“電感式熒光燈電路的裝接”互動式教學(xué)設(shè)計(jì)

特古斯

摘 要：傳統(tǒng)教學(xué)方式逐漸成了制約新型人才培養(yǎng)的瓶頸，繼承和創(chuàng)新教學(xué)方式可以很好地促進(jìn)教學(xué)質(zhì)量的提高，對培養(yǎng)學(xué)生的問題意識、探究能力、合作能力、創(chuàng)新能力等都大有裨益。

關(guān)鍵詞：熒光燈；互動；創(chuàng)新；實(shí)驗(yàn)

中圖分類號：G633.7 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1003-6148（2017）3-0028-4

互動式教學(xué)模式是指學(xué)生在教師的主導(dǎo)下，通過課前準(zhǔn)備、學(xué)生自學(xué)、小組合作、代表主講、教師點(diǎn)評等一系列形式多樣、積極主動的學(xué)習(xí)環(huán)節(jié)來達(dá)到學(xué)習(xí)要求的一種課堂教學(xué)模式。它強(qiáng)調(diào)師生間相互交流、相互激勵、相互探討，得以實(shí)現(xiàn)教學(xué)相長；強(qiáng)調(diào)生生之間相互幫助、相互監(jiān)督、相互啟發(fā)、相互促進(jìn)，得以實(shí)現(xiàn)共同提高。形成以教師為主導(dǎo)、學(xué)生為主體的多邊互動的課堂結(jié)構(gòu)。素質(zhì)教育的教學(xué)觀點(diǎn)認(rèn)為“教學(xué)過程是師生交往，積極互動，共同發(fā)展的過程，沒有互動，就不存在或未發(fā)生教學(xué)”。

當(dāng)前“講授式”仍然是很多職業(yè)院校物理課堂教學(xué)的主要方式，“接受式”學(xué)習(xí)仍然是學(xué)生的主要學(xué)習(xí)方式，學(xué)生缺乏問題意識、探究能力、合作能力、創(chuàng)新能力的現(xiàn)象相當(dāng)普遍，傳統(tǒng)教學(xué)方式和學(xué)習(xí)方式現(xiàn)如今已逐漸成了制約新型人才培養(yǎng)的瓶頸。基于以上認(rèn)識，筆者在教學(xué)中嘗試了互動式教學(xué)方式，收到了良好的教學(xué)效果。如下是筆者的“電感式熒光燈電路的裝接”教學(xué)設(shè)計(jì)。

1 教學(xué)目標(biāo)

（1）掌握鎮(zhèn)流器、啟輝器、燈管的檢測篩選方法。

（2）學(xué)會安裝熒光燈電路。

（3）通過熒光燈電路的裝接過程，培養(yǎng)學(xué)生的思維能力和想象能力。

（4）通過實(shí)驗(yàn)活動，增強(qiáng)理論聯(lián)系實(shí)際的意識和技能，激發(fā)學(xué)習(xí)興趣，培養(yǎng)良好的科學(xué)態(tài)度。

（5）通過互動，培養(yǎng)學(xué)生與人交流的合作精神和積極參與的意識。

（6）培養(yǎng)認(rèn)真、嚴(yán)謹(jǐn)、踏實(shí)的實(shí)驗(yàn)習(xí)慣，進(jìn)一步加強(qiáng)安全用電意識。

2 教學(xué)重點(diǎn)

（1）鎮(zhèn)流器、啟輝器、燈管3個核心部件的檢測篩選。

（2）熒光燈電路的裝接與測試。

3 教學(xué)難點(diǎn)

熒光燈電路故障點(diǎn)的判斷及處理。

4 主要教具

熒光燈套件（20瓦燈管、20瓦鎮(zhèn)流器、啟輝器、燈腳、啟輝器座、拉線開關(guān)、插頭、燈架、緊固螺釘）、剝線鉗、鋼絲鉗、尖嘴鉗、螺絲刀、試電筆、MF-47型萬用表、DT9205型數(shù)字表、1.5伏干電池、電池盒、按鈕開關(guān)、2 500伏絕緣電阻表、紅色發(fā)光二極管（導(dǎo)通電壓2.1伏）、鱷魚夾、絕緣膠布、絕緣軟導(dǎo)線、多媒體課件等。

