谈谈电子电工融入物理电磁学教学之中的初浅体会

1 谈谈电子电工融入物理电磁学教学之中的粗浅体会 刘艳明 物理学科 【摘要】：在高二物理电磁学教学中，由于其内容抽象理论，演示实验和学生实验往往以论证为主，而职业教育电类专业的电子电工基础课程，其教材具有客观性、实用性，原理理论与计算从简，浅显易懂，学生实验取材服从实用性原则。能不能在电磁学教学中引入电子电工元素，以期对教学质量有所突破，笔者为此进行初步的探索，并积累一些粗浅的体会，尝试更好的实行素质教育 【关键词】：电子电工 融入 电磁学 体会

高二物理电磁学抽象理论，电场磁场看不到摸不着，凭几个演示实验和学生实验予以论证推导，加上繁琐的电学规律应用和数学运算，学生对电磁学容易产生恐惧心理，认为电磁学内容高深莫测，电学题目无从下手，使学生容易有厌学倾向，失去学习兴趣，成绩往往提不上去。笔者在高二的电磁学教学中，结合以前曾执教电子电工专业的教学体会，分析电子电工与高二物理电磁学的异同点，尝试在物理电磁教学之中适当穿插引用电子电工部分教学内容与教学方式，运用电磁学规律在日常生活中的应用，根据学生的认知规律性，努力提高学生的电磁学知识及推广应用。 我们都说兴趣是最好的老师，只要学生有学习的兴趣，才有强烈的求知欲，才能有学习的动力，发挥学生的主观能动性。同时在教学中，教师要善于分析教材、化解教学重难点，强化感性认识，运用多种教学方法，不循规蹈矩。为此，在整个电磁教学中，笔者在教学中做了一点尝试，总结一些教学经验，得到一些粗浅的体会。 一、正确认识电子电工与物理电磁学的学科特点 电子线路是一门以处理信号放大、数字逻辑等弱电系统为主的课程，而电工基础则是以交直流电路、磁与电磁及电路基础知识等强电系统为主的课程，这两门课程是电类专业的重要基础课程，缺一不可，其特点是为中等职业学校电子电器专业所编的教材，都力求避免繁琐的数学推导，深入浅出地阐述各个单元的组成特点及工作原理，尤其是突出其实用价值，对应用电路非常有针对性的讲解分析，为分析电路的工作原理而引入电磁学的部分理论知识点，不需要学生有全面的电磁学知识，用到知识点时才引用，内容有所侧重，学生实验操作非常实用，因而显得很直观。 而普高高二电磁学同样是讲电磁内容，但对学生的知识要求是全面的，内容讲解的和分析的非常彻底，来龙去脉要弄得很清楚，运用知识点举一反三，更为重要的一点是理论化特强，学生听的、做的、练的都很理论，学生实验以定性、定量分析为主，主要原理性强，分析严谨。所学的内容给人感觉好象离我们很远，对贴近日常生活较远，给学生以高深莫测的感觉。 综合分析上述几门课程，电子电工针对性强，所做实验很实在，很有实用价值， 2

