先列出相图中各点、线的含义,再让同学仔细观察相图,让学生对相图有初步的了解,并提出疑问,然后根据学生的提问挑选两三个有代表性的问题予以回答。如学生通过观察后会问到这样的问题:①铁碳合金相图是如何建立起来的?②相图上的成分坐标上表示的含碳量为什么仅是从0～6.69%,而不是从0～100%呢?通过老师的解答,自然地引出了铁碳合金相图。
　　2.引导演示,突破难点
　　如图1所示,画图的技巧是先画出坐标系,将横坐标三等分,两个等分点就是含碳量为2.11和4.3的点,将0～2.11的距离再三等分,第一个分点就是0.77的点,分别作出这三个点的垂线。纵坐标上,PSK的高度约等于ECF线高度的2/3,PSK线和ECF线与三条垂线的交点就是各个特性点,这样画出的图形才比较美观。学生在画图的过程中也加深了对相图的理解,这样就成功突破了教学难点。
　　3.动画演示,突出重点
　　接下来就是本节课中的重点内容,铁碳合金特性点、特性线的含义的讲解。铁碳合金相图虽经过简化,但特性点、特性线的含义仍然很多,整张相图也显得较为复杂,学生在听课时注意力往往无法集中,学习也跟不上教师的思路。为提高教学效果,笔者充分利用多媒体教学条件,制作教学课件,将特性点、特性线通过动画的形式展示出来,当鼠标点到某个特性点时,该点的含义就会自动弹出,并且用颜色突显出来,其他点的含义随着隐去,使整个屏幕显得简洁又重点突出,学生的注意力自然就会集中到该点上来(参见图1)。
　　特性线也一样,当讲到某条特性线时,用鼠标一点,该线就会以不同的颜色自动画出来,并同时弹出一个窗口解释该线的含义(参见图2)。这样的教学方法给学生留下了深刻的视觉效果,成功地突破了教学难点,顺利完成了教学目标。
　　4.图表结合,巩固知识
　　为了加深学生对铁碳合金相图重点、难点的知识内容的理解和记忆,达到更好的教学效果,最后还可以将重点内容也就是特性点和特性线的含义用表格做归纳小结(表1、表2),在老师的引导下,由学生们自己去比较、发现找到它们的相同点和不同点,这样在比较中加以引导,调动了学生的学习主动性,规律而不枯燥,明显增强了学生的理解与记忆。