中職電類專業(yè)基礎(chǔ)課程信息化教學(xué)設(shè)計(jì)及啟示

鄧容超

【摘 要】本文以《自感現(xiàn)象及其應(yīng)用》信息化教學(xué)設(shè)計(jì)為例，分析電類專業(yè)基礎(chǔ)課程信息化教學(xué)設(shè)計(jì)在選題、內(nèi)容框架、基本結(jié)構(gòu)、突破重難點(diǎn)、提問設(shè)計(jì)、教法學(xué)法設(shè)計(jì)、媒體呈現(xiàn)等方面的特色，給信息化教學(xué)設(shè)計(jì)開發(fā)予啟示，為教學(xué)提供參考。

【關(guān)鍵詞】電類專業(yè) 基礎(chǔ)課程 自感現(xiàn)象及其應(yīng)用 信息化教學(xué)設(shè)計(jì)

【中圖分類號(hào)】G? 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A

【文章編號(hào)】0450-9889（2019）01B-0096-04

本文以全國(guó)信息化教學(xué)大賽獲獎(jiǎng)作品《自感現(xiàn)象及其應(yīng)用》信息化教學(xué)設(shè)計(jì)為例，剖析電類專業(yè)基礎(chǔ)課程信息化教學(xué)設(shè)計(jì)在選題、內(nèi)容框架、基本結(jié)構(gòu)、突破重難點(diǎn)、提問設(shè)計(jì)、教法學(xué)法設(shè)計(jì)、媒體呈現(xiàn)等方面的特色，以其對(duì)電類專業(yè)基礎(chǔ)課程的信息化教學(xué)設(shè)計(jì)有所啟示，為廣大電類專業(yè)教師及其廣大教育工作者提供參考。

一、電類專業(yè)基礎(chǔ)課程信息化教學(xué)設(shè)計(jì)的基本特征

利用實(shí)訓(xùn)室、QQ、微信、問卷網(wǎng)等搭建信息化教學(xué)平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)教學(xué)信息的高效反饋。針對(duì)要突破的教學(xué)重難點(diǎn)開發(fā)安全有效的實(shí)驗(yàn)探究規(guī)律的裝置、知識(shí)應(yīng)用實(shí)踐項(xiàng)目及其配套動(dòng)畫、仿真實(shí)驗(yàn)、游戲、網(wǎng)絡(luò)問卷等輔助教學(xué)，使學(xué)生在娛樂中學(xué)習(xí)并掌握知識(shí)。開發(fā)動(dòng)畫、仿真實(shí)驗(yàn)，使抽象的原理變得直觀可見。游戲，既能引導(dǎo)學(xué)生的思路、強(qiáng)化學(xué)生對(duì)理論基礎(chǔ)知識(shí)的理解，又使其懂得要想解決實(shí)際問題必須學(xué)會(huì)運(yùn)用原理等相關(guān)理論來指導(dǎo)。利用動(dòng)畫、仿真實(shí)驗(yàn)操作等錄屏，配上教師的語音解說，設(shè)計(jì)開發(fā)可以反復(fù)觀看知識(shí)點(diǎn)（包括重點(diǎn)和難點(diǎn)）的微課視頻供學(xué)生課前、課堂、課后學(xué)習(xí)，讓學(xué)生觀看如教師親臨教學(xué)的微課，能激發(fā)、提高學(xué)生的自學(xué)的興趣及其能力。開發(fā)與學(xué)習(xí)同步的網(wǎng)絡(luò)問卷（“學(xué)前問卷”與課堂同步的“學(xué)習(xí)記錄和測(cè)評(píng)問卷”等），“學(xué)前問卷”用于教師了解學(xué)生課前自學(xué)情況和學(xué)習(xí)需求，“學(xué)習(xí)記錄與測(cè)評(píng)問卷”與課堂同步，針對(duì)知識(shí)點(diǎn)提供即時(shí)練習(xí)、實(shí)時(shí)學(xué)習(xí)評(píng)價(jià)，使學(xué)生能直觀地感受到學(xué)習(xí)的效果，體驗(yàn)到學(xué)習(xí)的成就感，消除挫折感和無助感。課堂教學(xué)、課后拓展與引入課堂的激趣視頻的前呼后應(yīng)不斷激發(fā)學(xué)生的求知欲。

