物理校本課程之電子電路焊接在中學(xué)教學(xué)中的實(shí)踐

北京市第十中學(xué) 楊 學(xué) 北京市房山中學(xué) 劉叢波

在許多領(lǐng)域里都充滿(mǎn)機(jī)器工作的大環(huán)境下，手工焊接電子電路依然具有廣泛的意義。主要表現(xiàn)為：可以對(duì)機(jī)器焊接出現(xiàn)的問(wèn)題進(jìn)行補(bǔ)焊；小的套件不適合機(jī)器大規(guī)模編程工作的環(huán)境；國(guó)之重器，涉及保密問(wèn)題，需要人工焊接。國(guó)內(nèi)外對(duì)技術(shù)要求的程度和變現(xiàn)不一樣，國(guó)外在中學(xué)大學(xué)都有電子電路的焊接課程，并要求理工科學(xué)生達(dá)到一定要求。

對(duì)于涉及電子電路的學(xué)科，無(wú)論國(guó)內(nèi)還是國(guó)外，都要求有電路的獨(dú)立涉及能力和焊接能力。但是不同的是，對(duì)于國(guó)內(nèi)而言，更加重視電路的設(shè)計(jì)，而電路的焊接技能還主要由職業(yè)技術(shù)院校的學(xué)生完成。所以，我想學(xué)生們是不是可以在中學(xué)階段就可以掌握一些焊接電子電路的基本方法，從而讓孩子們獲得一定的職業(yè)能力，而不是簡(jiǎn)簡(jiǎn)單單書(shū)本理論的學(xué)習(xí)。而且，在當(dāng)前環(huán)境下，已經(jīng)有很多學(xué)校有了焊接的課程，甚至出現(xiàn)在小學(xué)。這是讓人無(wú)法理解的，小學(xué)生還不具備焊接的能力，而中學(xué)中又有很多學(xué)校整體的焊接操作步驟是混亂的，甚至可能對(duì)器材進(jìn)行破壞性的操作，浪費(fèi)大量資源，這些都是不可取的。

而從另一方面講，希望同學(xué)們通過(guò)對(duì)“電子電路焊接與應(yīng)用”這門(mén)課程的學(xué)習(xí)，也能對(duì)中學(xué)物理課程的學(xué)習(xí)有一定幫助。曾經(jīng)有這樣一件事，我問(wèn)我的學(xué)生電阻和電容是什么？學(xué)生想了想，竟然說(shuō)電阻不就是電路中的小方框嗎？從那以后，我在想，我們的物理教學(xué)究竟教會(huì)孩子們什么？所以，我向?qū)W校申請(qǐng)開(kāi)設(shè)了這門(mén)校本課，真真實(shí)實(shí)讓同學(xué)們接觸這些原本只在書(shū)本上見(jiàn)過(guò)而未真正接觸的東西。更希望他們通過(guò)這門(mén)課程能夠明白我們物理課程中電路中的各個(gè)組成部分能夠在真正的電路中所起到的作用。

一、課前準(zhǔn)備

1. 工具的準(zhǔn)備

電子電路焊接的工具主要包括電烙鐵、焊錫、尖嘴鉗、螺絲刀、松香、電路焊接PCB 套件等。無(wú)論是什么，請(qǐng)老師們一定先確定要完成的PCB 套件，然后根據(jù)套件準(zhǔn)備相應(yīng)工具。電烙鐵建議每人一份，其它工具可以?xún)扇斯灿靡环荨Ｒ话銇?lái)講，中學(xué)生之前沒(méi)有接觸過(guò)電烙鐵，所以我們?cè)谶x用電烙鐵方面應(yīng)該格外注意。應(yīng)該選用15W—20W 的電烙鐵，最高溫度不要超過(guò)380 攝氏度為宜。因?yàn)閷W(xué)生們熟練度不夠，喜歡長(zhǎng)時(shí)間將烙鐵放在PCB 套件上，溫度過(guò)高會(huì)損壞套件，導(dǎo)致不能完成任務(wù)。除此之外，建議學(xué)校購(gòu)買(mǎi)質(zhì)量好的恒溫電烙鐵且配有三角插頭，可以起到漏電保護(hù)的作用。套件是學(xué)生們檢驗(yàn)是不是掌握焊接技術(shù)及常見(jiàn)電子元器件的依據(jù)。根據(jù)學(xué)校課時(shí)量的安排，選擇合適的PCB 套件。PCB 套件的選擇以多樣化，首次參加該課程的學(xué)生要選取焊接難度小且元器件種類(lèi)少的套件。

2. 課件的準(zhǔn)備

由于電烙鐵對(duì)學(xué)生們屬于危險(xiǎn)品，所以在上課的時(shí)候，建議將注意事項(xiàng)提前寫(xiě)明，尤其是關(guān)于用電安全和電烙鐵的高溫安全問(wèn)題。然后按照實(shí)際需求完成課件順序。本人在教學(xué)過(guò)程中課件的主要內(nèi)容包括：注意事項(xiàng)、認(rèn)識(shí)常見(jiàn)的電子元器件、認(rèn)識(shí)電烙鐵、電烙鐵的使用說(shuō)明、焊接應(yīng)用等方面。因?yàn)槊總€(gè)學(xué)校對(duì)校本課時(shí)的要求不一樣，所以要事先做好規(guī)劃。包括理論課程的課時(shí)及實(shí)踐性課程課時(shí)和兩類(lèi)課程分別所占用的比例。當(dāng)準(zhǔn)備好各類(lèi)套件后，教師需要計(jì)時(shí)，統(tǒng)計(jì)自己在焊接完成各類(lèi)套件所花的時(shí)間。那么一般來(lái)講，對(duì)于學(xué)生而言，他們所需要的時(shí)間一般是教師所花時(shí)間的4倍到5 倍。也可以按此時(shí)間分配時(shí)間性課程的課時(shí)。

