談電子線路復習課中演示實驗的教學策略

蔡志剛

摘要：本文著重探討了在中職的電子線路復習課中演示實驗的幾種常見教學策略：類比法、同根多源法、化繁為簡法、認知法等。

關鍵詞：電子線路；復習課；演示實驗；教學策略

中圖分類號：G633.7文獻標識碼：A文章編號：1003-6148(2012)4(S)-0038-2

演示實驗就是把理性化的物質形態(tài)在運動中攝取出具體的感性表象，進而上升為能夠正確反映客觀對表象本質的認識。它的優(yōu)點是能創(chuàng)設情境，激發(fā)興趣，促使學生產生最佳思維活動，進一步深化教學內容。在中職電子技術基礎復習課教學中，利用一些家用電器做演示實驗，可以充分利用直觀生動的物化過程取代枯燥而重復的講述。在現(xiàn)代生活中，家用電器日趨豐富，電子類專業(yè)的學生都對簡單的電器有所認識，這對利用生活電器做演示實驗奠定了基礎。為此筆者嘗試利用家用電器(如電視機、收錄機、話筒等)做一些演示實驗進行教學。下面結合教學演示實例對電子技術基礎章節(jié)的復習策略作簡要論述。演示實驗對學生掌握具體的知識，技能和發(fā)展智能目標都很關鍵。但在復習課再現(xiàn)教科書上的演示實驗顯得單調，教學效果適得其反，失去復習課的意義。但失去演示實驗的教學手段，就等于失去一個生動、形象的教學機會，這對復習課中演示實驗提出更高的要求。它的出現(xiàn)必須對教學內容進行更深、更廣的認識，由點到線、由線到網的知識網絡，根據課程內容的特點，電子技術在生活、生產領域廣泛應用。一個家用電器就像麻雀一樣，幾乎包含電子電工基礎知識。可以用電器中的一些基本單元進行演示實驗，更深層次認識電磁學基本概念(電容、電阻、電感、二極管、三極管、變壓器等)，把握電磁學基本運動規(guī)律(電磁互轉化思想，電荷的偏轉，加速等)，重現(xiàn)一些物理現(xiàn)象(靜電感應、自感等)。在演示過程中能創(chuàng)設更佳情境，激發(fā)興趣，使學生自發(fā)地利用自己所學知識分析、解決生活問題。從中認識到理論來源于實踐，并指導實踐的道理。

在復習課中，必須把基礎知識升華，更深更廣地認識事物。針對學生原有的認知能力，對演示實驗提出更高要求，是一種梳理總結的演示過程。它常用以下方法進行：

1類比法

電學通常是一門和諧美、對稱美的學科，在電學章節(jié)中尤為突出。通過一些實驗現(xiàn)象，有利于突出物理概念之間的區(qū)別和聯(lián)系。例如，在通電導體在磁場中受力的作用；運動導體在磁場中有感應電流產生。這兩種規(guī)律中，就可以用單放機護耳式耳機驗證電磁之間的聯(lián)系，護耳式耳機工作原理如圖1所示。當單放機輸出的強、弱信號電流通過耳機線圈時，磁鐵的磁場通電線圈電流強弱不同產生不同，振動暢值和振動頻率現(xiàn)象，帶動振膜產生聲音。反過來也可以利用耳機驗證電磁感應現(xiàn)象，把耳機插入單放機MIC插孔后(類似動圈式話筒)，傳聲給耳機引起振膜振動，導致線圈在磁場中運動、在閉合回路中產生感應電流，經單放機后發(fā)出放大的聲音。同樣發(fā)電機與電動機原理等一些電磁現(xiàn)象都可以利用類比方法來突出其區(qū)別和內在聯(lián)系。

2同根多源法

同根多源法是根據學生已有知識水平，設計各種演示實驗，達到同樣結果。它有利于學生的發(fā)散性思維。例如：如何在閉合回路中產生變化的小電流呢?可以用不同的麥克風的作用進行演示。取下錄音機中的錄音話筒(屬于電容駐極體式，如圖2所示)、及卡拉OK話筒頭(屬于動圈式如圖1所示)。當聲波引起駐極電容器的極板振動，使二極板間的距離d變化引起電容量C的變化，由于極板的p電量不變，根據兩極板電壓U=O／C，所以U也發(fā)生變化，引起回路電流也發(fā)生變化，這是駐極體式話筒傳聲原理。圖1中是動圈式話筒，是根據聲波引起振膜振動帶動紙；圈切割磁力線，圈切割磁方線，引起線圈與外電構成回路中有電流產生，兩者之間的工作原理不同，但卻引起同樣傳聲的效果。在這新穎的演示和講解過程中就會激發(fā)學生發(fā)散性思維，利用不同想法來解決同一問題。同時利用此方法引導學生求電源電動勢的內阻、判別變壓器的初級與次級的、判斷用電器的是否串、并聯(lián)等不同的設計方法。

