巧用對比法改進電工教學

李復然

摘 要：本文針對電工基礎教學難度大，淺談在課堂教學中如何巧用對比法講授新課、歸納總結、加深理解和記憶，促進學生學習。

關鍵詞：電工基礎；對比法；促進

中圖分類號：G712 文獻標識碼：B 文章編號：1002-7661（2015）03-009-02

職業院校的學生學習基礎普遍較差，因此學生普遍認為電工基礎課難學。原因主要有兩方面：一是概念、定律多且十分抽象，在理解和記憶上難；二是習題靈活多變，解題難。電工基礎課不僅是教好、學好電工專業課的基本條件，也是學生全面掌握電工專業知識的必要條件。筆者在多年的教學實踐中，巧用對比法，收到了良好的效果。

一、利用對比法講授新課

《電工基礎》學習難度較大，我在備課時對講授方法進行了設計，常采用對比法。如在講授電壓源與電流源時，學生對電壓源比較熟悉，覺得電流源不好理解。于是，我從兩種電源在生產中的實例、物理模型、教學模型及各自特點一一加以對比。在對比中指出其相似和不同點，再進一步說明兩種模型等效的原理，互換的條件。并提醒大家注意在互換中及以后的網絡分析中分清理想電源和實際電源，注意與電壓源并聯的電阻及與電流源串聯的電阻在什么條件下不予考慮，并各以一例來說明這些電阻對外部電路沒有影響等等。

在交流電路的分析中，學生對電阻比較熟悉，對電感和電容卻接觸不多。我在講授中打破了教科書的順序，采用并行進度，以便橫向對比。我從三種符號的含義、定義、電路模型、參考量與參考方向，導出各自與電壓電流的關系，相量圖及相量形式的歐姆定律，從而形成感抗、容抗與電阻的鮮明對比。然后進一步闡明三種電路的能量轉換、功率關系。最后總結三種元件的性質、特點，并各舉一例進行對比分析與定量計算。這樣安排，可以加強對重點難點的講解。既保持了縱向系統的完整性，又突出了橫向對比，使學生得到較深刻的印象。又如交流電路的諧振，串聯電路、并聯電路我各舉一例，從諧振的含義、諧振電路的特點、諧振的條件和諧振的應用，并列往下講，分析其異同點。學生反映說，這樣聽課思路清晰，便于掌握各個物理量的概念和相互聯系。

二、利用對比法歸納總結

每講完一部分內容，我都加以總結。在總結中，我注意用對比法去歸納全部內容，列出定律、定理、各種物理量和相互關系以及各種電路分析方法，使基本內容一目了然。經過從整體到局部，從一般到個別的相互比較對照，進一步加強對基本概念的理解。如正弦量的表示方法，函數式與波形圖表達了正弦量的三要素，但不便于計算；有效值只反映正弦量強度的大小，不能反映各正弦量之間相位的關系，從而引出了相量法。相量表示了一個正弦量的大小和初相角。至于頻率，各運算量的頻率都一樣，所以略去旋轉因子。因此，相量法可以將正弦量以復數的形式方便地進行運算。由此可見，相量法是分析交流電路的有力工具。這樣對比解釋，使學生明確了相量法的重要性。

在歸納交流電路時，我在板書設計中，仍采用對比法。在黑板的一邊擺出串聯電路的圖形、電壓三角形、阻抗三角形、功率三角形；在黑板的另一邊擺出了并聯電路圖，電流三角形，導納三角形、功率三角形；中間寫出對應的計算公式，然后分析兩種電路的特點。通過這樣歸納總結，使學生能較快地理清思路，一本厚書就這樣變薄了。

三、利用對比法加深理解和記憶

本課程中“等效”的概念貫穿全書，十分重要。一開始，許多學生并沒有真正理解“等效”的含義，只求表面變化。其實，等效的過程就是兩種模型的對比過程。如阻抗的串聯模型與并聯模型的等效互換是相對電路的兩個端口，有同樣的電壓和電流，不是指其中某一支路。我在講解中畫出兩者電路模型，導出各自的計算公式，并用同樣的參數從兩個方向各進行一次等效代換，指出其中的差別，從而使學生真正理解等效的內在含義。又如星型與三角型的等效代換，它是變換前后對外等效。我從星型推向三角型，引出電阻值上升的結論。又從三角型推向星型，引出電導值上升的結論。兩邊對照，找出記憶規律。按照這種規律學生就很容易寫出從星型推向三角型及三角型推向星型的變換公式。經過這樣的對比，加深了印象，使學生的記憶更牢固。

四、利用對比法進行解題分析

解題是對所學知識的綜合運用。學生常說聽得懂課，作不出題，這是因為他們對各種電路的分析方法掌握不好。如支路電流法、回路電流法、節點電壓法常常搞混，也搞不清到底用哪個簡便。針對這些情況，我及時課后輔導，加強題解分析，突出各種電路分析方法的對比。將各自的特點、要求與適應范圍一一加以比較，從中發現一定的技巧。首先要求學生牢固掌握基爾霍夫兩條定律，因為這兩條定律是解題的基礎。當遇到某一具體電路時不要急于寫方程，要看清元件的連接關系，分析已知量與未知量。根據電路的特點：是回路少還是節點少，是已知電流源多還是已知電位點多，是部分求解還是全部求解，電路變形是否會簡化等等。通過這些分析才確定解題方法。力求使所設未知數最少，解題過程最簡單。我在習題講解中大部分講述了多種分析方法，最多的達八九種。最后歸納總結，讓大家分析哪種方法好。這樣，大家搞清了各種分析方法的區別，又明白了對不同電路、不同已知條件和不同的要求，要用不同的解題方法去適應。課堂上我有時畫兩個不同的電路，叫兩個學生上臺要求五分鐘內寫出分析與解題方法，然后我再補充或對比。布置作業時，我不求多，但每做一題要求弄懂吃透，要求有圖形、有分析、有使用方法的對比。對于作業中一些易混淆的概念和易出錯誤的地方，我也擺出來讓大家評一評。通過這樣透徹分析，縱橫對比，大家不再死記硬背、生搬硬套，解題時也有了自己的分析方法與技巧。

五、注意的幾個問題

第一、對比要恰當，既要注意形式與內容上的相關性，又要對比鮮明，不同點突出，即“對比度”大。要條理清晰，不要只是各種現象的簡單羅列，讓人覺得雜亂無章，這樣，就收不到應有的效果。

第二、對比的兩者不要全是新內容，最好有一個是相當熟悉的。如交直流電路對比，在直流電路中兩個電阻分壓，而交流電路中，電阻、電感串聯。前者學生有多年的印象，而后者是初次接觸，相量概念還沒有牢固建立，這就需要在講解中從學過的知識引導到新的知識，突出講清新知識的特點和新舊知識的區別。

第三、對比分析要擺得清，講得透。如電壓相量和復阻抗，二者都用復數表示，實部和虛部都有它確定的物理意義。但前者是相量，它表達一個正弦函數，這里要講清用相量表示正弦量的全過程，而復阻抗不是相量，僅是一個復數，不表達任何函數。

第四、對比要從不同側面、不同角度反復進行講解，才能對基本概念深刻理解，獲得較全面的認識。只有當學生從不同角度得到了深切體會，這種概念才能在頭腦中扎下根來。