職業(yè)高中“電容器”一節(jié)有效教學(xué)探究

杜衛(wèi)東

【關(guān)鍵詞】 物理教學(xué);職業(yè)高中;電容器;有效教學(xué)

【中圖分類號(hào)】 G633.7 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】 A

【文章編號(hào)】 1004—0463（2019）05—0114—01

《電工技術(shù)基礎(chǔ)與技能》是一門實(shí)踐性較強(qiáng)的專業(yè)基礎(chǔ)課程，書里大量的知識(shí)取自于實(shí)踐，突破難點(diǎn)與理解知識(shí)都需要依賴很多豐富的感性材料。職業(yè)高中老師在教學(xué)過(guò)程中應(yīng)該持續(xù)充實(shí)實(shí)物展示、技能訓(xùn)練以及實(shí)驗(yàn)演示等內(nèi)容，科學(xué)組織實(shí)踐和理論教學(xué)內(nèi)容，使學(xué)生經(jīng)歷樂(lè)學(xué)、好學(xué)以及會(huì)學(xué)的進(jìn)程。現(xiàn)在對(duì)職業(yè)高中電容器兩課時(shí)教學(xué)內(nèi)容的設(shè)計(jì)進(jìn)程進(jìn)行具體分析。

一、靈活導(dǎo)入情境，激情烘托

按照學(xué)生自身特征與教學(xué)內(nèi)容，靈活地設(shè)計(jì)情境。老師以2010年上海世博會(huì)充分使用的“超級(jí)電容”汽車導(dǎo)入課題，將學(xué)生身處一個(gè)不但可以融進(jìn)教學(xué)內(nèi)容，而且可以激發(fā)學(xué)生思維活躍的積極學(xué)習(xí)環(huán)境中，推進(jìn)學(xué)生主動(dòng)動(dòng)腦思考與參與課堂。

二、利用實(shí)物，提高對(duì)電容器的感官認(rèn)知

電解電容器通常有正、負(fù)極之分，即具有極性。在電路中使用時(shí)正、負(fù)極不可以接錯(cuò)。常用電解電容器體積小，容量大，但耐壓較低，工作溫度范圍較窄，長(zhǎng)期不使用容易失效。普通電容不分正負(fù)，一般都容量小，體積大，耐壓較高。老師將不同類別和型號(hào)的電容器分發(fā)至每個(gè)小組，講明電容器識(shí)別的常用策略，安排詳細(xì)操作要求與任務(wù)。在搶答游戲的過(guò)程中，學(xué)生了解電容器以及認(rèn)識(shí)電容器。利用游戲融入到課堂中，調(diào)動(dòng)學(xué)習(xí)的主動(dòng)性，強(qiáng)化學(xué)習(xí)的趣味，進(jìn)一步展現(xiàn)“學(xué)中樂(lè)，樂(lè)中學(xué)”的教育觀念。

三、虛實(shí)整合，體會(huì)電容器的充電與放電進(jìn)程

怎樣使學(xué)生更直觀地體會(huì)電容器的充電與放電進(jìn)程呢？老師為學(xué)生提供電容器充電與放電進(jìn)程演示實(shí)驗(yàn)元件與電路板，讓學(xué)生親自動(dòng)手操作。這個(gè)進(jìn)程涵蓋焊接電路與測(cè)試元件，進(jìn)一步把所學(xué)知識(shí)運(yùn)用到實(shí)踐中，同時(shí)學(xué)生會(huì)有充足的信心去焊接簡(jiǎn)單電路。

實(shí)驗(yàn)前注意提醒學(xué)生，在電容器剛開始放電或剛開始充電的瞬間，電容器的端電壓維持著充、放電開始以前的數(shù)值。比如，充電之前電容器的電壓U=0V，那么開始充電的瞬間電壓U依然保持為0V;而放電以前假如電容器的電壓U=E，那么放電開始瞬間電壓U依然保持為E。即電容器的端電壓U在放電與充電開始的瞬間是不可以突變的。

