時間:2023-03-16 15:24:53
序論:好文章的創(chuàng)作是一個不斷探索和完善的過程,我們?yōu)槟扑]十篇電路實驗教學(xué)論文范例,希望它們能助您一臂之力,提升您的閱讀品質(zhì),帶來更深刻的閱讀感受。
二、實驗教學(xué)方法改進(jìn)
傳統(tǒng)的實驗教學(xué)方法基本上是老師給出學(xué)生實驗?zāi)康暮鸵?,學(xué)生根據(jù)老師的演示,機(jī)械的模仿。雖然完成了實驗教學(xué)計劃,但是會造成學(xué)生對實驗不感興趣,創(chuàng)新精神得不到發(fā)展。[4]
1.將仿真軟件引入實驗教學(xué)中
將仿真軟件引入傳統(tǒng)的電路實驗教學(xué)中來,可以達(dá)到軟硬結(jié)合、虛實相輔的目的。[5]例如:在諧振電路的實驗中,我們要求學(xué)生不但要測出諧振頻率,還要繪出不同Q值下的通用幅頻特性曲線,以及UL(ω)和、UC(ω)曲線。將multisim仿真軟件引入電路實驗之后,可以輕松、準(zhǔn)確的顯示出曲線,有利于同學(xué)們對理論知識的分析和理解,還有助于提高學(xué)生的實驗興趣。
2.利用網(wǎng)絡(luò)平臺支撐實驗教學(xué)
在實驗教學(xué)網(wǎng)站上提供實驗指導(dǎo)書、實驗教學(xué)大綱、儀器設(shè)備的使用方法、常用儀表的使用說明,電子元器件手冊和老師的實驗教學(xué)課件等教學(xué)資源供學(xué)生查閱,學(xué)生可通過系統(tǒng)中師生互動平臺與老師、同學(xué)進(jìn)行交流。
3.采用多媒體教學(xué)手段,提高實驗教學(xué)的效率
在實驗教學(xué)時數(shù)有限的情況下,利用多媒體教學(xué)方式,一方面可更加有效地指導(dǎo)學(xué)生完成大綱要求必須做的實驗,提高學(xué)生的動手能力,另一方面可通過觀看實驗演示,延伸實驗教學(xué)范圍,彌補(bǔ)課堂教學(xué)的不足,以達(dá)到以點帶面的教學(xué)效果。[6]
三、實驗教學(xué)管理的改進(jìn)
1.加強(qiáng)預(yù)習(xí)環(huán)節(jié)的監(jiān)督
嚴(yán)格要求學(xué)生的預(yù)習(xí)環(huán)節(jié),為了使學(xué)生更好地完成實驗,要求學(xué)生按實驗預(yù)習(xí)要求及內(nèi)容進(jìn)行課前預(yù)習(xí),大部分同學(xué)會做到,但是也會有一些自覺性差的同學(xué)不去預(yù)習(xí),這樣一定會影響實驗的完成進(jìn)度和質(zhì)量。為了檢驗學(xué)生是否完成預(yù)習(xí),預(yù)習(xí)完成后,我們會要求學(xué)生登錄實驗預(yù)約系統(tǒng),接受實驗項目預(yù)習(xí)測試,作為學(xué)生實驗考核的一項重要指標(biāo),從而有效的保證了實驗預(yù)習(xí)質(zhì)量。[7-8]
2.實驗過程中加強(qiáng)團(tuán)隊合作意識
實驗過程中采用分組合作的方式,進(jìn)行實驗。這樣可以提高同學(xué)之間的溝通能力,加強(qiáng)同學(xué)的合作意識。將團(tuán)隊合作精神引入到實驗教學(xué)中,使實驗教學(xué)由一個人參與變成多個人共同參與,學(xué)生為了更好地完成實驗,會在實驗過程中有明確的分工和互助,這樣有助于培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)隊合作能力,從而整體優(yōu)化實驗教學(xué)效果。[9-10]
3.全面的實驗考核機(jī)制
實驗成績評定,不能單純依靠實驗報告中的數(shù)據(jù),要以實驗考試的形式考核學(xué)生的動手能力,由于我校電路實驗沒有單獨(dú)設(shè)課,所以學(xué)生在做實驗時積極性不高,老師會在每班實驗全部完成后進(jìn)行現(xiàn)場實驗考核。在規(guī)定時間內(nèi)要求學(xué)生獨(dú)立完成實驗元器件的選擇、實驗電路連接、實驗數(shù)據(jù)測量和計算等過程。老師根據(jù)完成情況給出實驗操作分。實驗結(jié)束后老師將學(xué)生的實驗預(yù)習(xí)成績、實驗操作成績、實驗報告成績,按照合理的分配,生成學(xué)生的實驗成績。避免單靠實驗報告給定成績的片面性,不僅可以使學(xué)生查看成績,而且可以使學(xué)生更全面地了解自已的薄弱環(huán)節(jié)。采用這種實驗考核方式之后,學(xué)生做實驗的積極性有了極大的提高,對電路實驗及儀器使用記憶深刻,動手能力大大增強(qiáng)。[11-12]
四、實驗內(nèi)容的設(shè)計
1.進(jìn)行實驗內(nèi)容和要求的調(diào)整
針對學(xué)生專業(yè)的不同,學(xué)習(xí)程度的不同,實驗內(nèi)容和要求上做適當(dāng)?shù)恼{(diào)整,例如只有電氣、自動化專業(yè)的同學(xué)做一階電路和二階電路實驗,而其它專業(yè)如機(jī)械制造專業(yè)的同學(xué)只設(shè)三個基礎(chǔ)實驗。同樣的戴維南定理實驗,要求電氣專業(yè)的同學(xué)通過多種測量方法,計算出等效電阻,而其他專業(yè)同學(xué)可以只用一種方法測量并計算。
2.以工程項目為核心設(shè)計實驗內(nèi)容
以工程項目引導(dǎo)實驗設(shè)計,例如:在日光燈電路連接及功率因數(shù)提高這個實驗中。項目設(shè)計的總體目標(biāo)是借助于該實驗平臺,構(gòu)思、設(shè)計日光燈電路,并實現(xiàn)將日光燈點亮,簡單故障排除,并且能提高功率因數(shù)。為了完成設(shè)計目標(biāo),首先需要學(xué)生深刻理解日光電路的工作原理,充分了解實驗系統(tǒng)的組成和功能,熟悉日光燈電路實驗裝置的結(jié)構(gòu)及使用方法;其次,需要將任務(wù)分解為連接、測量等子任務(wù),確定每一子任務(wù)需要完成哪些工作,并設(shè)計相應(yīng)的電路;而后在電工實驗臺上搭建電路并點亮日光燈,自已動手用智能功率表或其他儀表測量電路的各項參數(shù),自已分析計算功率因數(shù),并通過并聯(lián)電容的方法提高功率因數(shù)接近于1;最后,進(jìn)行實驗調(diào)試,若不能達(dá)到預(yù)定目標(biāo),還需要根據(jù)電路、電工學(xué)知識進(jìn)行分析,采取相應(yīng)的措施,重新修正參數(shù),直到得到滿意的實驗結(jié)果為止。在實驗中不可避免地遇到隨機(jī)干擾、估計不準(zhǔn)等實際工程問題。在整個教學(xué)過程中,以工程項目為驅(qū)動不斷拓展和層層推進(jìn)來帶動實訓(xùn)步驟,由教師引導(dǎo)學(xué)生完成整個項目。從構(gòu)思、設(shè)計、方案決策、器件選型、電路搭建、測試、數(shù)據(jù)收集整理等方面,對學(xué)生進(jìn)行了完整的知識點和技能訓(xùn)練。
3.鼓勵學(xué)生大膽創(chuàng)新
