“探究式”課堂教學(xué)模式在“串聯(lián)諧振電路”中的應(yīng)用

潘子龍

摘要:在“串聯(lián)諧振電路”教學(xué)中進(jìn)行探究式課堂教學(xué),要開(kāi)放課堂,培養(yǎng)和訓(xùn)練學(xué)生自主探究的能力,注意引導(dǎo)探究思維方向,注重課后反思,提高自主探究能力,讓學(xué)生在探究中不斷地發(fā)現(xiàn)問(wèn)題,培養(yǎng)學(xué)生的探究能力和實(shí)踐能力。

關(guān)鍵詞:“探究式”課堂教學(xué);串聯(lián)諧振電路

當(dāng)代教育理念強(qiáng)調(diào)要培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力,使每個(gè)學(xué)生都全面發(fā)展。那么,探究式教學(xué)是一種較有效的教學(xué)方式。

所謂探究式教學(xué),就是以探究為主的教學(xué)。指教學(xué)過(guò)程在教師的啟發(fā)誘導(dǎo)下,以學(xué)生獨(dú)立自主學(xué)習(xí)和合作討論為前提,以現(xiàn)行教材為基本探究?jī)?nèi)容,以學(xué)生周?chē)澜绾蜕顚?shí)際為參照對(duì)象,為學(xué)生提供充分自由表達(dá)、質(zhì)疑、探究和討論問(wèn)題的機(jī)會(huì),讓學(xué)生通過(guò)個(gè)人和集體等多種解難釋疑嘗試活動(dòng),將自己所學(xué)的知識(shí)應(yīng)用于解決實(shí)際問(wèn)題的一種教學(xué)形式。

“串聯(lián)諧振電路”一節(jié)在《電工基礎(chǔ)》教學(xué)中是難點(diǎn),它綜合了眾多的專(zhuān)業(yè)知識(shí),特別是串聯(lián)諧振電路的應(yīng)用更難。但筆者應(yīng)用探究式教學(xué)方法,取得了良好的教學(xué)效果。

一、創(chuàng)設(shè)情境,激發(fā)自主探究欲望

教學(xué)中,首先要營(yíng)造一個(gè)充滿好奇的情境,讓學(xué)生置身于一種探究問(wèn)題的情境中,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)欲望,使學(xué)生樂(lè)于學(xué)習(xí)。

在“串聯(lián)諧振電路”的教學(xué)中,筆者首先創(chuàng)建了一個(gè)充滿想象和問(wèn)題的空間環(huán)境:以一個(gè)小實(shí)驗(yàn)來(lái)創(chuàng)設(shè)一個(gè)充滿想象的情境,實(shí)驗(yàn)由可調(diào)電感線圈、可調(diào)電容器與一個(gè)燈泡串聯(lián),串聯(lián)在頻率可調(diào)的正弦交流電源上,并保持電源電壓不變。如下圖:

第一種實(shí)驗(yàn)方法是改變電源頻率,當(dāng)電源頻率f逐漸由小調(diào)大時(shí),小燈泡G慢慢由亮變暗。當(dāng)達(dá)到某一頻率時(shí),小燈泡最暗,頻率繼續(xù)增加,小燈泡又慢慢由暗變亮。第二種實(shí)驗(yàn)方法是調(diào)節(jié)可調(diào)電感線圈L或可調(diào)電容器C時(shí),小燈泡也出現(xiàn)了同樣的現(xiàn)象。為什么會(huì)出現(xiàn)這種現(xiàn)象?這樣,學(xué)生立即進(jìn)入了一個(gè)很有吸引力的探究氛圍中;怎么解釋這個(gè)現(xiàn)象?學(xué)生的探究思維被調(diào)動(dòng)起來(lái),進(jìn)入了想象和探究的空間中。就連平時(shí)最不愛(ài)動(dòng)腦和動(dòng)手的同學(xué)都躍躍欲試,說(shuō):“老師這個(gè)實(shí)驗(yàn)太有意思了,能否再做多幾次實(shí)驗(yàn)?怎么會(huì)出現(xiàn)這種現(xiàn)象?怎樣解析這種現(xiàn)象?”

