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[摘 要] 针对中职电类专业学生的学习特点及电工基础与技能学科特点,结合“基尔霍夫定律”的教学实际, 设计本节课教学环节,旨在研究适合中职学生专业认知的教学方法。
[关 键 词] 电工基础与技能;基尔霍夫定律;教学剖析
[中图分类号] G712 [文献标志码] A [文章编号] 2096-0603(2019)10-0084-02
电工基础与技能是中等職业技术学校电子类专业一年级学生必须掌握的专业理论基础课。从学生知识层面看,他们对电学的了解并不多,初中物理知识相对薄弱,所以讲课必须先从简单的知识开始。从学生的心理角度看,他们注意力不容易集中,缺乏学习动力;从教学层面看,电工基础与技能教学时数有限,并且要注重培养学生的认知能力、动手能力、操作技能等。根据中职学生的学情分析得出,在教学中可选用以“项目导向、任务引领、理实一体”的课程建设思想编写的项目化课程教材,并采用学习小组的形式,引导学生合作探讨学习。
本课程的教学选用由我校教师结合本校教学情况编写的电工基础与技能教材。本教材以典型电路为载体,以实践为导向,注重于基本概念、基本原理和基本分析方法的阐述,针对中职生的学习能力适当删减了繁杂的推导和计算。“基尔霍夫定律”是第1单元“直流电路的安装与检测”中项目4“电路基本定律的验证”中的内容,在电路分析中占据很重要的地位,为后续模拟电路分析与制作、数字电路分析与制作、电子技术实训等专业课程的学习打下基础。
一、本次课的“三维”目标
知识目标:学生能掌握基尔霍夫定律并能运用定律求解复杂
直流电路。
能力目标:学生具备规范的绘图能力;分析电路的能力;逻辑思维能力及数学运算能力。
情感目标:培养学生良好的思维习惯、探究意识、团队合作意识,树立学生的学习自信心。
二、本次课的重点、难点
本次课的重点是对基尔霍夫定律的理解,它包含了基尔霍夫
电流定律和基尔霍夫电压定律两个内容;难点有三个,分别是“节点的含义”“广义上的基尔霍夫定律”与“列回路电压方程”,难度依次增加,其中第三个难点可以处理成拓展知识。
三、教学环节的设计
针对电子课程难学的特点,我在教学设计中把本次课细分为7个教学环节(见表1),适当地分配时间,采用启发式教学法、游戏式教学法、口诀记忆法、类比法、探究法等多种方法,穿插在各个教学环节中,做到以学生为主体、化繁为简的快乐教学。
(一)复习及引入新课环节
课前将学生按每4人分成一个学习小组,开始合作探究教学。先给学生展示简单电路(如图1所示),通过增加电源E2变成复杂电路(如图2所示),进行启发式教学,引入新课。给每组分发白纸,让学生一上课就先“动起来”,将复杂电路画在白纸上。教师一定要强调学生用直尺作图,不允许随手涂写,以此来培养学生规范的绘图习惯及严谨的思维习惯。
(二)“找概念”环节
本课有四个基本概念(支路、节点、回路、网孔)需要学生掌握,要引导学生利用自己本组画好的那个电路图找出这四个概念,并通过选择题、问答题等形式来掌握新知识,避免教师“一言堂”。
在这个环节中,会遇到教学的第一个难点:节点的概念,学生往往混淆不清。这时我采用游戏教学法来突破难点(见图3)。首先给出简单电路,难度为1星,然后依次添加元件来递增难度,让学生判断节点。很多学生容易在图C犯错误,误认为图C有4个节点。教师通过学生犯错,引导学生研究基本概念,并进行自我判断,这样学生对易错点的知识掌握得更牢固。图C的答案应该是有2个节点数。
(三)“树榜样”环节
本环节简要地介绍了科学家基尔霍夫,在此要渗透德育教育。很多定律是以科学家名字命名的,如牛顿定律、欧姆定律等,而基尔霍夫21岁的小小年纪,通过自身的刻苦钻研发现了重要的电路分析定律,教师可以引导学生树立自己的学习榜样,不要畏惧学习困难。对定律的学习方法都是先理解记忆,再运用,教师应当告知学生不用钻牛角尖去想“为什么是这样”,以此引出下一环节的教学。
(四)电流定律(KCL)和电压定律(KVL)的学习环节
本环节是本次课的重点内容。电流定律(KCL)和电压定律(KVL)两个定律都各自有两个表现形式,如果要求学生两种形式都同时掌握太难了,我选择了其中最简单的那种进行重点教学,即从能量守恒的角度出发,用口诀教学法教学生记下定律内容。如,电流定律(KCL)的口诀是“出入相等”,即I流入=I流出;电压定律(KVL)的口诀是“升降相等”,即U升高=U降低。
再通过依次增加难度的课堂练习题,运用启发式教学法突破第二个教学难点:基尔霍夫定律的运用。例如,练习题1中,学生计算出节点A的电流I1=18A,节点B的电流I2=-7A,出现计算结果为负值,学生会产生疑问,以问带学。
