蔡志剛
摘要:本文著重探討了在中職的電子線路復(fù)習(xí)課中演示實(shí)驗(yàn)的幾種常見教學(xué)策略:類比法、同根多源法、化繁為簡法、認(rèn)知法等。
關(guān)鍵詞:電子線路;復(fù)習(xí)課;演示實(shí)驗(yàn);教學(xué)策略
中圖分類號:G633.7文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A文章編號:1003-6148(2012)4(S)-0038-2
演示實(shí)驗(yàn)就是把理性化的物質(zhì)形態(tài)在運(yùn)動中攝取出具體的感性表象,進(jìn)而上升為能夠正確反映客觀對表象本質(zhì)的認(rèn)識。它的優(yōu)點(diǎn)是能創(chuàng)設(shè)情境,激發(fā)興趣,促使學(xué)生產(chǎn)生最佳思維活動,進(jìn)一步深化教學(xué)內(nèi)容。在中職電子技術(shù)基礎(chǔ)復(fù)習(xí)課教學(xué)中,利用一些家用電器做演示實(shí)驗(yàn),可以充分利用直觀生動的物化過程取代枯燥而重復(fù)的講述。在現(xiàn)代生活中,家用電器日趨豐富,電子類專業(yè)的學(xué)生都對簡單的電器有所認(rèn)識,這對利用生活電器做演示實(shí)驗(yàn)奠定了基礎(chǔ)。為此筆者嘗試?yán)眉矣秒娖?如電視機(jī)、收錄機(jī)、話筒等)做一些演示實(shí)驗(yàn)進(jìn)行教學(xué)。下面結(jié)合教學(xué)演示實(shí)例對電子技術(shù)基礎(chǔ)章節(jié)的復(fù)習(xí)策略作簡要論述。演示實(shí)驗(yàn)對學(xué)生掌握具體的知識,技能和發(fā)展智能目標(biāo)都很關(guān)鍵。但在復(fù)習(xí)課再現(xiàn)教科書上的演示實(shí)驗(yàn)顯得單調(diào),教學(xué)效果適得其反,失去復(fù)習(xí)課的意義。但失去演示實(shí)驗(yàn)的教學(xué)手段,就等于失去一個(gè)生動、形象的教學(xué)機(jī)會,這對復(fù)習(xí)課中演示實(shí)驗(yàn)提出更高的要求。它的出現(xiàn)必須對教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行更深、更廣的認(rèn)識,由點(diǎn)到線、由線到網(wǎng)的知識網(wǎng)絡(luò),根據(jù)課程內(nèi)容的特點(diǎn),電子技術(shù)在生活、生產(chǎn)領(lǐng)域廣泛應(yīng)用。一個(gè)家用電器就像麻雀一樣,幾乎包含電子電工基礎(chǔ)知識。可以用電器中的一些基本單元進(jìn)行演示實(shí)驗(yàn),更深層次認(rèn)識電磁學(xué)基本概念(電容、電阻、電感、二極管、三極管、變壓器等),把握電磁學(xué)基本運(yùn)動規(guī)律(電磁互轉(zhuǎn)化思想,電荷的偏轉(zhuǎn),加速等),重現(xiàn)一些物理現(xiàn)象(靜電感應(yīng)、自感等)。在演示過程中能創(chuàng)設(shè)更佳情境,激發(fā)興趣,使學(xué)生自發(fā)地利用自己所學(xué)知識分析、解決生活問題。從中認(rèn)識到理論來源于實(shí)踐,并指導(dǎo)實(shí)踐的道理。
在復(fù)習(xí)課中,必須把基礎(chǔ)知識升華,更深更廣地認(rèn)識事物。針對學(xué)生原有的認(rèn)知能力,對演示實(shí)驗(yàn)提出更高要求,是一種梳理總結(jié)的演示過程。它常用以下方法進(jìn)行:
1類比法
電學(xué)通常是一門和諧美、對稱美的學(xué)科,在電學(xué)章節(jié)中尤為突出。通過一些實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,有利于突出物理概念之間的區(qū)別和聯(lián)系。例如,在通電導(dǎo)體在磁場中受力的作用;運(yùn)動導(dǎo)體在磁場中有感應(yīng)電流產(chǎn)生。這兩種規(guī)律中,就可以用單放機(jī)護(hù)耳式耳機(jī)驗(yàn)證電磁之間的聯(lián)系,護(hù)耳式耳機(jī)工作原理如圖1所示。當(dāng)單放機(jī)輸出的強(qiáng)、弱信號電流通過耳機(jī)線圈時(shí),磁鐵的磁場通電線圈電流強(qiáng)弱不同產(chǎn)生不同,振動暢值和振動頻率現(xiàn)象,帶動振膜產(chǎn)生聲音。反過來也可以利用耳機(jī)驗(yàn)證電磁感應(yīng)現(xiàn)象,把耳機(jī)插入單放機(jī)MIC插孔后(類似動圈式話筒),傳聲給耳機(jī)引起振膜振動,導(dǎo)致線圈在磁場中運(yùn)動、在閉合回路中產(chǎn)生感應(yīng)電流,經(jīng)單放機(jī)后發(fā)出放大的聲音。同樣發(fā)電機(jī)與電動機(jī)原理等一些電磁現(xiàn)象都可以利用類比方法來突出其區(qū)別和內(nèi)在聯(lián)系。
2同根多源法
同根多源法是根據(jù)學(xué)生已有知識水平,設(shè)計(jì)各種演示實(shí)驗(yàn),達(dá)到同樣結(jié)果。它有利于學(xué)生的發(fā)散性思維。例如:如何在閉合回路中產(chǎn)生變化的小電流呢?可以用不同的麥克風(fēng)的作用進(jìn)行演示。取下錄音機(jī)中的錄音話筒(屬于電容駐極體式,如圖2所示)、及卡拉OK話筒頭(屬于動圈式如圖1所示)。當(dāng)聲波引起駐極電容器的極板振動,使二極板間的距離d變化引起電容量C的變化,由于極板的p電量不變,根據(jù)兩極板電壓U=O/C,所以U也發(fā)生變化,引起回路電流也發(fā)生變化,這是駐極體式話筒傳聲原理。圖1中是動圈式話筒,是根據(jù)聲波引起振膜振動帶動紙;圈切割磁力線,圈切割磁方線,引起線圈與外電構(gòu)成回路中有電流產(chǎn)生,兩者之間的工作原理不同,但卻引起同樣傳聲的效果。在這新穎的演示和講解過程中就會激發(fā)學(xué)生發(fā)散性思維,利用不同想法來解決同一問題。同時(shí)利用此方法引導(dǎo)學(xué)生求電源電動勢的內(nèi)阻、判別變壓器的初級與次級的、判斷用電器的是否串、并聯(lián)等不同的設(shè)計(jì)方法。
3化繁為簡法
化繁為簡法是指利用盡可能少量、效果明顯元器件進(jìn)行演示實(shí)驗(yàn)。它力求簡單、明了,在演示實(shí)驗(yàn)選材提出更高要求。它不是重復(fù),而是對以往實(shí)驗(yàn)進(jìn)行改革,增加信服力度。例如在自感現(xiàn)象的演示實(shí)驗(yàn),按傳統(tǒng)的方法往往不能發(fā)小燈泡發(fā)光的明顯“延時(shí)”現(xiàn)象。如以下改進(jìn),如圖3所示,把小燈泡改接為單向LED二極管。此元件額定工作電壓2V左右,額定工作電流1毫安至幾十毫安,它的工作時(shí)電阻可達(dá)幾百歐至上千歐,且發(fā)光與通過的電流是同步的??