在电路教学中培养学生的数学应用能力

吴小丽

学生进行学科的学习需要具备的基础条件，就是对数学应用方法具有一定的掌握，而提高学生的数学应用能力不仅仅是可以通过常规的数学课堂，数学应用能力可以从多个途径去掌握以及提高，数学课程是基本的学习途径，而在多门工程类课程中适当运用数学方法也是一种学习途径。目前，数学方法的应用已经延伸到多个课堂教学中如电路教学，因此在电路教学中也可以通过数学方法来提高学生应用数学方法的意识以及能力，稳固学生数学知识，并且可以达到学以致用的效果。

运用简单数学知识点分析电路

在职业高中对电路进行基础分析采用的数学知识点有很多种，其中包括二进制数、十六进制数等数制及码制、逻辑关系表、逻辑代数等。

例如在数制及码制，数制指的是选取一定的进位规则，某个数运用多位数码进行表示。而在数字电路中也经常应用到二进制、八进制、十六进制等等，方便于对电路进行分析，数字电路中最常应用的就是二进制，其中电路元件的导通以及截止、电平的输出的高低情况都可以应用其中0和1两个数码进行表示，并且在对其电路情况进行计算时采用该方法运算规则简单，方便得到数据。

又例如逻辑代数在电路中的应用，逻辑代数也可以将其称为布尔代数，在对电路进行分析及设计逻辑中属于一类数学工具，可以用其进行数字电路、数字结构以及特性的描述，用0和1表示逻辑的“真”和“假”两种状态，类似于开关的开和关等，这就是其逻辑代数的应用。

应用数学知识点强化电路教学

以上说明了在电路分析中经常会应用到数学知识点，但数学知识点的广泛应用不局限于上述相对简单的数制及逻辑关系等，再进行一些深入的延伸，电路分析中所应用到的知识点还包括一元二次不等式和一元一次不等式、正弦计算方法等。

而这些方法比较深入，在应用的过程中要确保学生得到很好的理解，还需要从数学方法应用的重要程度、针对性、证明方法等四个方面进行优化，其各方面具体内容阐述如下。

明确教学目标，适当调节数学中的难度

数学的研究对象主要为数量关系和空间形式，但以上两种都属于抽象性的，因此电路分析中应用到数学知识时其抽象关系需要有具体的背景，即器件、电路以及分析的元等等，实施的过程中对于数学知识与教学知识的相容性一定要注重，要确保学生学习内容能与其课程相结合。而其中的相容性主要的表现为一是在所研究的元、器件、电路中建立数学模型，根据电路中的物理量关系来对数学模型的建立进行正确的理解。二是在进行数学模型的建立后会得到结果，该结果必须与电路问题本身相联系。

例如采用相量法等对正弦电路的电压或电流进行求值，所求得的值需要放到所研究的电路问题上，其中采用相量法只是为了方便计算才将数学思想及方法引入，但实际上其数据表示的是电路中的电压、电流的大小及变化，在该步骤上需要对学生进行正确的引导。

选择针对性、适合的数学方法应用于电路分析中

通常电路分析中都会大量应用到数学知识，并且不同的电路分析所应用到的主要数学知识点也存在差异，在进行教学时需要对学生展开引导，让学生理解并注重如何进行数学知识的总结归纳，将其针对性应用于电路分析中。

例如在教材方面，应当进行合理的研究，与学生专业关联不大适当减少，而专业必须学习的内容则可以进行适当增加，类似“三角函数”“复数”等可以将其内容提前进行学习，尤其是“三角函数”中的图像，可以作为重点教学内容，而对于一些罗尔定理、拉格朗日中值定理则可以适当减少其严格的证明，做好专业针对性的合理的教材选择。

采用数学方法进行电路原理的证实

電路中存在有许多基本原理，其都可以采用数学思想方法进行证实，在进行电路教学时应用数学方法进行针对性阐述以及推导可以有助于学生对所学电路原理的理解进行加深，同时也可以理解数学知识的意义。

例如：可以进行数学原理的讲解培养学生对数学方法的良好应用，让学生理解与教学相关的引例，函数的概念、一元二次不等式和一元一次不等式、解析几何中的直线方程、抛物线等等，通过这些数学知识的引入方便学生对专业知识的学习，同时在课堂上还需要适当方面讲课节奏，有利于学生可以更深入地去理解其中的数学原理。

应用数学方法处理电路分析时所存在的抽象性

对学生进行数学知识和教学内容的相容性的引导时也需要让学生理解到数学知识点给电路分析带来的抽象性。数学属于一门工具学科，其目的在于对问题进行简化。而结合实际可知，部分电路知识均存在一定的抽象性。

比如在对闭合电路中，电流、电压变化规律的分析过程中。从物理的角度进行分析，存在较大难度，而借助数学中三角函数方面的知识，则能够较为容易将电流、电压变化规律进行分析，帮助学生更好进行理解。同时，结合一次函数图像的各方面特点，可以帮助学生针对电路中部分组件电阻变化情况进行分析。比如，电阻随着电阻长度、横截面积等的变化情况，其均符合数学中一次函数以及反比例函数等特点。借助数学函数图像能帮助学生更加直观的对电阻变化情况进行理解。且在对方程组的讲解过程中，更可以引申到并联电路，电压以及电流值变化关系的探讨中，使得该电路问题更加容易得到解决。降低职高学生在学习电路过程中的难度。

结语

在进行电路教学的过程中需要对数学方法的应用具有以上几点的掌握，才能使得学生更容易对电路分析的方法、本质、特点进行理解，对其中的数学知识深刻理解，并理解其在电路分析中的重要性，将二者进行有效结合。目前在职业学校中有许多学生对数学的学习都十分困难，从而无法调动学生对学习的积极性，因此在电路教学尽可能以例子来讲解所涉及的数学方法，对教学内容进行灵活调整，提高学生理解及动手能力。同时在教学过程中需要达到以上目的外，作为课程教师还需要对自身的数学知识点、方法、术语等方面水平进行提高，提升自身对于数学知识点的掌握程度才能有效引导学生理解数学知识并熟练将其应用于电路分析中。