公务员期刊网 精选范文 电路的基本概念范文

电路的基本概念精选(九篇)

电路的基本概念

第1篇:电路的基本概念范文

关键词:电路分析;教学;循序渐进

中图分类号:G642.0 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2017)22-0173-02

电路分析基础是高等学校信息类专业的学科基础必修课。通过电路课程的学习,使学生为学习后续课程准备必要的电路知识[1]。如何摆脱物理中的电路思维通过适当的方法让学生尽快入门是教学中需要思考的问题。

一、课程学习中存在的问题

1.忽略参考方向。在学习电路分析基础课程之前,学生在中学和大学的物理课中接触了基本的电学知识,对于电路的分析,学生还停留在电阻串并联的简单概念,判断电压和电流的实际方向是分析电路的第一步。电路分析基础涉及到的电路比物理课程的要复杂,最突出的特点就是电源不止一个,这样对于电压和电流实际方向的判断增加了难度或者无法判断。正确理解参考方向的概念是学习电路课程最关键的一步。

2.输入电阻(等效电阻)的困扰。由于受控源的加入,增加了分析电路的复杂程度。含有受控源的一端口,电压的计算相对容易,等效电阻的计算一直困扰着电路的学习。

3.缺乏暂态的概念。直流电路中电感相当于短路,电容相当于开路,这个概念学生记得很扎实,但是电路时默认的条件是稳态,通常学生都会忽略这一点。在分析动态电路时,学生习惯性思维一时无法改变,给学习带来困惑。

4.对交流电路望而却步。交流电路中相位的概念没有建立起来,电压和电流的计算习惯于数量和而不是相量和。计算结果的错误导致了对数学知识和之前电路概念的怀疑,造成了对交流电路分析和计算的恐惧。

二、循序渐进学电路

针对学生在电路分析基础课程学习中存在的问题,循序渐进系列小课件起到了很好的导引和帮助作用。

1.电路的参考方向。一个电源作用的电路,电压和电流的实际方向容易判断,再加入一个电源后,判断变得困难,从而引入参考方向的概念来为下一步的电路分析做准备。图1中,从电阻元件开始,根据欧姆定律可以得出电压电流的关系式,然后串联一个电压源,接下来改变电流的方向,通过实例,逐步使学生对参考方向有了切身体会。对于一端口结构的电路,电压和电流的关联参考方向也往往被混淆,图2从直观的串联电路过度到一端口,ui非关联参考方向的判别得到理解。

2.等效电阻(输入电阻)。一端口的输入电阻(等效电阻)在戴维宁定理和一阶电路中广泛应用,尤其是当一端口含有受控源时,造成学生计算的错误。通过对比明确条件:电压电流法和开路电压短路电流法分别针对无源一端口和有源一端口。

3.稳态和暂态。通过强调时刻的概念,不同阶段电路处于不同的状态,使学生了解到暂态过程的存在。图3中左图为直流稳态电路,右图为直流动态电路,开关的动作,使电路发生了变化,电路出现了过度过程,电路稳定下来后,等效电路为左图。

4.相量法。认识到对于交流电路,应用三角函数给计算带来极大的不方便,于是引入相量的概念简化运算,使原本的三角函数运算变成复数运算。相量反映了和三角函数的对应关系。而电路的基本定律相量形式同样成立。图4中,u1=10V,可得5i+6■=u1;u1=220■cos(314t+30°)V,可得5i+6■=220■cos(314t+30°)。两种情况电路的分析方法相同,电路方程具有相同的形式,而交流电路的方程求解比较复杂,于是引出相量的概念。

三、结束语

循序渐进的小课件深入浅出地帮助学生了解和学习了电路的基本概念和基础知识,转变了分析电路的思路,明确了电路的不同状态,克服了交流电路学习的恐惧,在完满完成电路分析基础课程学习的同时,提高了思考问题和处理问题的能力,对后续课程和工程训练起到了积极的帮助。

参考文献:

[1]邱关源,罗先觉.电路[M].北京:高等教育出版社,2006.

