電子實(shí)驗(yàn)課程探究型教學(xué)法之應(yīng)用

李 纮 王昕鑫 李 瑛

陸軍工程大學(xué)軍械士官學(xué)校 湖北 武漢 430075

引言

目前電子技術(shù)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)基本是沿用了“在課堂講授電路理論知識—在實(shí)驗(yàn)室演示實(shí)驗(yàn)過程—學(xué)生模仿做驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)”的教學(xué)模式。這種教學(xué)模式對提高學(xué)員的能力,培養(yǎng)學(xué)員的創(chuàng)新意識遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠,實(shí)驗(yàn)教學(xué)不僅是要幫助學(xué)員加深對電路理論和電路知識的理解,更要在培養(yǎng)學(xué)員探究能力上下功夫,因此,要深化實(shí)驗(yàn)課教學(xué)的改革,加強(qiáng)探究型實(shí)驗(yàn)教學(xué)。

1 探究型實(shí)驗(yàn)教學(xué)的特點(diǎn)與目的

探究型教學(xué)是指學(xué)員在教員的指導(dǎo)下,通過自主學(xué)習(xí)、主動探究、交流合作等方式對教學(xué)內(nèi)容中的某些知識點(diǎn)或?qū)嶒?yàn)現(xiàn)象進(jìn)行深入探究,實(shí)現(xiàn)學(xué)習(xí)與探究相結(jié)合的教學(xué)模式,它的突出特點(diǎn)是學(xué)員通過對問題或課題的探究進(jìn)行學(xué)習(xí),注重培養(yǎng)學(xué)員思維、創(chuàng)新、合作能力。探究型實(shí)驗(yàn)學(xué)員不是被動接受知識,不是簡單模仿,而是主動思考,發(fā)現(xiàn)新知識,應(yīng)用所學(xué)知識與技能解決問題的過程。探究的問題,可源于教學(xué)的重點(diǎn)、難點(diǎn)或?qū)嶒?yàn)中遇到的令人疑惑不解的現(xiàn)象。在探究性教學(xué)中,學(xué)員要解決的問題在教材上沒有現(xiàn)成的答案,需要學(xué)員通過查閱資料,合作討論、分析問題、擬出實(shí)踐步驟和解決方案。

2 電子技術(shù)探究型實(shí)驗(yàn)的實(shí)施

2.1 設(shè)定能力的目標(biāo) 在掌握基本驗(yàn)證型實(shí)驗(yàn)技能的基礎(chǔ)上,探究型實(shí)驗(yàn)的能力目標(biāo)為：一是根據(jù)問題或課題,能自主地合理安排實(shí)驗(yàn)內(nèi)容和步驟；二是知道如何選用實(shí)驗(yàn)所需的器材、儀器儀表,并會正確安全使用這些器材、儀器儀表；三是知道如何測量所需數(shù)據(jù),能正確地進(jìn)行觀察和讀數(shù)；四是能正確分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),導(dǎo)出正確、合理的結(jié)論；五是形成綜合分析運(yùn)用知識的能力,可自行分析排查常見電路故障。

2.2 設(shè)置探究的問題 探究型教學(xué)將學(xué)習(xí)理論知識與發(fā)現(xiàn)探索新知識相結(jié)合,鼓勵學(xué)員積極發(fā)現(xiàn)問題,大膽提出問題。

探究型實(shí)驗(yàn)是在學(xué)員完成驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)之后,掌握基本電子實(shí)驗(yàn)技能的基礎(chǔ)上,設(shè)置要探究的問題。教員要告訴學(xué)員,學(xué)習(xí)貴在“能自出新意”,即不僅要不斷學(xué)習(xí)新知識,還要有自己的新發(fā)現(xiàn)新體會。探究型實(shí)驗(yàn)的課題的設(shè)置要遵循的原則：一是必須體現(xiàn)教學(xué)的重點(diǎn)內(nèi)容；二是必須是學(xué)員未知的新知識；三是要與學(xué)員現(xiàn)有的知識水平、認(rèn)知水平、研究能力相適應(yīng)。課題不能太簡單,不具挑戰(zhàn)性,學(xué)員提不起勁頭,也不能太難,打擊他們的自信心。四是探究問題通常由教員精心設(shè)置提出,也可以是學(xué)員在實(shí)驗(yàn)中遇到疑問時(shí)提出。

探究問題一：在橋式整流電路實(shí)驗(yàn)中,從信號發(fā)生器引出9V 交流電壓加到整流電路的輸入端,在輸出端應(yīng)該能觀察到全波整流輸出電壓,即脈動直流電壓,可是有的同學(xué)在輸出端觀察到的波形的導(dǎo)通角卻小于180度,這是什么原因?

