讓電工課生動(dòng)起來

　　摘 要： 在電工課程教學(xué)中，學(xué)生們可能不喜歡原理、定則，但一定喜歡名人趣事。用科學(xué)家及他們的發(fā)明故事，結(jié)合實(shí)驗(yàn)或?qū)嶒?yàn)視頻，可以及仿真實(shí)驗(yàn)，以增強(qiáng)電工課的趣味性，使同學(xué)們?cè)诠适轮凶鰧?shí)驗(yàn)，在故事中學(xué)習(xí)，從被動(dòng)學(xué)習(xí)到自主探索學(xué)習(xí)，從害怕電工課到愛上電工課。
　　關(guān)鍵詞： 《電工基礎(chǔ)》 人物介紹 實(shí)驗(yàn)探究法
　　
　　有一次電工課，我講得津津有味，學(xué)生們頻頻點(diǎn)頭，積極性很高。由于講課效果好，我很有成就感，心里當(dāng)然很高興。課后，我跟一名學(xué)生交流，學(xué)生說，上了這么多年學(xué)，跟老師配合還是會(huì)的。我的心里像打翻了五味瓶，心情一落千丈。一方面，孩子們懂事，能體會(huì)老師的心情，為了讓老師高興，即使是在聽天書或是已經(jīng)心猿意馬也還是假裝聽得很認(rèn)真。孩子們的善解人意，讓我感慨萬分。另一方面，沒有學(xué)習(xí)興趣是讓我頭疼。演員最怕的是沒有觀眾看，老師最怕的是沒有學(xué)生聽。部分技校生上課提不起勁兒，但對(duì)于上網(wǎng)打游戲、聊天，看武打小說、網(wǎng)絡(luò)小說卻樂此不疲、勁頭十足。《電工基礎(chǔ)》是電工專業(yè)的基礎(chǔ)課，從這門課的學(xué)習(xí)情況可以看出他們對(duì)其他專業(yè)課的態(tài)度及學(xué)習(xí)態(tài)度。
　　學(xué)生們都是我們祖國的未來，我國要從制造業(yè)大國轉(zhuǎn)變?yōu)閯?chuàng)造業(yè)大國，提高全民素質(zhì)，正需要他們。我該拿他們?cè)趺崔k？怎樣讓他們愛上電工課？
　　能不能讓上課像看電影一樣具有誘惑力？能不能讓上課像打游戲一樣讓他們沉迷？能不能讓他們像惦著下一集電視劇一樣惦記下一節(jié)課？為什么先哲們廢寢忘食、千萬次饒有興趣的實(shí)驗(yàn)得出的結(jié)論對(duì)于他們卻味同嚼蠟？丹麥物理學(xué)家奧斯特說：“我不喜歡那種沒有實(shí)驗(yàn)的枯燥的講課，所有的科學(xué)研究都是從實(shí)驗(yàn)開始的。”能不能用前人探索的熱情感染他們呢？
　　興趣是最好的老師。把當(dāng)時(shí)的人和當(dāng)時(shí)的情景搬過來，也就是把發(fā)明家及他們的故事請(qǐng)出來，結(jié)合實(shí)驗(yàn)或?qū)嶒?yàn)視頻或仿真實(shí)驗(yàn)，讓歷史故事重新上演，讓同學(xué)們利用仿真實(shí)驗(yàn)，通過方案設(shè)計(jì)，數(shù)據(jù)分析和歸納得到定律的教法也符合認(rèn)知規(guī)律。所以為了激發(fā)學(xué)生的求知欲，讓學(xué)生興致勃勃地學(xué)每一節(jié)課，我運(yùn)用了人物介紹和實(shí)驗(yàn)探究法相結(jié)合的方法讓學(xué)生體會(huì)定律的形成過程。
　　電流和電壓是《電工基礎(chǔ)》課程第一節(jié)課。課上，我先和同學(xué)們一起欣賞了一幅畫面：電閃雷鳴，一個(gè)人在放風(fēng)箏，從而引出富蘭克林著名的風(fēng)箏實(shí)驗(yàn)。
