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摘要:在职业教育教学过程中,由于学生基础较差,在电子电工教学中引进类比法进行教学,不仅能有效地帮助学生感知和理解概念及规律,从而达到良好的教学效果,还可以深化和丰富教学内容,建立知识网络,使知识条理化;通过类比介绍新知识、提出新问题,有利于激发学生的创造性思维,培养学生的创新能力。
关键词:类比教学法;职业教育;应用
中图分类号:G712文献标识码:A文章编号:1672-5727(2011)08-0163-02
所谓类比法,是指由一类事物所具有的某种属性推测与其类似的事物也应具有这种属性的推理方法。类比法是逻辑思维中富有创造性的一种方法,有利于培养学生的迁移类推能力,帮助其理解新知识、新概念,发现新规律,有利于激发学生的创造性思维,培养学生的创新能力。
在职业教育教学过程中,由于生源不同、基础不同、层次不同,学生对概念及规律的理解程度不一样,学习困难程度也不同。在教学中巧妙地运用类比推理进行形象教学,能有效地帮助学生学习和理解概念及规律,从而达到良好的教学效果。
在多年的电工电子类教学过程中,笔者发现类比法在职业教育教学中能起到重要作用,并对在教学中如何应用类比法进行了探索,归纳出了利用类比法培养和开发学生创造性思维的方法。
运用类比法教学,
利用生活常识,深化、丰富教学内容
要开发学生的创造性思维,首先要打好基础,丰富学生的知识库存。在教学中,特别是在讲授新概念时,要联系生活常识,使学生在类比中理解,并开拓其思路。例如,在农村劳动力转移培训中(电工类),第一堂课是电工基本电路概念,电工基本电路概念的形成是很重要的,对学生日后的学习和工作有很大的影响。农民工中绝大部分是初中以下文化基础,对于《维修电工》的学习很吃力。那么,怎样使学员形成电路基本概念呢?应用类比法可以很好地解决这一问题。例如,第一堂课可以先用流水图1进行类比。水流由高处水池中经h1和h2两处由A流向B流向C—D,水池中的水量逐渐减少,要保持外部水流永久从高处流向低处,则可在D处放一抽水机将低处的水抽向高处A点,这样水流即可保持循环。电路也一样,图中的水流可比作电流,电流总是从高压处流向低压处,形成高低概念。其次A、B、C的位置有高低,这与电路电位的高低相似,引入电位的概念,A和B、B和C间有高度h1和h2。高度h1和h2与电路电流中的电压概念相似,引出电压的概念,A位和B位的高度差——电位差(电压)。水流由A处流向B处的势能减少,电流由高处流向低处,其电能也被消耗。流水图中的抽水机好比电路中的电源,抽水机将水从低处抽向高处,与电路中电源将电荷从低压处引向高压处相似,引入电动势的概念。抽水高度h有大小,而电动势也有大小,电动势是形象描述电源产生电能能力的一个物理量。图中有两种高度h1、h2和h,好比电压和电动势,它们之间是有区别的,电压是从高位指向低位,消耗电能,而电动势是从低位指向高位,是产生电能,这就是二者的区别。通过以上类比,能让初学者形成电路的印象,加深其对电路基本概念的理解,使其在日后学习中能够有效地理解和分析电路问题。
要使学生能够正确理解电工基本常识和规律,可运用类比法,不仅使学生对新知识有似曾相识的感觉,还能深化教学内容。这样的类比在中学电工电子教学中还有很多,如电容与生活中的水容相似等。运用类比教学法,既能激发学生兴趣,同时又进行了科学思维方法的示范,对学生遇到的新概念和新事物作类比分析,能取得较为满意的教学效果。
运用类比教学,促使学生建
立知识网络,使知识条理化
在中高级电气教学中,随着电工电子教学的深入,学生掌握的知识逐渐形成网络,有知识的横向式拓宽,也有递进式深入,学生的知识水平和能力会产生质的飞跃,学生创造性思维的发展也就寓于其中了。在这个过程中,类比法是揭示这些知识内在联系的好方法。
