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探析“五步教学法”在电工学教学中的应用

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【摘要】电工学是一门操作性很强的学科,并且要掌握一定的理论知识。“五步教学法”应用在电工学教学中是恰到好处,它从问题的分析到解决问题都具有非常详细的逻辑性。本文对“五步教学法”概念,以及在电工学教学中的应用方法进行较为详细的阐述。

【关键词】电工学 教学 实验

“五步教学法”是一种比较符合学生学习电工学逻辑思维的教学方法,将学生预见问题到解决问题的过程合理分段化,再细致剖析。

一、什么是五步教学法

第一步,引入问题。在电工学教学授课时,准确定位知识点,提出有关内容的核心性问题,意在引导学习的求知欲望和对问题的好奇心。如果仍然没有效果,可以选择追加问题的方法,或者驱使学生通过完成一项具体的任务,一步一步的引导学生学习。第二步,实验探究。根据相关电工学教学内容设计相关的实验课,教师通过指导,学生进行实验操作,并将实验数据全部记录下来,以实验数据和物理现象做为解析问题的依据。第三步;总结归纳。实验后,若是不及时处理实验得出的结果和数据,会对学生不良影响,干扰学生的学习,另外做实验的时候,会出现各种的异常现象,教师如果不及时去解释和指导,实验的作用会适得其反。所以,实验总结是必要的。第四步,遗漏补充。学生同学以上三步的学习,对问题的解答和问题的理解已经比较深刻,但认识知识的完整程度还不够,有些知识点没有通过实验验证的,就要做好遗漏知识的补充。第五步,实践训练。这一步实际上就是实习训练,也可以说是实践训练,学生通过以上四步所掌握的电工学知识太过于理论,一定要让学生“学有所用”。

二、如何在电工学教学中应用“五步教学法”

以“负载的串并联、欧姆定律及电功率”作为电工学教学应用“五步学习法”的研究。

第一步,引入问题。第一个问题是:在220伏的交流电源上,接入一盏标有100W/220V和一盏25W/220V的灯泡的串联组,最亮的是哪一个?熄灭掉其中一盏灯,另一盏灯有怎样?追加一个问题:每一盏灯两端的电压是否一样?电流是怎样的?电流和电压是否会受熄灭其中一盏灯影响?追加另一个问题:以上情况会不会受灯泡从串联改为并联而影响?不能将所有问题一次性的全面引入,要留给学生实验和讨论的时间。

第二步,实验探究。做实验的目的和意义:从结构特征上了解串联电路,学会利用图纸连接电路,学会额定功率不同的负载串联的相关知识,学会运用电压和电流的测量工具,重点从分配特点上认识到,不同功率的负载串联,并联中的电流和电压。准备2个平灯口,100W/220V和25W/220V灯泡各一盏3个电路开关,两块数字万用表和若干导线等实验器材,将实验内容按小组分配下:

首先,根据研究串联研究解决第一个问题的实验:(1)按照原理图,教师指导学生做正确的电路连接,观察并记录实验现象。(2)按照先后循序断开两盏灯后,观察并记录实现现象。做追加的第一个问题的实验:(1)在两盏灯同时亮起时,对每盏灯的电压和电流进行分别测量,再进行两盏灯两端的总电流和电压就行测量,最后测量电压的总电压,作好记录。(2)按照先后循序关闭两盏灯,进行与上一步相同的测量和记录。通过对并联电路的研究,解决追加的最后一个问题:(1)在教师的指导下,根据原理图将两盏灯并联后接入电源,对灯泡的发光情况做好观察和记录。(2)观察和记录先后关闭两盏灯发光的情况。(3)在两盏灯同时发光的情况下,测量两盏灯各自两端的电流和电压,总电流和电压以及电源的电流和电压。并记录。(4)按照先后循序关闭每一盏灯,做上一步相同的实验和测量。

第三步,归纳总结。1.在灯泡串联时,让学生通过观察实验认识相关现象的特征:(1)比较亮的灯泡是额定功率小的,说明不正常;反之,比较暗的却是额定功率大的,如果将一盏熄灭,另一盏灯一会同时跟着熄灭(2)电源电压与各盏灯两端的电压相等;同时,电压较高的是额定功率小的,电压较低的是额定功率大的,并且该电路有每一处电流都相同的特点。在任意熄灭掉其中一盏灯时,另一盏也会同时熄灭,变成零电流电路,并且出现其中一盏灯灯丝断掉的情况,灯泡两端电压为零的灯丝完好,灯丝断的两端电压出现与电源电压相同的现象。2.在灯泡并联时,让学生通过观察实验认识相关现象的特征:(1)正常情况下是额定功率小的发光较暗,功率大的较发光较亮。且任何一盏灯都不会受另一盏灯熄灭而影响。(2)任何一盏灯两端的电压都与电源电压相等,并且每一盏灯两端的电压相等,接近标定的额定电压,电流大小与额定功率大小同步,每一盏灯的电流相加等于电路的总电流当熄灭其中任意一盏灯时,则该支路电流等于零,电压停在断路处,并且与电源电压相等,另一盏灯不受影响。

第四步,遗漏补充。1.功率单位及换算关系:当I―A安培、U―V(伏特)时,P―W(瓦特)。此外,1W=1000Mw(毫瓦);1kW(千瓦)=1000W;1MW(兆瓦)=1000kW。2.常用单位:U―V(伏特);I―A(安培);R―Ω(欧姆)。其他单位及换算关系:1Ω=1/1000KΩ(千欧);1KΩ=1/1000MQ(兆欧)

第五步,实践训练。学有所用才是我们学习的目的,实践训练需要教师根据所学的知识设定出问题,通过实践操作解决一系列的相关问题,但要注意的是教师必须在一旁为学生指导,指定方案去解决,教导学生安全作业。

总结:教学方法没有最好的,只有最适合的,“五步教学法”在电工教学中的应用对学生有效掌握电工知识有很大的促进作用,无论是理论知识的掌握,还是实践内容的操作均有帮助。只有理论扎实,实践经验丰富的技能型人才才是“精英”。