对单相正弦交流电路的教学思考

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  摘要:本文根据多年来对单相正弦交流电路教学经验的总结,提出要让学生根据教学大纲的要求系统、全面地掌握这一部分的内容,教师至少要做到以下几点:(1)化繁为简、突出重点;(2)弄清目的,实事求是;(3)弄清脉络,一清二楚;(4)善于总结,化厚为薄;(5)从特殊到一般,再从一般到特殊;(6)攀一反三,促类旁通;(7)勤于练习,反复巩固;(8)教学过程的艺术化。
  关键词:正弦量;单相正弦交流电路;教学
  
  单相正弦交流电路的特点是概念多、电路形式复杂多样,经过多年的教学实践本人感到:有不少学生对这一部分知识的学习感到很难学,而且越学越糊涂。其实这一部分知识的系统性很强,逻辑性也很强,因此虽然概念多、电路形式复杂多样,但只要教师在课堂上正确地引导,循序渐进,有的放矢,要让学生轻松掌握还是可以办到的。
  那么教师究竟怎样正确地开展教学才能让学生轻松学好呢?我觉得至少要做到以下几个方面:
  
  1、化繁为简、突出重点
  
  单相正弦交流电路包括准备知识点和正弦交流电路的分析。准备知识点有:正弦量、正弦量的运算、正弦量的相量表示、复数及其运算、相量图表示及其运算、相位关系、正弦交流电路的正方向、相量形式的基尔霍夫定律等。正弦交流电路分析包括:单一性质的元件构成正弦交流电路、多种不同性质的元件构成的正弦交流电路、实际交流电路功率因数调节及其改善、谐振电路及其应用、移相电路及其应用等。教师在讲解这些知识点的时候必须化繁为简、突出重点。如讲解正弦量的相量表示时就要突出三点:a、什么是相量?什么是正弦量的相量?两者之间是什么关系?b、如何将一个正弦量用相量表示?又如何将一个正弦量的相量写成对应的正弦量?c、将正弦量用相量表示的目的是什么?至于正弦量之所以可以用相量表示的原因就要略讲,甚至什么是相量都可以略讲,一带而过。
  
  2、弄清目的,实事求是
  
  在讲解每一个知识点的时候,教师应该弄清要讲什么,为什么要讲,讲解这个知识点,究竟要达到什么目的,学生应该掌握到什么程度,并且要根据学生的理解能力和知识面实事求是地展开讲解,讲解的理论既不要过高、过深,超出学生的理解能力和教学目的的需要,也不要过于简单,过高地估计学生的理解能力和认知水平,达不到教学的目的。教师在讲解时不围绕教学目的,不根据学生的实际情况天马行空,随意而为,或讲解过深,或讲解浮于表面,都会使学生听得云里雾里,达不到教学的预期目标,对后期教学进一步开展带来很坏的影响,甚至造成学生的厌学情绪,最终使学生越学越糊涂。如讲解正弦量的相量表示时,前面提到的突出三点,让学生理解并掌握这三点就是教学的预期目标。有的年轻教师刚走上讲台,知识面很广,往往会用大量的时间讲解相量的有关问题,讲得很复杂、很深,使学生听得很累,而对需要学生掌握的基本知识点却一带而过,造成学生应该掌握的知识点没有掌握,不需要掌握的知识点听得云里雾里,因此教师弄清教学目的,并根据学生的理解能力和基础知识的高低实事求是地开展教学。
  
  3、弄清脉络,一清二楚
  
  教师应该弄清这一部分的内容前后之间的关系,根据教学大纲的要求,层层推进,做到应先讲什么,后讲什么。这一部分总的脉络如图1所示。在图1中我们可以看出这一部分内容的前后之间的联系,从中可知:正弦量的表示、正弦量的运算是后面教学内容正弦交流电路的分析和计算的重要基础;在正弦交流电路的分析和计算中,单一性质的元件构成的交流电路又是多种不同性质的元件构成的交流电路的重要基础;而多种不同性质的元件构成的交流电路又是谐振电路和移相电路等的基础。弄清了这些问题,教师在讲课时就知道每一堂课应该讲到什么程度,学生应该掌握到什么程度。
  