例如,在交流电路中的纯电阻电路分析及规律、纯电感电路分析及规律和纯电容电路分析及规律,电机与变压器中的鼠笼式三相异步电动机和绕线式结构、计算规律、机械特性及调速方法,单相变压器和三相变压器同名端的判别,三相半波整流、三桥式整流及晶闸管单相三相整流电路等,它们都具有相同的分析方法和规律。通过类比,学生对电路分析方法及规律形成了较深的印象,运用起来也就熟练了。
在图形教学中,对电力拖动中电机接触器联锁正反转控制电路,接触器按钮、双重联锁正反转控制电路,教学时进行元件比较、电路分析比较、性能比较和三相电机调速(变极、变转差率、变频)后机械特性比较等,通过这些图形的类比,学生对电路图和电机的机械特性有了更深层次的认识,对其日后在工作中应用和创新有很大帮助。也就是说,研究对象不同,变化规律不同,其结果也不同。通过类比能较好地弄清它们的使用条件和变化规律,在日后工作中也不会出现差错,并且能够灵活运用。
这样的类比,小的方面有形式上的类比、计算方法上的类比、不同概念和规律的类比、不同电路的类比,或者是某些性质和分析研究的类比,大的方面有规律和体系的类比。例如,交流电机和直流电机规律的类比,电工学和电机与变压器规律的类比,有的观点和论点就是通过类比提出或发展起来的。通过列表(规律)、电路图形比较,学生能找到它们的相似之处,也明确它们的区别,建立起横向联系和纵向联系,建立起知识网络,使知识条理化,同时提出更新的问题,思考的问题更多、更细、更深刻,分析归纳能力也得到提高,其创造性思维得到调动和萌发。
通过类比介绍新知识,提出新问题、
新理念,培养学生的创造性思维
在对高级工和技师的教学中,模拟电子技术部分的学习有一定的理解难度。通过类比法可以很好地帮助学员理解和分析电路,用生活中的一些常识去引导学生思考,使他们更好地理解电路,思索其设计理念,开拓创作思维。如开关型稳压电路的分析和理解。
(一)生活常识的引入(设计理念)
可引入汽车的排气管—消声器来类比。汽车发动机排出废气,气流和气压具有很大的脉动性,但从排气口出来的气体却很平稳,这是因为排气管中具有一个容器起到气压缓冲和稳定的作用。又如图2中水池,不论1处流入的水流脉动性有多大,但从2处流出的水压和水流却是平稳的,关键也是中间有一个容器,水池水位的高低可由入口1的开关来调节。
(二)电路的设计思路
在电路中也是一样,若有一个类似于水池和排气管这样的容器,就可将脉动的电压变为平稳的电压,这样就可达到稳压效果,如图3所示的串联型开关稳压电路。V1为开关调整管,V2、L、C组成储能电路——滤波和贮藏电能,相当于一个容器。
工作原理:当输出电压U0升高时,UP(取样电压)>UN(基准电压),集成运放U01输出高电平U01m V3正向导通,调整管V1的基极电位升高而截止——停止向储能设备送电,输出电压U0下降。
当输出电压U0降低时,UP<UN,集成运放与输出低电压-U01m,V3反向击穿,调整管V1的基极电位降低,V1调整管进入饱和状态(导通)——向储能电路送电,输出电压U0升高。
通过调整管的关(截止—关断)和通(饱和—导通)来调节输出电压,并使之稳定。通过这样的类比法,高级工和技师学员能很好地理解电路,也能理解电路设计理念,为其在日后工作中发挥创造力打好基础。
在职业教育中应用类比法,可以形象生动地描述学生所要学习的知识,运用各学科的知识进行比较,可以帮助学生进行知识融合,形成知识体系,教会学生善于观察、善于思考。无论是在概念建立、规律形成,还是在知识应用中,类比法都有积极的作用,特别有利于激发学生的创造性思维,培养学生的创造性思维能力。
参考文献:
[1]皮连生.学与教的心理学[M].上海:华东师范大学出版社,2009.
[2]吴庆嶙.教育心理学[M].上海:华东师范大学出版社,2003.
[3]徐政.电机与变压器[M].北京:中国劳动社会保障出版社,2008.
[4]郭赟.电子技术基础[M].北京:中国劳动社会保障出版社,2007.
[5]李书堂.电工基础[M].北京:中国劳动社会保障出版社,2001.
[6]李敬梅.电力拖动控制线路与技能训练[M].北京:中国劳动社会保障出版社,2007.