鼓勵學(xué)生大膽創(chuàng)新,讓學(xué)生自己設(shè)計實驗方案,以往的實驗教學(xué)往往是老師先講實驗的原理和實驗過程中應(yīng)注意的問題,即應(yīng)該怎樣做,不能怎樣做,這種做法雖然使學(xué)生掌握了這個實驗,但學(xué)生的大腦得不到積極的開發(fā),學(xué)習(xí)處于被動狀態(tài)。所以在實驗教學(xué)中,有時應(yīng)讓學(xué)生大膽地做出自己的猜想,自己設(shè)計實驗方案,然后教師和學(xué)生共同評選出最佳方案進(jìn)行操作,分析過程、現(xiàn)象,得出結(jié)論。如在講元件伏安特性實驗時,我們可以提出實驗要求用伏安法將元件的伏安特性曲線畫出,讓學(xué)生自已去設(shè)計電路,做出原理圖,并用multisim軟件進(jìn)行仿真,確定所用元器件的規(guī)格,選擇合適量程的儀表和電阻箱等,放手讓學(xué)生自己完成實驗的整個過程,并對測量數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理,并形成文檔資料。這樣,學(xué)生必須要動手動腦,選擇儀表的量程,電阻的大小,考慮連接電路時應(yīng)注意什么問題等。在實驗的過程中,學(xué)生有時不能一步到位,需要進(jìn)行重復(fù)操作、觀察、數(shù)據(jù)處理、結(jié)果分析等,這些過程本身就能很好地鍛煉學(xué)生的實驗?zāi)芰?,使他們的?chuàng)新思維得到充分的發(fā)展。使學(xué)生在構(gòu)思—設(shè)計—實現(xiàn)—運(yùn)行的過程中,開拓思維,增強(qiáng)動手操作能力。這恰恰符合能力培養(yǎng)為目標(biāo)的工程教育理念。
2研究型實踐教學(xué)模式的具體實施
2.1課程結(jié)構(gòu)優(yōu)化
指導(dǎo)學(xué)生接觸各類資料,能夠提出問題,進(jìn)而解決問題以掌握知識、應(yīng)用知識,完成對知識的一個探求過程;對實驗內(nèi)容進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整和完善,使課程體系更全面更科學(xué),更能貼近行業(yè)發(fā)展,更能體現(xiàn)學(xué)生的主動性。
2.2采用課堂討論進(jìn)行專題研討的教學(xué)方法
在研究型實踐教學(xué)模式中,師生互動有助于學(xué)生對基本概念、基本理論、基本方法的理解和掌握。根據(jù)課程需要,結(jié)合國內(nèi)外的研究現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢,采用與行業(yè)內(nèi)吻合的實驗軟件,挑選合適的電路原型做仿真設(shè)計,并共同探討電路的優(yōu)化方案。
2.3專業(yè)資料查詢能力培養(yǎng)
為學(xué)生提供研究資料或指導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行資料查詢、整理,鼓勵學(xué)生從圖書館、書店、網(wǎng)絡(luò)等各種途徑查閱文獻(xiàn)資料,以充實自己的研究基礎(chǔ)。提醒學(xué)生要對已收集的資料進(jìn)行批判性的研究,去偽存真,指導(dǎo)學(xué)生從這些資料中總結(jié)、分析、解釋與實踐研究課題相關(guān)的理論、知識經(jīng)驗以及前人的研究成果。
2.4指導(dǎo)學(xué)生撰寫專題論文(報告)
在研究型實踐教學(xué)過程中,指導(dǎo)學(xué)生通過論文、調(diào)查報告、工作研究、分析報告、可行性論證報告等形式記錄實踐研究成果。在撰寫論文時,要求學(xué)生要了解實踐課題研究報告的一般撰寫格式;要先擬訂論文的寫作提綱,組織好論文的結(jié)構(gòu),做到綱舉目張;會用簡練、嚴(yán)謹(jǐn)、準(zhǔn)確的語言表達(dá)自己的思想,不追求文章的長短。指導(dǎo)學(xué)生開展專題電路討論,由學(xué)生根據(jù)自己感興趣的課題來查找文獻(xiàn)資料,進(jìn)行研究,完成電路設(shè)計和仿真,最后完成專題論文的撰寫。
2.5鼓勵學(xué)生參與課題研究
為調(diào)動學(xué)生參與科研創(chuàng)新活動的積極性,激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新思維,提高學(xué)生實踐創(chuàng)新能力,鼓勵學(xué)生參加老師的課題,鍛煉學(xué)生的動手能力,培養(yǎng)“研究型”的思維模式。
3研究型實踐教學(xué)模式對教師和學(xué)生的要求
3.1研究型實踐教學(xué)模式對教師的要求
研究型實踐教學(xué)模式的實施對任課教師提出了新的要求:一是要熟練地掌握課程的基礎(chǔ)知識和內(nèi)在結(jié)構(gòu),還要掌握與課程相關(guān)的專業(yè)基礎(chǔ)知識和實踐的基本技能;二是要掌握學(xué)科最新信息,不斷更新知識,了解課程所涉及學(xué)科的最新動態(tài)和取得的最新研究成果;三是要熟練運(yùn)用科學(xué)研究的方法和手段。這些都對教師提出了更高的要求。
電子線路是一門建立在實驗基礎(chǔ)上的學(xué)科。在電子線路的教學(xué)過程中不論是基本概念的建立,重點的突出,難點的突破,還是疑點的消除都可以通過演示實驗來完成,為了充分發(fā)揮演示實驗的作用,我們根據(jù)不同的教學(xué)目的,設(shè)計了各種類型的對比性實驗,引導(dǎo)學(xué)生通過比較來理解要闡述的問題。
一 導(dǎo)入新課的對比實驗
教師由對比實驗導(dǎo)入新課,不僅能激發(fā)學(xué)生強(qiáng)烈的求知欲,而且有利于向?qū)W生顯示新課題的目的性。例如,我們在講'晶體二極管'這一新課題時,先演示兩個引導(dǎo)性的對比實驗。實驗一:在音樂片中正向串接一只晶體二極管,接通電路,學(xué)生會聽到一段優(yōu)美的音樂;實驗二:將此二極管反向接在電路中,結(jié)果無音樂聲發(fā)出,學(xué)生對此不無感到新奇,接著教師向?qū)W生提出問題:為什么出現(xiàn)不同的現(xiàn)象?學(xué)生的注意力會迅速集中到研究的對象-晶體二極管上。此時教師因勢利導(dǎo),告訴學(xué)生:接入電路的是一只晶體二極管,這就是我們本節(jié)課要研究的對象。
二 形成概念的對比性實驗
對于學(xué)生難以理解的抽象概念,采用對比性實驗的好處在于:化抽象為具體,變教條為活用;通過邊實驗,邊分析的教學(xué)方法進(jìn)行對比和分析概括出事物的本質(zhì)特征,進(jìn)而形成概念,完成認(rèn)識上的第一次飛躍。如在”濾波“這一概念的教學(xué)中設(shè)計如下對比實驗:首先在半波整流的輸出端接示波器,接通電源后讓學(xué)生觀察半波整流輸出電壓波形,這時學(xué)生可以清楚地看到脈動的直流電壓波形。然后在電路的輸出端并接濾波器,接通電源,再讓學(xué)生觀察輸出波形,可以看出波形發(fā)生了變化,由此教師引導(dǎo)學(xué)生分析兩個波形不一樣的原因,從而得出結(jié)論。通過上面的對比試驗使”濾波”的概念建立在感性認(rèn)識的基礎(chǔ)上,學(xué)生更容易理解。
