陳霜艷
半導(dǎo)體二極管是常用半導(dǎo)體器件中的一種,又稱晶體二極管,簡稱二極管。它是中職校電子電工專業(yè)課中的一項(xiàng)重要教學(xué)內(nèi)容?,F(xiàn)將“半導(dǎo)體二極管的識別與檢測”在教學(xué)中實(shí)行目標(biāo)教學(xué)法的實(shí)踐過程介紹如下。
一、課前準(zhǔn)備
教師將該節(jié)課的教學(xué)目標(biāo)、預(yù)習(xí)思考問答題提前打印發(fā)給學(xué)生,要求學(xué)生做好充分的預(yù)習(xí)準(zhǔn)備。
準(zhǔn)備在學(xué)校電子電工實(shí)驗(yàn)教室進(jìn)行教學(xué),并提前準(zhǔn)備好半導(dǎo)體二極管有關(guān)掛圖:二極管的圖形符號掛圖,部分二極管的圖形掛圖,硅與鍺二極管的伏安特性曲線掛圖。
二、教學(xué)過程
教師首先告訴學(xué)生該節(jié)課教學(xué)目標(biāo):熟悉掌握半導(dǎo)體二極管的符號、種類與作用,熟悉掌握普通二極管的主要參數(shù),熟悉掌握普通二極管的檢測。
教師展示二極管的圖形符號掛圖后,同時拿出半導(dǎo)體二極管實(shí)物對學(xué)生說:“二極管的管芯是一個PN結(jié),由P區(qū)接出的引線為二極管的正極,由N區(qū)接出的引線為二極管的負(fù)極,用管殼封裝后就制成二極管。下面請大家看看課本及二極管的圖形符號掛圖,回答二極管的文字符號是什么?圖形符號表中所示哪端為二極管的正極,哪一端為二極管負(fù)極?”
學(xué)生回答完后,接著教師展示掛出部分二極管的外形掛圖。(掛圖有穩(wěn)壓二極管、變壓二極管、整流二極管、開關(guān)二極管。)“下面同學(xué)們認(rèn)真閱讀課文,回答預(yù)習(xí)思考題,半導(dǎo)體二極管的種類有哪些?”學(xué)生E回答說:“半導(dǎo)體二極管種類很多,形態(tài)各異。用途不同,可分為鍺二極管、硅二極管,按結(jié)構(gòu)不同可分為點(diǎn)接觸型和面接觸型二極管,按功能或用途不同分為整流二極管、檢波二極管、變?nèi)荻O管、穩(wěn)壓二極管、開關(guān)二極管、發(fā)光二極管等?!苯處熆隙ㄕf:“E同學(xué)答得很好?!?/p>
緊接著教師掛出硅與鍺二極管的伏安特性曲線圖。然后采用啟發(fā)、互動教學(xué)法引導(dǎo)學(xué)生邊看課本有關(guān)半導(dǎo)體二極管的內(nèi)容,邊看圖分析,使學(xué)生認(rèn)識到半導(dǎo)體二極管具有單向?qū)щ娞匦?,只允許電流從正極流向負(fù)極,而不允許電流從負(fù)極流向正極。從硅與鍺二極管的伏特性曲線圖,可以看出半導(dǎo)體二極管的伏安特性在外加電壓的作用下,二極管的電流變化規(guī)律的曲線,有正向特性和反向特性兩部分。
接著教師采用啟發(fā)、討論法引導(dǎo)學(xué)生繼續(xù)分析和.研究硅與鍺二極管的伏安特性曲線圖,理解熟悉以下幾種情況。
第一,當(dāng)二極管加正向電壓時,有一死區(qū)電壓,或稱開啟電壓,其大小與材料及環(huán)境溫度有關(guān)。一般情況下,硅管的死區(qū)電壓約為0 5V,鍺管的死區(qū)電壓約為0.1V。當(dāng)二極管正向電壓大于死區(qū)電壓時,正向電流變化很大,而電壓的變化極小,曲線幾乎接近于直線。通常認(rèn)為,硅管的導(dǎo)通電壓為0.6~0.7V,鍺管的導(dǎo)通電壓為0.2~0.3V。
第二,當(dāng)二極管接反向電壓時,反向電流很小,且與反向電壓無關(guān)。由于半導(dǎo)體的熱敏特性,反向飽和電流隨溫度的升高而增大。
第三,當(dāng)反向電壓超過一定限度時,反向電流將急劇增加,二極管失去了單向?qū)щ娦?,這種現(xiàn)象稱為反向擊穿,此時的反向電壓稱為反向擊穿電壓。PN結(jié)擊穿后結(jié)電流急劇變化,而PN結(jié)兩端的電壓卻基本保持不變,利用這一特性可以做成穩(wěn)壓器。擊穿并不意味著PN結(jié)的損壞,只要擊穿PN結(jié)的電流不超過某一限度,PN結(jié)即保持完整無損且允許擊穿現(xiàn)象重復(fù)發(fā)生。
最后,師生互動后得出半導(dǎo)體二極管的作用:第一,根據(jù)二極管的單向?qū)щ娞匦?,點(diǎn)接觸型二極管主要用于小電流的整流、檢測、限幅、開關(guān)等電路中,而面接觸型二極管主要用于整流。第二,一些特殊二極管具有各自的作用,如穩(wěn)壓二極管在電路中起穩(wěn)壓作用,開關(guān)二極管在電流中起開關(guān)作用,變?nèi)荻O管在電路中起可變電器的作用,發(fā)光二極管在電路中起發(fā)光指示的作用。
三、教學(xué)小結(jié)
學(xué)生在課前充分預(yù)習(xí)的情況下,上課時能積極、主動參與教學(xué)活動,較圓滿地實(shí)現(xiàn)教學(xué)目標(biāo)。
四、教學(xué)體會
目標(biāo)教學(xué)法的認(rèn)真實(shí)施,充分展示了以數(shù)字目標(biāo)為核心和主線的教學(xué)方案。在教學(xué)中,師生的目標(biāo)明確,重點(diǎn)突出,學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性、主動性、自覺性得到充分激發(fā),取得良好的教學(xué)效果。目標(biāo)教學(xué)法值得教師們不斷實(shí)踐、不斷探索、不斷提高、不斷完善。
(作者單位:海南澄邁中等職業(yè)學(xué)校)