作者简介:
宋蜀云,云南省工业高级技工学校高级讲师,主要从事于电工电子类教学、学生思想教育和管理。
(本栏责任编辑:杨在良)
注:本文中所涉及到的图表、注解、公式等内容请以PDF格式阅读原文
关键词:类比教学法;职业教育;应用
中图分类号:G712文献标识码:A文章编号:1672-5727(2011)08-0163-02
所谓类比法,是指由一类事物所具有的某种属性推测与其类似的事物也应具有这种属性的推理方法。类比法是逻辑思维中富有创造性的一种方法,有利于培养学生的迁移类推能力,帮助其理解新知识、新概念,发现新规律,有利于激发学生的创造性思维,培养学生的创新能力。
在职业教育教学过程中,由于生源不同、基础不同、层次不同,学生对概念及规律的理解程度不一样,学习困难程度也不同。在教学中巧妙地运用类比推理进行形象教学,能有效地帮助学生学习和理解概念及规律,从而达到良好的教学效果。
在多年的电工电子类教学过程中,笔者发现类比法在职业教育教学中能起到重要作用,并对在教学中如何应用类比法进行了探索,归纳出了利用类比法培养和开发学生创造性思维的方法。
运用类比法教学,
利用生活常识,深化、丰富教学内容
要开发学生的创造性思维,首先要打好基础,丰富学生的知识库存。在教学中,特别是在讲授新概念时,要联系生活常识,使学生在类比中理解,并开拓其思路。例如,在农村劳动力转移培训中(电工类),第一堂课是电工基本电路概念,电工基本电路概念的形成是很重要的,对学生日后的学习和工作有很大的影响。农民工中绝大部分是初中以下文化基础,对于《维修电工》的学习很吃力。那么,怎样使学员形成电路基本概念呢?应用类比法可以很好地解决这一问题。例如,第一堂课可以先用流水图1进行类比。水流由高处水池中经h1和h2两处由A流向B流向C—D,水池中的水量逐渐减少,要保持外部水流永久从高处流向低处,则可在D处放一抽水机将低处的水抽向高处A点,这样水流即可保持循环。电路也一样,图中的水流可比作电流,电流总是从高压处流向低压处,形成高低概念。其次A、B、C的位置有高低,这与电路电位的高低相似,引入电位的概念,A和B、B和C间有高度h1和h2。高度h1和h2与电路电流中的电压概念相似,引出电压的概念,A位和B位的高度差——电位差(电压)。水流由A处流向B处的势能减少,电流由高处流向低处,其电能也被消耗。流水图中的抽水机好比电路中的电源,抽水机将水从低处抽向高处,与电路中电源将电荷从低压处引向高压处相似,引入电动势的概念。抽水高度h有大小,而电动势也有大小,电动势是形象描述电源产生电能能力的一个物理量。图中有两种高度h1、h2和h,好比电压和电动势,它们之间是有区别的,电压是从高位指向低位,消耗电能,而电动势是从低位指向高位,是产生电能,这就是二者的区别。通过以上类比,能让初学者形成电路的印象,加深其对电路基本概念的理解,使其在日后学习中能够有效地理解和分析电路问题。
要使学生能够正确理解电工基本常识和规律,可运用类比法,不仅使学生对新知识有似曾相识的感觉,还能深化教学内容。这样的类比在中学电工电子教学中还有很多,如电容与生活中的水容相似等。运用类比教学法,既能激发学生兴趣,同时又进行了科学思维方法的示范,对学生遇到的新概念和新事物作类比分析,能取得较为满意的教学效果。
运用类比教学,促使学生建
立知识网络,使知识条理化
在中高级电气教学中,随着电工电子教学的深入,学生掌握的知识逐渐形成网络,有知识的横向式拓宽,也有递进式深入,学生的知识水平和能力会产生质的飞跃,学生创造性思维的发展也就寓于其中了。在这个过程中,类比法是揭示这些知识内在联系的好方法。
例如,在交流电路中的纯电阻电路分析及规律、纯电感电路分析及规律和纯电容电路分析及规律,电机与变压器中的鼠笼式三相异步电动机和绕线式结构、计算规律、机械特性及调速方法,单相变压器和三相变压器同名端的判别,三相半波整流、三桥式整流及晶闸管单相三相整流电路等,它们都具有相同的分析方法和规律。通过类比,学生对电路分析方法及规律形成了较深的印象,运用起来也就熟练了。