三 導(dǎo)出規(guī)律的對比試驗
教材中有些內(nèi)容容易造成學(xué)生片面的認(rèn)識,為此我們設(shè)計了針對性較強(qiáng)的對比試驗,采用實驗觀察與理論分析相結(jié)合的教學(xué)方法,認(rèn)真處理實驗觀察與思維加工的關(guān)系,使教學(xué)內(nèi)容變得形象、具體,學(xué)生易于接受核心期刊目錄。如在RC積分的微分電路中,我們設(shè)計了幾組實驗,采用邊實驗,邊分析,邊對比的做法引導(dǎo)學(xué)生通過對實驗現(xiàn)象的觀察物理論文,分析比較,推導(dǎo)出正確的結(jié)論。電容C在接入電路前要進(jìn)行放電處理。實驗一:示波器接在R兩端,將開關(guān)打在A點,開關(guān)閉合的瞬間,發(fā)現(xiàn)示波器上顯示的波形突然躍升到一個新的位置后穩(wěn)定,說明R兩端的電壓發(fā)生突變。實驗二:將示波器接在C兩端,示波器上顯示的波形逐漸緩慢上升,然后停在一個穩(wěn)定位置,說明電容器兩端的電壓不能突變,實驗三:示波器接在C兩端將開關(guān)打在B點,開關(guān)閉合的瞬間,示波器上顯示的波形是逐漸緩慢下降 最后接近為零,同樣說明電容器兩端的電壓不能突變。學(xué)生通過觀察分析得出如下結(jié)論:在RC電路中,電阻兩端的電壓能突變,而電容器兩端的電壓不能突變。
實驗原理如圖1-1
圖1-1
四 消除疑點的對比試驗
三極管共發(fā)射極放大電路中,學(xué)生對“單相共發(fā)射極放大電路具有反向作用”這一特性不理解,疑點較多。為此,我們設(shè)計以下演示實驗:用雙蹤示波器分別接在共發(fā)射極放大電路的輸入端和輸出端,從示波器上可以一目了然的看出V0與Vi的相位關(guān)系,這樣在實驗提供的感性認(rèn)識的基礎(chǔ)上,再通過理論分析學(xué)生就可消除認(rèn)識上的疑點,對“單相共發(fā)射極放大電路具有反向作用”這一理論的理解就更具體,深刻了。
五 排除混淆的對比試驗
學(xué)生在學(xué)習(xí)晶體管開關(guān)特性時,雖然知道三極管截止和飽和可以相當(dāng)于開關(guān)的斷開和接通,但在實際做題時容易混淆。為此,可以演示以下實驗,如圖1-2所示,把開關(guān)合在A點,燈不亮,把開關(guān)合在B點,燈亮,由此引導(dǎo)學(xué)生分析三極管是相同的,區(qū)別是輸入電壓不同,再經(jīng)過理論計算,弄清楚該現(xiàn)象出現(xiàn)的原因。學(xué)生通過對比試驗的觀察與分析,明白了兩種電路既有區(qū)別又可以依據(jù)一定的條件相互轉(zhuǎn)化,從而達(dá)到感性認(rèn)識和理性認(rèn)識的統(tǒng)一。
圖1-2
總之,對比性實驗在電子線路教學(xué)過程中應(yīng)大量推廣和應(yīng)用,使枯燥無味的理論分析變得更具體,形象,這樣不僅能激發(fā)學(xué)生強(qiáng)烈的求知欲望,提高學(xué)生的動手能力而且能培養(yǎng)他們團(tuán)結(jié)協(xié)作的精神。
參考文獻(xiàn)
[1]何琳.在職業(yè)技術(shù)教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生關(guān)鍵能力[J] .高教論壇,2008
[2]全紅.BTEC課程教學(xué)模式對高職教學(xué)改革的啟示[J] .老區(qū)建設(shè),2009
一、建設(shè)意義
教學(xué)資源庫是各類教學(xué)資源的優(yōu)化和集成,涵蓋了不同深度和廣度的知識點,適合教師因材施教,與學(xué)生交流互動,為教師有效開展教學(xué)、實現(xiàn)教學(xué)目標(biāo)提供了有效保障。資源庫豐富的教學(xué)資源和方便的網(wǎng)絡(luò)平臺,適合學(xué)生隨時隨地自主學(xué)習(xí),提高了學(xué)習(xí)水平和學(xué)習(xí)效率。
二、建設(shè)目標(biāo)與思路
1.建設(shè)目標(biāo)
面向自動化專業(yè),通過系統(tǒng)設(shè)計、先進(jìn)技術(shù)支撐、開放式管理、網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行、持續(xù)更新的方式把模擬電子技術(shù)教學(xué)資源庫建設(shè)成為匯集教育教學(xué)改革最新成果的、開放共享型教學(xué)資源庫,并在全校同類專業(yè)中推廣,實現(xiàn)資源共享。
2.建設(shè)思路
①制訂資源建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)。根據(jù)學(xué)校專家制訂的應(yīng)用基礎(chǔ)型自動化專業(yè)人才培養(yǎng)方案及該專業(yè)的基本要求,規(guī)定好課程的性質(zhì)、教學(xué)目標(biāo)、教學(xué)內(nèi)容、評價標(biāo)準(zhǔn),總結(jié)并創(chuàng)新建設(shè)該課程的教學(xué)文件,包括教學(xué)大綱的修正、教學(xué)模式改革、教學(xué)方法及手段創(chuàng)新總結(jié)、教學(xué)論文的發(fā)表、教材選擇或修訂等。
②核心資源建設(shè)。模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)教學(xué)資源庫的核心資源是教師課堂教學(xué)、學(xué)生學(xué)習(xí)過程中直接應(yīng)用的資料。核心資源包括電子課件、電子教案、教學(xué)視頻、試題庫、習(xí)題庫、實驗教學(xué)視頻等。核心資源的建設(shè)應(yīng)緊扣課程大綱要求,契合專業(yè)建設(shè)思路,保證資源建設(shè)的準(zhǔn)確性和先進(jìn)性。
③輔助資源建設(shè)。學(xué)生普遍反映模擬電子技術(shù)課程較難學(xué),它的基本概念多而雜,基本原理抽象不好理解,基本分析計算方法需注重“工程性”和“系統(tǒng)性”。為了使教師課堂教學(xué)更加生動形象,提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣,需要建立模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)課程輔助學(xué)習(xí)資源,其內(nèi)容包括重點知識點的動畫演示、重點電路的虛擬仿真、電子技術(shù)應(yīng)用案例、元器件資料庫等。
④特色資源建設(shè)。結(jié)合數(shù)字電子技術(shù)、單片機(jī)應(yīng)用技術(shù)、電子EDA技術(shù)等相關(guān)課程及其實訓(xùn)課程,項目組可開發(fā)虛擬電子產(chǎn)品生產(chǎn)車間、電子電路分析制作調(diào)試虛擬實訓(xùn)室等實驗系統(tǒng)??赏ㄟ^組織電子技術(shù)實驗競賽、電子設(shè)計大賽、電子愛好者協(xié)會等活動,讓學(xué)生利用課程教學(xué)資源提高學(xué)習(xí)效果。
