陳慶文
摘 要:傳統的教學理念認為電工基礎是一門理論性、系統性很強的課程,枯燥、深奧、難學。為改善這一教學現象,從培養學生的學習情感、實踐能力、方法構建、創造力方面闡述了“情、行、建、創”四段教學模式在電工基礎教學中的應用。
關鍵詞:教學模式;電工基礎;師生關系
電工基礎課程是介紹機械設備裝配與自動控制專業、電氣自動化設備安裝與維修、汽車電氣維修等專業的一門最基礎、最重要的專業技術課程。傳統的教學理念認為它是一門理論性、系統性很強的主干課,主要以基本原理、基本分析和建立數學模型為主,學生普遍感到枯燥、深奧、難學。為改善這一教學現象,提高教學效率,本文針對實際教學現象,結合具體的教學經驗,從培養學生的學習情感、實踐能力、方法構建、創造力等方面闡述了“情、行、建、創”四段教學模式,這對該課程的教學具有重要的指導借鑒意義,也為其他專業基礎課程的教學提供了重要的參考。
一、情
情包括兩個方面,一方面是教師要與學生構建良好的師生關系;在普高擴招的大背景下,技工學校學生的素質有一定的下降,受老師和家長表揚的機會少,挨批評的時候多,學生對那些“責罰學生”“沒有愛心和責任心”“處事不公正”的教師特別反感,他們把與教師間的人際關系看得比學習知識更為重要,常常因為喜歡一個教師就會對教師的愛遷移到教師所教的這門學科上,課堂上就會認真地聽課,積極地回答問題,努力完成作業。所以,學生對教師的喜愛,是學生接受教師教育的重要因素。作為技工學校的教師,必須要關心尊重學生,耐心指導學生,公平對待學生,才能贏得學生的歡迎和喜愛。另一方面是教學手段上通過創設情境誘使學生從“要我學”向“我要學”轉變。創設情境就是要充分挖掘教材內容中的情感因素,創設與教材情感相符合的情境,使學生仿佛置身其間,如臨其境,觸景生情,教師就在此景此情中進行教學活動。創設情境可以有以下三種方法:
1.通過演示實驗或多媒體手段模擬展示現象,例如,在講授“磁場的分布情況”時,展示條形磁鐵和蹄形磁鐵,引導學生猜想這兩種形狀磁鐵磁場的分布情況,然后在一塊透明的塑料板上均勻地撒一層細鐵銷,分別將條形磁鐵和蹄形磁鐵放在透明的塑料板下面,輕敲塑料板幾下,鐵銷從無規則變成有規則地排列起來,且靠近兩極附近的鐵銷密集,非常直觀地顯示出磁場分布情況。
2.由生活中的實際事例引出疑問進行設疑,例如,在講授“自感”時,教師可以介紹生活中常用的日光燈,日光燈的啟動必須靠鎮流器和啟動器,教師可以提出“那么它們是如何使日光燈亮起來的?”的問題,通過這樣的設疑吸引學生的興趣。
3.由舊知識的拓展引出新問題。例如,在講授“直流電橋”時,先復習歐姆法測電阻,用內接法測電阻時,測量值比實際值偏大,用外接法測量時,測量值比實際值偏小,此時教師可以提出“如果要使測量電阻的誤差更小,那么有沒有更好的方法來測量電阻呢?”的問題,通過這樣一個舊知識提出新問題的方法,激發學生強烈的求知欲。
二、行
行是讓學生通過自己的觀察、分析、研究,提出解決問題的設想,自己通過實驗進行論證,充分體現學生的主體地位。教師在編寫教案時要以導學為主,在課堂上可以臨時組建學習小組,采用分組討論法。通過學習小組,學生可以廣開言路、交流思想、集思廣益,給予學生發表意見和相互交流的時間,共同體會探索和創新的艱辛與喜悅。例如,在基爾霍夫第一定律的教學設計上,可以讓學生分組進行設計可行性實驗電路圖、實驗需要的測量數據和實驗的注意事項。接著,在教師的指導下,學生根據自己設計的實驗進行測量,測量對電路中某一節點的三個支路的電流,在學生設計的表格上記錄下三個支路電流的大小和方向,改變電流大小進行多組測量并記錄探索基爾霍夫第一定律。通過這樣主動探究的行為過程,充分調動學生探究的積極性和主動性,提高學生通過親自實踐獲取知識的能力。
實踐對學生知識的掌握和創造力的培養非常重要,通過實踐可以培養學生獨立思考、獨立解決問題的能力;通過實踐,可以鞏固學生所學的理論,增加一些書本上學不到的知識和技能,培養實踐學習的興趣。在電工基礎的實踐教學過程中,發覺“任務實訓”教學方法是一種非常好的方法。“任務實訓”教學法就是教師在教學過程中設置課題任務,要求學生在規定的時間內完成課題任務,在完成課題任務的過程中學習相關的知識和解決問題的方法。