創(chuàng)設(shè)探究問(wèn)題情景時(shí)要注意:首先,要營(yíng)造一個(gè)讓學(xué)生看得見(jiàn)并能夠引起學(xué)生探究欲望的環(huán)境;其次,課前教師應(yīng)精心設(shè)計(jì)問(wèn)題,問(wèn)題要明確具體,不能模糊不清;再次,問(wèn)題提出后,為了使學(xué)生的思維集中,還要引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)識(shí)問(wèn)題的實(shí)質(zhì)。比如,在“串聯(lián)諧振電路”實(shí)驗(yàn)中,問(wèn)題的實(shí)質(zhì)是小燈泡的亮、暗反映了流過(guò)電路的電流大小,而電流的大小最終與電路的阻抗有關(guān),學(xué)生可以根據(jù)容抗、感抗和阻抗的相關(guān)公式,推導(dǎo)出串聯(lián)諧振電路產(chǎn)生諧振的條件。

二、構(gòu)建開(kāi)放性課堂,培養(yǎng)和訓(xùn)練學(xué)生自主探究的能力

這一步驟是探究式課堂教學(xué)核心,是整個(gè)教學(xué)過(guò)程的艱難階段,但也是培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)造性思維的階段。在這一階段里,學(xué)生需要對(duì)大腦里存儲(chǔ)的知識(shí)、經(jīng)驗(yàn)和形象等信息進(jìn)行提取、加工、選擇和組合,尋找到解決問(wèn)題的途徑,這就需要教師建立一個(gè)民主、平等與和諧的課堂環(huán)境。當(dāng)教師創(chuàng)設(shè)了良好的情境,激發(fā)了學(xué)生的探究欲望后,學(xué)生思路開(kāi)闊了,思維火花閃現(xiàn)了,這時(shí)教師要不斷激發(fā)學(xué)生的探究思維,把學(xué)習(xí)的主動(dòng)權(quán)交給學(xué)生,讓學(xué)生主動(dòng)去完成探究任務(wù)。

在“串聯(lián)諧振電路”中,教學(xué)內(nèi)容涉及電子專(zhuān)業(yè)課中的基礎(chǔ)電路知識(shí),它是很多諧振電路的重要組成部分,和實(shí)際生活也密切相關(guān)。在傳統(tǒng)的教學(xué)中,這一部分內(nèi)容的教法是:先介紹什么是串聯(lián)諧振,然后講述它的特點(diǎn),再介紹諧振電路的應(yīng)用和通頻帶。探究式課堂教學(xué)則不然,其教學(xué)重點(diǎn)是放在探究的過(guò)程:(1)了解什么是諧振電路?需要什么條件?(2)一旦電路諧振了會(huì)形成哪些特點(diǎn)?(3)在串聯(lián)諧振電路中有哪些參數(shù)決定電路的選擇性和通頻帶?如何選擇相關(guān)參數(shù)?(4)該電路在實(shí)際生活中有那些應(yīng)用?學(xué)生在教師的引導(dǎo)和啟發(fā)下,通過(guò)實(shí)驗(yàn)和思考,學(xué)會(huì)探究式學(xué)習(xí)的思維技巧,學(xué)習(xí)能力得到提高。

