【摘要】在分析電工教學(xué)中對(duì)學(xué)生能力培養(yǎng)基礎(chǔ)上,總結(jié)了電工教學(xué)培養(yǎng)學(xué)生綜合能力、探究能力、知識(shí)遷移能力、創(chuàng)新能力培養(yǎng)的實(shí)踐過程,這些能力的培養(yǎng)有助于電子其它知識(shí)的學(xué)習(xí),也會(huì)在一定程度上促進(jìn)其它學(xué)科的學(xué)習(xí)。
【關(guān)鍵詞】電工教學(xué);教學(xué)方法;能力培養(yǎng)
電工基礎(chǔ)學(xué)習(xí)的好壞會(huì)影響電子其它學(xué)科的學(xué)習(xí)效果,所以在電工教學(xué)中必須認(rèn)真思考如何提高學(xué)生的能力從而保證其有一個(gè)騰飛的空間,電子電工教學(xué)中如何加強(qiáng)對(duì)學(xué)生的創(chuàng)新能力、探究能力、知識(shí)遷移能力等的培養(yǎng),是新課程下不容忽視的關(guān)鍵。針對(duì)現(xiàn)在職高學(xué)生接觸面廣、信息量大、思維活躍、好奇心盛、可塑性強(qiáng)等特點(diǎn),開展行之有效的方法,進(jìn)行有效的引導(dǎo),實(shí)現(xiàn)綜合能力的培養(yǎng)。下面就談?wù)勎以陔姽し矫娼虒W(xué)中培養(yǎng)職高學(xué)生能力而采取的幾種做法:
一、運(yùn)用比較學(xué)習(xí)法,提高學(xué)生的綜合分析能力
在電工學(xué)習(xí)中,很多知識(shí)點(diǎn)之間是相互關(guān)聯(lián)的,那么在這其中我們應(yīng)找出它們之間的相同與不同點(diǎn),搞清它們的前后因果關(guān)系,這樣能有效地幫助學(xué)生綜合分析能力的進(jìn)步。
譬如在研究電路中關(guān)于功率的公式P=U2/R=I2R的比較學(xué)習(xí)。
從這個(gè)公式上來看,電路中負(fù)載的功率與電阻成正比同時(shí)也成反比,這怎么可能?相互矛盾;那么這個(gè)關(guān)系式是不是錯(cuò)了呢?讓我們通過比較來發(fā)現(xiàn)其中的奧秘吧!
要弄清楚這個(gè)問題必須先分析電路中負(fù)載串聯(lián)和并聯(lián)電路的特點(diǎn)和重要特性。
1.負(fù)載串聯(lián)時(shí),電路的特點(diǎn)是:
(1)電路中電流處處相等;I1=I2=I3=……=In=I。
(2)電路兩端的總電壓等于各負(fù)載兩端電壓的代數(shù)和。U1+U2+U3+……+Un=U。
功率的表達(dá)式是P=UI通過U=IR轉(zhuǎn)換能得到P=I2R;
2.負(fù)載并聯(lián)時(shí),電路的特點(diǎn)是:
(1)各條支路電路中的電壓與總電壓相等;U1=U2=U3=……Un=U。
(2)電路中的總電流等于各條支路的電流之和。I=I1+I2+I3+……+In。
功率的表達(dá)式也可以這樣轉(zhuǎn)換,P=UI,I=U/R,而得出P=U2/R。
這樣看起來這兩公式都沒有問題,那怎么會(huì)出現(xiàn)相反的結(jié)論呢?