二、《自感現(xiàn)象及其應(yīng)用》的信息化教學(xué)設(shè)計(jì)分析

（一）《自感現(xiàn)象及其應(yīng)用》的選題、內(nèi)容框架、教學(xué)策略和課時(shí)安排

《自感現(xiàn)象及其應(yīng)用》選自電子電器應(yīng)用與維修專業(yè)基礎(chǔ)課《電工技術(shù)基礎(chǔ)與技能》，內(nèi)容是前面學(xué)習(xí)電磁感應(yīng)的延續(xù)，是后面學(xué)習(xí)電類專業(yè)課程的重要基礎(chǔ)知識(shí)，有必要深入學(xué)習(xí)。教學(xué)內(nèi)容主要包括自感現(xiàn)象的規(guī)律（包括自感現(xiàn)象產(chǎn)生的原因、自感電動(dòng)勢(shì)大小決定因素、自感電流方向判斷方法）和自感現(xiàn)象的應(yīng)用（列舉應(yīng)用例子，主要以貼近生活的日光燈電路原理、排除日光燈電路故障為例進(jìn)行學(xué)習(xí)和應(yīng)用）兩大部分組成。其中，自感現(xiàn)象產(chǎn)生的原因、自感電動(dòng)勢(shì)大小的決定因素是教學(xué)重點(diǎn);自感電流方向判斷、自感現(xiàn)象在日光燈電路中的應(yīng)用原理是教學(xué)難點(diǎn);排除日光燈電路故障既不是教學(xué)重點(diǎn)，又不是教學(xué)難點(diǎn)，但學(xué)生通過故障分析和排除故障操作，懂得排除故障需要原理理論指導(dǎo)的道理，強(qiáng)化學(xué)生對(duì)自感原理的理解，提高其對(duì)這個(gè)原理理論的應(yīng)用能力，培養(yǎng)其對(duì)原理理論學(xué)習(xí)的興趣。教學(xué)設(shè)計(jì)是針對(duì)中職電類專業(yè)學(xué)生的特點(diǎn)，及其學(xué)習(xí)電類專業(yè)課程所需要的基礎(chǔ)知識(shí)及崗位需求進(jìn)行設(shè)計(jì)。利用多媒體實(shí)訓(xùn)室，借助問卷網(wǎng)、QQ 群、微信、手機(jī)，搭建信息化教學(xué)平臺(tái)。因?yàn)樽愿鞋F(xiàn)象規(guī)律抽象，學(xué)生學(xué)習(xí)難度大，所以開發(fā)并利用網(wǎng)絡(luò)問卷、微課視頻、仿真實(shí)驗(yàn)、動(dòng)畫、模擬排除故障游戲，在課前、課中、課后輔助教學(xué)，化解教學(xué)難點(diǎn)、突破教學(xué)重點(diǎn)。課時(shí)安排 3 個(gè)學(xué)時(shí)，其中創(chuàng)設(shè)情境引入新課 5 分鐘;實(shí)驗(yàn)探究自感現(xiàn)象的規(guī)律，總結(jié)規(guī)律、課堂同步的網(wǎng)絡(luò)問卷學(xué)習(xí)記錄測(cè)評(píng) 85 分鐘;自感現(xiàn)象的應(yīng)用學(xué)習(xí)及課堂同步網(wǎng)絡(luò)問卷學(xué)習(xí)記錄和測(cè)評(píng) 42 分鐘;課后拓展學(xué)習(xí)布置 3 分鐘?？偟膩碇v，教學(xué)內(nèi)容充實(shí)，聚焦重點(diǎn)和難點(diǎn)，涵蓋了擴(kuò)展點(diǎn)，結(jié)構(gòu)完整、思路清晰、自然流暢、首尾呼應(yīng)，教學(xué)用時(shí)安排合理，詳略得當(dāng)。

