化難為易在“電工基礎(chǔ)”教學(xué)中的應(yīng)用

建德市工業(yè)技術(shù)學(xué)校 姚亞玲

電工基礎(chǔ)（第四版）是電工電子和機(jī)電專業(yè)的重要基礎(chǔ)課程，是學(xué)生必須掌握的知識(shí)點(diǎn)，同時(shí)也是難點(diǎn)，本門課程學(xué)習(xí)的好壞直接影響到學(xué)生學(xué)習(xí)電力拖動(dòng)、單片機(jī)、PLC等專業(yè)課，關(guān)系著學(xué)生的未來(lái)，要使學(xué)生學(xué)好，并能熟練的運(yùn)用它，那么教師就必須花費(fèi)大量的精力去研究，通過(guò)自己的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)，本人在電工基礎(chǔ)課程的教學(xué)中，采取了“直觀教學(xué)，激發(fā)興趣，啟發(fā)引導(dǎo)，發(fā)現(xiàn)規(guī)律；循序推進(jìn)，熟練掌握”的學(xué)習(xí)方法，使復(fù)雜問(wèn)題簡(jiǎn)單化，取得了很好的教學(xué)效果。

一、直觀教學(xué)，激發(fā)興趣

興趣是學(xué)習(xí)的動(dòng)力，學(xué)生如果對(duì)所學(xué)知識(shí)產(chǎn)生興趣，就會(huì)積極主動(dòng)地學(xué)習(xí)，那么為了調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，我采取了直觀教學(xué)法。即拉近了理論與實(shí)踐之間的距離，讓學(xué)生充分體會(huì)到知識(shí)來(lái)源于生活，來(lái)源于生產(chǎn)實(shí)踐。目前的技校學(xué)生都是初中畢業(yè)，文化程度低，基礎(chǔ)差，厭學(xué)程度嚴(yán)重，如果教師只是照本宣讀，靠傳統(tǒng)的教授方法，根本無(wú)法達(dá)到教學(xué)效果。根據(jù)學(xué)生特點(diǎn)及理解能力的認(rèn)知規(guī)律，我們必須改變教學(xué)模式，因此我提出直觀教學(xué)法。

電工基礎(chǔ)直觀教學(xué)法有兩種，一種是實(shí)物模型直觀教學(xué)，比如我在上電容器、電阻、電感時(shí)，把班級(jí)同學(xué)分成幾個(gè)小組，每個(gè)組里發(fā)一部分元器件，讓每一個(gè)學(xué)生能夠直觀的了解其外形和結(jié)構(gòu)，然后我在拿一些電腦主板、萬(wàn)用表的電子主板等讓學(xué)生尋找各種電阻、電容和電感，并讓他們記下型號(hào)。這樣，不但可以使學(xué)生初步認(rèn)識(shí)元器件的外型、型號(hào)，也了解了這些元器件都在什么地方用，也使學(xué)生學(xué)得輕松愉快。圖1所示為電感、電阻、電容實(shí)物圖。

圖1 電感、電阻、電容實(shí)物圖

另一種直觀教學(xué)就是做實(shí)驗(yàn)，電工基礎(chǔ)課本中實(shí)驗(yàn)很多，我們要充分利用他們，讓學(xué)生通過(guò)看，觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，使得原本抽象復(fù)雜的知識(shí)簡(jiǎn)單化了。做實(shí)驗(yàn)在教學(xué)中往往能很好地激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，使學(xué)生積極地開(kāi)動(dòng)腦筋。在演示實(shí)驗(yàn)中，教師可以根據(jù)學(xué)校的器材和學(xué)生特點(diǎn)，進(jìn)行一些適當(dāng)?shù)淖儎?dòng)，讓學(xué)生自己選擇器材、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方法，在實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)問(wèn)題和尋找解決問(wèn)題的方法等等。通過(guò)做實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生充分地動(dòng)腦、動(dòng)手、動(dòng)口，發(fā)揮學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性，從而激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)造性思維。在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，教師要不失時(shí)機(jī)地對(duì)學(xué)生實(shí)驗(yàn)進(jìn)行評(píng)價(jià)，適當(dāng)?shù)慕o予肯定、支持和幫助，鼓勵(lì)學(xué)生大膽地猜想和獨(dú)立地思考，從而使學(xué)生解決問(wèn)題的勇氣、信心和創(chuàng)造力得到有效的培養(yǎng)。比如我在上RLC正弦串聯(lián)電路電壓與電流關(guān)系時(shí)，先做三個(gè)實(shí)驗(yàn)，先做兩只白織燈的串聯(lián)，在做白熾燈與鎮(zhèn)流器的串聯(lián)，然后做白熾燈、鎮(zhèn)流器和電容器串聯(lián)電路，通過(guò)觀察電路現(xiàn)象和用電流表、電壓表觀察電壓、電流變化，進(jìn)一步解釋我們的知識(shí)點(diǎn)內(nèi)容，很多學(xué)生經(jīng)過(guò)親自動(dòng)手實(shí)驗(yàn)，展開(kāi)討論和分析，包括師生之間的討論，既完成了教學(xué)任務(wù)，又激活了學(xué)生的思維，開(kāi)發(fā)了創(chuàng)造的潛能。

