淺談電子專業(yè)課教學中開啟學生思維的金鑰匙

翁水紅

摘 ?要：對于中職學生來講，電子專業(yè)課程教材內(nèi)容一般比較抽象，上課常常提不起學習興趣，如何提高課堂教學的有效性呢？類比教學法不失為一種行之有效的好方法。類比教學法是以學生熟悉的概念和物體來講解一個新的概念、原理、原則，使抽象的概念具體化、形象化，它可以聯(lián)系新舊知識，幫助理解，變抽象為形象，建立知識網(wǎng)絡，觸類旁通。

關鍵詞：類比 ?橋梁 ?形象 ?條理化 ?觸類旁通

中圖分類號：G712 ? 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2019）10（c）-0115-02

類比是根據(jù)兩個（或兩類）對象在某些方面的相同或相似從而推出它們在其他方面也可能相同或相似的一種邏輯思維，是指在新事物同已知事物間具有類似的方面作比較，從而解說/傳達概念，或者推理產(chǎn)生概念的功能?？茖W史上有很多的重大發(fā)現(xiàn)、發(fā)明，往往都是來自于類比。比如惠更斯把光現(xiàn)象與聲現(xiàn)象類比提出光的波動說;凱庫勒根據(jù)數(shù)蛇頭蛇尾互咬的夢境想象出苯環(huán)的結構。

類比教學法在日常教學中也得到了教師們的青睞。類比教學法是以學生熟悉的概念和物體來講解一個新的概念、原理、原則，使抽象的概念具體化、形象化。對于上課提不起興趣，對專業(yè)知識領悟能力較差的中職學生來講，類比教學法不失為一種行之有效的方法。開普勒說過，“我重視類比勝于任何別的東西，它是我最可信賴的老師，它能揭示自然界的秘密?！笨档略f，“每當理智缺乏可靠論證的思路時，類比這個方法往往能指引我們前進?！?/p>

1 ?前后內(nèi)容類比，引出新知識，為掌握知識放平臺階

《電工基礎》是電子專業(yè)課中的基礎學科，它與初中物理中的電學知識內(nèi)容之間存在著必然的聯(lián)系。我們就可以把電工基礎中的知識和以前學過的物理知識進行類比，給學生以啟示，不僅使學生容易掌握新知識，同時也鞏固了舊知識。

比如，在磁場一節(jié)內(nèi)容中，“磁場”概念的建立是極為重要的，但由于此概念比較抽象，學生很難理解。為了讓學生更好地掌握磁場的概念，我們可以用電學中所學電場與之類比：電荷的周圍存在著電場，磁體周圍存在磁場;電場對處于其中的電荷有電場力的作用（如點電荷間的庫侖力的作用）;磁場對處于其中的通電導體有力的作用;放在電場中的正試探電荷的受力方向為該點的電場方向;放在磁場中的小磁針N極的受力方向即為該點的磁場方向;可以用電場線形象的描述電場，磁場也可以用磁場線來形象地描述。

這種類比在電子專業(yè)課中還有很多，比如：磁感線與電場線的類比、全電路歐姆定律與部分電路歐姆定律、互感現(xiàn)象與自感現(xiàn)象、電容的串并聯(lián)與電阻的串并聯(lián)，等等。通過類比，相當于把新舊知識聯(lián)系起來，讓學生能在已有的知識系統(tǒng)下更容易接受和理解新知識。

2 ?電路規(guī)律與生活經(jīng)驗類比，啟發(fā)學生的思維，激發(fā)學生的學習興趣

學生在日常生活中積累了一定的生活經(jīng)驗。用學生身邊的事例進行類比，可啟發(fā)學生的思維，調(diào)動學生學習的積極性，同時培養(yǎng)學生在生活中觀察和分析事物的能力。

比如在講解電流時，我們可以和水流做比較，如圖1所示。

為什么開關合上后電燈泡會亮呢？因為有電流流過燈絲，好比水流流過水輪機使之轉(zhuǎn)動一樣。為了使水輪機持續(xù)轉(zhuǎn)動，需要有持續(xù)的水流沖擊它，就必須有抽水機保證兩邊水面存在水位差即水壓，同樣，為了要得到持續(xù)的電流，就必須有電源提供一定的電位差即電壓，所以，電源相當于抽水機、開關相當于閥門、電燈泡相當于水輪機、電流相當于水流。這樣類比后把抽象的概念形象化，學生對于電壓是產(chǎn)生電流的原因以及電流產(chǎn)生的條件非常輕松地就掌握了。

再如在講二極管的單向?qū)щ娦詴r，可以用單向打開的門來類比。門只能單向打開和二極管的單向?qū)щ娦韵嗨?單向打開的門即使方向正確也必須有鑰匙才能打開，這與二極管的門檻電壓相似;在反方向用極大的力也能把門打開但很容易導致門損壞，這與二極管的反向擊穿特性相似。若電路中存在多個二極管，則需要判斷哪個二極管先導通。根據(jù)生活經(jīng)驗如兩個氣球同時受壓力，哪個受力大則哪個先破，再如河中堤壩，若受水沖的時候，哪個受到水的壓強大則哪個堤壩肯定先決堤。同樣道理，二極管在電路中兩端存在電位差，只要兩端承受正偏電壓則二極管就導通，所以只要哪個兩端的正偏電位差越大則一定先有電流經(jīng)過，即先導通。