三、建設(shè)內(nèi)容與成果
1.建設(shè)內(nèi)容
首先確立教學(xué)資源庫的建設(shè)標(biāo)準(zhǔn),然后再確定模擬電子技術(shù)課程各章節(jié)的重點知識點,最后確定各個知識點的素材應(yīng)采用的媒體表現(xiàn)形式,包括動畫、網(wǎng)頁、錄像、文字、圖形圖像、仿真文件等。對于模擬電子技術(shù)課程各章節(jié)知識點分析如下:
①半導(dǎo)體分立元器件包括:半導(dǎo)體基礎(chǔ)、半導(dǎo)體二極管、半導(dǎo)體三極管、場效應(yīng)三極管。
②基本放大電路包括:基本放大電路的組成、靜態(tài)分析、動態(tài)分析、射極輸出器、負(fù)反饋、多級放大器、功率放大器。
③集成運(yùn)算放大器包括:集成運(yùn)算放大器的特點、線性應(yīng)用、非線性應(yīng)用。
④正弦波振蕩電路包括:自激振蕩、RC振蕩、LC振蕩、晶體振蕩器。
⑤直流穩(wěn)壓電源包括:整流、濾波、穩(wěn)壓。
2.建設(shè)成果
①教學(xué)文件庫包括:模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)教學(xué)大綱、電子教案設(shè)計、教學(xué)方法及教學(xué)手段、實踐教學(xué)指導(dǎo)書、教學(xué)評價體系、教學(xué)論文、教材等。
②教學(xué)素材庫包括:動態(tài)抽象的知識點做出的動畫素材、重點且典型的知識點做出的微課視頻素材、課程相關(guān)圖像圖形素材、案例素材及課程相關(guān)材料。
③試題習(xí)題庫:結(jié)合歷年來教學(xué)經(jīng)驗,參考各種教學(xué)資料,首先編寫不同題目類型的習(xí)題庫,按照章節(jié)將習(xí)題分開,再按題目類型(選擇、填空、計算)分類輸入網(wǎng)站數(shù)據(jù)庫。學(xué)生可從網(wǎng)上做題并提交,老師批閱回復(fù)。
④教學(xué)課件庫:根據(jù)不同專業(yè)、不同學(xué)時、不同層次的模擬電子技術(shù)課程,開發(fā)不同深度的教學(xué)課件,組成教學(xué)課件庫,供教師教學(xué)使用,學(xué)生也可參考自學(xué)。
⑤實踐教學(xué)資料庫:注重實踐與理論并重的原則,建設(shè)實踐教學(xué)庫,包括模擬電子技術(shù)應(yīng)用案例、實驗儀器介紹、實驗電路仿真、實驗教學(xué)課件等。
⑥制作網(wǎng)站,并建立師生交流平臺。在網(wǎng)站上開發(fā)各種虛擬電子實驗室,利于學(xué)生自主做實驗。組織各種電子技術(shù)相關(guān)活動和比賽,提高資源庫的利用率。
四、推廣與更新
在資源庫的集中建設(shè)完成后,立即開展資源庫的應(yīng)用推廣。推廣范圍可從大學(xué)到社會,推廣對象可從學(xué)校一線教師到廣大學(xué)生,利用經(jīng)驗交流、成果展示等方式,逐步擴(kuò)大影響,提高利用率。為保證專業(yè)教學(xué)資源庫的可持續(xù)發(fā)展,按照共建共享、邊建邊用的原則,教師和學(xué)生開發(fā)的課程新資源可隨時加入資源庫。
作者簡介:劉慶雪(1980-),男,山東鄒城人,山東科技大學(xué)信息與電氣工程學(xué)院,講師;公茂法(1959-),男,山東臨沂人,山東科技大學(xué)信息與電氣工程學(xué)院,教授。(山東 青島 266590)
基金項目:本文系山東省高等學(xué)校電氣工程及其自動化特色專業(yè)階段性研究成果。
中圖分類號:G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A 文章編號:1007-0079(2013)07-0068-02
“電路”課程是電氣工程及其自動化、自動化、通信工程、電子信息工程、生物醫(yī)學(xué)工程等電氣信息類專業(yè)必修的一門專業(yè)基礎(chǔ)課,在整個本科教學(xué)過程中,起著承前啟后的重要作用。本課程內(nèi)容抽象,理論較多,系統(tǒng)性、邏輯性強(qiáng)。因此,“電路”的學(xué)習(xí)對培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力、動手能力以及分析問題解決問題的能力,有著舉足輕重的作用。
“電路”課程要求學(xué)生掌握電路的基本概念、一般電路分析理論和電路分析方法,掌握實驗的基本操作規(guī)程和方法,為電類專業(yè)后續(xù)課程的學(xué)習(xí)打下堅實基礎(chǔ),[1,2]這也是電類專業(yè)人才培養(yǎng)所具備的基本知識和基本技能。
由于“電路”概念多、定理復(fù)雜、內(nèi)容抽象,定理等概念的理論推導(dǎo)過程設(shè)計到“高等數(shù)學(xué)”、“大學(xué)物理”、“復(fù)變函數(shù)”等知識點,對于沒有任何專業(yè)背景的大一大二學(xué)生而言,要想學(xué)好該課程比較困難。山東科技大學(xué)信息與電氣工程學(xué)院的“電路”課程教研組教師年齡結(jié)構(gòu)和學(xué)緣結(jié)構(gòu)合理,其中有多位教師有多年電路教研經(jīng)驗,在教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)手段、教學(xué)方法、實驗教學(xué)幾個方面進(jìn)行了全面的研究和探索,也取得了一系列成果。
一、教學(xué)內(nèi)容的改革
“電路”課程具有很強(qiáng)的理論性,又有較強(qiáng)的工程實踐性,因此,如何讓學(xué)生在學(xué)好基礎(chǔ)理論的同時又能了解和掌握所涉及的相關(guān)實踐知識,是當(dāng)前該教學(xué)改革所面臨的主要問題。課程組教師通過近年的探索和實踐,在以下方面作了改進(jìn)和探索,并取得了較理想的教學(xué)效果。
在確?;纠碚摵投ɡ淼那疤嵯拢饤壱恍┘记尚赃^重且與實際脫鉤的內(nèi)容,加強(qiáng)學(xué)生實踐環(huán)節(jié)和解決實際問題能力的培養(yǎng),確立了“電阻電路分析與動態(tài)電路分析并重;時域分析與相量分析及s域分析并重;直流分析與交流分析并重;方程分析與計算機(jī)輔助分析并重;解析方法與仿真方法并重”的新課程體系。通過優(yōu)化課程內(nèi)容,引入計算機(jī)輔助分析的新內(nèi)容和計算機(jī)仿真、網(wǎng)絡(luò)教學(xué)、多媒體教學(xué)等先進(jìn)手段,基本滿足了教學(xué)需要,并發(fā)表了多篇教學(xué)論文,獲得多項教學(xué)獎。
二、教學(xué)方法的改革