朔诵襞莨ぷ鲿r(shí)熱惰性導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)效果不明顯的現(xiàn)象,LED發(fā)光二極管可以利用廢棄電器上的電源指示燈就地取材。同時(shí)我們也可以利用雙向變色LED二極管演示電磁感應(yīng)現(xiàn)象,改變傳統(tǒng)的靈敏電流計(jì)來判定線圈是否有感應(yīng)電流產(chǎn)生。如圖4所示,略加線圈匝數(shù),使線圈的內(nèi)阻增大,當(dāng)磁鐵在線圈中上下運(yùn)動時(shí),可以觀察到雙向發(fā)光二極管根據(jù)運(yùn)動方向發(fā)出不同的顏色的光,就很好驗(yàn)證了電磁感應(yīng)現(xiàn)象及電流方向,體現(xiàn)演示實(shí)驗(yàn)的生動性和靈活性。同時(shí)引導(dǎo)學(xué)生用雙向LED二極管來取代三相交流發(fā)電機(jī)上的三盞小燈泡根據(jù)發(fā)光的顏色不同,來斷定導(dǎo)體切割磁力線方向不同,根據(jù)亮度的強(qiáng)度來判定三相交流電相位差及最大值順序。
4認(rèn)知法
認(rèn)知法是指針對學(xué)生原有的認(rèn)識水平,進(jìn)行引導(dǎo)學(xué)生的認(rèn)知能力,促使學(xué)生開闊視野。用一臺用電器,可以指引學(xué)生從整體到單元、單元到個(gè)體、再整合到整體。如黑白電視能把一個(gè)小信號變即有聲有色的圖像,學(xué)生往往感到奧妙無窮,渴望進(jìn)一步認(rèn)識??梢灾笇?dǎo)學(xué)生看黑白電視電源電路,電源電路圖原理圖如圖5所示,有降壓、整流、濾波、取樣等部分構(gòu)成,這幾部分就把電子線路知識中的二極管特性、電容特征、電阻的分壓作用、變壓器原理、放大電路、負(fù)反饋等知識點(diǎn)串聯(lián)在一起。在演示講解過程中無形中就把這些知識進(jìn)行了梳理、加強(qiáng)縱向聯(lián)系。在顯像管電路中,可以分析觀察內(nèi)部電路及外部行、場偏轉(zhuǎn)線圈,復(fù)習(xí)磁場和電場對電子的加速和偏轉(zhuǎn)的作用。利用收音機(jī)的無線部分來復(fù)習(xí)LC振蕩電路,從這種電路讓學(xué)生感覺到課本中基本電路在用電器中的廣泛應(yīng)用。既能喚起他們的回憶,又能激發(fā)他們的學(xué)習(xí)興趣。從個(gè)體集合中,可以通過實(shí)物投影儀指引學(xué)生觀察各種類型電阻(碳膜、金屬膜、碳質(zhì)、線線、熱敏電阻等種類)、電容(鋁電解電容器、有機(jī)膜電容、鉭電解電容器等)、電感(固定電感、阻流圈、行、場偏轉(zhuǎn)線圈等)、變壓器(電源變壓器、音頻變壓器、中頻變壓器、高頻變壓器等)等基本原件。從個(gè)體認(rèn)識元件的多樣性,從單元體會到知識的聯(lián)系性,從對電視機(jī)電路整體電路認(rèn)識增強(qiáng)了學(xué)生學(xué)習(xí)電子線路的一個(gè)整體性。
在復(fù)習(xí)課中利用以上方法做演示實(shí)驗(yàn)是一種新的嘗試,實(shí)際證明利用生活家電作深層次演示為主體的復(fù)習(xí)課教學(xué)策略,不但使學(xué)生知識能力與教學(xué)目標(biāo)很好結(jié)合,而且大大提高學(xué)習(xí)興趣。在直觀生動、貼近生活的環(huán)境中復(fù)習(xí),針對職高學(xué)生來說不免是一種良好的教學(xué)方法。
參考文獻(xiàn):
[1]楊成偉,用演示實(shí)驗(yàn)突破物理習(xí)題課難點(diǎn)[J]物理教學(xué)探討,2009(3):60
(欄目編輯羅琬華)