  
  4、善于总结,化厚为薄
  
  由于单相正弦交流电路内容多、概念多,随着教学过程的不断进行学生就会感到需要记忆的知识点太多,难以全部掌握,这就要求教师帮助学生及时总结,化厚为薄。如讲完单一性质元件构成的交流电路后,教师应该总结列表如下:
  通过列表总结,学生能更全面、更清晰地掌握单相正弦交流电路的知识;通过列表学生能够更简单、更快捷、更容易地掌握并巩固已学过的知识。
  
  
  5、从特殊到一般,再从一般到特殊
  
  在教材中,单相正弦交流电路知识内容的安排是从特殊到一般,先讲单一性质的元件构成的交流电路,再讲多种性质的元件构成的交流电路。这样的安排是以便学生在学习的过程中由简单到复杂,层层推进,不断加深,有利于学生的理解和掌握。而教师在讲完多种性质的元件构成的交流电路之后一定要再从一般到特殊的回复,这种回复的过程虽然教材中没有安排,但在教学的过程中必须要回复。
  如讲完R-L-C串联电路后,就要及时教学回复。向学生提出若除去一个元件,如电容C,除去一个元件前后电路中哪些方面发生了变化,发生了怎样的变化;哪些方而没有发生变化。然后再考虑除去两个元件的情况。
  回复不是简单的复习,而是知识的强化、递进,以达到融会贯通。通过从一般到特殊的同复,学生能从中加以比较、回想、琢磨,不仅能达到知识的强化,而且还能消除学习中的疑问。有的教师认识到从一般到特殊的教学方法很好,于是提出教学安排索性不从特殊到一般,就从一般到特殊进行教学。这样的做法其实是不对的,它违背了教学规律,是不可取的。
  
  6、举一反三,促类旁通
  
  举一反三、促类旁通是教学过程中常用的方法,其好处自然不必多说,但这种方法在高职高专类学校的教学过程中,有些教师由于客观的原因,如教学内容多、课时少等,不很注意使用,特别在课堂教学中基本不用。在讲解正弦交流电路时,由于题型多,每一题型所对应的题目更多,不可能讲完所有的题目,这就要求教师引导学生在做题时要举一反三。
  例如:由电阻R=8Ω和感抗x=6Ω串联后,接到220V的交流电源上,功率因素cosφ等于多少?题中给出的已知条件是电阻R和感抗x,依据阻抗三角形,可以求出cosφ。若将题中的感抗换成容抗x=6Ω,其它条件不变,又如何计算?若将题中的感扰换成电感电压u1=110V其它条件不变,又如何计算?等等变换。
  
  7、勤于练习,反复巩固
  
  单相正弦交流电路概念多、公式多,要使学生牢固地掌握基本概念和基本公式,教师应该要求学生勤于练习,通过练习反复巩固。同时对较复杂的电路其计算方法灵活多样,有公式法、相量运算法、相量作图法,有些题可用多种方法求解,而有些题方法选择不对答案求不出来,一个题目究竟用什么方法,这就需要解题经验,而解题经验只有从不断的练习中取得,所谓熟能生巧。
  
  8、教学过程的艺术化
  
  有些学校要求教师在课堂上采用多媒体教学工具,这样的要求总是不能一刀切的,有利有弊,应根据教学的实际情况、实际需要使用,提高教学的效果。但不管采用什么样的教学手段和教学方法,教师都应该注意教学过程的艺术化,所谓把讲台当舞台,尤其在讲解单相正弦交流电路这一部分的内容时。因为单相正弦交流电路概念多,内容复杂、枯燥,在教学的过程中教师如不注重教学的艺术性,学生在听讲的过程中思想很容易开小差,注意力不集中,甚至睡觉,其后果不堪设想,若教师在讲课时注重教学的艺术性,在教师与学生之间形成一种无形的吸引力,使学生变被动学习为主动学习,这样学习的效果一定很好,所以教师必须在课堂上注重教学过程的艺术化。至于如何艺术化地开展教学,仁者见仁,智者见智。
  以上是对单相正弦交流电路教学的肤浅思考,所提之点仅供各位教师参考。有不当之处敬请批评指正。
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