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合作学习是20世纪70年代初率先兴起于美国,并在70年代中期取得实质性进展的一种富有创意和实效的教学理论与策略。笔者结合数字电路中“555集成电路应用” 教学的实际情况,进行了小组合作学习教学探究。
《555集成电路应用》以合作学习的现代教学思想和任务驱动式教学方法为指导,以学生所熟悉的555集成电路基本功能相关知识为背景,结合学生已掌握555集成电路组成的单稳态触发器及多谐振荡器的工作原理,要求学生采用小组合作学习的方法设计制作一个实用的555定时器电路。
一、布置任务
一周前,当讲解完555集成电路的基本功能和由555集成电路组成的单稳态触发器及多谐振荡器的工作原理后,笔者就向全班同学布置了一个作业,即课后请同学们采用小组合作学习的方法设计制作一个实用的555定时器电路。
为了促进学生进行小组合作学习,笔者首先根据全班学生的学业水平、兴趣、性别、家庭背景、住校与否等几个方面的因素将全班分为4个小组,以六人为一小组进行合作学习。
其次,分别向四个小组布置任务:第一组设计制作电压监视器(单稳态触发器的应用),第二组设计制作门灯延时电路(单稳态触发器的应用),第三组设计制作报警电路(多谐振荡器的应用),第四组设计制作转向闪光电路(多谐振荡器的应用)。
二、活动过程
在接下来一周时间了四个小组分别进行了活动:
一是到图书馆查找有关电压监视器的资料、到学校各个场所实地观察哪些地方使用了门灯延时电路、找出现实生活中使用了报警电路的场所、到校外某摩托车、电动车修理店,向修理师傅请教摩托车、电动车转向灯工作过程。
二是上网查找、下载有关资料,请教老师。
三是小组讨论,设计电路,和指导老师一起分析电路的工作原理,验证电路的可行性。小组成员进行分工,分别完成绘制电原理图、设计装配图、准备好要使用的仪器设备、购买元器件、安装、焊接、调试,完成各自电路的制作。
四是分别撰写制作电路的小组合作学习工作报告。
三、最后各小组汇报与交流合作学习成果
1.第一组:制作好电压监视器
(1)两位小组成员将制作好的电压监视器现场操作。
(2)一位小组成员介绍设计电路的思路、分析电路的工作过程以及电路设计制作中的困难,解决的方法。
(3)教师对第一小组的汇报进行评价,指出在实际应用中,可以采用像万用表的档位开关那样,通过换档就可以测量不同的电压值。要求该合作小组课后完善和改进此电路:通过增加换档开关转换,制作成多档电压监视器。
2.第二组:制作好门灯延时电路
(1)两位小组成员将制作好的门灯延时电路安装好。
(2)小组汇报,介绍设计电路的思路、分析电路的工作过程。
(3)教师对第二小组的汇报进行评价,提出课后对电路需要完善和改进的地方:①合并双电源,②用可控硅取代继电器。
3.第三组:制作好报警电路
(1)两位小组成员将制作好报警电路安装在教室的窗台上并演示操作。
(2)一位小组成员将本组同学进行课外学习活动的录像片在投影仪上播放。
(3)一位小组成员展示学生制作的多媒体动画,讲解电路工作原理,演示工作过程。
(4)教师对第三小组的汇报进行评价,指出若将细铜丝转换成磁铁块,可以增加报警电路的可靠性,课后考虑如何改进?