练习题1:求电路中的电流I1和I2
下一个练习题就需要各组派代表上讲台演算,让学生有压力,培养学生在压力下学习。同时,我还设计了让学生来当“小老师”,对讲台上各个小组的演算的结果进行评判,从书写规范、结果正确与否等多种角度去评判,无论评判是否到位,都给予表扬,这样既锻炼了学生的胆量,也帮他们树立自信,培养了学习动力,同时还活跃了课堂学习气氛。
对第三个教学难点:广义的基尔霍夫定律,我因材施教,学有余力的学生可以多了解。其中,有个生活常识可以给学生介绍,即电工维修中为何要单手操作,这个是可以用基尔霍夫定律去解释的,这样学生会觉得:“哦,原来我学习的知识还是挺有用的。”
在最后一个综合练习里面,学生还是要回到用各个小组画好的电路图,始终围绕着这个电路图,去深化对概念的理解。有条件可结合实验的验证环节求证,更能促进学生的“学”。
在“拓展知识”环节中,教师简要介绍基尔霍夫定律的另一种表现形式,供学有余力的学生去掌握。教师对本次课进行归纳总结,完成教学评价并布置课后作业,并明确作业要求,严格检查。具体为:(1)要学生在听课的基础上,参考教材和学校的校园网学习辅导相关内容独立完成;(2)学生按时完成作业,对缺交作业的要有说明原因并且登记注明。
四、教学评价
教学评价的目的是促进教学,以评促学,以获得更好的教学效果。学习评价宜以过程评价和目标评价相结合,注重实践性引导,过程评价以鼓励为主。
完整的教学评价分为(教师对)学生的学习评价和(学生对教师)教学反馈评价两个方面。
1.在学生的学习评价上,本次课是以“自评、小组互评、教师评价”来进行三方评价(如表2所示)。
2.在教学反馈评价上,本次课是以问卷调查的形式进行,学生在本课题结束后对教师“教”的情况反馈,目的以检查“教”的质量效果情况(如表3所示)。
课后,教师可让学生以自己制作的“直流稳压电源”实物载体进行深入学习,从该电源的安装电路图中识图,分析,理解,结合校园网的网络资源进一步认识本次课的四个概念(支路、节点、回路、网孔),在下一次课进行抽样回顾。
总之,通过本次课的教学设计,降低了电工基础与技能的知识点讲授难度,激发了学生的学习兴趣,使学生能够将知识点与实物电路图进行感性的认知,对进一步的学习奠定了扎实的基础,亦为后续专业基础技能及模拟电路分析与制作等课程的学习
奠定基础。
◎编辑 陈鲜艳
[关 键 词] 电工基础与技能;基尔霍夫定律;教学剖析
[中图分类号] G712 [文献标志码] A [文章编号] 2096-0603(2019)10-0084-02
电工基础与技能是中等職业技术学校电子类专业一年级学生必须掌握的专业理论基础课。从学生知识层面看,他们对电学的了解并不多,初中物理知识相对薄弱,所以讲课必须先从简单的知识开始。从学生的心理角度看,他们注意力不容易集中,缺乏学习动力;从教学层面看,电工基础与技能教学时数有限,并且要注重培养学生的认知能力、动手能力、操作技能等。根据中职学生的学情分析得出,在教学中可选用以“项目导向、任务引领、理实一体”的课程建设思想编写的项目化课程教材,并采用学习小组的形式,引导学生合作探讨学习。
本课程的教学选用由我校教师结合本校教学情况编写的电工基础与技能教材。本教材以典型电路为载体,以实践为导向,注重于基本概念、基本原理和基本分析方法的阐述,针对中职生的学习能力适当删减了繁杂的推导和计算。“基尔霍夫定律”是第1单元“直流电路的安装与检测”中项目4“电路基本定律的验证”中的内容,在电路分析中占据很重要的地位,为后续模拟电路分析与制作、数字电路分析与制作、电子技术实训等专业课程的学习打下基础。
一、本次课的“三维”目标
知识目标:学生能掌握基尔霍夫定律并能运用定律求解复杂
直流电路。
能力目标:学生具备规范的绘图能力;分析电路的能力;逻辑思维能力及数学运算能力。
情感目标:培养学生良好的思维习惯、探究意识、团队合作意识,树立学生的学习自信心。
二、本次课的重点、难点
本次课的重点是对基尔霍夫定律的理解,它包含了基尔霍夫
电流定律和基尔霍夫电压定律两个内容;难点有三个,分别是“节点的含义”“广义上的基尔霍夫定律”与“列回路电压方程”,难度依次增加,其中第三个难点可以处理成拓展知识。
三、教学环节的设计
针对电子课程难学的特点,我在教学设计中把本次课细分为7个教学环节(见表1),适当地分配时间,采用启发式教学法、游戏式教学法、口诀记忆法、类比法、探究法等多种方法,穿插在各个教学环节中,做到以学生为主体、化繁为简的快乐教学。