Teaching Exploration on Fundamentals of Circuit Analysis Step by Step

WANG Xin-ping,CHEN Jing

(School of Automation and Electrical Engineering,University of Science and Technology Beijing,Beijing 100083,China)

第2篇:电路的基本概念范文

关键词:电子技术;概念;现象;抽象;形象

电子中的概念是反映电子现象和过程的本质属性的思维方式,是电子技术事实的抽象。它不仅是电子技术基础理论知识的一个重要组成部分,也是构成电子技术规律和公式的理论基础。学生学习电子技术的过程,其实是在不断地建立电子技术概念的过程。因此概念教学是学生学好电子技术的基础,更是学好电子技术的关键。在实际教学中如何才能让学生有效地掌握、理解并运用好高中电子技术概念呢,从实际教学的经验中体会到,采用灵活多变的教学方式,激发学生的学习兴趣,变抽象为形象,可以提高概念教学的效果。

一、联系、联想记忆法

电子技术中有很多抽象的概念,例如:电场、电力线,磁场、磁力线。电场、磁场看不到但却实存在(可以利用实验证明),而电力线和磁力线不存在为了分析问题方便而画出来的(可以看到)。利用电力线或磁力线的方向表示电场或磁场的方向,利用电力线或磁力线的疏密来表示电场或磁场的强弱。

半导体中载流子的运动也是如此:一般我们看不到,为了分析方便往往把空穴和自由电子画出来。空穴带正电荷,自由电子带负电荷,主要靠空穴导电的半导体称为空穴型半导体或P型半导体;主要靠自由电子导电的半导体称为电子型半导体或称为N型半导体。空穴通常用圆圈O表示,P去掉尾巴就是O;电子带负电N就可以想成三个负号。通过总结空穴、电子,P型半导体、N型半导体就比较容易记了。

二、教学实验演示法

电子技术是一门以实验为基础的学科,在进行概念教学时,演示实验法是一种行之有效的教学方法,一个生动的演示实验,可创设一种良好的电子技术环境,给学生提供鲜明具体的感性认识,再通过引导学生对现象特征的概括形成自己的概念。

如“整流”概念的教学,用直流电源和单向半波整流电路演示,让学生体会到外加电源的正极接二极管的正极,电源的负极接二极管的负极,二极管受正电压,二极管导通,电路中通过大的电流IF;反之外加电源的正极接二极管的负极,电源负极接二极管的正极,电路中几乎无电流通过。从而揭示了二极管的单向导电性。

三、电教图像剖析法

有些高中电子技术概念,无法实验演示也无法从生活中体验。如PN结的形成,空穴和电子的扩散运动、漂移运动等。可以用图像、电教手段(如FLASH动画)展示给学生观看。电子技术图像通过培养学生的直觉,从而培养学生的高层次的形象思维能力,建立起电子技术概念的情景;电教手段能以生动、形象、鲜明的动画效果,模拟再现一些电子技术过程,学生通过观看、思考,就会自觉地在头脑中形成建立电子技术概念的情景。这种方法符合“从生动的直观,到抽象的思维”的基本认识规律,是现代教学中提高概念教学效果的一种重要手段。

四、兴趣引导法

兴趣是最好的老师,实际生活,生产实践及现代高科技中一些有趣的电子技术现象会吸引学生的注意力,激发学生的学习兴趣,活跃学生的思维,提高学生的理解能力,有利于知识的掌握。

如对放大概念的认识,以门铃的工作过程为例。可以先不加放大三极管时接好电源和音乐片,门铃发声,声音很小只能在耳边才能听到;接着接好电源、音乐片,门铃发声,声音比较大,整个班都可以听到。使学生亲身感受到门铃发出声响的明显变化的现象。说明和分析什么是放大的概念,通过学生对“放大”现象切身的体会来理解掌握这一概念。利用振荡电路组成的闪光灯电路即提高了学生的学习兴趣,有利于学生对电路的分析对知识的掌握。

五、循序渐进法

循序渐进,通过复习旧知识引入新知识,是实际教学中常用的一种教学方法。通过复习已掌握的电子技术概念,并对此概念加以扩展,延伸,或使其内涵、外延发生变化从而得到新的概念。

