高考考題電控部分延展性分析

白秋桂

摘要：筆者通過分析浙江省新高考以來，通用技術(shù)學(xué)科選考電子控制電路模塊真題的特點，從考題的延展性與難度遞增兩個角度加以詳析，并以此為出發(fā)點，在核心素養(yǎng)大背景下，提出低起點、重基礎(chǔ)，抓核心要點、不偏離主線，重實踐操作等三個有效復(fù)習(xí)策略，為選考學(xué)生迎考與高三教師復(fù)習(xí)引導(dǎo)提供參考借鑒。

關(guān)鍵詞：通用技術(shù)選考;考題延展性;電控模塊;高考復(fù)習(xí)策略

一、浙江省選考《通用技術(shù)》電控部分考題特點分析

浙江省自2017屆施行新高考以來，于2016年4月份施行了第一次學(xué)選考，自此每年兩次，至2019年4月共七次。對于技術(shù)學(xué)科（包含通用技術(shù)與信息技術(shù)）而言，這是全國首次納入高考，作為高校招生選拔人才的依據(jù)，亦將本省高中階段技術(shù)學(xué)科的教學(xué)重要性提升至前所未有的高度。

相對其他高考科目，技術(shù)學(xué)科高考?xì)v史較短。按照時間順序，七份真題卷試題的難度逐次提升，越發(fā)體現(xiàn)考試的選拔功能。同時，考題緊扣考試說明，有難度有信度，為高校招生選拔提供依據(jù)。本文筆者將七份真題卷的電控模塊考題進(jìn)行詳析，并以典型考點為例，總結(jié)規(guī)律并提出相應(yīng)復(fù)習(xí)策略，以期為學(xué)生迎考復(fù)習(xí)拋磚引玉。

1.核心考點的延展性

二極管、三極管是電控模塊的核心部件，亦是高頻考點。筆者首先對2014年與2017年考試說明中與三極管相關(guān)的考點做了對比，如下圖。

考試說明中考核要求的變化（從b理解提升到c應(yīng)用），對應(yīng)在考題中題目難度的提高。三極管的截止、放大、飽和三種狀態(tài)中，學(xué)生比較熟悉其作為開關(guān)的兩種狀態(tài)（截止與飽和）。而自2017年4月份始，考題遞次延展出現(xiàn)對其放大狀態(tài)的考查，并有從定性過渡到定量考查的趨勢。

線路連接作為壓軸題型，亦體現(xiàn)出核心考點的延展性。201604T17第2小題與201610T17第3小題均考查二極管及其保護(hù)電阻接法。201604T17第3小題與201610T17第4小題均考查三極管與負(fù)載的連接，其中前者需要考生選擇三極管類型并將其畫出。

綜上，三極管的放大態(tài)，是從開關(guān)態(tài)分析的延展;連線題是以三極管管型從選擇到換用三極管而保持功能不變的知識深度延展。

鑒于考題的延展性，電控模塊的學(xué)習(xí)，“模仿”不失為一種好的方式，例如串聯(lián)電阻對發(fā)光二極管的限流保護(hù);繼電器并聯(lián)二極管，以避免自感電流對三極管破壞等知識點。考生從“模仿”應(yīng)用開始入手，有助于克服復(fù)習(xí)中的畏難情緒。

2.難度逐次遞增

由于選考的選拔功能，試題的難度有逐次遞增的趨勢。按照時間順序去看，每次的難度比上一次略有增加，但若直接對照2016年和2019年考題的電控模塊，其難度變化十分顯著?？碱}的延展性為復(fù)習(xí)提供方向，題目的難度遞增又需要教師在復(fù)習(xí)引導(dǎo)時把握好尺度，不可在原有難度上停留，亦不可盲目超綱，或是偏離基礎(chǔ)主線。

以555芯片的考查為例。在2016年10月、2017年11月以及2018年4月的考題中，555芯片的連接均采用學(xué)生較熟悉的1腳、8腳接電源，4腳接高電位，5腳接電容接地，2腳、6腳輸入，3腳輸出的接法，即3腳輸出信號完全由2腳、6腳的輸入信號決定，在201811T17題中，雖然用了兩只555芯片，其接法保持與前幾次考試相同。但在2019年4月份的考題中出現(xiàn)了555芯片使用5腳時的特性。這對很多學(xué)生是極大的考驗（見下表所示）。雖然題目中給出了功能表，但是對于首次遇到此種接法的考生，不會分析者比比皆是，因此在2019年4月份的考試中，本題的得分率非常低。

由此可見，在復(fù)習(xí)過程中，若一味被習(xí)題牽引，而忽略芯片內(nèi)部結(jié)構(gòu)原理，就很容易出現(xiàn)知識盲點。學(xué)生只有掌握了芯片內(nèi)部結(jié)構(gòu)原理，才能胸有成竹，知其所以然，遇到新題型不慌亂。另外學(xué)生還需要掌握常見集成門電路（74LS系列）的內(nèi)部連接，JN6201音樂芯片的輸入輸出關(guān)系，以及運算放大器的工作原理。

再以電路局部功能的考查為例。在201811T13所示電路中，V3導(dǎo)通后，若閉合S，則V2導(dǎo)通。自此，V2導(dǎo)通為V3提供基極電流，V3導(dǎo)通為V2提供基極電流，V1失去對V3的控制作用，V2與V3彼此“鎖定”對方的導(dǎo)通狀態(tài)。再來看201904T17第（4）小題，題中要求“改用一個三極管和一個電阻來‘維持過載后負(fù)載電源的斷開狀態(tài)”，此“維持”即201811T13中的“鎖定”。因此只要把201811T13電路中的V2與R5的接法復(fù)制過來即可實現(xiàn)“維持”題中所要求的狀態(tài)。