　　1752年7月的一天，天陰沉沉的，電閃雷鳴，醞釀著一場(chǎng)暴風(fēng)雨。本杰明·富蘭克林，十八世紀(jì)美國最偉大的科學(xué)家和發(fā)明家，著名的政治家、外交家、哲學(xué)家、文學(xué)家和航海家，以及美國獨(dú)立戰(zhàn)爭的偉大領(lǐng)袖，和他的兒子威廉一道，帶著一個(gè)風(fēng)箏來到一個(gè)空曠地帶。風(fēng)箏線是一根金屬針?biāo)频慕饘倬€，金屬線的下端接了一段繩子，另61ba1739d6748ee50037dacecd8544343aa7fb060f425138b1ca693af5686167外，在金屬絲和繩子間還拴了一串鑰匙。在繩子干燥的情況下，人可以安全地握著繩子。由于風(fēng)大，風(fēng)箏很快就被放上高空云層里。剎那間，大雨傾盆。富蘭克林和他的兒子一道拉著風(fēng)箏線，父子倆焦急地期待著，此時(shí)，剛好一道閃電從風(fēng)箏上掠過，當(dāng)時(shí)富蘭克林一手拉住繩子，用另一只手輕輕觸及鑰匙。他立即感到一陣猛烈的沖擊，身上掠過一種恐怖的麻木感。本能反應(yīng)使他馬上把手縮了回去。同時(shí)還看到手指和鑰匙之間產(chǎn)生了小火花。他抑制不住內(nèi)心的激動(dòng)，大聲呼喊：“威廉，我被電擊了！”這就是著名的風(fēng)箏實(shí)驗(yàn)。這個(gè)實(shí)驗(yàn)表明：被雨水濕透了的風(fēng)箏的金屬線變成了導(dǎo)體，把空中閃電的電荷引到手指與鑰匙之間。正當(dāng)同學(xué)們沉浸在故事情節(jié)中時(shí)，我啟發(fā)學(xué)生：為什么富蘭克林身上掠過一種恐怖的麻木感？有沒有電流通過？電流通過人體的路徑構(gòu)成電路嗎？總結(jié)同學(xué)們的回答，引出電路定義：電流所通過的閉合路徑稱為電路。然后用動(dòng)畫演示電路的組成。最后用視頻告訴大家電路各部分所起的作用。
　　為了提醒同學(xué)們這個(gè)實(shí)驗(yàn)是危險(xiǎn)的，注意用電安全，我繼續(xù)講下面的故事。
　　1753年，俄國著名電學(xué)家利赫曼，為了驗(yàn)證富蘭克林的實(shí)驗(yàn)，不幸被雷電擊死，這是做電實(shí)驗(yàn)的第一個(gè)犧牲者。死亡的代價(jià)，使許多人對(duì)雷電試驗(yàn)產(chǎn)生了戒心和恐懼。但富蘭克林在死亡的威脅面前沒有退縮，經(jīng)過多次試驗(yàn)，他發(fā)明了實(shí)用的避雷針。他把幾米長的鐵桿用絕緣材料固定在屋頂，桿上緊拴著一根粗導(dǎo)線，一直通到地里。當(dāng)雷電襲擊房子的時(shí)候，它就沿著金屬桿通過導(dǎo)線直達(dá)大地，而房屋建筑則完好無損。這時(shí)鞏固電路定義，并請(qǐng)同學(xué)們思考：當(dāng)雷電襲擊房子的時(shí)候，電流通過避雷針的電路包括哪幾部分？為了留下懸念，布置課后思考題：怎么樣放風(fēng)箏是安全的？
　　電動(dòng)勢(shì)這個(gè)概念抽象，不好理解。為了激起他們的興致，我用了一段動(dòng)畫重現(xiàn)了著名的青蛙實(shí)驗(yàn)。1780年，意大利的解剖學(xué)家伽伐尼在一次解剖青蛙時(shí)偶然發(fā)現(xiàn)，一只已解剖的青蛙放在一個(gè)潮濕的鐵案上，當(dāng)解剖刀碰到蛙腿上外露的神經(jīng)時(shí)，死青蛙的腿猛烈地抽搐了一下。他通過進(jìn)一步的實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，若用兩種金屬分別接觸蛙腿的筋腱和肌肉，則當(dāng)兩種金屬相碰時(shí)，蛙腿也會(huì)發(fā)生抽動(dòng)。1792年，研究電學(xué)的意大利的物理學(xué)家伏特對(duì)此進(jìn)行了仔細(xì)研究，甚至還在自己身上做實(shí)驗(yàn)。