第3篇:电路的基本概念范文

关键词:高职教育;教学;改革;实践

"电位的概念及计算"是电工基础第一章最后一节的教学内容,它既是本章的重点难点,也是学习第二章基尔霍夫定律等内容的基础,因此本节内容具有很重要的地位。但由于该节只有两个例题,且求解过程也相对较难,学生对其较难理解,因此在教学中我根据学生的认知特点对教材中的知识点重新加以组织设计,在充分发挥学生的主体作用的同时使学生较好地掌握该节内容。

一、创设情境

认知心理学认为学习是一种理解,认为学习是新知与学生头脑中原有的旧知建立起来的实质性的联系,强调旧知识与新知识的联系,让学生为理解而学,教师为理解而教。在学习本节内容时电位的计算由于要涉及到闭合电路中相关电流的计算,因此我通过设计一个由三个串联电阻与一电源组成一闭合电路,引导学生自行计算闭合电路中的电流及任意两点间的电压,在学生成功解题的基础上进一步提出:如果该闭合电路中有某一点接地,则电路中某点的电位如何计算?这样就使学生在理解闭合电路中电压计算的基础上自然转移到本节课题--电位的概念及计算上来。

二、类比理解

那何谓电位呢?我指出所谓的电位就是电路中该点与零电位点之间的电压,这与物体的高度类似。要确定物体的高度,必须选取高度为0的参考点(如山相对于海平面的海拔高度,h的正负号);要确定电路中某点电位的高低,就必须选取一个电位为零的参考点。从而建立零电位点的的概念:选取或规定的计算电位的(参考)起点,叫零电位点。即规定该参考点的电位为零,即VO=0。这如同两座高楼:楼1是40米高,楼2是60米高。如果将地平线设为参考点,则每座楼的高度是40米,60米(即他们的电位值);若将参考点改为10米高的位置,则楼1的高度变为30米,楼2的高度变为50米(参考点改变了则电位随之改变),但它们之间的高度差永远是20米(即两点间的电压是固定不变的)。

三、启发诱导

在利用类比使得学生理解了电位及参考点的概念后,就要把电路中电位的计算转移到计算该点与零电位点之间的电压上来,如:计算电路中A点的电位VA就是从A点到参考点D的电压UAD,即 VA = UAD,计算电路中B点的电位VB就是从B点到D点的电压UBD,即 VB = UBD…,并联系同学们一开始求解的问题加以说明,且通过课件实例指导,同学们对电路中求解任意两点间电压转变为求解D点接地时各点电位的求解方法有了较好地理解。

四、加强练习

第4篇:电路的基本概念范文

关键词 电流 迷思概念 成因分析

中图分类号:G424 文献标识码:A DOI:10.16400/ki.kjdkx.2016.06.052

Abstract This paper for students' generally think the current related concepts to learn, in reading and analyzing data based, through the second stage questionnaire survey, with SPSS statistical software analysis, current concepts, current students in the form of nature of science understanding, series parallel current size and direction and found the existence of significant misconception; and the for genetic analysis that mainly intuition and imagination, informal supplementary information, subject background insufficient knowledge and inappropriate analogy of reason.

Key words electric current; misconceptions; cause analysis

针对初中学生普遍认为电流相关概念难学的问题,本文先从电流前概念的问卷调查分析入手,再对初中生电流错误概念进行归类,最后对初中生存在的错误概念进行成因分析。

1 初中生电流前概念的问卷调查

问卷信度检测后,挑选市内两所初中学校的学生作为施测对象,共计4个班级169名学生。在浙教版科学八年级下册电流教学前进行问卷调查。问卷回收后,依据不同学校、不同性别进行编码,然后将学生作答结果整理输入电脑,再用SPSS统计软件进行分析,逐题呈现学生各种组合的百分率,并分析各种组合作答所呈现的概念类型。采用二段式问卷调查的部分题目内容如下:

第一题目的在于探查学生是否知道电流的形成原因是电荷的定向移动以及简单电路中电流是否被消耗的理解。

题目1:用导线连接电池及灯泡,形成回路,使灯泡发亮,如图1所示;假设电池和导线都没有电阻,电流是否会被灯泡消耗掉?( )

(1)是 (2)否

你作答的理由是:( )