此兩道題所考查電路的功能可謂一致，但是難度上卻大相徑庭，對應(yīng)考核要求上從理解到應(yīng)用的提升，是典型的學(xué)習(xí)分析到設(shè)計分析的拓展，即學(xué)以致用。對于前者，題目給出完整電路，學(xué)生通過分析，可自行得出正確結(jié)論。但對于后者，同樣的功能實現(xiàn)，需要學(xué)生設(shè)計此部分電路，三極管與電阻均需自己畫出，且需要與原電路正確連接方能實現(xiàn)“維持”功能。

二、復(fù)習(xí)策略

1.低起點、重基礎(chǔ)

鑒于選考科目與高校專業(yè)招生的相關(guān)性日益緊密，不少學(xué)生出于專業(yè)選擇更廣的層面，會選擇技術(shù)與另外兩門文科的組合。針對學(xué)生理科基礎(chǔ)較弱的特點，電控部分復(fù)習(xí)宜從“低起點、重基礎(chǔ)”入手。在復(fù)習(xí)中，若把復(fù)雜電路分為輸入部分、控制部分與輸出部分，并分別從三部分加以分析，可以有效降低理解難度。例如在輸入部分電路中，先讓學(xué)生學(xué)會電路中電位高低的判斷（如下表所示）。

在以上電路基礎(chǔ)上，將R1（或者R2）用各類敏感電阻（傳感器）代替，就形成基本電子控制電路的輸入部分，UA端電位即為控制端輸入信號。在此，學(xué)生需要掌握各種傳感器電阻變化特性，包括磁敏電阻（干簧管）、光敏電阻、熱敏電阻、濕敏電阻、駐極體話筒等。（光電管、紅外管、壓敏、氣敏等僅作拓展。）傳感器電阻隨外界條件變化，從而引起A點電位UA的變化，UA即為下一級控制電路的輸入信號。

電路的輸出部分主要是聲、光、電。發(fā)光二極管保護(hù)電阻的接法，繼電器的引腳連線（線圈及常開常閉觸點的接法）及起保護(hù)作用的二極管的反接等是高頻考點。電路的輸入部分與輸出部分皆不構(gòu)成理解難點。

2.抓核心要點，不偏離主線

以2018年4月份第17題為例（下圖）。此題為暗室報警電路，涉及光敏電阻特性，繼電器常開觸點J-2在電路中的作用，蜂鳴器不響的可能原因（電路故障分析），不同光照強度時工作的調(diào)試，以及555芯片損壞如何用三極管代替實現(xiàn)同種功能等項目的考查。

與多數(shù)復(fù)習(xí)用書相比，高考真題顯得“中規(guī)中矩”，指向明確地考查學(xué)生基礎(chǔ)知識的掌握及基本元器件的應(yīng)用。在復(fù)習(xí)階段引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行邏輯推理時，將高考原題進(jìn)行變式拓展不失為一種有效方法，難度上亦可循序漸進(jìn)。例如，在輸入部分將Rg由上偏置改為下偏置，將A腳與B腳位置調(diào)換;在控制部分，555芯片如何用三極管（PNP型或NPN型）代替，在改用三極管控制的時候應(yīng)注意哪些問題，芯片是否也可以用邏輯門替代;在輸出部分，J-1的常開觸點能否改成常閉，如何改。如何將暗室報警電路改裝成大棚溫度控制，濕度控制，或者水箱水位控制電路;如何實現(xiàn)溫度、濕度、水位的區(qū)間控制，如何調(diào)試區(qū)間，以及可能故障的排查。通過變式，各種元器件及芯片的工作原理及要點等基礎(chǔ)知識亦可得到復(fù)習(xí)鞏固。

選考應(yīng)考復(fù)習(xí)資料鋪天蓋地，而現(xiàn)成的復(fù)習(xí)資料難免偏離高考主線，教師在引導(dǎo)學(xué)生復(fù)習(xí)時，需要加以甄別，避免將寶貴的復(fù)習(xí)時間浪費在偏題怪題上。高校招生選拔注重學(xué)生基礎(chǔ)知識，及涵蓋邏輯推理能力等核心素養(yǎng)。

3.重實踐操作，提高復(fù)習(xí)效率

在復(fù)習(xí)迎考階段，教師通常會忽視電路的實踐操練。事實上，常見元器件的識別及芯片的接法、輸入部分傳感器的上下偏置、三極管的類型變換、繼電器的常開和常閉觸點的選擇使用、定量的溫度（或濕度等）區(qū)間的變化調(diào)試、以及電路的相反功能實現(xiàn)等均是需要動手實踐的領(lǐng)域。在實驗室中將學(xué)生的困惑解決，將會使復(fù)習(xí)起到事半功倍的效果。同時，實踐操作才是真正提升學(xué)生工程素養(yǎng)的有效手段，使學(xué)生得以學(xué)以致用。

三、拓展與反思

學(xué)習(xí)貴在“舉一反三”。筆者以為，深入分析挖掘真題卷的考題特點與規(guī)律趨勢，對于引領(lǐng)學(xué)生進(jìn)行基礎(chǔ)的夯實與邏輯思維能力的訓(xùn)練與提高并在高考中取勝有莫大幫助。同時，有策略的高效復(fù)習(xí)，將電控模塊所學(xué)理論知識加以應(yīng)用，使學(xué)生真正學(xué)有所得，學(xué)以致用，亦是提高其核心素養(yǎng)的有效途徑。

參考文獻(xiàn)：

[1]《浙江省普通高中學(xué)科教學(xué)指導(dǎo)意見》（通用技術(shù)）

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[5]《高中通用技術(shù)教學(xué)參考書》電子控制技術(shù)，江蘇鳳凰教育出版社[M]

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