5 學(xué)時(shí)安排

2學(xué)時(shí)。第1學(xué)時(shí)掌握核心部件的檢測篩選，第2學(xué)時(shí)學(xué)會安裝與故障檢修。

6 主要教學(xué)方法

互動式教學(xué)法。

7 設(shè)計(jì)思路

筆者所任課班級是16級汽修中專班，經(jīng)調(diào)查發(fā)現(xiàn)大多數(shù)學(xué)生的物理基礎(chǔ)知識較薄弱，對電工知識和電工技能了解甚少，在初、高中學(xué)習(xí)階段接觸此類知識的機(jī)會也很少，部分學(xué)生雖然對新知識有一定的學(xué)習(xí)興趣，但學(xué)生總體對學(xué)習(xí)物理課缺乏一定的耐心，認(rèn)為物理抽象、難懂，因此學(xué)習(xí)的自覺主動性差，互相幫助意識不強(qiáng)，理論聯(lián)系實(shí)際的能力不強(qiáng)。從教材的要求來看，本節(jié)內(nèi)容側(cè)重于自感現(xiàn)象在熒光燈電路中的應(yīng)用方面的了解，而本教學(xué)設(shè)計(jì)在努力遵循教材的要求外特別強(qiáng)調(diào)了對學(xué)生理論聯(lián)系實(shí)際能力培養(yǎng)方面的挖掘，以突出“職業(yè)能力”這一思想來進(jìn)行教學(xué)，讓學(xué)生在形象生動的實(shí)驗(yàn)互動中體會到學(xué)習(xí)的樂趣，為培養(yǎng)學(xué)以致用的職業(yè)能力打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

8 新課引入

師：熒光燈電路的核心部件有哪些？它們在電路中各起什么作用？請畫出日光燈電路圖。

（評：培養(yǎng)學(xué)生自覺的學(xué)習(xí)習(xí)慣以及較強(qiáng)的識圖能力。）

生：燈管在電路中起發(fā)光作用，鎮(zhèn)流器在電路中起產(chǎn)生瞬間高壓和限流的作用，啟輝器在電路中起自動開關(guān)的作用。

師：本節(jié)課的實(shí)驗(yàn)任務(wù)就是裝接日光燈電路，在鎮(zhèn)流器、啟輝器、燈管3個核心部件中如果任意一個部件存在故障的話，裝接之后熒光燈電路能正常工作嗎？

生：不能。

師：所以在安裝熒光燈電路時(shí)，我們首先要對鎮(zhèn)流器、啟輝器、燈管等核心部件進(jìn)行必要的檢測與篩選，只有這樣才能夠很好地順利完成熒光燈電路的裝接任務(wù)。那么，用哪些方法來檢測判定鎮(zhèn)流器、啟輝器、燈管3個核心部件的好壞呢？

（評：以問題作為新課引入是培養(yǎng)學(xué)生發(fā)散思維能力的好辦法。）

生：

（1）利用一節(jié)5號干電池與鎮(zhèn)流器串聯(lián)做手被電擊震顫的小實(shí)驗(yàn)來判斷鎮(zhèn)流器的好壞。

（2）將啟輝器與白熾燈串聯(lián)后接通220伏的交流電來觀察判定啟輝器的好壞或直接代換法。

（3）用萬用表來檢測判斷燈絲的通斷。

師：以上幾種判斷熒光燈核心部件好壞的方法都很正確，除此之外還有沒有其他更實(shí)用的檢測判斷方法？

（評：這時(shí)學(xué)生對這一提問感到很新奇，于是他們馬上又投入到尋求答案的思考活動當(dāng)中，但一時(shí)又答不上。這一問打破了學(xué)生腦海的平靜，激發(fā)了學(xué)生探究知識的欲望，抓住這一時(shí)機(jī)，便開始了新課教學(xué)。）