(A)灯泡会消耗掉所有的电流

(B)灯泡会消耗掉部分的电流

(C)由电池流出的电流会全部流回电池

(D)其他理由:

如表2所示,在第一阶段选项中能够选出正确选项2(电流不会被消耗)的学生仅占23.1 %,在第二阶段选项中选择正确选项C的占测试总人数的14.8%,说明大部分学生不知道由电池流出的电流会全部流回电池。而在第一阶段能选出2的学生中,只有56.4%的选择了C选项,还有41.0%选择了B(电流部分被消耗)。说明即使选对了第一阶段2选项还是一半左右的学生选错了理由。

在二段式配对中以选择1B(部分被消耗)和1A(全部被消耗)人数较多,分别占到39.6%和35.5%,这说明75%以上的学生认为电路中的电流部分或全部被消耗,而选择正确配对选项2C的学生仅占总人数的13.0%,此类型的迷思概念可能来自日常直观的生活经验(手电筒灯泡亮久了电池就会没电灯泡不亮了)。

第二题目的在于探查学生对简单电路中电流方向、电池流出电流的大小和流入电池电流大小关系的理解。也是为了探查学生对电流的形成原因是电荷的定向移动这一科学本质以及电荷守恒规律的理解。

题目2:用导线连接电池及灯泡形成回路,使灯泡发亮,如图2所示;若I出为从电池流出的电流,I回为流回电池的电流,请问I出和I回的大小关系怎么样?( )

(1)I出>I回 (2)I出 = I回 (3)I出

你作答的理由是:( )

(A)电流会被灯泡消耗掉;

(B)电流、电能都会被灯泡消耗掉;

(C)电流是电荷的移动,而电荷是守恒的,因此流出电池和流回电池的电流相等;

(D)电流是电能的移动,而能量是守恒的,因此流出电池和流回电池的电流相等。

(E)其他理由:

如表2所示,在第一阶段选项中能够选出正确选项2(电池流出电流的大小和流入电池电流大小相等)的学生占43.2 %,仅次于错误选项1,在第二阶段选项中选择正确选项C的占测试总人数的28.4%,仅次于错误选项A的30.8%,而在第一阶段能选出2的学生中,还有58.9%的选择了正确第二阶段选项C。说明43.2%中一半左右的学生不知道电路中电荷守恒。

在二段式配对中以选择1A(全部被消耗)人数最多,占28.4%,选择1B的占到21.3%这说明一半以上的学生认为电池流出的电流大于流回电池的电流,此类型的迷思概念可能来自日常现象的直觉或猜测(灯泡亮可能是电流消耗了的原因),而选择正确配对选项2C的学生占总人数的25.4%,选择2D的占14.2%,这说明他们知道电池流出的电流等于流回电池的电流,但不清楚电流的科学本质(电流是电荷定向移动形成的,电路中电荷是守恒的),此类型的迷思概念可能来自学科背景知识不足。

2 初中生电流迷思概念的归类

根据半开放式问卷、访谈以及二段式问卷施测的情况分析,总结出初中生一般有如下一些常见的电流迷思概念。

2.1 电流概念方面

由于受到来自日常直观的生活经验的影响,学生往往把电流和生活中的电及电能的概念混淆,如“认为电路中的电流部分或全部被消耗”、 “部分电流会被导线消耗”、“电流会被用电器消耗”、“电阻较小的用电器消耗的电流少”。模糊概念的理解同样表现在串并联电路中认为的电流大小是按需分配的和在串联电路中认为的电阻大的用电器消耗的电流大。

2.2 电流形成的科学本质方面

电流是电荷定向移动形成的且电路中电荷是守恒的。学生没理解这一科学本质,所以表现出认为同一电池流入的电流不等于流出的电流,经过同一用电器的电流流出的电流不等于流入的电流,串联电路中电流是不相等的以及并联电流中两分支点的电流流出的电流不等于流入的电流。

2.3 串联电路电流大小及方向

串联电路中电流是处处相等的,这是由电流形成的本质决定的。学生对其的理解可能是凭生活经验或是直觉的,如“电阻大的用电器通过的电流大” 或“电阻大的通过的电流小”, 学生也有按需分配的想法有“电阻大的需要的电流大”,还有就近原则的想法有“离电源近的用电器所通过的电流大”。