我國傳統(tǒng)的教學(xué)模式是“填壓式”的,這是在一定歷史條件下中國特定的教學(xué)模式的產(chǎn)物,在中國傳統(tǒng)應(yīng)試教育背景下,有它特定的積極作用。但在科學(xué)技術(shù)發(fā)展日新月異的今天,這種傳統(tǒng)的教學(xué)模式已經(jīng)失去了它昔日的光彩,不能滿足現(xiàn)代社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展的需要。并且,這種“填壓式”的教學(xué)模式往往會使得課堂氣氛異常壓抑和沉悶,以至于使得學(xué)生產(chǎn)生消極學(xué)習(xí)甚至厭學(xué)的情緒,這嚴(yán)重影響了學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性。
電路教研組教師在教學(xué)中發(fā)現(xiàn),由于“電路”課程理論性比較強(qiáng),涉及數(shù)學(xué)知識比較多,學(xué)生學(xué)習(xí)起來比較吃力。針對這種情況,教研組成員積極改進(jìn)傳統(tǒng)教學(xué)方法,重在培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣,引導(dǎo)學(xué)生主動學(xué)習(xí),增加學(xué)生獨(dú)立思考的時間和機(jī)會等幾個方面,具體體現(xiàn)在以下幾個方面:
1.采用引導(dǎo)式教學(xué)法
教師在上課時主動引導(dǎo)學(xué)生對課程相關(guān)內(nèi)容和問題進(jìn)行思考和討論,這樣既活躍了課堂氣氛,也調(diào)動了學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性,并且有效地培養(yǎng)了學(xué)生的思維、創(chuàng)新能力。當(dāng)然,學(xué)生是否按照教師事先準(zhǔn)備的思路去積極思考,關(guān)鍵在于所引導(dǎo)內(nèi)容和問題的趣味性和吸引力,在于所提出的問題是否與所要引出的問題具有很大的關(guān)聯(lián)性。因此,教師在授課前應(yīng)根據(jù)所要講授的知識點以及學(xué)生對相關(guān)知識的掌握情況,仔細(xì)設(shè)計本堂課的具體內(nèi)容,包括板書、教案準(zhǔn)備、知識引入、課堂提問、課后作業(yè)等。比如,在講授電路定理中的戴維南定理這一節(jié)內(nèi)容時,可以列舉學(xué)生日常生活中MP3的例子,對耳機(jī)來說,MP3所有的其他電路部分都可以看出一個實際電壓源。然后再進(jìn)一步舉例:對于所有的負(fù)載而言,負(fù)載外的所有電路部分都可以看成一個實際電壓源,直到引出本堂課所要講的戴維南定理。這樣不僅可以激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣,而且讓學(xué)生明白所要學(xué)的內(nèi)容在實際生產(chǎn)生活中的應(yīng)用。[3]
2.化抽象為形象教學(xué)法
“電路”課程中的很多概念和知識點比較抽象,不但教師很難形象地表達(dá),而且學(xué)生也很難理解與掌握。對研究對象的有關(guān)信息進(jìn)行形象化地加工,這樣貯存在大腦里的形象信息進(jìn)行加工(分析、比較、整合、轉(zhuǎn)化等),從而從形象上認(rèn)識和把握研究對象的本質(zhì)和規(guī)律,這樣可以達(dá)到事半功倍的效果。比如,對于二階電路問題,如果花大量時間講解怎樣求解二階微分方程,學(xué)生會感到非??菰?,而且學(xué)完之后依然沒有一個感性和具體的認(rèn)識。在對待二階電路問題時,首先要向?qū)W生講明白,分析任何電路包括二階電路,最根本的方法就是對電路進(jìn)行列方程,然后求解方程。由于二階電路的特殊性,描述電路的方程為二階微分方程,至于如何求解二階微分方程不是“電路”課程學(xué)習(xí)的重點,因此,只對二階微分方程的求解結(jié)果進(jìn)行簡單的分析和總結(jié)就可以了。最后可以舉例汽車的減振系統(tǒng)和天平測量時的振蕩等與實際生活密切相關(guān)的例子來說明二階系統(tǒng)振蕩的意義,這樣,更容易使得學(xué)生對所學(xué)的抽象問題進(jìn)行深刻理解,而且可以激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性。
3.歸納總結(jié)式教學(xué)法
由于“電路”課程本身的特點,電路分析的方法特別多,這些分析方法既有聯(lián)系又有區(qū)別,學(xué)生學(xué)起來吃力且不容易掌握和運(yùn)用。這就要求教師在電路教學(xué)的整個過程中,經(jīng)常歸納總結(jié),并且多做多講習(xí)題,以達(dá)到讓學(xué)生徹底掌握知識的教學(xué)目的,才能使得學(xué)生真正弄清幾種分析方法之間的內(nèi)在聯(lián)系和本質(zhì)區(qū)別。而且“電路”是一門系統(tǒng)性很強(qiáng)的課程,每個章節(jié)的內(nèi)容是緊密相關(guān)的,只有教師及時歸納和總結(jié),學(xué)生才能理順整個課程體系的來龍去脈。例如:在講授線性電路的復(fù)頻域分析法時,可以通過簡單的典型一階電路和二階電路,分別用時域分析法、相量法和拉普拉斯變換法進(jìn)行分析求解,這樣可以給學(xué)生以切身感受,真正體會到這三種電路分析法各自的優(yōu)缺點,然后教師再加以總結(jié),學(xué)生就可以有比較的理解記憶和掌握。對于簡單的一階動態(tài)電路,用經(jīng)典的時域分析法求解比較簡單;而對于復(fù)雜的高階動態(tài)電路,拉氏變換法是最好的分析方法,相量法是分析正弦穩(wěn)態(tài)電路最有效的分析方法。
三、教學(xué)手段的改革
在“電路”教學(xué)中,教學(xué)手段的好壞是保證教學(xué)質(zhì)量的關(guān)鍵因素。近些年學(xué)校采取多樣化的教學(xué)手段,其中多媒體的應(yīng)用是最主要的改革內(nèi)容。對于課程中的重點和難點,采取課堂現(xiàn)場電路仿真實驗演示;對于學(xué)生平時沒有接觸的常用電路元件,盡量讓教師帶入課堂,增加學(xué)生的感性認(rèn)識,以增加學(xué)生的整體印象和學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性。
多媒體的運(yùn)用使得教師在有限的時間內(nèi)增大了所要講授內(nèi)容的信息量,特別是由于“電路”課程本身的特點,電路圖比較多,且復(fù)雜,如果單靠教師的板書,很顯然將會占用大量課堂時間。如果采用多媒體教學(xué),就會使得教師能夠騰出時間進(jìn)行講解課程中的難點和重點。另外,多媒體是多種媒體的結(jié)合,如果運(yùn)用得當(dāng)就可以對學(xué)生形成多種渠道感知和學(xué)習(xí)知識的刺激,也從一定程度上調(diào)動了學(xué)生的積極性。因此多媒體的使用到大大提高了課堂教學(xué)的效率,調(diào)動了學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性,在有限的時間內(nèi)拓展了學(xué)生的知識面和信息量,把抽象的難以理解的知識點轉(zhuǎn)化成形象的容易理解的圖片,使得學(xué)生能夠輕松直觀地理解所學(xué)知識的內(nèi)在原理,從而更好地找出其中所蘊(yùn)含的規(guī)律。