（二）《自感現(xiàn)象及其應(yīng)用》教學(xué)過程分析

1.課前準(zhǔn)備

課前，教師通過班級(jí) QQ 學(xué)習(xí)群發(fā)布《自感現(xiàn)象及其應(yīng)用學(xué)習(xí)任務(wù)書》、網(wǎng)絡(luò)問卷（提供如下頁(yè)所示的二維碼圖 1、圖 2 及其密碼，其中有《自感現(xiàn)象及其應(yīng)用學(xué)前問卷》《自感現(xiàn)象及其應(yīng)用學(xué)習(xí)記錄與考評(píng)問卷》），共享微課（實(shí)驗(yàn)探究自感現(xiàn)象的規(guī)律、日光燈電路結(jié)構(gòu)和工作原理兩個(gè)微課）和仿真實(shí)驗(yàn)（斷電自感實(shí)驗(yàn)和通電自感實(shí)驗(yàn)仿真）。任務(wù)書明確各項(xiàng)學(xué)習(xí)任務(wù)（任務(wù)一，實(shí)驗(yàn)探究自感現(xiàn)象產(chǎn)生的原因。任務(wù)二，學(xué)習(xí)自感電動(dòng)勢(shì)大小的決定因素。任務(wù)三，實(shí)驗(yàn)探究自感電流方向的規(guī)律。任務(wù)四，自感現(xiàn)象在日光燈電路中的應(yīng)用原理。任務(wù)五，日光燈電路故障排除）的學(xué)習(xí)目標(biāo)和學(xué)習(xí)方式。學(xué)生主要以微課視頻為主，仿真實(shí)驗(yàn)為鋪進(jìn)行課前自學(xué)?？捎秒娔X登錄或手機(jī)掃二維碼登陸問卷平臺(tái)填寫并提交學(xué)前問卷（圖1二維碼或http：//www.wenjuan.com/s/beaYB3/），把自學(xué)情況和學(xué)習(xí)需求反饋給教師，以便教師有針對(duì)性地開展教學(xué)。教師可以隨時(shí)登錄問卷平臺(tái)發(fā)布、修改、收集和分析問卷。

2.引入課堂

播放視頻，包含航天通訊、所有的無線通信等都需要利用自感現(xiàn)象產(chǎn)生電磁信號(hào)才能實(shí)現(xiàn)、日光燈需要利用自感現(xiàn)象點(diǎn)亮并維持正常照明等內(nèi)容的視頻，引入課堂。

3.課堂教學(xué)