4.第四组:制作好转向闪光电路
(1)用泡沫贴片在黑板上贴出转向闪光电路原理图。
(2)一位小组成员将制作好的转向闪光电路安装在一辆玩具电动车上,进行转向闪光操作。
(3)一位小组成员充当情景解说员。
(4)演示完毕后,一位小组成员介绍设计电路的思路:汽车、摩托车、电瓶车等转向灯的亮暗是按一定频率闪烁的,原电路是通过簧片的变形来实现转向灯闪烁的,受温度影响较大,闪烁频率变化也较大,而用555多谐振荡器设计的转向闪光电路受温度影响较小,振荡频率也较稳定。
(5)教师对第四小组的汇报进行评价,指出:此电路可以做到左右灯闪烁时间完全相等,只要改变一下输出电路的接法(拼图移动)。
本次小组合作学习是成功的,它符合“以学生发展为中心,注重合作学习,重视学生的主体地位”的教学理念,教师真正成为了教学活动的组织者、引导者。教学中以“理论联系实际”的思想为指导,以“动手做一做”为主题,以学生能力发展为根本,以制作实用的555定时器应用电路为主线,采用了多种形式的学生课外学习活动和课堂学习成果展示汇报,强化了学生的主体意识,激发了学生潜在的创造力,实现了在合作学习中人人参与学习,个个互动补充,尝试了共同成功的喜悦。
(作者单位:江苏省常州技师学院)
《555集成电路应用》以合作学习的现代教学思想和任务驱动式教学方法为指导,以学生所熟悉的555集成电路基本功能相关知识为背景,结合学生已掌握555集成电路组成的单稳态触发器及多谐振荡器的工作原理,要求学生采用小组合作学习的方法设计制作一个实用的555定时器电路。
一、布置任务
一周前,当讲解完555集成电路的基本功能和由555集成电路组成的单稳态触发器及多谐振荡器的工作原理后,笔者就向全班同学布置了一个作业,即课后请同学们采用小组合作学习的方法设计制作一个实用的555定时器电路。
为了促进学生进行小组合作学习,笔者首先根据全班学生的学业水平、兴趣、性别、家庭背景、住校与否等几个方面的因素将全班分为4个小组,以六人为一小组进行合作学习。
其次,分别向四个小组布置任务:第一组设计制作电压监视器(单稳态触发器的应用),第二组设计制作门灯延时电路(单稳态触发器的应用),第三组设计制作报警电路(多谐振荡器的应用),第四组设计制作转向闪光电路(多谐振荡器的应用)。
二、活动过程
在接下来一周时间了四个小组分别进行了活动:
一是到图书馆查找有关电压监视器的资料、到学校各个场所实地观察哪些地方使用了门灯延时电路、找出现实生活中使用了报警电路的场所、到校外某摩托车、电动车修理店,向修理师傅请教摩托车、电动车转向灯工作过程。
二是上网查找、下载有关资料,请教老师。
三是小组讨论,设计电路,和指导老师一起分析电路的工作原理,验证电路的可行性。小组成员进行分工,分别完成绘制电原理图、设计装配图、准备好要使用的仪器设备、购买元器件、安装、焊接、调试,完成各自电路的制作。
四是分别撰写制作电路的小组合作学习工作报告。
三、最后各小组汇报与交流合作学习成果
1.第一组:制作好电压监视器
(1)两位小组成员将制作好的电压监视器现场操作。
(2)一位小组成员介绍设计电路的思路、分析电路的工作过程以及电路设计制作中的困难,解决的方法。
(3)教师对第一小组的汇报进行评价,指出在实际应用中,可以采用像万用表的档位开关那样,通过换档就可以测量不同的电压值。要求该合作小组课后完善和改进此电路:通过增加换档开关转换,制作成多档电压监视器。
2.第二组:制作好门灯延时电路
(1)两位小组成员将制作好的门灯延时电路安装好。
(2)小组汇报,介绍设计电路的思路、分析电路的工作过程。
(3)教师对第二小组的汇报进行评价,提出课后对电路需要完善和改进的地方:①合并双电源,②用可控硅取代继电器。
3.第三组:制作好报警电路
(1)两位小组成员将制作好报警电路安装在教室的窗台上并演示操作。
(2)一位小组成员将本组同学进行课外学习活动的录像片在投影仪上播放。
(3)一位小组成员展示学生制作的多媒体动画,讲解电路工作原理,演示工作过程。
(4)教师对第三小组的汇报进行评价,指出若将细铜丝转换成磁铁块,可以增加报警电路的可靠性,课后考虑如何改进?
4.第四组:制作好转向闪光电路
(1)用泡沫贴片在黑板上贴出转向闪光电路原理图。
(2)一位小组成员将制作好的转向闪光电路安装在一辆玩具电动车上,进行转向闪光操作。
(3)一位小组成员充当情景解说员。
(4)演示完毕后,一位小组成员介绍设计电路的思路:汽车、摩托车、电瓶车等转向灯的亮暗是按一定频率闪烁的,原电路是通过簧片的变形来实现转向灯闪烁的,受温度影响较大,闪烁频率变化也较大,而用555多谐振荡器设计的转向闪光电路受温度影响较小,振荡频率也较稳定。
(5)教师对第四小组的汇报进行评价,指出:此电路可以做到左右灯闪烁时间完全相等,只要改变一下输出电路的接法(拼图移动)。
本次小组合作学习是成功的,它符合“以学生发展为中心,注重合作学习,重视学生的主体地位”的教学理念,教师真正成为了教学活动的组织者、引导者。教学中以“理论联系实际”的思想为指导,以“动手做一做”为主题,以学生能力发展为根本,以制作实用的555定时器应用电路为主线,采用了多种形式的学生课外学习活动和课堂学习成果展示汇报,强化了学生的主体意识,激发了学生潜在的创造力,实现了在合作学习中人人参与学习,个个互动补充,尝试了共同成功的喜悦。
(作者单位:江苏省常州技师学院)