物理校本課程之電子電路焊接在中學教學中的實踐

北京市第十中學 楊 學 北京市房山中學 劉叢波

在許多領域里都充滿機器工作的大環境下，手工焊接電子電路依然具有廣泛的意義。主要表現為：可以對機器焊接出現的問題進行補焊；小的套件不適合機器大規模編程工作的環境；國之重器，涉及保密問題，需要人工焊接。國內外對技術要求的程度和變現不一樣，國外在中學大學都有電子電路的焊接課程，并要求理工科學生達到一定要求。

對于涉及電子電路的學科，無論國內還是國外，都要求有電路的獨立涉及能力和焊接能力。但是不同的是，對于國內而言，更加重視電路的設計，而電路的焊接技能還主要由職業技術院校的學生完成。所以，我想學生們是不是可以在中學階段就可以掌握一些焊接電子電路的基本方法，從而讓孩子們獲得一定的職業能力，而不是簡簡單單書本理論的學習。而且，在當前環境下，已經有很多學校有了焊接的課程，甚至出現在小學。這是讓人無法理解的，小學生還不具備焊接的能力，而中學中又有很多學校整體的焊接操作步驟是混亂的，甚至可能對器材進行破壞性的操作，浪費大量資源，這些都是不可取的。

而從另一方面講，希望同學們通過對“電子電路焊接與應用”這門課程的學習，也能對中學物理課程的學習有一定幫助。曾經有這樣一件事，我問我的學生電阻和電容是什么？學生想了想，竟然說電阻不就是電路中的小方框嗎？從那以后，我在想，我們的物理教學究竟教會孩子們什么？所以，我向學校申請開設了這門校本課，真真實實讓同學們接觸這些原本只在書本上見過而未真正接觸的東西。更希望他們通過這門課程能夠明白我們物理課程中電路中的各個組成部分能夠在真正的電路中所起到的作用。

一、課前準備

1. 工具的準備

電子電路焊接的工具主要包括電烙鐵、焊錫、尖嘴鉗、螺絲刀、松香、電路焊接PCB 套件等。無論是什么，請老師們一定先確定要完成的PCB 套件，然后根據套件準備相應工具。電烙鐵建議每人一份，其它工具可以兩人共用一份。一般來講，中學生之前沒有接觸過電烙鐵，所以我們在選用電烙鐵方面應該格外注意。應該選用15W—20W 的電烙鐵，最高溫度不要超過380 攝氏度為宜。因為學生們熟練度不夠，喜歡長時間將烙鐵放在PCB 套件上，溫度過高會損壞套件，導致不能完成任務。除此之外，建議學校購買質量好的恒溫電烙鐵且配有三角插頭，可以起到漏電保護的作用。套件是學生們檢驗是不是掌握焊接技術及常見電子元器件的依據。根據學校課時量的安排，選擇合適的PCB 套件。PCB 套件的選擇以多樣化，首次參加該課程的學生要選取焊接難度小且元器件種類少的套件。

2. 課件的準備

由于電烙鐵對學生們屬于危險品，所以在上課的時候，建議將注意事項提前寫明，尤其是關于用電安全和電烙鐵的高溫安全問題。然后按照實際需求完成課件順序。本人在教學過程中課件的主要內容包括：注意事項、認識常見的電子元器件、認識電烙鐵、電烙鐵的使用說明、焊接應用等方面。因為每個學校對校本課時的要求不一樣，所以要事先做好規劃。包括理論課程的課時及實踐性課程課時和兩類課程分別所占用的比例。當準備好各類套件后，教師需要計時，統計自己在焊接完成各類套件所花的時間。那么一般來講，對于學生而言，他們所需要的時間一般是教師所花時間的4倍到5 倍。也可以按此時間分配時間性課程的課時。

二、課堂上學生的表現及問題

本人教學中發現有些學生之前接受過電路焊接的課程，但是問題頗多。尤其是在電烙鐵的使用上，不對電烙鐵進行上錫等規范操作導致電烙鐵氧化嚴重，使用壽命降低。希望老師們教學時格外注意，因為我們不只是要教會他們怎么用，同時要教會他們愛護好我們身邊的器材，換句話說，要教育孩子們愛護身邊的每一個事物。另外，這部分學生常常圖快，而不按照規范來，從而導致最后焊接的成品套件失敗。所以，對此也希望老師們在進行實操前將此事說明。從個人經歷而言，男生和女生在速度上和效果上存在明顯差異，所以在選擇套件上最好也按照男女不同而焊接不同的套件，我在第一次沒有注意這樣的問題，導致很多女生并沒有完成套件。希望同仁們引以為戒。由于焊接套件的時間比較長，往往需要8—10 節課，而電子元器件容易丟失，這也成為最后學生能否完成套件的因素之一。

三、課后的總結

三年來，本人在電子電路焊接和應用課程中準備了門鈴、萬年歷、流水燈、噴泉音響和收音機等套件。第一次上課時，由于準備不充足，走了部分彎路，學生的完成度不高，沒有達到開設該課程的目的。從第二節課開始，從套件的準備，課時的安排和注意事項的講解，學生們的完成程度逐漸提高，并且整合了技術院校的部分書目內容，編寫了一套適合高中生的課堂講義，現在還在逐步完善中。

從學生角度看：學生們對于高中開設這樣的課程評價很高。這說明學生們在學校除了學習物理知識，也希望能夠獲得相應的實操過程。學生們通過課程了解了相當一部分電子元器件，尤其是對電阻、電容和電感在電路中的作用有了直觀的認識。但是這些東西只能在傳統的高二學習電路相關知識時才出現，而且是枯燥的電路圖。完成套件的過程是漫長的，而且要萬分小心。這樣充分地培養了學生的耐心和仔細程度。在完成套件后，又有成功的喜悅，讓學生們有獲得感。

從教師角度看：不僅僅是讓學生有了知識的獲得，更重要的是對學生們認識工具，操作工具的能力提升了。另外，作為校本課，更是對物理學習過程的一個有力補充。要讓學生們真正地了解物理，要讓學生們知道物理與實驗和技術的操作密不可分，更要讓學生知道學習物理不應該是乏味的，應該是手和腦結合的過程。

而從當代教育的大環境下，我認為校本課程在中學開展具有重要意義。首先，對于“電子電路焊接與應用”這門課程而言，可以提升中學生技術性能力。其次，研究的更深層價值在于中學開展這門課的可行性研究，是不是學生能夠焊接就足夠？還是應該讓學生們經歷較為系統的訓練獲得自己獨立操作的能力？而教學最終的實施都需要理論數據的分析才能確定應該讓學生們在這門課上獲得哪些必備能力和終生學習的能力。所以，在日后的工作中，我會繼續統計相關數據，就這門課程在中學實施以后，究竟可行性有多大，是不是可以推廣到其他學校，給我們的學生到底帶來了哪些變化？對我們的物理教學中的電路部分是不是有幫助？

希望廣大教師能夠與本人對課程內容積極溝通，讓我們的物理校本課在實踐的過程中真正地為高中的物理教學提供有力支持。