在图形教学中,对电力拖动中电机接触器联锁正反转控制电路,接触器按钮、双重联锁正反转控制电路,教学时进行元件比较、电路分析比较、性能比较和三相电机调速(变极、变转差率、变频)后机械特性比较等,通过这些图形的类比,学生对电路图和电机的机械特性有了更深层次的认识,对其日后在工作中应用和创新有很大帮助。也就是说,研究对象不同,变化规律不同,其结果也不同。通过类比能较好地弄清它们的使用条件和变化规律,在日后工作中也不会出现差错,并且能够灵活运用。
这样的类比,小的方面有形式上的类比、计算方法上的类比、不同概念和规律的类比、不同电路的类比,或者是某些性质和分析研究的类比,大的方面有规律和体系的类比。例如,交流电机和直流电机规律的类比,电工学和电机与变压器规律的类比,有的观点和论点就是通过类比提出或发展起来的。通过列表(规律)、电路图形比较,学生能找到它们的相似之处,也明确它们的区别,建立起横向联系和纵向联系,建立起知识网络,使知识条理化,同时提出更新的问题,思考的问题更多、更细、更深刻,分析归纳能力也得到提高,其创造性思维得到调动和萌发。
通过类比介绍新知识,提出新问题、
新理念,培养学生的创造性思维
在对高级工和技师的教学中,模拟电子技术部分的学习有一定的理解难度。通过类比法可以很好地帮助学员理解和分析电路,用生活中的一些常识去引导学生思考,使他们更好地理解电路,思索其设计理念,开拓创作思维。如开关型稳压电路的分析和理解。
(一)生活常识的引入(设计理念)
可引入汽车的排气管—消声器来类比。汽车发动机排出废气,气流和气压具有很大的脉动性,但从排气口出来的气体却很平稳,这是因为排气管中具有一个容器起到气压缓冲和稳定的作用。又如图2中水池,不论1处流入的水流脉动性有多大,但从2处流出的水压和水流却是平稳的,关键也是中间有一个容器,水池水位的高低可由入口1的开关来调节。
(二)电路的设计思路
在电路中也是一样,若有一个类似于水池和排气管这样的容器,就可将脉动的电压变为平稳的电压,这样就可达到稳压效果,如图3所示的串联型开关稳压电路。V1为开关调整管,V2、L、C组成储能电路——滤波和贮藏电能,相当于一个容器。
工作原理:当输出电压U0升高时,UP(取样电压)>UN(基准电压),集成运放U01输出高电平U01m V3正向导通,调整管V1的基极电位升高而截止——停止向储能设备送电,输出电压U0下降。
当输出电压U0降低时,UP<UN,集成运放与输出低电压-U01m,V3反向击穿,调整管V1的基极电位降低,V1调整管进入饱和状态(导通)——向储能电路送电,输出电压U0升高。
通过调整管的关(截止—关断)和通(饱和—导通)来调节输出电压,并使之稳定。通过这样的类比法,高级工和技师学员能很好地理解电路,也能理解电路设计理念,为其在日后工作中发挥创造力打好基础。
在职业教育中应用类比法,可以形象生动地描述学生所要学习的知识,运用各学科的知识进行比较,可以帮助学生进行知识融合,形成知识体系,教会学生善于观察、善于思考。无论是在概念建立、规律形成,还是在知识应用中,类比法都有积极的作用,特别有利于激发学生的创造性思维,培养学生的创造性思维能力。
参考文献:
[1]皮连生.学与教的心理学[M].上海:华东师范大学出版社,2009.
[2]吴庆嶙.教育心理学[M].上海:华东师范大学出版社,2003.
[3]徐政.电机与变压器[M].北京:中国劳动社会保障出版社,2008.
[4]郭赟.电子技术基础[M].北京:中国劳动社会保障出版社,2007.
[5]李书堂.电工基础[M].北京:中国劳动社会保障出版社,2001.
[6]李敬梅.电力拖动控制线路与技能训练[M].北京:中国劳动社会保障出版社,2007.
作者简介:
宋蜀云,云南省工业高级技工学校高级讲师,主要从事于电工电子类教学、学生思想教育和管理。
(本栏责任编辑:杨在良)
注:本文中所涉及到的图表、注解、公式等内容请以PDF格式阅读原文