巧用對比法改進電工教學(xué)

李復(fù)然

摘 要：本文針對電工基礎(chǔ)教學(xué)難度大，淺談在課堂教學(xué)中如何巧用對比法講授新課、歸納總結(jié)、加深理解和記憶，促進學(xué)生學(xué)習(xí)。

關(guān)鍵詞：電工基礎(chǔ)；對比法；促進

中圖分類號：G642 文獻標識碼：B 文章編號：1002-7661（2015）05-009-02

職業(yè)院校的學(xué)生學(xué)習(xí)基礎(chǔ)普遍較差，因此學(xué)生普遍認為電工基礎(chǔ)課難學(xué)。原因主要有兩方面：一是概念、定律多且十分抽象，在理解和記憶上難；二是習(xí)題靈活多變，解題難。電工基礎(chǔ)課不僅是教好、學(xué)好電工專業(yè)課的基本條件，也是學(xué)生全面掌握電工專業(yè)知識的必要條件。筆者在多年的教學(xué)實踐中，巧用對比法，收到了良好的效果。

一、利用對比法講授新課

《電工基礎(chǔ)》學(xué)習(xí)難度較大，我在備課時對講授方法進行了設(shè)計，常采用對比法。如在講授電壓源與電流源時，學(xué)生對電壓源比較熟悉，覺得電流源不好理解。于是，我從兩種電源在生產(chǎn)中的實例、物理模型、教學(xué)模型及各自特點一一加以對比。在對比中指出其相似和不同點，再進一步說明兩種模型等效的原理，互換的條件。并提醒大家注意在互換中及以后的網(wǎng)絡(luò)分析中分清理想電源和實際電源，注意與電壓源并聯(lián)的電阻及與電流源串聯(lián)的電阻在什么條件下不予考慮，并各以一例來說明這些電阻對外部電路沒有影響等等。

在交流電路的分析中，學(xué)生對電阻比較熟悉，對電感和電容卻接觸不多。我在講授中打破了教科書的順序，采用并行進度，以便橫向?qū)Ρ取Ｎ覐娜N符號的含義、定義、電路模型、參考量與參考方向，導(dǎo)出各自與電壓電流的關(guān)系，相量圖及相量形式的歐姆定律，從而形成感抗、容抗與電阻的鮮明對比。然后進一步闡明三種電路的能量轉(zhuǎn)換、功率關(guān)系。最后總結(jié)三種元件的性質(zhì)、特點，并各舉一例進行對比分析與定量計算。這樣安排，可以加強對重點難點的講解。既保持了縱向系統(tǒng)的完整性，又突出了橫向?qū)Ρ?，使學(xué)生得到較深刻的印象。又如交流電路的諧振，串聯(lián)電路、并聯(lián)電路我各舉一例，從諧振的含義、諧振電路的特點、諧振的條件和諧振的應(yīng)用，并列往下講，分析其異同點。學(xué)生反映說，這樣聽課思路清晰，便于掌握各個物理量的概念和相互聯(lián)系。

二、利用對比法歸納總結(jié)

每講完一部分內(nèi)容，我都加以總結(jié)。在總結(jié)中，我注意用對比法去歸納全部內(nèi)容，列出定律、定理、各種物理量和相互關(guān)系以及各種電路分析方法，使基本內(nèi)容一目了然。經(jīng)過從整體到局部，從一般到個別的相互比較對照，進一步加強對基本概念的理解。如正弦量的表示方法，函數(shù)式與波形圖表達了正弦量的三要素，但不便于計算；有效值只反映正弦量強度的大小，不能反映各正弦量之間相位的關(guān)系，從而引出了相量法。相量表示了一個正弦量的大小和初相角。至于頻率，各運算量的頻率都一樣，所以略去旋轉(zhuǎn)因子。因此，相量法可以將正弦量以復(fù)數(shù)的形式方便地進行運算。由此可見，相量法是分析交流電路的有力工具。這樣對比解釋，使學(xué)生明確了相量法的重要性。

在歸納交流電路時，我在板書設(shè)計中，仍采用對比法。在黑板的一邊擺出串聯(lián)電路的圖形、電壓三角形、阻抗三角形、功率三角形；在黑板的另一邊擺出了并聯(lián)電路圖，電流三角形，導(dǎo)納三角形、功率三角形；中間寫出對應(yīng)的計算公式，然后分析兩種電路的特點。通過這樣歸納總結(jié)，使學(xué)生能較快地理清思路，一本厚書就這樣變薄了。