學(xué)生用手機(jī)掃二維碼登錄問卷平臺(tái)打開學(xué)習(xí)記錄和考評(píng)問卷（圖 2 二維碼或網(wǎng)址 https：//www.wenjuan.com/s/VnIv6v/），以便與課堂同步。以答題的形式做學(xué)習(xí)筆記，并及時(shí)測(cè)評(píng)。在確保感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)在安全電壓值的前提下，用動(dòng)畫 PPT 引導(dǎo)學(xué)生讓自己感受自感電動(dòng)勢(shì)的觸電（圖 3，觸電強(qiáng)弱與電療儀觸電治療相當(dāng)），提出問題：為什么會(huì)觸電？由此推出本課的教學(xué)重點(diǎn) 1“任務(wù)一，實(shí)驗(yàn)探究自感現(xiàn)象產(chǎn)生的原因”。利用多媒體演示仿真實(shí)驗(yàn)（圖 4 和圖 5）引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作，取代教師演示實(shí)驗(yàn)，解決一個(gè)教師難以一一指導(dǎo)全班同學(xué)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的困難。仿真實(shí)驗(yàn)與真實(shí)的實(shí)驗(yàn)都展現(xiàn)通電瞬間與線圈串聯(lián)的燈泡延遲發(fā)光的現(xiàn)象，斷電瞬間與線圈連成回路的燈泡閃亮了一下才熄滅的現(xiàn)象。利用燈泡的發(fā)光變化說明自感電流在接通開關(guān)、斷開開關(guān)瞬間存在，總結(jié)自感現(xiàn)象產(chǎn)生的原因—— 線圈自身電流發(fā)生變化引起自感電動(dòng)勢(shì)產(chǎn)生，突破此教學(xué)重點(diǎn)。利用多媒體再展示斷電自感實(shí)驗(yàn)和通電自感實(shí)驗(yàn)的自感電動(dòng)勢(shì)點(diǎn)亮 3.8 V 的燈泡與高壓開關(guān)斷電瞬間的自感電動(dòng)勢(shì)引起強(qiáng)烈的電弧對(duì)比，理解自感電動(dòng)勢(shì)有強(qiáng)、有弱，使學(xué)生迫不及待地想知道自感電動(dòng)勢(shì)大小由哪些因素決定，帶著問題與強(qiáng)烈的求知欲進(jìn)入本課教學(xué)重點(diǎn) 2“任務(wù)二，學(xué)習(xí)自感電動(dòng)勢(shì)大小的決定因素”的學(xué)習(xí)。由于自感電動(dòng)勢(shì)產(chǎn)生于線圈自身電流變化瞬間，不便用儀表測(cè)量其大小，因此，在確保感應(yīng)電壓在安全電壓值范圍的前提下，利用 PPT 動(dòng)畫引導(dǎo)學(xué)生再感受自感電動(dòng)勢(shì)的觸電（圖 3），改變電源電壓、改變線圈匝數(shù)、有鐵芯、無鐵芯，體會(huì)觸電強(qiáng)度的變化，從而定性理解自感電動(dòng)勢(shì)大小的決定因素與電流的變化快慢、線圈的形狀、匝數(shù)、有無鐵芯之間的關(guān)系，突破此教學(xué)重點(diǎn)。利用多媒體重現(xiàn)學(xué)生已經(jīng)學(xué)過的發(fā)光二極管的單相導(dǎo)電性，給發(fā)光二極管加的電壓極性不同，發(fā)光二極管發(fā)光情況不同（發(fā)光或不發(fā)光），說明不同的電動(dòng)勢(shì)、電流方向產(chǎn)生的效果不同，促使學(xué)生懂得學(xué)習(xí)探究自感電流方向的規(guī)律的必要性。教師提出問題：自感電流的方向有什么規(guī)律呢？讓學(xué)生帶著求知欲進(jìn)入本課教學(xué)難點(diǎn) 1“任務(wù)三，實(shí)驗(yàn)探究自感電流方向的規(guī)律”。利用 PPT 動(dòng)畫引導(dǎo)學(xué)生設(shè)計(jì)、制作實(shí)驗(yàn)電路，將兩個(gè)發(fā)光二極管反向并聯(lián)在線圈兩端（圖 6），利用發(fā)光二極管的單向?qū)щ娦哉宫F(xiàn)自感電流的方向—— 開關(guān)接通瞬間，自感電流方向與原電流方向相反;開關(guān)斷開瞬間，原電流方向與自感電流方向相同。學(xué)生通過自制實(shí)驗(yàn)電路驗(yàn)證自感電流方向的規(guī)律——自感電流的方向總是阻礙原電流的變化，極具成功感，突破此教學(xué)難點(diǎn)。為了提高學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性和主動(dòng)性，號(hào)召學(xué)生開展技能競(jìng)賽，評(píng)選最佳實(shí)驗(yàn)小組和個(gè)人，把作品和實(shí)驗(yàn)結(jié)果拍照，在課后上傳 QQ 群和微信相冊(cè)，并相互評(píng)論。在學(xué)生掌握了自感現(xiàn)象規(guī)律的基礎(chǔ)上，利用多媒體播放電感（線圈）的廣泛應(yīng)用（日光燈鎮(zhèn)流器、電感傳感器、變壓器、電動(dòng)機(jī)、電腦、手機(jī)主板上的電感等）的圖片，提高學(xué)生學(xué)習(xí)自感現(xiàn)象應(yīng)用的興趣和積極性，引出貼近生活的自感現(xiàn)象的應(yīng)用例子—— 本課的教學(xué)難點(diǎn) 2“任務(wù)四，學(xué)習(xí)自感現(xiàn)象在日光燈電路中的應(yīng)用原理”。利用仿真動(dòng)畫（圖 7）把日光燈電路啟輝器在 220 V 電壓作用下自動(dòng)開、關(guān)電路，斷電瞬間鎮(zhèn)流器（線圈）產(chǎn)生自感電動(dòng)勢(shì)點(diǎn)亮燈管，點(diǎn)亮后自感電動(dòng)勢(shì)減壓限流維持正常照明的過程進(jìn)行動(dòng)態(tài)展現(xiàn)，幫助學(xué)生理解抽象的日光燈電路工作原理，突破此教學(xué)難點(diǎn)。教師提出問題：“雖然日光燈電路結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，但出現(xiàn)故障會(huì)給人們的生活帶來極大的不便。如果日光燈不能正常工作該怎么檢修呢？”讓學(xué)生帶著問題進(jìn)入“任務(wù)五，日光燈電路故障排除”。利用日光燈電路模擬排除故障游戲（圖 8）引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)排除故障。學(xué)生可以用電腦或手機(jī)進(jìn)行模擬排除故障，模擬排除故障游戲需要根據(jù)故障現(xiàn)象和自感現(xiàn)象的規(guī)律判斷故障原因和排除故障，系統(tǒng)對(duì)判斷過程進(jìn)行及時(shí)評(píng)價(jià)，如果判斷錯(cuò)誤必須重新進(jìn)行，加深學(xué)生對(duì)自感現(xiàn)象規(guī)律的理解。學(xué)生完成日光燈電路故障排除任務(wù)，學(xué)會(huì)用自感現(xiàn)象規(guī)律解決實(shí)際問題、鞏固知識(shí)。學(xué)生完成并提交課堂同步《自感現(xiàn)象及其應(yīng)用學(xué)習(xí)記錄和考評(píng)》問卷，提交時(shí)系統(tǒng)立即評(píng)分。加上 QQ 群、微信相冊(cè)評(píng)論和模擬排除故障游戲測(cè)評(píng)，取得綜合全面的評(píng)價(jià)效果。