9 新課教學(xué)

9.1 熒光燈核心部件的檢測

師：請看多媒體屏幕，鎮(zhèn)流器是一個帶鐵芯的電感線圈，外殼是鐵皮，線圈與金屬外殼之間填充有絕緣物質(zhì)（瀝青等），20瓦鎮(zhèn)流器電感線圈的電阻是多少？測量時(shí)應(yīng)選萬用表的哪一擋？

生：用R×10 Ω擋，測得20瓦鎮(zhèn)流器線圈的電阻約為92歐姆。

師：線圈與金屬外殼之間的絕緣電阻是多少？測量時(shí)應(yīng)選萬用表的哪一擋？如果測量結(jié)果是零，那么此類鎮(zhèn)流器還能用嗎？

生：要用R×10 kΩ擋測量，線圈引線與外殼之間的電阻為無限大，如果測量發(fā)現(xiàn)絕緣電阻很小或?yàn)榱?，說明鎮(zhèn)流器存在嚴(yán)重的漏電現(xiàn)象，即存在安全隱患，所以此類鎮(zhèn)流器需更換。

（評：培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度和實(shí)用技能，增強(qiáng)安全用電的意識。）

師：生活中發(fā)現(xiàn)有些鎮(zhèn)流器用萬用表檢測時(shí)線圈是通的，但實(shí)際應(yīng)用時(shí)卻很難啟動點(diǎn)燃燈管，即鎮(zhèn)流器產(chǎn)生瞬間高壓的性能很弱。

師：當(dāng)指針式萬用表的量程選擇開關(guān)置于R×1 Ω擋時(shí)，紅黑表筆之間的電壓約為1.5伏。如圖1所示，將兩只發(fā)光二極管（導(dǎo)通電壓為2.1伏）反向并聯(lián)后跟鎮(zhèn)流器并聯(lián)，然后將萬用表的一支表筆與鎮(zhèn)流器的一個接線樁頭接觸，將另一只表筆反復(fù)碰觸鎮(zhèn)流器的另一個接線樁頭時(shí)，由于鎮(zhèn)流器反復(fù)產(chǎn)生瞬間高壓使發(fā)光二極管持續(xù)發(fā)光閃爍，檢測表明鎮(zhèn)流器的電感性能良好。

（評：以形象的語言、熟練而規(guī)范的操作，把書本知識、抽象理論和實(shí)際事物及現(xiàn)象聯(lián)系起來，幫助學(xué)生形成清晰、鮮明的表象，以便于學(xué)生在實(shí)驗(yàn)操作中進(jìn)行模仿、練習(xí)，為學(xué)生盡快掌握操作技能打下良好基礎(chǔ)。）

師：請利用指針式萬用表來檢測判斷鎮(zhèn)流器電感性能的好壞。

（評：積極引導(dǎo)學(xué)生參與檢測實(shí)驗(yàn)并巡回指導(dǎo)是提高實(shí)訓(xùn)實(shí)驗(yàn)教學(xué)效果的好方法。）

師：將2 500伏絕緣電阻表的E、L檢測線的鱷魚夾分別夾住啟輝器的兩個引腳，當(dāng)沿順時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)絕緣電阻表的搖把時(shí)，會發(fā)生什么現(xiàn)象？

請看多媒體屏幕和演示過程，啟輝器的檢測方法如圖2所示，用2 500伏絕緣電阻表的紅色檢測線L鱷魚夾和黑色檢測線E鱷魚夾分別夾住啟輝器的兩個引腳，當(dāng)以每分鐘120轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)速沿順時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)絕緣電阻表的搖把時(shí)啟輝器發(fā)出橘紅色的光，實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象表明啟輝器性能完好，反之啟輝器損壞。