在講到電路發(fā)生諧振需要什么條件時(shí),筆者分組發(fā)放實(shí)驗(yàn)的器材,讓學(xué)生自己去做實(shí)驗(yàn)。通過(guò)實(shí)驗(yàn),學(xué)生看到了燈泡的變化,就會(huì)產(chǎn)生疑問(wèn):為什會(huì)出現(xiàn)這種現(xiàn)象?是由什么原因造成的?這時(shí),筆者不急于回答,而是引導(dǎo)學(xué)生運(yùn)用前面已學(xué)習(xí)的“負(fù)載要獲得最大的功率條件”的知識(shí)點(diǎn)來(lái)思考。通過(guò)思考,學(xué)生總結(jié)出:阻抗最小時(shí),負(fù)載獲得功率最大。阻抗又與什么有關(guān)?由此可以輕松得出發(fā)生諧振電路的條件是電流與端電壓同相位,這就必須使電路的電抗等于零,即電路的感抗和容抗相等結(jié)論,然后再根據(jù)阻抗三角形和電壓三角形,得出問(wèn)題的結(jié)果,再進(jìn)一步引導(dǎo)學(xué)生歸納出串聯(lián)諧振電路的特性。這樣,學(xué)生不但知道了利用“電感感抗等于電容容抗”來(lái)判斷電路是否諧振,而且還知道也可以用電感、電容上的電壓和總電壓的相位關(guān)系來(lái)確定電路是否諧振。這樣,既滿足了學(xué)生的探究欲望,又培養(yǎng)了其探究能力。

在講“串聯(lián)諧振電路”的實(shí)際應(yīng)用時(shí),筆者把學(xué)生分成若干個(gè)探究小組,然后分組發(fā)放簡(jiǎn)易的收音機(jī)、信號(hào)過(guò)慮器等實(shí)驗(yàn)設(shè)備,要求學(xué)生把它們拆開(kāi),指出諧振電路的位置,并畫(huà)出諧振電路圖,同時(shí)注意一些輔助電器元件的功能。學(xué)生在串聯(lián)諧振電路原理圖的基礎(chǔ)上,根據(jù)實(shí)物進(jìn)一步探究,很快就畫(huà)出了電路圖。然后筆者發(fā)射簡(jiǎn)易電臺(tái)信號(hào)讓學(xué)生進(jìn)行接收和抑制,同時(shí)讓他們思考有沒(méi)有一些更好的改進(jìn)方法,當(dāng)有更好的方法后,通過(guò)小組交流,共同討論和分享探究成果。學(xué)生都非常積極主動(dòng),探究欲望大增,每個(gè)小組都行動(dòng)起來(lái),整個(gè)課堂洋溢著探究的氣氛。

三、注重課后反思,提高自主探究能力

在課堂上自主探究中,學(xué)生不可能一下子獲得整個(gè)系統(tǒng)的知識(shí),因此,學(xué)生在課后還必須反思、整理通過(guò)探究獲取的知識(shí),進(jìn)一步提高自主探究能力,應(yīng)用于生活。

教師應(yīng)根據(jù)上課的重點(diǎn)內(nèi)容有針對(duì)性地布置課外作業(yè),如:(1)到電力部門(mén)了解供電系統(tǒng)是如何避免發(fā)生諧振的,有哪些儀器和裝置。并做好記錄。(2)到電臺(tái)、電視臺(tái)了解電臺(tái)和電視節(jié)目信號(hào)的接收和發(fā)射,并繪制出工作示意圖。(3)以小組為單位,利用發(fā)生串聯(lián)諧振電路條件設(shè)計(jì)制作簡(jiǎn)易收音機(jī)。結(jié)果顯示,學(xué)生積極性很高,相關(guān)的記錄做得很詳細(xì),組裝的收音機(jī)能夠接收電臺(tái)信號(hào)。

總之,探究式課堂教學(xué)重視開(kāi)發(fā)學(xué)生的智力,發(fā)展學(xué)生的創(chuàng)造性思維,培養(yǎng)學(xué)生的自學(xué)能力,引導(dǎo)學(xué)生學(xué)會(huì)學(xué)習(xí)和掌握科學(xué)的學(xué)習(xí)方法,為其終身學(xué)習(xí)和工作奠定基礎(chǔ)。

(作者單位:韶關(guān)市新豐縣中等職業(yè)技術(shù)學(xué)校)

責(zé)任編輯賴俊辰