四、實驗教學(xué)的改革
電路實驗是“電路”課程中至關(guān)重要的一個環(huán)節(jié)。實驗教學(xué)和課堂理論教學(xué)是相輔相成的兩個重要部分,也是學(xué)生學(xué)習(xí)電路知識的一個非常有效的教學(xué)手段,更是培養(yǎng)學(xué)生實際動手能力、實驗操作技能的渠道。電路實驗是檢驗電路理論知識的一種重要途徑,從而增加學(xué)生由理性到感性,再由感性到理性的深刻認(rèn)識。電路實驗教學(xué)可以幫助學(xué)生在實際中觀察問題、分析問題和解決問題,進(jìn)而培養(yǎng)學(xué)生進(jìn)行理論聯(lián)系實際的思維方式。
傳統(tǒng)的電路實驗教學(xué)都是學(xué)生在實驗指導(dǎo)書要求下,在實驗教師的指導(dǎo)下按部就班地完成電路實驗項目。這種教學(xué)模式極大地限制了學(xué)生的主觀能動性的發(fā)揮,也起不到電路實驗應(yīng)有的作用?!半娐贰闭n程作為電氣信息類專業(yè)學(xué)生的第一門專業(yè)基礎(chǔ)課,培養(yǎng)學(xué)生的基本實驗技能,幫助學(xué)生樹立理論聯(lián)系實際的思維方式無疑更為重要,因此,電路實驗的改革應(yīng)該從以上幾個方面實施。
1.增加綜合性和設(shè)計性實驗項目
學(xué)院從2007年開始就著手進(jìn)行實驗指導(dǎo)書的編制,并于2008年編制一套電路實驗指導(dǎo)書,并在此基礎(chǔ)上于2010年出版電路實訓(xùn)教程一部。無論是實驗指導(dǎo)書還是實訓(xùn)教程都重點突出了綜合性和設(shè)計性實驗項目,對一些理論性過強(qiáng)、與實際脫鉤的實驗項目進(jìn)行了刪減,目的就是發(fā)揮學(xué)生的主觀能動性,培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立思考和實際動手的能力。綜合性和設(shè)計性實驗的增加對于充分調(diào)動學(xué)生的積極性、培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立思考意思具有一定的現(xiàn)實意義,也大大激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)激情。
2.開放實驗室
學(xué)院電路實驗室隸屬于國家級電工電子中心,因此,實驗室除了承擔(dān)本學(xué)院電類專業(yè)學(xué)生的電路實驗課之外,還承擔(dān)著其他學(xué)院相關(guān)電類專業(yè)學(xué)生的相關(guān)電路實驗項目,這樣將會面臨接受大量學(xué)生進(jìn)行電路實驗的問題,勢必會造成基礎(chǔ)較差的學(xué)生不能在課堂時間保質(zhì)保量地完成實驗項目。為了幫助這部分學(xué)生能夠順利完成實驗,從2007年開始,實行電路實驗室全天開放,這極大地鼓勵了學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性,特別是對于參加各類電子競賽和科研立項的學(xué)生,電路實驗室為這部分學(xué)生提供了一個良好的實驗平臺。
3.增加虛擬實驗
隨著計算機(jī)技術(shù)的快速發(fā)展,傳統(tǒng)的以硬件為主的電路實驗發(fā)生了根本的變化。虛擬實驗不受時間和空間的限制,只要在普通的PC機(jī)上就可以完成虛擬實驗。流行的虛擬仿真軟件功能異常強(qiáng)大,界面逼真,模擬程度幾乎跟傳統(tǒng)的硬件實驗一模一樣,可以完成所有硬件實驗所能完成的實驗項目。另外,虛擬實驗還具備傳統(tǒng)硬件實驗所沒有的優(yōu)勢,電子元器件和實驗儀器不會損壞,也不會出現(xiàn)故障,避免了學(xué)生由于操作不當(dāng)所造成的安全問題。
由于電路課程本身的特點,虛擬實驗還可以完成傳統(tǒng)硬件實驗不能完成的功能。比如在觀察二階電路頻率特性曲線時,傳統(tǒng)的硬件實驗,如果由于操作不規(guī)范所引起的測量誤差問題就很難繪制出頻率特性曲線,但如果利用虛擬實驗,只要參數(shù)設(shè)置得當(dāng),就能夠很順利地繪出頻率特性曲線,并且可以繪出不同參數(shù)下的頻率特性曲線,有助于幫助學(xué)生理解品質(zhì)因數(shù)的大小跟頻率特性曲線形狀的關(guān)系問題。因此,虛擬實驗可以極大地提高實驗效率。
以校園網(wǎng)為基礎(chǔ)建立了虛擬實驗平臺,學(xué)生可以從校園網(wǎng)下載常用的虛擬仿真實驗軟件,如Pspice、Multisim等,這樣學(xué)生可以根據(jù)自己的需要,通過虛擬平臺這種開放式的教學(xué)環(huán)境自由學(xué)習(xí)。
五、結(jié)束語
從2006年至今,電路教研組對教學(xué)大綱、教材編寫、內(nèi)容整合、教學(xué)方法、教學(xué)手段、實驗教學(xué)進(jìn)行了一系列的改革,取得了良好的教學(xué)效果。
2007年“電路”課程被評為“山東省精品課程”,下一步準(zhǔn)備申報國家級精品課程;2010年課題組成員編寫教材《電路實訓(xùn)教程》一部,并由中國石油大學(xué)出版社出版;2011年榮獲校級教學(xué)成果二等獎;近年來學(xué)生創(chuàng)新活動中屢獲佳績,其中在國家級及省級競賽中獲得多項大獎。由于國內(nèi)相當(dāng)一部分工科院校特別是知名高校把“電路”作為研究生初試課程,近幾年學(xué)院學(xué)生考研率較往年有了大幅提高;學(xué)院畢業(yè)生就業(yè)率也較之過去大幅提升,其中一次性就業(yè)率各個電類專業(yè)都在90%以上。
如何對“電路”課程的教學(xué)進(jìn)行有效的改革一直是電路課程教育工作者們所面臨的重大課題,需要廣大教師進(jìn)行不斷努力和實踐。
參考文獻(xiàn):
興趣是指一個人要求認(rèn)識某種事物或愛好某種活動的心理傾向。我國教育家孔子說過:“知之者不如好知者,好知者不如樂之者”。可見興趣是推動學(xué)生學(xué)習(xí)的內(nèi)部動力,能夠激起學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和主動性。在科學(xué)實驗教學(xué)中,教師可以通過利用電化教學(xué)手段等方法創(chuàng)設(shè)問題情境,激發(fā)學(xué)生參與科學(xué)實驗的興趣。如教《米飯、淀粉和碘酒》一課,講到用碘酒檢驗淀粉,我讓每個同學(xué)把手洗干凈,再把碘酒涂在手指上消毒,隨后讓各組同學(xué)用米飯粒在白色卡紙上擺出花樣圖案。奇怪的事情發(fā)生了,同學(xué)們都驚叫起來:“飯粒變臟了,手指也變臟了。”飯粒和手指都變了色,白紙上呈現(xiàn)的是深藍(lán)色的花,這是怎么回事呢?此時此刻同學(xué)們都產(chǎn)生了好奇感,要研究的問題竟是如此奇妙,情緒怎能不高昂,精神怎能不振奮?