（評：邊演示、邊講解，充分調(diào)動學(xué)生的視覺和聽覺功能，力求操作正確、規(guī)范，是實(shí)驗(yàn)課教學(xué)的重要步驟。）

師：做檢測啟輝器實(shí)驗(yàn)時(shí)，注意兩只手不要碰觸鱷魚夾以防被電擊。

師：燈管的燈絲斷開或燈管漏氣怎樣檢測？

生：用萬用表檢測燈絲電阻通斷情況，燈絲電阻約4歐姆左右。

師：請看多媒體屏幕和實(shí)驗(yàn)演示過程，怎樣判定燈管是否漏氣 ？

將萬用表的量程選擇開關(guān)置于 R×1 Ω擋，直接測量燈管兩側(cè)燈絲的電阻，將測量值與標(biāo)準(zhǔn)值相比較，測量值為4歐姆左右。根據(jù)熒光燈的工作原理可知熒光燈燈管開始啟動點(diǎn)燃時(shí)所需氣體放電電壓約為800伏，因此我們把絕緣電阻表所輸出的2 500伏高壓直接加在燈管兩端，以觀察燈管內(nèi)氣體能否發(fā)生電離或放電現(xiàn)象來判別燈管是否漏氣。如圖3所示，用2 500伏絕緣電阻表的紅色檢測線L鱷魚夾和黑色檢測線E鱷魚夾分別夾住燈管兩側(cè)的引腳，當(dāng)以每分鐘120轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)速沿順時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)絕緣電阻表的搖把時(shí)，如果燈管發(fā)出白色的光，表明燈管沒有漏氣其性能完好，反之燈管漏氣損壞。

在師生互動、生生互動的教學(xué)氛圍中完成了精彩的實(shí)驗(yàn)與檢測，這樣不僅使學(xué)生掌握了檢測技能，而且培養(yǎng)了學(xué)生的綜合素質(zhì)。

9.2 裝接日光燈電路

（1）按照布局圖進(jìn)行電器件布局；

（2）按照電路圖和功能要求進(jìn)行線路連接；

（3）通電驗(yàn)證；

（4）測量熒光燈正常工作后各部件兩端的電壓，如圖4所示，為熒光燈電路的檢測示范過程。

師：當(dāng)熒光燈點(diǎn)亮后處于穩(wěn)定工作狀態(tài)時(shí)，此時(shí)利用萬用表對鎮(zhèn)流器、啟輝器、燈管三者兩端的電壓進(jìn)行測量，將測量數(shù)據(jù)記入表1。

（說明：每兩個同學(xué)組成一個實(shí)驗(yàn)小組，各實(shí)驗(yàn)小組均在20分鐘內(nèi)完成了日光燈的裝接任務(wù)，當(dāng)日光燈都亮起來時(shí)同學(xué)們都沉浸在實(shí)驗(yàn)成功的喜悅當(dāng)中，因此大大地激發(fā)了學(xué)生學(xué)習(xí)物理的興趣。）

學(xué)生在教師的引導(dǎo)下，通過師生互動、生生互動的探究實(shí)踐過程順利完成了熒光燈電路的裝接任務(wù)，突出了職教“學(xué)與做一體化”的教學(xué)理念，使學(xué)生在“做中學(xué)、學(xué)中做”，在互動探究中得到了發(fā)展。

9.3 故障分析與檢修

師：請看多媒體，如果啟輝器兩端電壓過高時(shí)，有可能引起小電容器內(nèi)部絕緣層的擊穿，即電容器兩個極板連在一起，啟輝器電容擊穿是熒光燈電路的常見故障，假如你在生活中遇到這種故障，而且手頭沒有別的啟輝器可替換時(shí)，你將怎樣應(yīng)急處理此故障？

生：

（1）接通熒光燈電路的電源后，將啟輝器在其座內(nèi)沿逆時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)。

（2）把啟輝器從啟輝器座上取下后，將啟輝器內(nèi)的小電容去掉。

（3）用拉線開關(guān)替代啟輝器。

師：很好，以上應(yīng)急處理故障的方案都是很正確的。

假如將熒光燈電路中的鎮(zhèn)流器去掉，熒光燈還能正常工作嗎？為什么？

生：如果去掉鎮(zhèn)流器后燈管兩端電壓變?yōu)殡娫措妷?20伏，此時(shí)啟輝器就立刻發(fā)生輝光放電并隨即短路燈管，由于燈管燈絲電阻才4歐姆，根據(jù)歐姆定律通過燈絲的電流大大增加使燈絲立刻燒斷，因此絕不允許去掉鎮(zhèn)流器。