串联电路电流方向上的理解表现有:受电流大小迷思概念理解的影响,认为串联电路的电流有大小,学生自然会认为电流是从电阻较大的用电器流向电阻较小的用电器,也有的学生对电流方向的规定不清楚而出现电流方向“碰撞模式”的迷思概念。

2.4 并联电路电流的大小

学生对于并联电路中电流如何分配问题,有的认为电流是各支路平均分配的,如两个电阻相等的用电器并联的电路电流相等,不能科学地解释原因,当在两个用电器电阻不等的并联电路中,也会理解为是电流相等;有的认为是就近原则的,学生一开始接触的是电路图,没接触实物图,会认为各支路离电源是有远近的,如离电源近的用电器所通过的电流大;也有按需分配的理解,如凭直觉认为电阻大的用电器需要通过的电流多,故它通过的电流大。

2.5 并联电路电流的方向

学生对电流方向理解也表现出凭直觉和想象,如“电流优先通过电阻小的支路”、“电流方向婉转模式” 、“碰撞模式”等。

3 初中生电流前概念的成因分析

在国内外学者对电流迷思概念的研究基础上,结合作者的问卷调查和访谈分析,我们将初中生电流迷思概念形成的原因归结为以下几个方面。

3.1 直觉和想象

当学生对一些科学现象无法做出科学分析进而得出结论时,就凭借自己的直觉和想象简单地得出结论,然而会形成一些迷思概念。例如学生在访谈时谈到“我是凭直觉想的”。

3.2 正式或非正式的教学及教材

研究表明,一旦学生对某些自然现象形成了错误概念,要想改变是相当困难的。甚至在接受了数年正规的科学教育之后,那些错误概念在特定的情景中依然会存在,影响着他们的思维和问题解决的能力。教师同样也拥有大量的科学领域中的迷思概念。在教学中,教师有时在科学用语、术语上的表达不够严谨以及教师口语发音等问题都会对学生产生影响。而正式或非正式教材上的定义、图表或者提供的实例不够全面也会使学生产生歧义,从而导致迷思概念。①

3.3 学科背景知识不足

电学部分是初中科学中教学的重点,而电流内容是电学内容学习的基础。电流内容相对比较抽象,并且涉及的知识点较多,再加上有些作为基础的知识点学生还未学习过,因此电流内容理解起来有一定的难度。一旦学生学科背景知识不足,就容易造成混淆,这也是形成迷思概念的原因之一。例如,电流是电荷的定向移动,电荷属于微观领域的微粒,学生不能直观地感知。而灯泡发光是电能转化为光能和热能,涉及多个知识点也会增加学生理解的难度。

3.4 对概念的不全面理解

初中生日常生活经验的积累会使他们对某些概念虽有一定的了解,但往往对概念的认识不够全面、准确,往往是零散的。学生知道很多有关电的详细名词信息,但却无法有意义地将其组合成一个整体,因此,学生对电流的理解,极大多数是持片段的理解。

3.5 不恰当的类比

类比是推理的一种重要学习方式,是人们认识新事物或作出新发现的重要思维形式。但如果不恰当地运用类比推理一些科学概念时,往往会导致错误的结论,从而形成迷思概念。例如,学生对电流定义的理解,当问到闭合电路中是有什么在移动,较多的学生会回答是电的流动,这仅仅停留在语词方面的理解。

探究初中生在电流概念理解上存在有哪些迷思概念,并分析迷思概念形成的原因,目的是为了在此基础上能设计出相应的教学策略来促进学生电流迷思概念的转变,从而使学生建立科学的认知。

注释

① 转引自曹芬芳.初中生光合作用迷思概念及其转变研究[D].浙江师范大学,2009.

参考文献

[1] 蔡铁权,姜旭英,胡玫.概念转变的科学教学[M].教育科学出版社,2009.27.