二、科學(xué)引領(lǐng),親歷實驗探究過程
在教學(xué)中教師要充當(dāng)好組織者和引導(dǎo)者的角色,給學(xué)生充裕的探究時間,科學(xué)地調(diào)控課堂,讓實驗教學(xué)活而不亂。在探究中調(diào)動學(xué)生多種感官參與,讓他們用眼看、用鼻聞、用舌嘗、用手摸……去發(fā)現(xiàn)各種顏色、形狀、氣味、味道的不同,獲取豐富的表象;引領(lǐng)實驗分析,教師要想辦法引領(lǐng)全體學(xué)生積極開動腦筋,討論和制訂實驗方案,并在合作反復(fù)實驗的過程中收集和分析相關(guān)信息數(shù)據(jù),得出實驗結(jié)論;鼓勵制作和創(chuàng)新,教學(xué)中如果能鼓勵學(xué)生把制作與創(chuàng)新有機(jī)結(jié)合起來,對學(xué)生的探究能力的培養(yǎng)起到積極的促進(jìn)作用。比如教學(xué)《讓更多的燈泡亮起來》,我提供給學(xué)生2個小燈泡、2個小燈座、導(dǎo)線、電池、電池盒等材料后,就讓學(xué)生自主操作,學(xué)生就進(jìn)入緊張的實驗操作。由于學(xué)生有了前面點亮燈泡和畫簡單線路圖的基礎(chǔ),就設(shè)計了許多方案,拿起材料這樣試試,那樣試試。結(jié)果,不一會兒,學(xué)生就把兩盞小燈泡點亮。經(jīng)過交流方知道,學(xué)生都是用串聯(lián)或者并聯(lián)中的一種辦法。聽到有別的辦法也能把小燈泡點亮,學(xué)生仍躍躍欲試,于是留時間讓學(xué)生繼續(xù)實驗探索??梢妼W(xué)生積極運(yùn)用舊知識,潛心探索,課堂教學(xué)有條不紊,學(xué)生“親自下河知深淺”記憶深刻。
又如《滑輪》的教學(xué),由于實驗過程比較煩瑣,就安排學(xué)生合作實驗。教師鼓勵學(xué)生一同商討設(shè)計實驗方案,嘗試組裝不同的滑輪組進(jìn)行對比實驗,在定滑輪、動滑輪、滑輪組不同方案的提物體中,讓學(xué)生知道什么情況下不省力,什么情況下省力,省多少。學(xué)生既分工又合作,緊張地實驗操作、觀察、記錄、整理、邏輯分析等科學(xué)研究。在實踐中學(xué)到了知識,增強(qiáng)協(xié)作交流能力,形成了樂于探究、勇于創(chuàng)新的科學(xué)素養(yǎng)。
三、理性辨析,克服認(rèn)知負(fù)面遷移
在知識體系中,學(xué)生是在舊經(jīng)驗的基礎(chǔ)上構(gòu)建新知識的。已有的知識技能將會對他新知識的掌握、新技能的形成產(chǎn)生很大的影響,這種影響就是認(rèn)知遷移。當(dāng)個體已有知識技能對新知識的認(rèn)識產(chǎn)生積極的推動作用,有利于掌握即“正遷移”;當(dāng)已有知識技能干擾著個體對新知識技能的掌握,它對個體新知識產(chǎn)生不利的影響即“負(fù)遷移”。在實驗教學(xué)中,要克服負(fù)遷移應(yīng)引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行概念的辨析、類比;注重引導(dǎo)學(xué)生深入觀察、體驗,形成準(zhǔn)確的概念并重視知識的鞏固。如學(xué)生一見到“鯨”,就只注意它生活在水中,外形和“魚”表面特征相似,加上鯨有“魚”字旁,誤認(rèn)為是魚類。這種非本質(zhì)的感知阻礙了學(xué)生對鯨是哺乳動物的認(rèn)識。因此,在教學(xué)中我特別注意揭示鯨的本質(zhì)特征,強(qiáng)調(diào)鯨是用肺呼吸、胎生的哺乳動物,而魚是用鰓呼吸、卵生的。通過比較分析使學(xué)生明確“鯨”和“魚”之間的本質(zhì)區(qū)別。從而深刻理解哺乳動物和魚類的不同特征。因此教師在教學(xué)中還必須引導(dǎo)學(xué)生將概念和日常用語易混、矛盾之處加以辨析,以此幫助學(xué)生擺脫“負(fù)遷移”。
又如學(xué)習(xí)《生活中的靜電現(xiàn)象》這一課,學(xué)生因受生活中這個“電”的認(rèn)識的影響,有的不敢進(jìn)行做靜電實驗,怕會被擊到;有的拿小燈泡在靜電中實驗,看能否產(chǎn)生亮光,這根本是誤解了靜電。老師可以親自梳頭實驗,讓學(xué)生明白這個電是不會擊人的。而且靜電存在于我們周圍的一切物質(zhì)之中。通常物體正、負(fù)電荷數(shù)量相等,相互抵消,不顯示帶電。而要想使電荷形成電流,讓小燈泡亮起來,那就需要動力和電路。再引導(dǎo)學(xué)生做各種摩擦起電的實驗,從而使學(xué)生得出正確結(jié)論,靜電不同于電流??朔J(rèn)知負(fù)遷移。
四、解放思想,拓寬實驗探究空間
中圖分類號:G633.7 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A 文章編號:1671-0568(2015)36-0128-02
所謂發(fā)散性思維,就是讓學(xué)生能夠從多個角度去思考問題。指導(dǎo)學(xué)生能夠通過最基本的物理學(xué)習(xí)自覺地運(yùn)用物理思維尋找到屬于自己處理問題的方式和方法,使得自身的學(xué)習(xí)也變得更加主動。
著名心理學(xué)家吉爾福特曾經(jīng)說過,“人的創(chuàng)造力主要依靠發(fā)散思維,它是創(chuàng)造思維的主要成分。”要想培養(yǎng)學(xué)生的發(fā)散性創(chuàng)造思維,就要千方百計讓學(xué)生從多個角度思考問題,發(fā)散得越廣泛,問題的解決方法也就越多。那么,如何培養(yǎng)初中學(xué)生的物理發(fā)散性創(chuàng)造思維呢?