“任務實訓”教學法的實施步驟可分為以下幾步:第一步,教師提出明確的課題任務;第二步,教師分析和分配課題任務;第三步,實施課題任務;第四步,教師對學生課題任務的完成情況進行評價。例如,在三相交流負載連接的實訓教學過程中,首先明確課題任務,按實訓要求制作三相負載星形連接和三角形連接兩個電路面板及測相應的負載相電壓和線電壓及相電流和線電流之間的關系,了解不對稱負載作星行連接時中線的作用;接著,教師講解實訓器材選用的注意事項,及實驗步驟和實驗過程中的注意事項,并將四個學生分為一組,每組中每兩個學生制作一個電路面板,實驗完成后要求同組的學生對實訓過程的體會和心得進行交流;然后,讓學生自己動手動腦完成電路板的制作任務,在這個過程中教師要強調每一組學生要在老師的指導下才能通電;最后,教師對學生電路板制作的工藝和實訓任務完成的情況進行評分和評價。通過幾年的教學實踐發現,“任務實訓”教學法改變了學生被動學習的狀態,讓學生在實踐中學習,體會學習的樂趣。
三、建
建是學生在自己的觀察、實驗和原有知識的基礎上進行知識、方法及策略的構建,為培養學生的創造性打下堅實的基礎。例如,在探究“基爾霍夫第一定律”的教學中,教師指導學生對這次自己實驗探究過程及解決問題的思路和方法進行總結和構建,即按“探究實驗設計、數據測量、數據分析、規律總結”,使學生養成科學地分析問題的習慣。在講授戴維南定理時注意引導學生按“斷開待求支路、畫出等效電源、求出等效內阻、求支路電流”的順序來解決問題的方法,在講授電容器的串聯、并聯過程中引導學生與電阻的并聯、串聯進行類比的方法,積極引導學生進行方法構建和策略構建,逐步使學生的創造力得到開發。
四、創
“創”就是教師在教學過程中不斷地對學生進行發散思維和收斂思維的培養和訓練,打破思維定勢,學會從不同的角度去分析問題,從不同方面去探索解決問題的方法,提高思維的靈活性,從而培養思維的創造性。
發散思維是指某一個問題可能有多個解決的方案,即以這個問題為中心,思維的方向就像“輻射”一樣,向外發散,找到問題的解決方案越多越好。收斂思維是指某一個問題只有一種解決方案,為了獲得正確的解決方案,思維方向指向這個方案上。
例如,在題圖所示電路中,已知E1=60 V,E2=10 V,r1=2 Ω,r2=5 Ω,R1=8 Ω,R2=R3=15 Ω,求R3支路上的電流?
這道題可以鼓勵學生用基爾霍夫定律、疊加原理和戴維南定理三種方法來試著解決問題,求R3支路上的電流,用基爾霍夫定律解題如下:
第一種方法:由基爾霍夫第一定律得:I1+I2-I3=0
由基爾霍夫第二定律得:
E1-I1R1-I3R3-I1r1=0
E2-I2R2-I3R3-I2r2=0
代入數據解方程組得:I3=2 A
第二種方法:由疊加原理得:
將原來電路分解為E1和E2分別作用的兩個簡單電路,如下圖:
E1獨立作用時,
E2獨立作用時,
將兩支路電流疊加得,
I3=I′3+I″3=2A
第三種方法:由戴維南定理得,先移開R3支路得下圖所示,求開路UAB的電壓,
再將電源除去,求等效電阻rAB,如下圖,
將R3接入電路后,等效電路如下,E=UAB,
將以上三種方法放在一起進行分析和比較,學生清楚地發現,用基爾霍夫定律求R3支路上的電流只要列出一個節點電流方程和兩個回路電壓方程就可以,而且代入數據的計算過程也比較簡單。用疊加原理求解,必須列出五個方程,用戴維南定理求解必須列出四個方程,而且這兩種方法的計算過程也比較復雜。通過這樣的比較,學生找到了最佳的解題方法,經過這一“發散—收斂”的思維訓練過程,學生對各種分析方法和解題方法的具體應用水平達到了一個新的高度。教師在教學過程中,精心設計探究過程,把握好引導度和引導方式,對學生進行“發散—收斂—再發散—再收斂”的循環往復、層層深入的思維引導有很大幫助,使認識逐步逼近目標,最終達到開發學生思維創造力的目的。
綜上所述,情,是培養學生的情感;行,是培養學生的實踐能力;建,是培養學生方法和策略的構建;創,是培養學生的創造力。“情”是“創”的動力,“行”是“創”的基礎,“建”是“創”的準備。“情、行、建、創”四段教學模式采用多種多樣的方法激發學生的學習興趣,變教學為導學,有利于學生實現由做“學答”向做“學問”轉化,有利于學生實踐能力和創新精神的培養。
參考文獻:
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編輯 段麗君