(一)复习及引入新课环节
课前将学生按每4人分成一个学习小组,开始合作探究教学。先给学生展示简单电路(如图1所示),通过增加电源E2变成复杂电路(如图2所示),进行启发式教学,引入新课。给每组分发白纸,让学生一上课就先“动起来”,将复杂电路画在白纸上。教师一定要强调学生用直尺作图,不允许随手涂写,以此来培养学生规范的绘图习惯及严谨的思维习惯。
(二)“找概念”环节
本课有四个基本概念(支路、节点、回路、网孔)需要学生掌握,要引导学生利用自己本组画好的那个电路图找出这四个概念,并通过选择题、问答题等形式来掌握新知识,避免教师“一言堂”。
在这个环节中,会遇到教学的第一个难点:节点的概念,学生往往混淆不清。这时我采用游戏教学法来突破难点(见图3)。首先给出简单电路,难度为1星,然后依次添加元件来递增难度,让学生判断节点。很多学生容易在图C犯错误,误认为图C有4个节点。教师通过学生犯错,引导学生研究基本概念,并进行自我判断,这样学生对易错点的知识掌握得更牢固。图C的答案应该是有2个节点数。
(三)“树榜样”环节
本环节简要地介绍了科学家基尔霍夫,在此要渗透德育教育。很多定律是以科学家名字命名的,如牛顿定律、欧姆定律等,而基尔霍夫21岁的小小年纪,通过自身的刻苦钻研发现了重要的电路分析定律,教师可以引导学生树立自己的学习榜样,不要畏惧学习困难。对定律的学习方法都是先理解记忆,再运用,教师应当告知学生不用钻牛角尖去想“为什么是这样”,以此引出下一环节的教学。
(四)电流定律(KCL)和电压定律(KVL)的学习环节
本环节是本次课的重点内容。电流定律(KCL)和电压定律(KVL)两个定律都各自有两个表现形式,如果要求学生两种形式都同时掌握太难了,我选择了其中最简单的那种进行重点教学,即从能量守恒的角度出发,用口诀教学法教学生记下定律内容。如,电流定律(KCL)的口诀是“出入相等”,即I流入=I流出;电压定律(KVL)的口诀是“升降相等”,即U升高=U降低。
再通过依次增加难度的课堂练习题,运用启发式教学法突破第二个教学难点:基尔霍夫定律的运用。例如,练习题1中,学生计算出节点A的电流I1=18A,节点B的电流I2=-7A,出现计算结果为负值,学生会产生疑问,以问带学。
练习题1:求电路中的电流I1和I2
下一个练习题就需要各组派代表上讲台演算,让学生有压力,培养学生在压力下学习。同时,我还设计了让学生来当“小老师”,对讲台上各个小组的演算的结果进行评判,从书写规范、结果正确与否等多种角度去评判,无论评判是否到位,都给予表扬,这样既锻炼了学生的胆量,也帮他们树立自信,培养了学习动力,同时还活跃了课堂学习气氛。
对第三个教学难点:广义的基尔霍夫定律,我因材施教,学有余力的学生可以多了解。其中,有个生活常识可以给学生介绍,即电工维修中为何要单手操作,这个是可以用基尔霍夫定律去解释的,这样学生会觉得:“哦,原来我学习的知识还是挺有用的。”
在最后一个综合练习里面,学生还是要回到用各个小组画好的电路图,始终围绕着这个电路图,去深化对概念的理解。有条件可结合实验的验证环节求证,更能促进学生的“学”。
在“拓展知识”环节中,教师简要介绍基尔霍夫定律的另一种表现形式,供学有余力的学生去掌握。教师对本次课进行归纳总结,完成教学评价并布置课后作业,并明确作业要求,严格检查。具体为:(1)要学生在听课的基础上,参考教材和学校的校园网学习辅导相关内容独立完成;(2)学生按时完成作业,对缺交作业的要有说明原因并且登记注明。
四、教学评价
教学评价的目的是促进教学,以评促学,以获得更好的教学效果。学习评价宜以过程评价和目标评价相结合,注重实践性引导,过程评价以鼓励为主。
完整的教学评价分为(教师对)学生的学习评价和(学生对教师)教学反馈评价两个方面。
1.在学生的学习评价上,本次课是以“自评、小组互评、教师评价”来进行三方评价(如表2所示)。
2.在教学反馈评价上,本次课是以问卷调查的形式进行,学生在本课题结束后对教师“教”的情况反馈,目的以检查“教”的质量效果情况(如表3所示)。
课后,教师可让学生以自己制作的“直流稳压电源”实物载体进行深入学习,从该电源的安装电路图中识图,分析,理解,结合校园网的网络资源进一步认识本次课的四个概念(支路、节点、回路、网孔),在下一次课进行抽样回顾。
总之,通过本次课的教学设计,降低了电工基础与技能的知识点讲授难度,激发了学生的学习兴趣,使学生能够将知识点与实物电路图进行感性的认知,对进一步的学习奠定了扎实的基础,亦为后续专业基础技能及模拟电路分析与制作等课程的学习
奠定基础。
◎编辑 陈鲜艳