第5篇:电路的基本概念范文

APEC会议开幕之际,“一路一带”和海外基建产业链概念股的主升浪,宣告了中国版马歇尔投资大主线掘金大战开幕了。

所谓中国版马歇尔计划,就是中国通过对全球基础设施的投资,增加发达国家的出口需求,其核心战略是将四万亿人民币投向海外,从而实现双赢的国家战略。第一,亚洲基础设施投资银行(AIIB)的筹建,成为中国向全亚洲进行资本输出的战略性平台。第二,中国拥有全球最多的外汇财富,拥有全球最强的基建能力、装备制造能力,将推进新兴国家的基础设施建设和发达国家的高铁、核电等建设。第三,近日中央财经领导小组会议召开,强调加快推进丝绸之路经济带建设。第四,传闻设立1000亿元人民币的专项基金,为丝绸之路的贸易通道和基础设施提供融资,预示着中国版的马歇尔计划即将起航。综述,笔者认为中国版马歇尔投资大主线属于国家战略级别,必将带动以中国创造和中国制造为核心的牛市大行情,基建承包、工程机械、铁路建设、核电建设、通讯建设、物流等领域将迎来更大的投资机遇。

第四季度以来,主力机构沿着“高铁核电一路一带海外基础建设”进攻路线图,全线展开中国版马歇尔投资大主线攻势。笔者对第四季度(截止本周四)以来的涨幅榜数据分析得出结论:马钢股份(57%)、晋西车轴(48%)、中国中铁(42%)、晋亿实业(40%)成为高铁产业链新四大天王;连云港(52%)、北部湾港(35%)成为“一路”(海上丝绸之路)新双子星,北新路桥(51%)继续担纲成为丝绸之路领头羊;湖北能源(57%)太钢不锈(44%)成为核电新龙;中国交建(44%)中国电建(41%)振华重工(39%)、中材国际(37%)成为海外基础建设的双龙。

在中国马歇尔投资大主线上,基础设施产业链全线爆发,中国制造产业链流光溢彩,一路一带概念股卷土重来。在基础设施投资产业链上,振华重工、中国交建大显龙头本色,连续涨停成为基础设施产业链的龙头旗帜,率领以山推股份、柳工、中成股份、常林股份为代表的工程机械概念股,以中材国际、中工国际、北方国际为代表建筑承包商概念股强势上攻,成为本周新兴起的热点。在中国制造投资主线上,高铁产业链强势依旧,核电产业链升级再现。本周以湖北能源、中核科技、应流股份、江苏神通、上海电气为代表的核电核能产业链概念股,以马钢股份、中国铁建、中国中铁为代表的高铁建设产业链概念股,继续高举中国制造大旗,成为走出海外的强势军团。在一路一带投资主线上,以连云港、五洲交通、北部湾港为代表的海上丝绸之路概念股,以北新路桥、国际实业、天山股份、宁夏建材、祁连山为代表的陆上丝绸之路概念股,在借助APEC春风下,更有不俗的表现。

展望后市,笔者认为中国版马歇尔投资大主线,其升势将贯穿到岁末年初,建议中线关注。

第6篇:电路的基本概念范文

【关键词】综合高中电工基础教学方法

综合高中是融普通高中与职业技术教育为一体的办学形式,是一种先进的高中教育模式,学生既学高中文化又学技术技能,三年后参加对口高考,考试科目为语、数、外三科+专业课(专业理论和专业技能)。在综合高中机电类、电子类专业中,电工基础是一门非常重要的基础性课程,同时也是学生最早接触的专业课程之一,电工基础不但具有原理多以及理论性强等特点,同时还具有实践能力要求强以及计算题量大等特点。

一、与初中物理进行有机衔接

从综合高中学生的具体学习情况来看,很多学生的学习基础都比较差,在学习习惯与方法上都存在很多问题,所以,在电工基础教学中,一定要帮助学生培养学习的自信心,积极培养学生学习电工基础课程的兴趣。同时还要在对相关初中物理知识进行复习的前提下,对新课程内容进行安排,做到在原有知识的基础上学到新的电工知识。只有这样,才能无形中增强学生学习电工知识的信心。

二、与实际应用进行有效结合

在对《电工基础》进行教学的过程中,通常需要完成两项任务,其中一项是为将来电类专业知识与技能的学习打基础;另一种则是要解决好在学习电工知识过程中所存在的一些应用问题,确保学生能够掌握对电路进行分析的正确方法,同时也为今后的学习与工作打下良好的基础。要想将这两项任务完成,就一定要在组织教学的过程中有效结合实际应用,在为学生讲解习题时,要尽量将所讲的内容与日常生活中的电路联系在一起,在为学生讲解理论问题时,要尽量将所讲的内容与平时所接触的电学现象结合来。