他用兩種金屬接成一根彎桿，一端放在嘴里，另一端和眼睛接觸，在接觸的瞬間有光亮的感覺產(chǎn)生。他用舌頭舔著一枚金幣和一枚銀幣，然后用導(dǎo)線把硬幣連接起來，就在連接的瞬間，舌頭有發(fā)麻的感覺。我請(qǐng)同學(xué)們思考原因，最后總結(jié)：蛙腿的抽動(dòng)是一種對(duì)電流的靈敏反應(yīng)。電流是兩種不同金屬插在一定的溶液內(nèi)并構(gòu)成回路時(shí)產(chǎn)生的。肌肉提供了這種溶液。基于這一思想，1799年，伏特制造了第一個(gè)能產(chǎn)生持續(xù)電流的化學(xué)電池，在稀硫酸中放入銅與鋅電極的伏特電池。伏特的成就受到各界普遍贊賞，科學(xué)界用他的姓氏命名電勢(shì)，電勢(shì)差（電壓）的單位，為“伏特”（就是伏打，音譯演變的），簡稱“伏”。
　　這時(shí)，我趁熱打鐵給大家播放原電池形成的視頻，引出電動(dòng)勢(shì)定義，通過演示電源內(nèi)部電流方向和外部電流方向動(dòng)畫，從而過渡到電動(dòng)勢(shì)大小和方向的學(xué)習(xí)。
　　如在講電容器時(shí)，我先顯示萊頓瓶圖片，一起分享與萊頓瓶有關(guān)的軼聞趣事。1746年，荷蘭萊頓城萊頓大學(xué)的教授彼得·馮·慕欣布羅克無意中發(fā)現(xiàn)了電學(xué)史上第一個(gè)保存電荷的容器。它是一個(gè)玻璃瓶，瓶里瓶外分別貼有錫箔，瓶里的錫箔通過金屬鏈跟金屬棒連接，棒的上端是一個(gè)金屬球，外部錫箔接地。當(dāng)帶電體跟金屬球接觸時(shí)，帶電體上的電荷，就會(huì)沿著金屬桿和鏈條傳到瓶的內(nèi)壁；玻璃瓶內(nèi)部與外部的金屬將會(huì)攜帶相等但極性相反的電荷這就構(gòu)成以瓶子玻璃為電介質(zhì)的電容器。由于它是在萊頓城發(fā)明的，因此叫做萊頓瓶，這就是最初的電容器。此時(shí)我總結(jié)電容器定義：兩個(gè)相互絕緣有靠得很近的導(dǎo)體就組成了一個(gè)電容器。為了掌握電容器的性質(zhì)及充放電，故事繼續(xù)。萊頓瓶很快在歐洲引起了強(qiáng)烈的反響，電學(xué)家們不僅利用它們作了大量的實(shí)驗(yàn)，而且做了大量的示范表演，人們?cè)诟笠?guī)模地重復(fù)進(jìn)行著這種實(shí)驗(yàn)，有時(shí)這種實(shí)驗(yàn)簡直成了一種娛樂游戲。人們用萊頓瓶做火花放電殺老鼠的表演，有人用它來點(diǎn)燃酒精和火藥。其中最壯觀的是法國人諾萊特在巴黎一座大教堂前所做的表演。諾萊特邀請(qǐng)路易十五等皇室成員臨場(chǎng)觀看萊頓瓶的表演，他讓七百名修道士手拉手排成一行，隊(duì)伍全長約275米。然后，諾萊特讓排頭的修道士用手握住萊頓瓶，讓排尾的握瓶的引線，一瞬間，七百名修道士因受電擊幾乎同時(shí)跳起來，在場(chǎng)的人無不為之口瞪目呆，諾萊特以令人信服的證據(jù)向人們展示了電的巨大威力。故事講到這里就結(jié)束了，請(qǐng)同學(xué)們思考：哪兒來的電流？電流構(gòu)成回路嗎？最后告訴同學(xué)們正確答案:受電擊是因?yàn)殡娙萜鞣烹姟３潆姾蟮碾娙萜魇ル姾傻倪^程稱為放電。七百名修道士用身體把瓶內(nèi)的銀箔和瓶外壁的銀箔連接起來，產(chǎn)生了放電現(xiàn)象，引起了電火花，發(fā)出了響聲。
　　就這樣，小故事大道理。故事伴隨著實(shí)驗(yàn)，伴隨著知識(shí)。寓教于樂，快樂學(xué)習(xí)，學(xué)生們不再說《電工基礎(chǔ)》是聽不懂、學(xué)不會(huì)的課。
　　
　　參考文獻(xiàn)：
　　［1］邵展圖.電工基礎(chǔ)［M］.北京：中國勞動(dòng)社會(huì)保障出版社，2007.