龙岩技师学院 李琪华
电工基础是一门研究有关电路和电磁现象的基本概念、基本定律及其分析方法的专业基础课程,是学习电气自动化专业知识不可或缺的理论基础。电工基础良好教学效果的获得离不开实验教学,而演示实验在实验教学中又起着重要作用。成功的演示实验是学生进行形象思维和理解概念的重要途径,是揭示规律的一种手段,同时,对培养学生分析问题和解决问题的能力有一定帮助。因此,在教学过程中应强化直观教学,充分利用演示实验等直观教学手段,激发学生的学习兴趣,充分挖掘学生的潜能。只有这样,才能适应新形势下技能教育的需要。下面笔者就如何搞好直观教学谈谈自己的认识和体会。
作为一名从事电工基础课程教学的教师应根据教学大纲的要求,从所教课程知识点的实际情况出发,根据学生自身发展的需要,因材施教,通过具体的实物演示或3D 动画等形式进行直观教学,引导学生通过形象生动的直观现象分析归纳得出相应的结论,进而提高教学效果,只有这样才能真正提高教学质量。教师在讲述相关概念、定律时,应尽可能通过具体的实物演示或3D 动画,让学生得到具体而深刻的印象,然后教师通过引导学生进行分析,透过现象看本质,让学生从形象而生动的感性认识上升到普遍而抽象的理性认识。
例如,讲“电容器的电容”时,教师可以通过演示实验,引导学生仔细观察以下内容。如果把电容器的两个极板分别连接到直流电源上,两极板间便有电压U,这时在电场力的作用下,自由电子定向运动,使与电源正极相连的极板带正电荷,与电源负极相连的极板带等量负电荷。电容器的两个极板间的带电量Q 取决于加在电容器的两个极板间的电压U,并且当电容器不变时,电容器的两个极板间的带电量Q 与加在电容器的两个极板间的电压U 成正比,即电量Q 与电压U 之比是一个恒量。其次,换另一个电容器做实验,使学生清楚地看到,对另一个电容器,电量Q 与电压U 比值是另一个恒量。由实验可知,对任一电容器,电量Q 与电压U 之比是一个恒量,用C 来表示,这个恒量表征电容器储存电荷本领的一种物理性质。那么C 表示电容器的什么性质呢?再进行直观教学,将甲、乙两电容器并联,加上电压U时,通过甲、乙两电容器的电量分别为Q甲和Q乙。我们发现,当C甲>C乙时,Q甲>Q乙,这就说明C 这个恒量是用来表征电容器储存电荷本领大小的物理量,它的大小可用公式C=Q/U 量度。这时必须进一步揭示电容本质:电容器的电容量不是决定于电量和电压,而是由电容器本身的物理性质决定,即C=ƐS/4πkd,在温度不变的情况下,对同一电容器来说,不管电量和电压的数值如何,电容的大小总是不变的,电容器制造好以后,电容量就是一个定值,不会因为极板上积累电荷的多少而改变。实验表明,电容量的大小取决于电容器的介质种类与几何尺寸。如果介质的介电常数Ɛ 越大,极板间相对面积S 越大,极板间距离d 越小,则电容量C 就越大,这就抓住了电容概念的本质。
教师通过直观教学,引导学生透过现象看本质,这样就自然而然地引出所要讲述的概念,同时也加深了学生对相关概念的理解和认识。
教师课前除了要认真钻研教材,吃透教材,提高教学艺术水平,明确实验教学所要达到的目的和效果,认真选择最佳方案,还要对实验教学过程可能出现的各种情况提前进行预判并做好相关预案。
教师应对实验所需的各类器材的性能、结构、原理了然心中,并能正确使用,做好演示实验的预判。同时对可能出现的各种情况,要做到心中有数,保证演示实验圆满顺利。
演示实验是学生对相关知识的第一次感知,印象最为深刻,为了保证演示实验的实际教学效果,笔者认为要做好以下几点。
1.教师演示时,要规范操作。
2.保证演示实验的清晰明了,现象要明显,只有这样才能提高演示实验的可观察性。