一、培養(yǎng)學(xué)生發(fā)散思維,靈活變通
培養(yǎng)學(xué)生發(fā)散性思維,關(guān)鍵是要教會學(xué)生靈活變通,也可以概括地理解為求異、逆向、多向、輻射。具體措施如下:
1. 一題多解,一物多用
這里的一題多解、一物多用,也就是我們常說的“舉一反三”。
比如,在平時的實驗課上可以采取“一物多用”的策略,讓學(xué)生自己去選擇器材,教師只提供一個實驗的名稱,這其中的過程都需要學(xué)生自己來完成,讓學(xué)生能夠根據(jù)不同的物理原理做同樣的一個小實驗。當(dāng)然,也可以在學(xué)生的實驗桌面上擺上多種多樣的實驗器材,讓他們自己確定實驗步驟。
又如,給學(xué)生多種實驗器材,讓學(xué)生自己思考某一個導(dǎo)體的電阻是多少。課本上的測定方法是唯一的,讓學(xué)生自己找方法就會廣泛得多,這樣便有效地培養(yǎng)了學(xué)生的發(fā)散思維。
再如,在解決密度類題目時,經(jīng)常會要求判斷某物體是否是空心的。在解題的時候可以通過比質(zhì)量、比體積、比密度等多種角度來求解,這樣就達(dá)到了一題多解的目的。
2. 逆向思維培養(yǎng)
發(fā)散思維培養(yǎng)的過程中有一個部分十分重要,即逆向思維。逆向思維是一種特殊的思維運(yùn)動形式,所謂逆向思維,顧名思義就是從思維的相反方向出發(fā)。
例如,在學(xué)習(xí)了光的反射定律之后,教師就可以出三種類型的作圖題:①已知入射光線和鏡面,畫出反射光線;②已知反射光和鏡面,相應(yīng)的畫出入射光線;③已知反射光線和入射光線,畫出相應(yīng)的鏡面。
再如,在學(xué)習(xí)力的有關(guān)內(nèi)容的時候,也可以這樣問學(xué)生:假如沒有了摩擦力,人們的生活會是什么樣的?假如沒有了大氣壓,人們的生活又會是什么樣的?假如沒有了重力,人們的生活將是怎樣的?假如沒有了慣性,人們又將怎樣生活?假如沒有地磁場,人們應(yīng)該怎樣去生活?當(dāng)教師向?qū)W生提出這些問題的時候,學(xué)生的逆向思維便能夠得到進(jìn)一步地培養(yǎng),也間接提升了學(xué)生的發(fā)散性思維。
二、培養(yǎng)學(xué)生的形象思維,全面分析問題
這里的形象思維,也就是讓學(xué)生能夠通過直觀想象,將直觀和事物的表象進(jìn)行有機(jī)連接,這也正是人們思維的一種常態(tài)。形象的思維能力主要由下面三個部分組成:觀察力、想象力、聯(lián)想力。著名科學(xué)家愛迪生就特別善于觀察,經(jīng)過自己的努力和上萬次的發(fā)明,終于成為眾所周知的發(fā)明大王。那么,如何培養(yǎng)學(xué)生的形象思維呢?筆者認(rèn)為,教師應(yīng)適當(dāng)借助實驗器材和教學(xué)課件來進(jìn)行:
1. 注重實驗操作,主動探究問題
物理學(xué)是一門實驗操作力較強(qiáng)的學(xué)科,在當(dāng)前的初中物理教學(xué)中,由于受到很多方面的限制,學(xué)生也就只能看教師做實驗,這樣的實驗教學(xué)法與新課標(biāo)的要求嚴(yán)重脫節(jié)。新課標(biāo)中明確指出,教師應(yīng)當(dāng)重視對學(xué)生實驗操作能力的培養(yǎng),摒棄以往演示性實驗的教學(xué)法,應(yīng)當(dāng)學(xué)生自己動手,自己觀察。
比如,在讓學(xué)生做“伏安法側(cè)小電燈泡的電阻”時,除了在課堂上對學(xué)生做出一定的要求之外,還應(yīng)當(dāng)讓學(xué)生主動探索:假如這個電路中的燈泡,電流上面并沒有顯示任何的指數(shù),但是電壓表卻有示數(shù)而且十分接近電源電壓,請大家利用實驗器材找出這其中出現(xiàn)了什么問題。通過這樣的實驗操作,能夠有效地培養(yǎng)學(xué)生的形象思維。
2. 運(yùn)用多媒體教學(xué),化抽象為具象
多媒體教學(xué)在現(xiàn)代教學(xué)體系中有著十分重要的作用,尤其在物理這樣一個十分抽象的科目當(dāng)中更應(yīng)該多采用多媒體教學(xué),培養(yǎng)學(xué)生的形象思維。因為物理中有很多的物理概念、物理實驗過程以及一些十分模糊的物理模型等僅僅通過課本和教師的講解是很難讓學(xué)生明確理解的。但是通過多媒體技術(shù),卻能夠通過動態(tài)的畫面和視頻將內(nèi)容、概念、實驗過程等形象地展現(xiàn)在學(xué)生面前,通過動態(tài)的播放形式能夠激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)造思維,形象思維的培養(yǎng)也將進(jìn)一步培養(yǎng)發(fā)散性的創(chuàng)造思維。
比如,在學(xué)習(xí)“光的折射”這一部分內(nèi)容的時候,教師就可以通過播放彩虹和海市蜃樓等奇妙的大自然折射現(xiàn)象給學(xué)生看,并以此作為本節(jié)內(nèi)容的課題引入,這樣能夠有效地激發(fā)學(xué)生的求知欲望。
三、培養(yǎng)學(xué)生的邏輯思維,發(fā)散創(chuàng)造思維
邏輯思維的培養(yǎng)在培養(yǎng)學(xué)生發(fā)散性創(chuàng)造思維的過程中處于十分重要的地位。所謂邏輯思維,就是將一些固定的語言概念通過綜合、判斷和推理等各種心理運(yùn)動給予一定的加工,這也正是發(fā)散性創(chuàng)造思維培養(yǎng)過程中必不可少的一個部分。不管思維培養(yǎng)的過程是怎樣的,最終目的都是為了讓學(xué)生能有一個好的邏輯思維。例如,可以讓學(xué)生思考,假如沒有摩擦力,下面這些現(xiàn)象哪些不可能發(fā)生:
①無法在教室學(xué)習(xí),也無法在黑板上寫字;②樓房將會坍塌,磚瓦將在空中飛舞;③輕風(fēng)能夠吹動鐵軌上的火車;④人們能夠自由行走在地面上。經(jīng)過學(xué)生逐層分析,就可以判斷出哪些不會發(fā)生。
總而言之,學(xué)生發(fā)散性思維能力的培養(yǎng)不是一項簡單的工程,也不是一朝一夕就可以完成的。教師在進(jìn)行物理教學(xué)的時候,應(yīng)該循序漸進(jìn)地培養(yǎng)學(xué)生各個層次的思維,從各個層次入手,才能逐漸地培養(yǎng)學(xué)生的發(fā)散性創(chuàng)造思維。
參考文獻(xiàn):
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[2] 魏玉鳳.初中信息技術(shù)課程中發(fā)散思維培養(yǎng)的策略研究[D].石家莊:河北大學(xué),2010. 本文由wWw.DyLw.NeT提供,第一論 文 網(wǎng)專業(yè)教育教學(xué)論文和以及服務(wù),歡迎光臨dYlw.nET