師：熒光燈正常工作后，啟輝器為什么不再起輝？

生：由于啟輝器與燈管并聯(lián)，啟輝器兩端的電壓約為67伏，低于啟輝器的啟輝電壓130伏，因此啟輝器不能起輝。

（評：師生互動、生生互動的探究活動是培養(yǎng)學(xué)生學(xué)以致用能力和綜合素質(zhì)的好辦法。）

9.4 實(shí)驗(yàn)總結(jié)

師：我們通過對熒光燈電路的測量和理論分析對鎮(zhèn)流器應(yīng)得出什么結(jié)論？

生：鎮(zhèn)流器起著產(chǎn)生瞬間高壓和分壓限流的作用。

師：本節(jié)課我們學(xué)習(xí)探究了熒光燈電路的裝接、檢測、檢修等知識，通過本節(jié)課你學(xué)到了什么，有哪些心得體會？

生：通過本節(jié)課的學(xué)習(xí)較好地掌握了熒光燈的工作原理，讓我們親自體驗(yàn)了電路的實(shí)際裝接實(shí)驗(yàn)和各種電工儀表的使用，通過親身體驗(yàn)，擴(kuò)展了我們的視野，進(jìn)一步提高了我們理論聯(lián)系實(shí)際的能力，認(rèn)識、分析、解決實(shí)際問題的能力，知識的綜合運(yùn)用能力。同時(shí)，讓我們感受到物理就在身邊，感受到物理知識對社會發(fā)展的推動作用，培養(yǎng)了我們善于觀察和互動交流的能力及樂于探究的習(xí)慣。

師：認(rèn)真填寫實(shí)驗(yàn)報(bào)告單，在實(shí)訓(xùn)體會欄中反映本次實(shí)驗(yàn)課中師生互動的情況，即好的方面和不足的方面，以便在教學(xué)反思中提高實(shí)驗(yàn)教學(xué)的效果。

9.5 作業(yè)

（1）鎮(zhèn)流器和啟輝器在電路中的作用及區(qū)別是什么？

（2）利用鎮(zhèn)流器的電感特性和啟輝器的感溫特性，請同學(xué)們設(shè)計(jì)幾件實(shí)用的科技小制作。

（3）在20瓦鎮(zhèn)流器、20瓦燈管的熒光燈電路中，能否用40瓦的鎮(zhèn)流器代替20瓦的鎮(zhèn)流器？為什么？

（4）在熒光燈電路工作時(shí)，如果日光燈兩端的燈絲發(fā)紅，燈管不亮，故障點(diǎn)在哪里？怎樣檢修？

（5）晚上斷開熒光燈的開關(guān)后，燈管仍有微亮是什么原因？怎樣檢修？

（6）熒光燈時(shí)亮?xí)r暗，啟輝器頻繁啟動，或燈管嚴(yán)重閃爍，或燈管內(nèi)亮區(qū)滾動是什么原因？怎樣檢修？

（7）鎮(zhèn)流器發(fā)燙，并伴有焦味是什么原因？怎樣檢修？

10 教學(xué)反思

初步教學(xué)實(shí)踐表明，互動式教學(xué)能夠引導(dǎo)學(xué)生告別接受式學(xué)習(xí)，有利于學(xué)生問題意識和解決問題能力的形成；有利于學(xué)生積極的態(tài)度和創(chuàng)新精神的形成；有利于學(xué)生獨(dú)立性、自主性和健全人格的形成和發(fā)展。

參考文獻(xiàn)：

[1]肖敏.教學(xué)翻轉(zhuǎn)，構(gòu)建高中物理互動式高效課堂——以《牛頓第二定律》一節(jié)為例[J].物理教學(xué)探討，2016，34（1）：19-21.

（欄目編輯 鄧 磊）