二、課堂上學(xué)生的表現(xiàn)及問(wèn)題

本人教學(xué)中發(fā)現(xiàn)有些學(xué)生之前接受過(guò)電路焊接的課程，但是問(wèn)題頗多。尤其是在電烙鐵的使用上，不對(duì)電烙鐵進(jìn)行上錫等規(guī)范操作導(dǎo)致電烙鐵氧化嚴(yán)重，使用壽命降低。希望老師們教學(xué)時(shí)格外注意，因?yàn)槲覀儾恢皇且虝?huì)他們?cè)趺从?，同時(shí)要教會(huì)他們愛(ài)護(hù)好我們身邊的器材，換句話說(shuō)，要教育孩子們愛(ài)護(hù)身邊的每一個(gè)事物。另外，這部分學(xué)生常常圖快，而不按照規(guī)范來(lái)，從而導(dǎo)致最后焊接的成品套件失敗。所以，對(duì)此也希望老師們?cè)谶M(jìn)行實(shí)操前將此事說(shuō)明。從個(gè)人經(jīng)歷而言，男生和女生在速度上和效果上存在明顯差異，所以在選擇套件上最好也按照男女不同而焊接不同的套件，我在第一次沒(méi)有注意這樣的問(wèn)題，導(dǎo)致很多女生并沒(méi)有完成套件。希望同仁們引以為戒。由于焊接套件的時(shí)間比較長(zhǎng)，往往需要8—10 節(jié)課，而電子元器件容易丟失，這也成為最后學(xué)生能否完成套件的因素之一。

三、課后的總結(jié)

三年來(lái)，本人在電子電路焊接和應(yīng)用課程中準(zhǔn)備了門(mén)鈴、萬(wàn)年歷、流水燈、噴泉音響和收音機(jī)等套件。第一次上課時(shí)，由于準(zhǔn)備不充足，走了部分彎路，學(xué)生的完成度不高，沒(méi)有達(dá)到開(kāi)設(shè)該課程的目的。從第二節(jié)課開(kāi)始，從套件的準(zhǔn)備，課時(shí)的安排和注意事項(xiàng)的講解，學(xué)生們的完成程度逐漸提高，并且整合了技術(shù)院校的部分書(shū)目?jī)?nèi)容，編寫(xiě)了一套適合高中生的課堂講義，現(xiàn)在還在逐步完善中。

從學(xué)生角度看：學(xué)生們對(duì)于高中開(kāi)設(shè)這樣的課程評(píng)價(jià)很高。這說(shuō)明學(xué)生們?cè)趯W(xué)校除了學(xué)習(xí)物理知識(shí)，也希望能夠獲得相應(yīng)的實(shí)操過(guò)程。學(xué)生們通過(guò)課程了解了相當(dāng)一部分電子元器件，尤其是對(duì)電阻、電容和電感在電路中的作用有了直觀的認(rèn)識(shí)。但是這些東西只能在傳統(tǒng)的高二學(xué)習(xí)電路相關(guān)知識(shí)時(shí)才出現(xiàn)，而且是枯燥的電路圖。完成套件的過(guò)程是漫長(zhǎng)的，而且要萬(wàn)分小心。這樣充分地培養(yǎng)了學(xué)生的耐心和仔細(xì)程度。在完成套件后，又有成功的喜悅，讓學(xué)生們有獲得感。

從教師角度看：不僅僅是讓學(xué)生有了知識(shí)的獲得，更重要的是對(duì)學(xué)生們認(rèn)識(shí)工具，操作工具的能力提升了。另外，作為校本課，更是對(duì)物理學(xué)習(xí)過(guò)程的一個(gè)有力補(bǔ)充。要讓學(xué)生們真正地了解物理，要讓學(xué)生們知道物理與實(shí)驗(yàn)和技術(shù)的操作密不可分，更要讓學(xué)生知道學(xué)習(xí)物理不應(yīng)該是乏味的，應(yīng)該是手和腦結(jié)合的過(guò)程。

而從當(dāng)代教育的大環(huán)境下，我認(rèn)為校本課程在中學(xué)開(kāi)展具有重要意義。首先，對(duì)于“電子電路焊接與應(yīng)用”這門(mén)課程而言，可以提升中學(xué)生技術(shù)性能力。其次，研究的更深層價(jià)值在于中學(xué)開(kāi)展這門(mén)課的可行性研究，是不是學(xué)生能夠焊接就足夠？還是應(yīng)該讓學(xué)生們經(jīng)歷較為系統(tǒng)的訓(xùn)練獲得自己獨(dú)立操作的能力？而教學(xué)最終的實(shí)施都需要理論數(shù)據(jù)的分析才能確定應(yīng)該讓學(xué)生們?cè)谶@門(mén)課上獲得哪些必備能力和終生學(xué)習(xí)的能力。所以，在日后的工作中，我會(huì)繼續(xù)統(tǒng)計(jì)相關(guān)數(shù)據(jù)，就這門(mén)課程在中學(xué)實(shí)施以后，究竟可行性有多大，是不是可以推廣到其他學(xué)校，給我們的學(xué)生到底帶來(lái)了哪些變化？對(duì)我們的物理教學(xué)中的電路部分是不是有幫助？

希望廣大教師能夠與本人對(duì)課程內(nèi)容積極溝通，讓我們的物理校本課在實(shí)踐的過(guò)程中真正地為高中的物理教學(xué)提供有力支持。