巧用对比法改进电工教学

李复然

摘 要：本文针对电工基础教学难度大，浅谈在课堂教学中如何巧用对比法讲授新课、归纳总结、加深理解和记忆，促进学生学习。

关键词：电工基础；对比法；促进

中图分类号：G712 文献标识码：B 文章编号：1002-7661（2015）03-009-02

职业院校的学生学习基础普遍较差，因此学生普遍认为电工基础课难学。原因主要有两方面：一是概念、定律多且十分抽象，在理解和记忆上难；二是习题灵活多变，解题难。电工基础课不仅是教好、学好电工专业课的基本条件，也是学生全面掌握电工专业知识的必要条件。笔者在多年的教学实践中，巧用对比法，收到了良好的效果。

一、利用对比法讲授新课

《电工基础》学习难度较大，我在备课时对讲授方法进行了设计，常采用对比法。如在讲授电压源与电流源时，学生对电压源比较熟悉，觉得电流源不好理解。于是，我从两种电源在生产中的实例、物理模型、教学模型及各自特点一一加以对比。在对比中指出其相似和不同点，再进一步说明两种模型等效的原理，互换的条件。并提醒大家注意在互换中及以后的网络分析中分清理想电源和实际电源，注意与电压源并联的电阻及与电流源串联的电阻在什么条件下不予考虑，并各以一例来说明这些电阻对外部电路没有影响等等。

在交流电路的分析中，学生对电阻比较熟悉，对电感和电容却接触不多。我在讲授中打破了教科书的顺序，采用并行进度，以便横向对比。我从三种符号的含义、定义、电路模型、参考量与参考方向，导出各自与电压电流的关系，相量图及相量形式的欧姆定律，从而形成感抗、容抗与电阻的鲜明对比。然后进一步阐明三种电路的能量转换、功率关系。最后总结三种元件的性质、特点，并各举一例进行对比分析与定量计算。这样安排，可以加强对重点难点的讲解。既保持了纵向系统的完整性，又突出了横向对比，使学生得到较深刻的印象。又如交流电路的谐振，串联电路、并联电路我各举一例，从谐振的含义、谐振电路的特点、谐振的条件和谐振的应用，并列往下讲，分析其异同点。学生反映说，这样听课思路清晰，便于掌握各个物理量的概念和相互联系。

二、利用对比法归纳总结

每讲完一部分内容，我都加以总结。在总结中，我注意用对比法去归纳全部内容，列出定律、定理、各种物理量和相互关系以及各种电路分析方法，使基本内容一目了然。经过从整体到局部，从一般到个别的相互比较对照，进一步加强对基本概念的理解。如正弦量的表示方法，函数式与波形图表达了正弦量的三要素，但不便于计算；有效值只反映正弦量强度的大小，不能反映各正弦量之间相位的关系，从而引出了相量法。相量表示了一个正弦量的大小和初相角。至于频率，各运算量的频率都一样，所以略去旋转因子。因此，相量法可以将正弦量以复数的形式方便地进行运算。由此可见，相量法是分析交流电路的有力工具。这样对比解释，使学生明确了相量法的重要性。

在归纳交流电路时，我在板书设计中，仍采用对比法。在黑板的一边摆出串联电路的图形、电压三角形、阻抗三角形、功率三角形；在黑板的另一边摆出了并联电路图，电流三角形，导纳三角形、功率三角形；中间写出对应的计算公式，然后分析两种电路的特点。通过这样归纳总结，使学生能较快地理清思路，一本厚书就这样变薄了。

三、利用对比法加深理解和记忆

本课程中“等效”的概念贯穿全书，十分重要。一开始，许多学生并没有真正理解“等效”的含义，只求表面变化。其实，等效的过程就是两种模型的对比过程。如阻抗的串联模型与并联模型的等效互换是相对电路的两个端口，有同样的电压和电流，不是指其中某一支路。我在讲解中画出两者电路模型，导出各自的计算公式，并用同样的参数从两个方向各进行一次等效代换，指出其中的差别，从而使学生真正理解等效的内在含义。又如星型与三角型的等效代换，它是变换前后对外等效。我从星型推向三角型，引出电阻值上升的结论。又从三角型推向星型，引出电导值上升的结论。两边对照，找出记忆规律。按照这种规律学生就很容易写出从星型推向三角型及三角型推向星型的变换公式。经过这样的对比，加深了印象，使学生的记忆更牢固。

四、利用对比法进行解题分析

解题是对所学知识的综合运用。学生常说听得懂课，作不出题，这是因为他们对各种电路的分析方法掌握不好。如支路电流法、回路电流法、节点电压法常常搞混，也搞不清到底用哪个简便。针对这些情况，我及时课后辅导，加强题解分析，突出各种电路分析方法的对比。将各自的特点、要求与适应范围一一加以比较，从中发现一定的技巧。首先要求学生牢固掌握基尔霍夫两条定律，因为这两条定律是解题的基础。当遇到某一具体电路时不要急于写方程，要看清元件的连接关系，分析已知量与未知量。根据电路的特点：是回路少还是节点少，是已知电流源多还是已知电位点多，是部分求解还是全部求解，电路变形是否会简化等等。通过这些分析才确定解题方法。力求使所设未知数最少，解题过程最简单。我在习题讲解中大部分讲述了多种分析方法，最多的达八九种。最后归纳总结，让大家分析哪种方法好。这样，大家搞清了各种分析方法的区别，又明白了对不同电路、不同已知条件和不同的要求，要用不同的解题方法去适应。课堂上我有时画两个不同的电路，叫两个学生上台要求五分钟内写出分析与解题方法，然后我再补充或对比。布置作业时，我不求多，但每做一题要求弄懂吃透，要求有图形、有分析、有使用方法的对比。对于作业中一些易混淆的概念和易出错误的地方，我也摆出来让大家评一评。通过这样透彻分析，纵横对比，大家不再死记硬背、生搬硬套，解题时也有了自己的分析方法与技巧。

五、注意的几个问题

第一、对比要恰当，既要注意形式与内容上的相关性，又要对比鲜明，不同点突出，即“对比度”大。要条理清晰，不要只是各种现象的简单罗列，让人觉得杂乱无章，这样，就收不到应有的效果。

第二、对比的两者不要全是新内容，最好有一个是相当熟悉的。如交直流电路对比，在直流电路中两个电阻分压，而交流电路中，电阻、电感串联。前者学生有多年的印象，而后者是初次接触，相量概念还没有牢固建立，这就需要在讲解中从学过的知识引导到新的知识，突出讲清新知识的特点和新旧知识的区别。

第三、对比分析要摆得清，讲得透。如电压相量和复阻抗，二者都用复数表示，实部和虚部都有它确定的物理意义。但前者是相量，它表达一个正弦函数，这里要讲清用相量表示正弦量的全过程，而复阻抗不是相量，仅是一个复数，不表达任何函数。

第四、对比要从不同侧面、不同角度反复进行讲解，才能对基本概念深刻理解，获得较全面的认识。只有当学生从不同角度得到了深切体会，这种概念才能在头脑中扎下根来。