這種用生活經(jīng)驗類比的方法，可以變抽象的概念為形象化，把陌生問題熟悉化，學生接受起來也變得相當容易了。

3 ?運用類比歸納，建立知識網(wǎng)絡，使知識條理化

在平常的學習中，學生往往會覺得老師所講的知識看得懂，也聽得懂，但做起題來就是容易出錯。究其原因，學生缺乏知識的系統(tǒng)化，所學的知識是零散的，沒有融會貫通，所以學習效果并不好。如果在平時的課堂教學中，能有意識的運用類比方法，讓學生建立知識框架，把前后知識聯(lián)系起來，那么就能使學生的能力上升一個臺階。

比如在講解電容時，我們必然要講兩個公式：C=Q∕U（定義式）;C=εS∕d（決定式）。對此不少同學都會說成電容C與電量Q成正比，與電壓U成反比，缺往往忽視了電容器本身的決定因素：平行板電容器的正對面積、兩板間的距離以及兩板間的介質(zhì)。此時不妨把電路中的3種基本元件歸納在一起，即電阻、電容、電感。在學習電阻時學生都已經(jīng)很清楚：實際上（不計溫度影響時），導體的電阻與導體兩端的電壓高低和通過導體中電流的大小無關，當導體兩端電壓增大或減小幾倍時，導體中的電流也隨著增大或減小幾倍，而電壓和電流的比值不變，這個比值反映的就是導體對電流的阻礙作用，即電阻R。即使導體不接入電路中（U、I均為零），導體電阻R也依然存在且保持不變。電容和電感都是如此，他們的大小都是由本身因素決定的。

通過這樣的類比，學生對所學知識建立起橫向和縱向的聯(lián)系，建立起知識的網(wǎng)絡，使知識條理化、清晰化，提高學習效率。

4 ?運用類比解題，變煩為簡，變難為易

解題，是知識的鞏固和應用過程。它是實現(xiàn)知識“遷移”的重要一環(huán)，是教學的重要組成部分。教學中，通過分析問題的特征，把它與已知的原型進行類比，從而找出方法，解決習題。

如圖2所示電路中，R能獲得最大功率為多少？

分析：此題是求負載獲得最大功率的問題，顯然此題的原型如圖2（b）所示。其結論是當R=r時，R獲得最大功率Pm=E2/4r。把該題與之類比：R對應RL，但是E和r均未知，所以該題關鍵是先將電路化簡成圖2形式求出E和r。再將圖2（a）與圖2相比，圖2（a）中虛線框部分即為一個有源二端網(wǎng)絡。根據(jù)戴維南定理：任何有源二端線性網(wǎng)絡，都可以用一條含源支路即電壓源E和電阻r的串聯(lián)組合來等效替代，其中電阻r等于二端網(wǎng)絡除源后的等效電阻，電壓源E等于二端網(wǎng)絡的開路電壓。很容易求得E=60V，r=10Ω，

則根據(jù)公式Pm=E2/4r=90W。

可見，類比法在解決問題的過程中，具有啟發(fā)思路、提供線索的作用，化繁為簡，化難為易，起到了觸類旁通、舉一反三的功效。

5 ?相關學科知識與本課程知識的類比，幫助理解

電子學科只是眾多學科之一，我們在學習新知識的時候可以用其他學科的一些學生已學過的知識進行類比，幫助他們理解一些結論或規(guī)律。

比如，在學習變壓器的作用時，推導變壓器變換電壓、變換電流時就要用到輸入功率等于輸出功率的規(guī)律，這就類似于物理中學過的能量守恒，在這個的基礎上不需要多作解釋學生便能理解。

6 ?結語

綜上所述，類比法在教學方面確實具有其他方法難以取代的功效。它可以使知識條理化，把抽象的知識形象化，把復雜的問題簡單化;它可以激發(fā)學生進行聯(lián)想，具有啟發(fā)思路、舉一反三、觸類旁通的作用，幫助學生融會貫通所學的知識，提高學生分析、解決問題的能力，而且它能較好地培養(yǎng)學生的邏輯思維和創(chuàng)新能力。但在使用類比方法時，要注意各種不同事物之間的差異和區(qū)別，在引進新概念、新規(guī)律時，應當進一步把它們的本質(zhì)講清楚。只有這樣，才能使學生更好地理解所學習的內(nèi)容，啟發(fā)學生的思維和加深對學習內(nèi)容的理解，在教學中起到事半功倍的效果?？梢?，類比法是電子專業(yè)課教學中開啟學生思維的一把金鑰匙。

參考文獻

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