取材于我们日常生活的电器用品，但不要求很全面的理论知识，偏重点在于为应用而学原理，强调原理的粗枝主干；而高二普高电磁学则不同，其要求从理论层次很全面地掌握各知识点，联系知识点的相互关系，运用各知识点综合解题，不放过任何一个细节，所做的很多实验是用来验证原理是否正确，用题目来考查学生对物理原理是否真正掌握。 例如，电子电工基础教材中的交流电，教材淡化其产生机理、各物理量的表征，而是如何利用交流电实现电动机的正反转，如何实现交流变直流的滤波电路，应用中如何认识变压器的参数、变压器的类型、变压器的特点，不同电路使用不同类型；而普高物理电磁学则突出交流电是如何产生，发电机的工作原理，其表达式是怎样产生，有效值、最大值及平均值间的求解与相互关系，理想变压器的工作原理和如何在电路中运用求解，使学生学会如何把知识联系起来，形成知识结构，进而独立地获取新知识。 二、正确处理物理教学中两者的比重 电子电工跟电磁学的内容很相近，但不能等同，他们各有特点和侧重点，教学的主体也不一样，普高学生主要任务是学理论，最终是升学；而职高生，学应用，会用就好。考虑到其学习任务上的区别，在高二物理教学中应以电子电工为辅，电磁学为主。 1、电子电工与电磁学的互补性 在教学中，强调电子电工与电磁学的互补性，主要是看重电子电工的实用性强，高二电磁学的理论性强的特点，其互补的着重点是以电磁学中知识点不足的部分，引用电子电工的实用性予以补充；电磁学没有的知识而电子电工有的，只要是对电磁学知识点的理解掌握有帮助的，要适当的引用，帮助学生消化。 高二电磁学第十四章的《电磁波》中，第三节的电磁波的发射和接收，第四节的电磁波与信息社会，虽然在高二电磁学中的要求不高，但在笔者认为，电子电工中的无线电应用，收音机的工作原理，电视的工作原理讲给学生听，让学生充分体会到电磁波的应用及其应用机理，而且还涉及前面的电场与电路基础知识，让学生充分体会到学以致用，弥补不足，提高学生学习兴趣，反而起到以点带面的作用。又如，在电磁学中的《电场》、《恒定电流》中的欧姆定律、电势与电压、电路的串并联分析，在教学中要是引用电工基础中的基尔霍夫定律，弄清如何分析电路中电流间的关系，电压间的关系，对学生对电路的理解肯定有很大的帮助。 2、明确电子电工的服务性 电子电工作为职业教育电类专业的基础教程，在高二电磁学教学中其地位是只能服务于电磁学教学，不管是知识点也好，还是教学方式也好，凡是对学生消化电磁学有帮助的我们应该予以引用，其主导思想就好象是“后勤服务人员”，依据其实用性，激发学生学习兴趣，成为学生学习过程中的好帮手。 笔者在教学中，发现电子电工的一些概念跟电磁学的叫法不统一，如电子电工的磁力线，在电磁学中叫磁感线，电子电工的电位和电压，电磁学则是电势和电势 3

差等，虽然不是要求严格区别，但凡跟电磁学有差别与矛盾时，应以电磁学为标准，以免概念繁多而引起学生思维的混乱，如电感电容对电路的阻抗作用、传感器及其应用原理和与非门电路，在电磁学中没有很详细的研究，而在电子电工则作为重点，教师也要以电磁学教学大纲要求为准，不可小题大做、大做文章，不然的话，反而会加重学生的学习负担。同时，容易使学生变成“杂家”，杂而不精。要明确电子电工的服务性。 3、抓住电子电工的实用性 在高二的电磁教学中之所以结合电子电工的教学因素，很重要的一点就是电子电工的实验与内容很实用，很专业。而有的内容正是我们为巩固学生的电磁理论有很大好处的，如学生的家电组装实验，电力拖动操作等，在高二电磁学中是没有这些实验，我相信学生做了这样的实验，更具有成就感和提高学生学习兴趣，进一步提高学生的技能与探究的欲望。 在学生示波器实验中，假如采用电子电工的双踪示波器，让学生了解使用示波器操作使用的同时，看看常见的几种波形（如正弦波），还能准确读出其示数，弥补了一般示波器不能读出数值的缺点，岂不是更好。 利用课余时间，能不能帮学生做一个简单收音电路，原理简单，元件也少，实现容易；但对普高学生而言，其激励作用，其学以致用，其对知识的应用与理解，兴趣的提高是有巨大的推动作用。 三、正确认识电磁教学引入电子电工因素的必要性 电磁学本身抽象，题目计算复杂，学生普遍觉得难懂，难以适应。电磁教学引入电子电工因素的主要目的是为了在尽量短的时间提高学生的认知水平，提高学习效率，弄清电磁原理，克服部分学生的厌烦和恐惧心理。其必要性与作用有以下几点： 1、拓展学生的知识面，提高认知范围 普高的电磁学题目也好，还是实验也好，大部分是在理论的框架上完成。让一个职高生做一个普高电学题目肯定有难度，但一个职高生却能很轻松地完成一个电路的制作，而对普高生却很难完成。大家很清楚，把一个职高生和一个普高生的知识积累相比较，孰多孰少显而易见。 出现这种问题的关键是普高生运用知识做题目外，我们很少强调学生运用知识动手解决日常生活中的问题，甚至好的学生也不能装一个普通的电灯电路。技能低下的同时其背后映射出的是知识面窄、认知能力的不够。 那么，教师在教学中适当运用知识点解题的同时，能不能运用电子电工的因素拓展知识点呢，答案应该是肯定的。辟如，在讲电场及磁场对带电微粒的作用力要是能结合我们的电视机显示器的工作原理，其实，显示器的工作原理就是电场及磁场对带电微粒作用力的综合表现，顺便讲一下显示器的外围电路及电压要求，对我们电学的很多知识点就能很充分灵活地运用起来，让学生真正明白电学就在我们身边，并不是很复杂很遥远，提高学生的认知能力。 4