通過(guò)直觀教學(xué)讓學(xué)生看清了問(wèn)題實(shí)質(zhì)，加深了他們對(duì)知識(shí)的理解、記憶，使得教學(xué)取得了很好的教學(xué)效果，同時(shí)也提高學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣。

二、啟發(fā)引導(dǎo)，發(fā)現(xiàn)規(guī)律

學(xué)生對(duì)學(xué)習(xí)電工基礎(chǔ)產(chǎn)生興趣，并產(chǎn)生強(qiáng)烈的求知欲望，此時(shí)教師要進(jìn)一步調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和自覺(jué)性。教師是主導(dǎo)，就必須把握好課程的主體，以達(dá)到教學(xué)目標(biāo)，教師必須充分發(fā)揮自己的作用，即啟發(fā)引導(dǎo)好學(xué)生使他們的注意力集中，思維能力時(shí)刻開(kāi)拓，主動(dòng)地去研究問(wèn)題，分析問(wèn)題，發(fā)現(xiàn)規(guī)律并進(jìn)行總結(jié)，從而獲得知識(shí)，使得復(fù)雜問(wèn)題簡(jiǎn)單化，達(dá)到化難為易的效果。

啟發(fā)引導(dǎo)學(xué)生，可以使課堂氣氛活躍，引起學(xué)生有意識(shí)注意問(wèn)題。他不僅能激發(fā)學(xué)生的求知欲望，調(diào)動(dòng)學(xué)生積極思考研究問(wèn)題，而且對(duì)提高課堂教學(xué)效率，發(fā)展學(xué)生思維，培養(yǎng)學(xué)生能力可以起到積極的促進(jìn)作用。例如，我在上混聯(lián)電路計(jì)算時(shí)，從已知知識(shí)出發(fā)，去分析研究，發(fā)現(xiàn)規(guī)律，引導(dǎo)分析如圖2所示。

圖2 引導(dǎo)分析過(guò)程

啟發(fā)引導(dǎo)教學(xué)能真正實(shí)現(xiàn)面向全體學(xué)生，既要照顧點(diǎn)又要照顧面，以點(diǎn)帶面，培養(yǎng)了優(yōu)生，轉(zhuǎn)化了差生，在分析過(guò)程中教師不斷地啟發(fā)引導(dǎo)學(xué)生，讓他們的思維得到開(kāi)拓，自己總結(jié)出規(guī)律來(lái)，最后教師進(jìn)行點(diǎn)評(píng)。但要注意把握好引導(dǎo)速度的快慢，否則達(dá)不到化難為易的效果。

三、循序漸進(jìn)，熟練掌握

人們對(duì)事物的認(rèn)識(shí)，總是要經(jīng)歷一個(gè)過(guò)程，往往需要從從實(shí)踐到認(rèn)識(shí)、再由認(rèn)識(shí)到實(shí)踐的多次反復(fù)，才能完成。知識(shí)要逐步擴(kuò)展和加深，能力要逐步提高。任何貪多、求快的學(xué)習(xí)，只能是所學(xué)知識(shí)一知半解，不深不透，不可能達(dá)到正確理解的目的。對(duì)于戴維南定理的掌握和應(yīng)用也是如此，這就需要老師通過(guò)一定的練習(xí)手段去引導(dǎo)學(xué)生的思維，從簡(jiǎn)單到復(fù)雜，從低到高，逐漸提高，最終達(dá)到熟練掌握的目的。學(xué)生在學(xué)習(xí)戴維南定理以后，并總結(jié)出應(yīng)用戴維南定理求某一支路電流或電壓的方法和步驟：

