在電路教學中培養學生的數學應用能力

吳小麗

學生進行學科的學習需要具備的基礎條件，就是對數學應用方法具有一定的掌握，而提高學生的數學應用能力不僅僅是可以通過常規的數學課堂，數學應用能力可以從多個途徑去掌握以及提高，數學課程是基本的學習途徑，而在多門工程類課程中適當運用數學方法也是一種學習途徑。目前，數學方法的應用已經延伸到多個課堂教學中如電路教學，因此在電路教學中也可以通過數學方法來提高學生應用數學方法的意識以及能力，穩固學生數學知識，并且可以達到學以致用的效果。

運用簡單數學知識點分析電路

在職業高中對電路進行基礎分析采用的數學知識點有很多種，其中包括二進制數、十六進制數等數制及碼制、邏輯關系表、邏輯代數等。

例如在數制及碼制，數制指的是選取一定的進位規則，某個數運用多位數碼進行表示。而在數字電路中也經常應用到二進制、八進制、十六進制等等，方便于對電路進行分析，數字電路中最常應用的就是二進制，其中電路元件的導通以及截止、電平的輸出的高低情況都可以應用其中0和1兩個數碼進行表示，并且在對其電路情況進行計算時采用該方法運算規則簡單，方便得到數據。

又例如邏輯代數在電路中的應用，邏輯代數也可以將其稱為布爾代數，在對電路進行分析及設計邏輯中屬于一類數學工具，可以用其進行數字電路、數字結構以及特性的描述，用0和1表示邏輯的“真”和“假”兩種狀態，類似于開關的開和關等，這就是其邏輯代數的應用。

應用數學知識點強化電路教學

以上說明了在電路分析中經常會應用到數學知識點，但數學知識點的廣泛應用不局限于上述相對簡單的數制及邏輯關系等，再進行一些深入的延伸，電路分析中所應用到的知識點還包括一元二次不等式和一元一次不等式、正弦計算方法等。

而這些方法比較深入，在應用的過程中要確保學生得到很好的理解，還需要從數學方法應用的重要程度、針對性、證明方法等四個方面進行優化，其各方面具體內容闡述如下。

明確教學目標，適當調節數學中的難度

數學的研究對象主要為數量關系和空間形式，但以上兩種都屬于抽象性的，因此電路分析中應用到數學知識時其抽象關系需要有具體的背景，即器件、電路以及分析的元等等，實施的過程中對于數學知識與教學知識的相容性一定要注重，要確保學生學習內容能與其課程相結合。而其中的相容性主要的表現為一是在所研究的元、器件、電路中建立數學模型，根據電路中的物理量關系來對數學模型的建立進行正確的理解。二是在進行數學模型的建立后會得到結果，該結果必須與電路問題本身相聯系。

例如采用相量法等對正弦電路的電壓或電流進行求值，所求得的值需要放到所研究的電路問題上，其中采用相量法只是為了方便計算才將數學思想及方法引入，但實際上其數據表示的是電路中的電壓、電流的大小及變化，在該步驟上需要對學生進行正確的引導。

選擇針對性、適合的數學方法應用于電路分析中

通常電路分析中都會大量應用到數學知識，并且不同的電路分析所應用到的主要數學知識點也存在差異，在進行教學時需要對學生展開引導，讓學生理解并注重如何進行數學知識的總結歸納，將其針對性應用于電路分析中。

例如在教材方面，應當進行合理的研究，與學生專業關聯不大適當減少，而專業必須學習的內容則可以進行適當增加，類似“三角函數”“復數”等可以將其內容提前進行學習，尤其是“三角函數”中的圖像，可以作為重點教學內容，而對于一些羅爾定理、拉格朗日中值定理則可以適當減少其嚴格的證明，做好專業針對性的合理的教材選擇。

采用數學方法進行電路原理的證實

電路中存在有許多基本原理，其都可以采用數學思想方法進行證實，在進行電路教學時應用數學方法進行針對性闡述以及推導可以有助于學生對所學電路原理的理解進行加深，同時也可以理解數學知識的意義。

例如：可以進行數學原理的講解培養學生對數學方法的良好應用，讓學生理解與教學相關的引例，函數的概念、一元二次不等式和一元一次不等式、解析幾何中的直線方程、拋物線等等，通過這些數學知識的引入方便學生對專業知識的學習，同時在課堂上還需要適當方面講課節奏，有利于學生可以更深入地去理解其中的數學原理。

應用數學方法處理電路分析時所存在的抽象性

對學生進行數學知識和教學內容的相容性的引導時也需要讓學生理解到數學知識點給電路分析帶來的抽象性。數學屬于一門工具學科，其目的在于對問題進行簡化。而結合實際可知，部分電路知識均存在一定的抽象性。

比如在對閉合電路中，電流、電壓變化規律的分析過程中。從物理的角度進行分析，存在較大難度，而借助數學中三角函數方面的知識，則能夠較為容易將電流、電壓變化規律進行分析，幫助學生更好進行理解。同時，結合一次函數圖像的各方面特點，可以幫助學生針對電路中部分組件電阻變化情況進行分析。比如，電阻隨著電阻長度、橫截面積等的變化情況，其均符合數學中一次函數以及反比例函數等特點。借助數學函數圖像能幫助學生更加直觀的對電阻變化情況進行理解。且在對方程組的講解過程中，更可以引申到并聯電路，電壓以及電流值變化關系的探討中，使得該電路問題更加容易得到解決。降低職高學生在學習電路過程中的難度。

結語

在進行電路教學的過程中需要對數學方法的應用具有以上幾點的掌握，才能使得學生更容易對電路分析的方法、本質、特點進行理解，對其中的數學知識深刻理解，并理解其在電路分析中的重要性，將二者進行有效結合。目前在職業學校中有許多學生對數學的學習都十分困難，從而無法調動學生對學習的積極性，因此在電路教學盡可能以例子來講解所涉及的數學方法，對教學內容進行靈活調整，提高學生理解及動手能力。同時在教學過程中需要達到以上目的外，作為課程教師還需要對自身的數學知識點、方法、術語等方面水平進行提高，提升自身對于數學知識點的掌握程度才能有效引導學生理解數學知識并熟練將其應用于電路分析中。