我們研究物理量之間的關(guān)系時(shí),經(jīng)常用的方法是先確定其它量不變的情況下,討論某兩個(gè)物理量之間的變化關(guān)系,不然的話是很難得到正確結(jié)論的。同理,在這個(gè)問題中,我們要研究電路中負(fù)載的功率與電阻這兩個(gè)量之間的關(guān)系,而公式P=U2/R和P=I2R中都有三個(gè)量,我們必須在保持第三個(gè)量不變的基礎(chǔ)上才能討論這兩個(gè)量的關(guān)系,具體說,在P=I2R中我們只有確定I相等或不變,才能說P與R的關(guān)系是怎能樣的。什么時(shí)候I相等?通過上面的特點(diǎn)來看是負(fù)載串聯(lián)時(shí)的情況,所以可以說,在負(fù)載串聯(lián)時(shí),功率與電阻成正比是正確的。
對(duì)于P=U2/R,可以看出只有U不變或相等的情況下,才能說P與R之間是什么關(guān)系,什么時(shí)候U相等?負(fù)載并聯(lián)時(shí)?。∷哉f,在負(fù)載并聯(lián)時(shí),功率與電阻成反比是成立的。
綜合以上討論的結(jié)果我們可以得到結(jié)論:當(dāng)負(fù)載之間是串聯(lián)關(guān)系時(shí),我們用P=I2R判斷電路中負(fù)載的功率與電阻的關(guān)系,從而解決具體的問題;當(dāng)負(fù)載之間是并聯(lián)關(guān)系時(shí),我們用P=U2/R來判斷電路中負(fù)載的功率與電阻的關(guān)系,解決具體問題。
在其它一些問題的學(xué)習(xí)過程中,我們同樣可以用這種分析、比較和綜合的方法來操作,學(xué)生的分析、綜合能力也會(huì)有比較大的提高。
二、探究式教學(xué),培養(yǎng)學(xué)生的自主探究能力
我們知道以往的教學(xué)主要是老師講學(xué)生聽,學(xué)生是個(gè)被告動(dòng)的學(xué)習(xí)過程,主觀能動(dòng)性少有發(fā)揮,這樣教學(xué)效果總是差強(qiáng)人意,因此在實(shí)踐中我通過開展探究式教學(xué),從而使學(xué)生的探究能力大為提高。
在電流表、電壓表的改裝教學(xué)中,改過去的演示實(shí)驗(yàn)和學(xué)生實(shí)驗(yàn)為探究實(shí)驗(yàn)。
在實(shí)驗(yàn)探究教學(xué)中,遵循循序漸進(jìn)的原則,在探究教學(xué)的前期,把改裝的原理(表頭串聯(lián)電阻改裝成電壓表,表頭并聯(lián)電阻改裝成電流表)及靈敏電流表工作原理給學(xué)生作介紹(以理論去指導(dǎo)實(shí)踐),探究的內(nèi)容由簡單到復(fù)雜(先建立學(xué)生的自信心,才能開展后面的探究學(xué)習(xí)),程序由部分環(huán)節(jié)的探究到完整環(huán)節(jié)的探究(由點(diǎn)到面),探究活動(dòng)包含了“提出問題,猜想假設(shè),設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn),進(jìn)行實(shí)驗(yàn),分析與討論,評(píng)估與交流?!睂?shí)驗(yàn)由學(xué)生自己提出問題和自主設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)(首先應(yīng)讓學(xué)生通過學(xué)習(xí)知道如何提出問題,而根據(jù)問題去設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn))。學(xué)生通過探究性實(shí)驗(yàn)?zāi)苷J(rèn)識(shí)到電流通過靈敏電流表的最大值并不變但量程已發(fā)生變化(電阻的串聯(lián)、并聯(lián)知識(shí)的應(yīng)用)。然后,讓學(xué)生拆開電壓表或電流表看內(nèi)部結(jié)構(gòu),再讓學(xué)生拆開萬用表看內(nèi)部結(jié)構(gòu),使學(xué)生對(duì)儀表認(rèn)識(shí)更進(jìn)一步。
由于在探究學(xué)習(xí)過程中,學(xué)生通過自己的大腦和自己的手得出的結(jié)論,因此,他的記憶時(shí)間更長遠(yuǎn),對(duì)問題理解的程度更深入,各知識(shí)點(diǎn)之間的關(guān)聯(lián)也更清楚,培養(yǎng)了學(xué)生的探究能力,對(duì)知識(shí)的應(yīng)用也更得心應(yīng)手。
三、由此及彼,培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)遷移能力
我們發(fā)現(xiàn)很多學(xué)生的學(xué)習(xí)成績不錯(cuò),但是,他不能將所學(xué)習(xí)的知識(shí)靈活運(yùn)用于實(shí)踐中,高分低能,知識(shí)的遷移能力差,從而不能取得理想的教育效果,影響了他的發(fā)展。在電工教學(xué)中,我注意了這方面能力的培養(yǎng),取得了相當(dāng)好的效果。
在《用鉛筆芯使電路中的電流連續(xù)地變化》實(shí)驗(yàn)中,通過鉛筆芯長度的改變來觀察燈的亮度和電流表示數(shù)的變化。我們得到結(jié)論,接入電路中的鉛筆芯的長度改變是會(huì)伴隨著電阻變化的,也就是說鉛筆芯能導(dǎo)電。這時(shí)我想到了知識(shí)的遷移。
我拿一個(gè)按鍵損壞,導(dǎo)電不良的遙控器,讓他們幫我解決難題。
小心拆開遙控器,觀察導(dǎo)電橡膠部分,發(fā)現(xiàn)磨損嚴(yán)重,當(dāng)將按鍵按下時(shí),電視機(jī)沒有任何反應(yīng),這可怎么辦?
