摘 要:基爾霍夫定律是電路基礎中的基本定律,也是學習電路必備知識之一,基爾霍夫定律雖不是電路基礎中最難理解的定律,但是要想學透并深入理解且能熟練應用卻是教學的重中之重,本文就如何講好基爾霍夫定律提出了自己的見解。
關鍵詞:基爾霍夫定律;Protues;仿真;實驗
中圖分類號:TM13-4;G712 文獻標識碼:A 文章編號:1674-7712 (2013) 20-0000-01
高職學生學習的重點是如何使學生好就業,并且能適應工作崗位需求,而這部分學生將來所從事的工作崗位大多是面向一線,而極少數人從事研發,再加上高職生知識基礎薄弱,所以針對崗位需求,對于高職生的學習要求不能與本科生一樣,需要降低知識的難度,增加感性直觀的實驗及仿真,這是工作所需,也是高職生自身知識水平所需。
一、由仿真引出定律
過去傳統的教學方法是先由教師給出定律,由教師先行講解,學生是被動地接受,這樣學生可能也能記住定律,但是從學生接受情況來看,是種機械記憶,并不是真正理解,而且記憶也不會長久,筆者一改過去的傳統方法,利用仿真軟件Protues,通過形象逼真的仿真讓學生觀察電流、電壓的數據,自己總結規律,得出定律的內容。這樣由于是學生自己努力得出的規律,所以形象生動,記憶深刻。
但是這并不是說教師就可以袖手旁觀,在學生做的這所有的仿真及實驗完全是在教師的指導控制下完成的,比說實驗仿真電路由教師根據基爾霍夫定律的內容和學生知識情況選定,如圖1所示。
學生在仿真出圖1后,由教師引導學生來分析圖中的數據,觀察節點A,發現經過節點A有三條支路,讓學生觀察這三條支路電流的和,學生會發現和為零,再讓學生觀察回路1,讓學生把回路1中所有的電壓表所示電壓加起來,提醒學生注意各電壓的方向,學生發現電壓和為零,然后再觀察回路2,學生也會發現所有電壓降的和為零,到此為止,學生已經得出了基爾霍夫電壓定律和基爾霍夫電流定律的雛形,但是教師此時一定要引導學生觀察電壓表和電流表的放置,并引導學生把各個表倒過來放置會是怎樣的,學生此時可能會有疑問,教師這時要給學生講明,此處的電流與電壓的和為零是代數和為零,并且告訴學生在應用基爾霍夫定律時一定得給出參考方向,在求解基爾霍夫電流定律時,要規定是流入方向為正還是流出方向為正(都可以,但是必須規定一種情況),如果流入方向為正,則流出方向為負,然后求所有流入和流出該結點的電流代數和,是為零的。對于基求基爾霍夫電壓定律時,要任意選定繞行方向,沿任一繞行方向繞行一周求所有電壓降求代數和,是為零的,(如果繞行方向與電流電壓參考方向一致時取正,不一致時取負)。
在教師引導學生基本了解了基爾霍夫定律后,再由教師給出規范的基爾霍夫定律,基爾霍夫電流定律:在任意時刻,流入一個節點的電流之和等于流出該節點的電流這和。基爾霍夫電壓定律:在任意時刻,在電路中任意閉合回路內各段電壓的代數和恒等于零。
二、精美課件,深入理解
經過前面學生的仿真和教師總結,學生基本掌握了基爾霍夫定律,但只是直觀的認識,如果要想讓學生更加深入的理解,還得由教師通過精美課件與習題配合來進行鞏固。
學生認識了基爾霍夫定律后,教師再通過合理的例題來詳細講解基爾霍夫定律的解題方法及步驟,這樣才能由感性認識上升到理性認識,才能分析計算,才能真正的解決具體的問題。
三、實驗實訓,提高動手能力。
學生由仿真軟件初步認識了解基爾霍夫定律,到教師在此基礎上詳細講解基爾霍夫定律的應用,這是個由感性認識到理性認識的過程,但是由理性認識到靈活運用還需要實驗實訓的配合,此時由教師帶領學生到實驗室進行實際操作,當學生通過實物進一步驗證基爾霍夫定律后,不僅加深了對此定律的認識,而且還提高了動手能力,這符合高職生培養的要求,也適合高職學生的特點。對于實驗的選取也是益簡不益難,讓學生學有所獲,學有所得,而不是讓學生感到非常難學,打擊他們的學習積極性,而是讓他們在各個環節不斷體驗成功的樂趣,樹立他們的自信心,這對于他們將來走上工作崗位是大有益處的。
四、結束語
高職教育不同于本科教育,在構思教學環節上要充分了解這部分學生的知識情況和心理情況及將來要面向的就業崗位,這樣才能有的放矢,如果能做到既教會了學生將來工作所必需的理論知識,又提高了學生的動手能力和應對將來工作能力,這是我們高職教育工作者所考慮的,也是我們工作的重中之重,在我們身上的擔子很重,我們必須從每一個教學環節,每一個知識點入手,精心設計教學模式,盡最大可能去實現我們的目標。
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