三、利用對比法加深理解和記憶

本課程中“等效”的概念貫穿全書，十分重要。一開始，許多學(xué)生并沒有真正理解“等效”的含義，只求表面變化。其實，等效的過程就是兩種模型的對比過程。如阻抗的串聯(lián)模型與并聯(lián)模型的等效互換是相對電路的兩個端口，有同樣的電壓和電流，不是指其中某一支路。我在講解中畫出兩者電路模型，導(dǎo)出各自的計算公式，并用同樣的參數(shù)從兩個方向各進行一次等效代換，指出其中的差別，從而使學(xué)生真正理解等效的內(nèi)在含義。又如星型與三角型的等效代換，它是變換前后對外等效。我從星型推向三角型，引出電阻值上升的結(jié)論。又從三角型推向星型，引出電導(dǎo)值上升的結(jié)論。兩邊對照，找出記憶規(guī)律。按照這種規(guī)律學(xué)生就很容易寫出從星型推向三角型及三角型推向星型的變換公式。經(jīng)過這樣的對比，加深了印象，使學(xué)生的記憶更牢固。

四、利用對比法進行解題分析

解題是對所學(xué)知識的綜合運用。學(xué)生常說聽得懂課，作不出題，這是因為他們對各種電路的分析方法掌握不好。如支路電流法、回路電流法、節(jié)點電壓法常常搞混，也搞不清到底用哪個簡便。針對這些情況，我及時課后輔導(dǎo)，加強題解分析，突出各種電路分析方法的對比。將各自的特點、要求與適應(yīng)范圍一一加以比較，從中發(fā)現(xiàn)一定的技巧。首先要求學(xué)生牢固掌握基爾霍夫兩條定律，因為這兩條定律是解題的基礎(chǔ)。當遇到某一具體電路時不要急于寫方程，要看清元件的連接關(guān)系，分析已知量與未知量。根據(jù)電路的特點：是回路少還是節(jié)點少，是已知電流源多還是已知電位點多，是部分求解還是全部求解，電路變形是否會簡化等等。通過這些分析才確定解題方法。力求使所設(shè)未知數(shù)最少，解題過程最簡單。我在習(xí)題講解中大部分講述了多種分析方法，最多的達八九種。最后歸納總結(jié)，讓大家分析哪種方法好。這樣，大家搞清了各種分析方法的區(qū)別，又明白了對不同電路、不同已知條件和不同的要求，要用不同的解題方法去適應(yīng)。課堂上我有時畫兩個不同的電路，叫兩個學(xué)生上臺要求五分鐘內(nèi)寫出分析與解題方法，然后我再補充或?qū)Ρ?。布置作業(yè)時，我不求多，但每做一題要求弄懂吃透，要求有圖形、有分析、有使用方法的對比。對于作業(yè)中一些易混淆的概念和易出錯誤的地方，我也擺出來讓大家評一評。通過這樣透徹分析，縱橫對比，大家不再死記硬背、生搬硬套，解題時也有了自己的分析方法與技巧。

五、注意的幾個問題

第一、對比要恰當，既要注意形式與內(nèi)容上的相關(guān)性，又要對比鮮明，不同點突出，即“對比度”大。要條理清晰，不要只是各種現(xiàn)象的簡單羅列，讓人覺得雜亂無章，這樣，就收不到應(yīng)有的效果。

第二、對比的兩者不要全是新內(nèi)容，最好有一個是相當熟悉的。如交直流電路對比，在直流電路中兩個電阻分壓，而交流電路中，電阻、電感串聯(lián)。前者學(xué)生有多年的印象，而后者是初次接觸，相量概念還沒有牢固建立，這就需要在講解中從學(xué)過的知識引導(dǎo)到新的知識，突出講清新知識的特點和新舊知識的區(qū)別。

第三、對比分析要擺得清，講得透。如電壓相量和復(fù)阻抗，二者都用復(fù)數(shù)表示，實部和虛部都有它確定的物理意義。但前者是相量，它表達一個正弦函數(shù)，這里要講清用相量表示正弦量的全過程，而復(fù)阻抗不是相量，僅是一個復(fù)數(shù)，不表達任何函數(shù)。

第四、對比要從不同側(cè)面、不同角度反復(fù)進行講解，才能對基本概念深刻理解，獲得較全面的認識。只有當學(xué)生從不同角度得到了深切體會，這種概念才能在頭腦中扎下根來。