探析“五步教學法”在電工學教學中的應用

黃凱輝

【摘要】電工學是一門操作性很強的學科，并且要掌握一定的理論知識。“五步教學法”應用在電工學教學中是恰到好處，它從問題的分析到解決問題都具有非常詳細的邏輯性。本文對“五步教學法”概念，以及在電工學教學中的應用方法進行較為詳細的闡述。

【關鍵詞】電工學 教學 實驗

“五步教學法”是一種比較符合學生學習電工學邏輯思維的教學方法，將學生預見問題到解決問題的過程合理分段化，再細致剖析。

一、什么是五步教學法

第一步，引入問題。在電工學教學授課時，準確定位知識點，提出有關內容的核心性問題，意在引導學習的求知欲望和對問題的好奇心。如果仍然沒有效果，可以選擇追加問題的方法，或者驅使學生通過完成一項具體的任務，一步一步的引導學生學習。第二步，實驗探究。根據相關電工學教學內容設計相關的實驗課，教師通過指導，學生進行實驗操作，并將實驗數據全部記錄下來，以實驗數據和物理現象做為解析問題的依據。第三步；總結歸納。實驗后，若是不及時處理實驗得出的結果和數據，會對學生不良影響，干擾學生的學習，另外做實驗的時候，會出現各種的異常現象，教師如果不及時去解釋和指導，實驗的作用會適得其反。所以，實驗總結是必要的。第四步，遺漏補充。學生同學以上三步的學習，對問題的解答和問題的理解已經比較深刻，但認識知識的完整程度還不夠，有些知識點沒有通過實驗驗證的，就要做好遺漏知識的補充。第五步，實踐訓練。這一步實際上就是實習訓練，也可以說是實踐訓練，學生通過以上四步所掌握的電工學知識太過于理論，一定要讓學生“學有所用”。

二、如何在電工學教學中應用“五步教學法”

以“負載的串并聯、歐姆定律及電功率”作為電工學教學應用“五步學習法”的研究。

第一步，引入問題。第一個問題是：在220伏的交流電源上，接入一盞標有100W/220V和一盞25W/220V的燈泡的串聯組，最亮的是哪一個？熄滅掉其中一盞燈，另一盞燈有怎樣？追加一個問題：每一盞燈兩端的電壓是否一樣？電流是怎樣的？電流和電壓是否會受熄滅其中一盞燈影響？追加另一個問題：以上情況會不會受燈泡從串聯改為并聯而影響？不能將所有問題一次性的全面引入，要留給學生實驗和討論的時間。

第二步，實驗探究。做實驗的目的和意義：從結構特征上了解串聯電路，學會利用圖紙連接電路，學會額定功率不同的負載串聯的相關知識，學會運用電壓和電流的測量工具，重點從分配特點上認識到，不同功率的負載串聯，并聯中的電流和電壓。準備2個平燈口，100W/220V和25W/220V燈泡各一盞3個電路開關，兩塊數字萬用表和若干導線等實驗器材，將實驗內容按小組分配下：

首先，根據研究串聯研究解決第一個問題的實驗：（1）按照原理圖，教師指導學生做正確的電路連接，觀察并記錄實驗現象。（2）按照先后循序斷開兩盞燈后，觀察并記錄實現現象。做追加的第一個問題的實驗：（1）在兩盞燈同時亮起時，對每盞燈的電壓和電流進行分別測量，再進行兩盞燈兩端的總電流和電壓就行測量，最后測量電壓的總電壓，作好記錄。（2）按照先后循序關閉兩盞燈，進行與上一步相同的測量和記錄。通過對并聯電路的研究，解決追加的最后一個問題：（1）在教師的指導下，根據原理圖將兩盞燈并聯后接入電源，對燈泡的發光情況做好觀察和記錄。（2）觀察和記錄先后關閉兩盞燈發光的情況。（3）在兩盞燈同時發光的情況下，測量兩盞燈各自兩端的電流和電壓，總電流和電壓以及電源的電流和電壓。并記錄。（4）按照先后循序關閉每一盞燈，做上一步相同的實驗和測量。

第三步，歸納總結。1.在燈泡串聯時，讓學生通過觀察實驗認識相關現象的特征：（1）比較亮的燈泡是額定功率小的，說明不正常；反之，比較暗的卻是額定功率大的，如果將一盞熄滅，另一盞燈一會同時跟著熄滅（2）電源電壓與各盞燈兩端的電壓相等；同時，電壓較高的是額定功率小的，電壓較低的是額定功率大的，并且該電路有每一處電流都相同的特點。在任意熄滅掉其中一盞燈時，另一盞也會同時熄滅，變成零電流電路，并且出現其中一盞燈燈絲斷掉的情況，燈泡兩端電壓為零的燈絲完好，燈絲斷的兩端電壓出現與電源電壓相同的現象。2.在燈泡并聯時，讓學生通過觀察實驗認識相關現象的特征：（1）正常情況下是額定功率小的發光較暗，功率大的較發光較亮。且任何一盞燈都不會受另一盞燈熄滅而影響。（2）任何一盞燈兩端的電壓都與電源電壓相等，并且每一盞燈兩端的電壓相等，接近標定的額定電壓，電流大小與額定功率大小同步，每一盞燈的電流相加等于電路的總電流當熄滅其中任意一盞燈時，則該支路電流等于零，電壓停在斷路處，并且與電源電壓相等，另一盞燈不受影響。

第四步，遺漏補充。1.功率單位及換算關系：當I—A安培、U—V（伏特）時，P—W（瓦特）。此外，1W=1000Mw（毫瓦）；1kW（千瓦）=1000W；1MW（兆瓦）=1000kW。2.常用單位：U—V（伏特）；I—A（安培）；R—Ω（歐姆）。其他單位及換算關系：1Ω=1/1000KΩ（千歐）；1KΩ=1/1000MQ（兆歐）

第五步，實踐訓練。學有所用才是我們學習的目的，實踐訓練需要教師根據所學的知識設定出問題，通過實踐操作解決一系列的相關問題，但要注意的是教師必須在一旁為學生指導，指定方案去解決，教導學生安全作業。

總結：教學方法沒有最好的，只有最適合的，“五步教學法”在電工教學中的應用對學生有效掌握電工知識有很大的促進作用，無論是理論知識的掌握，還是實踐內容的操作均有幫助。只有理論扎實，實踐經驗豐富的技能型人才才是“精英”。