3化繁為簡法

化繁為簡法是指利用盡可能少量、效果明顯元器件進行演示實驗。它力求簡單、明了，在演示實驗選材提出更高要求。它不是重復，而是對以往實驗進行改革，增加信服力度。例如在自感現(xiàn)象的演示實驗，按傳統(tǒng)的方法往往不能發(fā)小燈泡發(fā)光的明顯“延時”現(xiàn)象。如以下改進，如圖3所示，把小燈泡改接為單向LED二極管。此元件額定工作電壓2V左右，額定工作電流1毫安至幾十毫安，它的工作時電阻可達幾百歐至上千歐，且發(fā)光與通過的電流是同步的?？朔诵襞莨ぷ鲿r熱惰性導致實驗效果不明顯的現(xiàn)象，LED發(fā)光二極管可以利用廢棄電器上的電源指示燈就地取材。同時我們也可以利用雙向變色LED二極管演示電磁感應現(xiàn)象，改變傳統(tǒng)的靈敏電流計來判定線圈是否有感應電流產生。如圖4所示，略加線圈匝數(shù)，使線圈的內阻增大，當磁鐵在線圈中上下運動時，可以觀察到雙向發(fā)光二極管根據運動方向發(fā)出不同的顏色的光，就很好驗證了電磁感應現(xiàn)象及電流方向，體現(xiàn)演示實驗的生動性和靈活性。同時引導學生用雙向LED二極管來取代三相交流發(fā)電機上的三盞小燈泡根據發(fā)光的顏色不同，來斷定導體切割磁力線方向不同，根據亮度的強度來判定三相交流電相位差及最大值順序。

4認知法

認知法是指針對學生原有的認識水平，進行引導學生的認知能力，促使學生開闊視野。用一臺用電器，可以指引學生從整體到單元、單元到個體、再整合到整體。如黑白電視能把一個小信號變即有聲有色的圖像，學生往往感到奧妙無窮，渴望進一步認識?？梢灾笇W生看黑白電視電源電路，電源電路圖原理圖如圖5所示，有降壓、整流、濾波、取樣等部分構成，這幾部分就把電子線路知識中的二極管特性、電容特征、電阻的分壓作用、變壓器原理、放大電路、負反饋等知識點串聯(lián)在一起。在演示講解過程中無形中就把這些知識進行了梳理、加強縱向聯(lián)系。在顯像管電路中，可以分析觀察內部電路及外部行、場偏轉線圈，復習磁場和電場對電子的加速和偏轉的作用。利用收音機的無線部分來復習LC振蕩電路，從這種電路讓學生感覺到課本中基本電路在用電器中的廣泛應用。既能喚起他們的回憶，又能激發(fā)他們的學習興趣。從個體集合中，可以通過實物投影儀指引學生觀察各種類型電阻(碳膜、金屬膜、碳質、線線、熱敏電阻等種類)、電容(鋁電解電容器、有機膜電容、鉭電解電容器等)、電感(固定電感、阻流圈、行、場偏轉線圈等)、變壓器(電源變壓器、音頻變壓器、中頻變壓器、高頻變壓器等)等基本原件。從個體認識元件的多樣性，從單元體會到知識的聯(lián)系性，從對電視機電路整體電路認識增強了學生學習電子線路的一個整體性。

在復習課中利用以上方法做演示實驗是一種新的嘗試，實際證明利用生活家電作深層次演示為主體的復習課教學策略，不但使學生知識能力與教學目標很好結合，而且大大提高學習興趣。在直觀生動、貼近生活的環(huán)境中復習，針對職高學生來說不免是一種良好的教學方法。

參考文獻：

[1]楊成偉，用演示實驗突破物理習題課難點[J]物理教學探討，2009(3)：60

(欄目編輯羅琬華)