3.要提高学生的注意力,让学生能真正全身心地投入实验,教师要有意识地积极引导启发学生认真思考得出结论,并验证结论。
4.演示实验时教师要用准确、形象、不拖泥带水的语言进行正确表述,简洁明了,这样就能把抽象的概念转化为具体形象的实例,有助于学生正确了解事物的本质和规律,使学生把所学知识合理联系起来,加深对相关概念和定律的理解和认识。
教师在演示实验的课堂教学过程中,要通过引导、提问、答疑、讨论、类比、归纳等多种教学方法,积极调动学生的学习积极性,发挥学生的主动性、创造性,提高学生分析问题、解决问题的综合能力,启发学生的创新意识,最大限度地挖掘学生的潜能。
教师在演示过程中,要结合教学内容有意识地引导学生对实验现象进行认真观察,明确观察目标,让学生把观察到的现象说出来。同时鼓励学生大胆提问,畅所欲言,进行讨论。然后再让学生对该现象进行归纳、分析、总结,通过认真分析现象,得出正确结论。这样就极大地调动了学生的学习积极性。学生通过对演示过程中现象的观察激发了学习兴趣,满足了自身的求知欲望,同时也有利于观察能力的提高。
苏联著名的教育家苏霍姆林斯基曾说:“教师的语言素质,在很大程度上能决定学生在课堂上脑力劳动的效率,简练的语言可以节约学生很多时间。”教师在演示过程中要用精湛的语言艺术营造和谐的课堂氛围,通过有效的问题引导,感染和吸引学生,让学生敢于说、乐于说。要培养学生的表达能力,在实验中应力争做到“三多”:多复述、多提问、多写实验报告。教师应该要求学生用准确的语言将实验中所发生的各种现象描述出来。然而由于电工基础相关实验现象较为复杂,所以教师要以身作则,在描述时精炼自己的语言,细致严谨,并且要及时发现学生在描述电学实验现象时的错误,让学生的语言也变得越来越严谨。通过长时间有意识的培养,可以避免学生在以后的实验学习中犯类似的错误,并且在潜移默化中培养学生表达能力的严谨性。
技工院校突出实践性教学环节、熟练掌握专业技能的过程,实质上就是手脑并用的过程。电工基础是一门以实验为基础的学科,突出实验教学正是为了提高学生手脑并用的能力,实现技工院校的培养目标。教师的演示对学生了解、使用仪器、仪表,提高实验操作能力也有一定的帮助。教学中教师必须重视培养学生的实验技能,使学生养成良好的实验习惯。每次实验时教师都要精心指导学生掌握实验原理,学会正确使用实验器材,掌握读数、计数以及处理实验结果的技巧,能够通过分析判断得出正确的结论。这样学生掌握了基本实验技能就能自己独立动手操作, 学生的动手能力也就自然而然得到了提高。
在电工基础相关演示实验的学习过程中,不管是对工作原理的理解认识,还是对实验基本操作的正确掌握,都需要学生能认真思考,善于发现问题、解决问题,这时学生自身的学习能力、思维品质就显得尤为重要。由于技工院校的学生底子薄、基础差、水平低,培养学生的学习能力思维品质不可能一蹴而就,其任务复杂而艰巨。通过演示实验,使学生在学习电工基础基本概念和基本规律以及运用专业基础理论知识解决实际问题的过程中,能够提高分析问题、解决问题的能力。所以,技工院校教师在电工基础电学实验教学过程中,应该有意识、有步骤地在课堂上加强对学生这方面能力的培养。创造能力是新世纪人才各项能力的核心,未来的竞争绝不仅限于产品、原料、资金、市场的竞争,而且还涉及具有创新思维意识人才的竞争。这就要求我们在教学中应注重学生创造能力的培养,有意识地培养学生运用多向思维、求异思维思考问题的能力。为此,在实验教学中,可适当增加一些综合性、设计性及研究性实验,引导学生进行讨论,启发学生的创新意识,最大限度地挖掘学生的潜能,鼓励学生理论联系实际,勤思勤想勤动手,才能为我国从“制造大国”到“制造强国”的转变培养更多创新型的技能人才和大国工匠。