有學(xué)生提出能不能用鉛筆芯試一試?怎么試?用整個(gè)鉛筆芯還是用一部分?用HB的還是用2B、3B、4B的好?
最終,通過試驗(yàn),發(fā)現(xiàn)用4B鉛筆芯涂在導(dǎo)電橡膠上比較好。
四、玩轉(zhuǎn)多媒體,培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新設(shè)計(jì)能力
現(xiàn)在的學(xué)生由于從小就接觸了電視、電腦等新的媒體工具,所以在我們的電工教學(xué)實(shí)踐中也必然要將多媒體應(yīng)用于教學(xué)中,這樣一方面彌補(bǔ)我們學(xué)校在實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)方面的不足,另外在學(xué)習(xí)中也能培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力。
在學(xué)習(xí)電學(xué)方面的知識(shí)時(shí),我應(yīng)用了GP—12多媒體實(shí)驗(yàn)室(Edison3)。
首先我們來看一下多媒體實(shí)驗(yàn)室的界面,
我們可以通過鼠標(biāo)來移動(dòng)左邊的電源、燈泡、開關(guān)等等元器件到實(shí)驗(yàn)臺(tái)上,在右邊就相應(yīng)地有電路圖展現(xiàn),非常清晰的對(duì)應(yīng)關(guān)系,可以幫助我們搞清實(shí)物與電路圖之間的轉(zhuǎn)換關(guān)系。下面是歐姆定律的實(shí)驗(yàn)演示:
我們可以對(duì)電阻參數(shù)、電源參數(shù)進(jìn)行修改,從而觀察在電阻、電源在變化時(shí),各物理量之間的關(guān)系。
在實(shí)驗(yàn)中,我們通過右邊窗口中的分析項(xiàng)的設(shè)定參數(shù),工具中的圖表窗口和方程編輯器,對(duì)電路的各種狀態(tài)進(jìn)行設(shè)計(jì),使同學(xué)們?cè)谶M(jìn)行實(shí)驗(yàn)時(shí),能充分調(diào)動(dòng)積極性,發(fā)揮他們的主觀能動(dòng)性,促使他們?nèi)ハ?,去做,去?shí)踐,去創(chuàng)新;錯(cuò)了沒有問題,不用擔(dān)心器件的損壞,點(diǎn)一下工具菜單中的修復(fù),就可以修復(fù)。電路可以任意連接,同學(xué)們?cè)诖诉^程中明顯的思維活躍,每個(gè)同學(xué)都躍躍欲試,大大激發(fā)同學(xué)們的創(chuàng)新能力。
通過電工教學(xué),能使同學(xué)們的各方面能力有了大幅度的提高,同時(shí),在電子線路、電子裝配等學(xué)科的學(xué)習(xí)中也體現(xiàn)出在電工教學(xué)中所培養(yǎng)的能力有了用武之地,使各門學(xué)科的學(xué)習(xí)相得益彰,共同進(jìn)步。