2、激发学生学习兴趣，提高自主学习动机 俗话说：兴趣是最好的老师。培养学生学习兴趣，激发学生学习动机，自主完成学习任务，教师高兴，学生学得也轻松。 高二电磁学理论性强，实用性相对较差，而电子电工正好可弥补；讲静电屏蔽现象，可以拿高频电路板，金属封装高频电路加以说明；也可以用彩电的高频头分析说明。电磁波的形成原理，只要把超外差收音机的接收原理及发射原理告之学生，让学生既掌握理论原理，又能认识家电的工作原理，激发学生学习兴趣，提高其求知欲望。在某种程度上可以减轻学生学习负担，也相对降低学习难度，电磁理论不应是刻板而该是灵活的；不应太理性抽象，而是有形象感性的一面；只有学生有兴趣了，就有学习的动力，成绩就能上得去。 3、适当引入适合学生的认知特点 高中生比初中生在理性认识已有很大提高，可以不借助感性认识就能对问题进行抽象归纳总结，对问题有一定主观的观点，具体的形象思维为主正转向以抽象逻辑思维为主。 但一个人的认知过程对感观的直接刺激更容易形成印象，更容易接受。电子电工就是突出其客观性，是理论走向实践具体表现。一个电路的每一部分有其理论基础，对于学习困难的学生更愿用客观事实来说明电磁原理，做一个简单的学生稳压电源，计算输出电压范围，巩固学生串并联知识的同时也让学生感到技能的重要性。所以，在教学中引入电子电工的相关内容符合学生的认知特点，对提高学生的物理素质有很大的帮助。 4、也是提高学生综合素质的需要 高分低能现象还是存在我们的普通教育之中，理论知识跟实际应用相脱离，学生动手能力差，不能学以致用、举一反三等。学生的物理素质的体现不应只限在理论懂了，题目会做了，更重要的是会用了，把学到的理论知识应用到我们的生活中，解决日常生活中的一些小问题，并努力提高学生的探索精神和创新能力。电子电工其实用性无疑是起到积极的一面。其实，近年来有部分大学生大学毕业又返到职校重新学技能知识这种现象屡见报到，从侧面反应了综合素质教学的重要性，做好了可以少走很多弯路。 四、正确把握内容引入的尺度，恰到好处 物理电磁学本身的内容很多，知识点多，学习任务重。还要同时考虑周节数的限制和其他课程的学习，正确把握电子电工内容引入的尺度很重要，不然更加重学生学习负担，学生失去学习方向，毕竟对普高生来讲，升学很重要。 1、度的问题 引入内容深度要适可而止，在电磁学中三相交流电为拓展选学内容，而电工方面则是重要知识点，这时就不能把三相负载的接法、三相电路的功率计算搬给学生，最多充其量是让学生了解了解。电磁学中椤次定律的自感现象会判断，就不要把电工的自感和互感、涡流和磁屏蔽搬上来，尽量不要加重学生额外的学习负担。