探究問題二：單管共發(fā)射極放大電路的基本實(shí)驗(yàn)是連接電路、測試靜態(tài)工作點(diǎn),測試放大倍數(shù)、輸入電阻、輸出電阻等。在此基礎(chǔ)上,教員可以啟發(fā)學(xué)員思考,影響靜態(tài)工作點(diǎn)的因素有哪些? 如果靜態(tài)工作點(diǎn)發(fā)生變化,偏離合適值,對放大電路的性能是否會產(chǎn)生影響? 產(chǎn)生怎樣的影響?如何處理這些影響?

探究問題三：共集電極放大電路的電壓放大倍數(shù)等于1,它的輸入電阻、輸出電阻有什么特點(diǎn)?如何應(yīng)用這些特點(diǎn)? 如何應(yīng)用它與共發(fā)射極放大電路協(xié)作工作?

2.3 引導(dǎo)探索求證 在思考問題原因,尋找答案時(shí),許多學(xué)生發(fā)出了“書到用時(shí)方恨少”的感慨,這時(shí)教員就要因勢利導(dǎo),引導(dǎo)學(xué)員學(xué)習(xí)科學(xué)的研究方法,引導(dǎo)學(xué)員去查閱資料,經(jīng)過搜索資料,認(rèn)真研讀,查到原因,在教員指導(dǎo)下,確定解決問題方案,再回到實(shí)驗(yàn)中加以檢驗(yàn)。

在單管共發(fā)射極放大電路實(shí)驗(yàn)中,學(xué)生發(fā)現(xiàn)基極電阻、集電極電阻的阻值以及放大電路的電源電壓值都會影響電路的工作點(diǎn),工作點(diǎn)過高會發(fā)生飽和失真,工作點(diǎn)過低會發(fā)生截止失真,那么如何消除失真呢?最佳解決方案是什么? 在教師指導(dǎo)下,學(xué)生發(fā)現(xiàn),如果改變電源電壓會影響到其它與此電路共用電源的電路,改變集電極電阻的阻值則會影響放大電路的交流負(fù)載,進(jìn)而影響電路的放大性能,那么改變基極電阻可以有效地調(diào)節(jié)靜態(tài)工作點(diǎn)而對交流性能指標(biāo)又沒什么影響。學(xué)生經(jīng)過艱苦努力,找到了解決問題的最佳辦法,體驗(yàn)到了學(xué)有所獲的喜悅。

在射極輸出器電路實(shí)驗(yàn)中,學(xué)生已知它的放大倍數(shù)僅為1,沒有將輸入信號的電壓進(jìn)行放大的能力,但射極輸出器的輸入電阻大,輸出電阻小,利用這些特點(diǎn),可用它在多級電壓放大器中做輸入級、中間緩沖極、輸出級,做共發(fā)射極放大電路的好幫手,使得交流信號的傳輸效率大為增加。

為了逐步減少學(xué)員的依賴心理,教員要將實(shí)驗(yàn)儀器的使用、實(shí)驗(yàn)方法的選擇、實(shí)驗(yàn)步驟的安排交由學(xué)員自行摸索,但這并不意味著對學(xué)生放任不管,教員要注意巡視輔導(dǎo),指導(dǎo)學(xué)員規(guī)范操作,消除安全隱患,確保實(shí)驗(yàn)安全順利地進(jìn)行。

2.4 撰寫實(shí)驗(yàn)報(bào)告 “沒有總結(jié),就沒有提高。”探究型教學(xué)的目的在于引導(dǎo)學(xué)生初步掌握科學(xué)研究的方法,因此教師要讓學(xué)生將自己的探究過程加以記錄,所得收獲加以整理歸納總結(jié)。撰寫實(shí)驗(yàn)報(bào)告是一種常見而又有效的總結(jié)方法。實(shí)驗(yàn)報(bào)告要把重點(diǎn)放在解決問題的思路、方法上,其內(nèi)容應(yīng)包括本次探究實(shí)驗(yàn)要解決的問題是什么,采用了哪些實(shí)驗(yàn)方法和步驟,實(shí)驗(yàn)過程又發(fā)現(xiàn)了什么問題,實(shí)驗(yàn)過程用到了哪些理論知識,在理論知識的認(rèn)識理解上獲得了哪些提高。

通過學(xué)生自己總結(jié),教師評價(jià),使探究實(shí)驗(yàn)教學(xué)實(shí)現(xiàn)從理論指導(dǎo)實(shí)踐,再從實(shí)踐發(fā)現(xiàn)新的知識的過程,學(xué)生通過總結(jié)經(jīng)驗(yàn),吸取教訓(xùn),在學(xué)習(xí)上達(dá)到一個(gè)新的高度。

結(jié)語

探究型實(shí)驗(yàn)教學(xué)中教師要善于選擇課題,對學(xué)生進(jìn)行科學(xué)研究方法的啟蒙教學(xué),教師應(yīng)該努力探索,不斷創(chuàng)新,找出一條切實(shí)可行并行之有效的途徑,使實(shí)驗(yàn)教學(xué)能更好地為提高學(xué)生素質(zhì)發(fā)揮作用。