1.將電路分為待求支路和含源二端網(wǎng)絡(luò)兩部分；

2.斷開(kāi)待求支路，求出含源二端網(wǎng)絡(luò)開(kāi)路電壓，即為等效電源的電動(dòng)勢(shì)E；

3.將網(wǎng)絡(luò)內(nèi)各電源置零，僅保留電源內(nèi)阻，求出無(wú)源二端網(wǎng)絡(luò)的輸入電阻，即為等效電源的內(nèi)阻r；

4.畫出含源二端網(wǎng)絡(luò)的等效電路，和待求支路連接，形成等效簡(jiǎn)化電路，根據(jù)已知條件求解。

為此，讓學(xué)生按照上面步驟練習(xí)分析、求解復(fù)雜直流電路；理解戴維南定理的等效簡(jiǎn)化思想和分析復(fù)雜問(wèn)題的方法。練習(xí)如下：

圖3

例1：在圖3所示電路中，已知E1=5V，R1=8Ω，E2=25V，R2=12Ω，R3=2.2Ω。試用戴維南定理求通過(guò)R3的電流及R3兩端的電壓。

啟發(fā)分析：

解答：

(1)將電路分為待求支路和含源二端網(wǎng)絡(luò)兩部分，如圖3(a)所示。

(2)斷開(kāi)待求支路，如圖3(b)所示。計(jì)算開(kāi)路電壓UAB，即為等效電源的電動(dòng)勢(shì)E(電流、電壓參考方向如圖)。

E=UAB=E2-R2I=（25-12×1.5）V=7V

(3)將有源二端網(wǎng)絡(luò)中各電源置零，成為無(wú)源二端網(wǎng)絡(luò)，如圖3(c)所示。計(jì)算輸入電阻RAB，即為等效電源的內(nèi)阻r。

r=R1∥R2=(8×12)∕(8+12)=4.8Ω

(4)畫出含源二端網(wǎng)絡(luò)的等效電路，和待求支路連接，形成等效簡(jiǎn)化電路，如圖(d)所示。計(jì)算支路電流I3和電壓U3。

∴ U3=R3I3= 2.2×1.0V = 2.2V

圖4

例題2：如圖4所示線性有源二端網(wǎng)絡(luò)，當(dāng)開(kāi)關(guān)S打開(kāi)時(shí)，用電壓表直接測(cè)量得a、b兩端的開(kāi)路電壓為U=12V，當(dāng)R=1kW時(shí)，將開(kāi)關(guān)S閉合，電流表的讀數(shù)為3mA，問(wèn)：

(1)有源二端網(wǎng)絡(luò)的等效電源電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻？

(2)當(dāng)電阻R調(diào)至5kΩ時(shí)，電流表的讀數(shù)應(yīng)為多少？

(3)當(dāng)電阻R調(diào)至多大時(shí)，電阻R獲得最大功率，求最大功率？

此題考察了戴維南定理的基本運(yùn)用，比較簡(jiǎn)單，但實(shí)用價(jià)值很高，即求負(fù)載可獲得的最大功率，留給學(xué)生課后練習(xí)。

通過(guò)從不同角度的應(yīng)用，讓學(xué)生逐步熟練掌握知識(shí)點(diǎn)。學(xué)習(xí)電工基礎(chǔ)的過(guò)程，其實(shí)就是知識(shí)循序漸進(jìn)、逐步積累的過(guò)程。針對(duì)這一特點(diǎn)，教師在教學(xué)過(guò)程中，可采取不斷地設(shè)置疑問(wèn)，逐步引深內(nèi)容的內(nèi)涵和外延，從而使問(wèn)題化難為易、理清思路，更好地讓學(xué)生學(xué)習(xí)。

總之，《電工基礎(chǔ)》課程的教學(xué)方法是多種多樣的，教師應(yīng)該從實(shí)際情況出發(fā)，根據(jù)不同的教學(xué)內(nèi)容、不同的教學(xué)目標(biāo)、不同的設(shè)備條件、不同的學(xué)生基礎(chǔ)，采用不同的教學(xué)方法，使教學(xué)內(nèi)容化難為易，便于理解掌握，充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，培養(yǎng)學(xué)習(xí)興趣，，發(fā)展學(xué)生思維，最終達(dá)到最佳的教學(xué)效果。

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