學(xué)生在分別按下放電按鈕以及充電按鈕時(shí)，仔細(xì)觀察發(fā)光二極管的亮度以及電壓表的指針是如何變化的，從中分析充電放電過(guò)程中電流和電壓的變化情況，從而充分感受電容器的充電與放電進(jìn)程。再經(jīng)過(guò)播放flash動(dòng)畫，從視覺(jué)的成效進(jìn)一步形象地展現(xiàn)電容器充電與放電時(shí)電流與電壓的改變過(guò)程，進(jìn)一步解決教學(xué)的難點(diǎn)。老師在這一環(huán)節(jié)中應(yīng)該充分利用各類素材，使教學(xué)內(nèi)容更加生動(dòng)化與形象化，同時(shí)使學(xué)生不斷體驗(yàn)實(shí)驗(yàn)操作的進(jìn)程，進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)了使學(xué)生積極活躍于課堂并參與課堂。學(xué)生獲得知識(shí)的方式，既不是學(xué)生的呆板識(shí)記，也不是由老師直接提供的，而是進(jìn)一步施展學(xué)生的能動(dòng)性以及主動(dòng)性，在老師的指引下逐漸在解決問(wèn)題的過(guò)程中獲得技能與知識(shí)。

四、采取容氣瓶或輪胎類比電容器

關(guān)于電容器的教學(xué)，假如采取容氣瓶或輪胎類比，作者覺(jué)得效果會(huì)更好，由于兩者具有很高的相似度，并且輪胎充氣是學(xué)生十分常見的現(xiàn)象，緊密結(jié)合學(xué)生的生活經(jīng)驗(yàn)，直觀詳細(xì)。引入過(guò)程：電容器屬于容納電荷的裝置，同樣輪胎屬于容納氣體的物體，不同電容器容納電荷的效果有高有低，同樣不同的輪胎容納氣體的功效也不同。獲得電容的定義C=Q/U進(jìn)程：在一個(gè)輪胎里充進(jìn)不同大小的氣壓時(shí)，充入的氣壓加倍，充入的氣體量就會(huì)隨之加倍，氣壓大，充入的氣體量也會(huì)增多，可比值不變，這與氣體定律吻合，也表明比值和氣體量以及氣壓沒(méi)有關(guān)系。同樣輪胎充入的氣體量m和電量Q類似，以及充入氣壓P和電容器上的電壓U類似，關(guān)于一個(gè)電容器，電量Q加倍，電壓U加倍，電量和電壓的比值不改變，不同的電容器電壓一樣時(shí)，電量多的電容器電量和電壓的比值大，容納電荷的效果大。這種類比緊貼學(xué)生的日常生活，形象、自然，缺點(diǎn)就是充入氣壓P和氣體量m的比值不是學(xué)生學(xué)習(xí)過(guò)的物理量，是學(xué)生能夠接受的物理現(xiàn)象。假如再聯(lián)系ρ=m/V或R=U/I進(jìn)行類比理解，會(huì)更加完善地理解電容器的性質(zhì)，如此，學(xué)生極易對(duì)電容器產(chǎn)生一個(gè)正確的、完整的認(rèn)識(shí)。

五、教學(xué)反思

在設(shè)計(jì)與選取任務(wù)的時(shí)候，第一，站在實(shí)踐的角度分析，讓學(xué)生體會(huì)到現(xiàn)實(shí)生活中所學(xué)知識(shí)的重要性。第二，設(shè)計(jì)的任務(wù)要具有相當(dāng)?shù)膶哟涡耘c趣味性。采取知識(shí)推進(jìn)與任務(wù)驅(qū)動(dòng)的形式，使學(xué)生體驗(yàn)游戲的進(jìn)程，強(qiáng)化學(xué)習(xí)的樂(lè)趣，實(shí)現(xiàn)“學(xué)中樂(lè)，樂(lè)中學(xué)”;使學(xué)生體驗(yàn)實(shí)驗(yàn)操作的進(jìn)程，在實(shí)驗(yàn)操作的進(jìn)程中創(chuàng)建新知。利用比賽融入到課堂之中，使學(xué)生更好地體驗(yàn)小組合作比賽的進(jìn)程，培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)隊(duì)合作意識(shí)。學(xué)習(xí)的結(jié)束和任務(wù)的完成不同，最終使學(xué)生體驗(yàn)在實(shí)際電路上檢測(cè)與了解電容器的進(jìn)程，進(jìn)一步為學(xué)生帶來(lái)一定的成就感。

編輯：張 昀