三、将概念图合理应用于电工基础教学

要想完成电工基础教学任务,概念图是其最好的教学助手。所谓有意义的学习,其实就是将新概念在原有认知结构中进行同化。所以,在讲课之前,对学生原有知识结构进行分析非常重要。

在传统电工基础教学设计的基础上,用对电路进行正弦交流的常用解法,首先,对电路求解交流电路进行问题的提出;其次,按部就班,对求解方法进行讲述,通过对数学相量的利用进行计算与求解;再次,对不同电路进行举例、求解,最后总结。

此外,对用Inspiration7.5软件予以充分应用,以此做好课前电工教学设计,同时从学生对原有电工规律的认识出发,从简到繁、由浅入深,步步深入,尤其是要注重新概念与原有知识的同化与联系。作为学习的一种策略,概念图可以对学生的合作学习、意义学习以及创造性学习起到促进作用,以保证学生能够学会学习。就学生而言,概念图可以帮助他们对新旧知识进行整合,同时建立知识网络,对知识结构进行浓缩,最终让学生从整体上对知识进行把握。对老师而言,概念图是其对学生进行评价的重要工具,由此可见,概念就是理工科的基础。但是,在教学过程中,很多学生都会忽视掌握基本概念,尤其是无法形成一种概念性网络,也无法对其进行深入性掌握。

四、加强练习与巩固

由于电工基础课程具有非常多的公式与概念,计算题的量也比较大,像:复杂直流电路、简单直流电路以及电磁感应等,这些都要求学生能对相关解题公式进行熟练掌握与运用。教的最终目的是为了不教,也就是说,教学,就是要教会学生能够主动自主学习,因此一定要注重对学习方法指导的加强。在教学过程中务必要安排习题课,尽可能的让学生多接触不同的题型,多巩固、多练习,触类旁通,举一反三。

五、加强实践

从根本上说,电工基础实践性非常强,实习教学是电工基础学习与实践的关键性纽带。实习教学不仅可以培养学生电工专业技能,为今后学习与工作打基础;而且作为教育的重要环节,老师还要注意培养学生的职业道德。也就是说,我们培养学生学习电工知识的主要目标就是,将其培养成高素质劳动者和训练有素的技术性人才[1]。电工基础训练是综合高中机电类、电子类专业学生的必修课程,同时也是学生今后工作时所必须掌握的必备技能。依照电工维修内容深、过于抽象以及知识面广等特点,本人认为电工知识指导老师一定要做好以下工作:对学生进行积极引导,尽可能的将学生学习电工知识的兴趣激发出来,此外,还要注重电工基础的教学方法,对教学管理予以加强,为学生创造良好的电工学习环境。

第7篇:电路的基本概念范文

关键词:课程整合;电路原理;信号与系统

1“电路原理”与“信号与系统”课程介绍

“电路原理”课程是高等学校本科电子与电气信息类专业重要的基础课,该课程以分析电路中的电路原理,研究电路的基本规律及电路的分析方法为主要内容,为之后的专业基础课和专业课提供电路理论基础知识及电路分析方法支撑的重任。对电气工程及其自动化专业,电路课程尤为重要。学习本课程要求学生具备相关的数学和物理知识基础。电路课程理论严密、逻辑性强,有广阔的工程背景。电路理论是当前电子科学技术的重要理论基础之一。学生通过对本课程的学习,有助于树立严肃认真的科学作风和理论联系实际的工程观点,对科学思维能力、分析计算能力、实验研究能力和科学归纳能力的培养也具有重要的作用。学生通过“电路原理”课程的学习,应该掌握电路的基本理论知识、电路的基本分析方法和初步的实验技能,为进一步学习电路理论打下初步的基础,为学习后续专业课程准备必要的电路知识。

“信号与系统”课程已经从电子信息工程类专业的专业基础课程扩展成电子信息、自动控制、电子技术、电气工程、计算机技术、生物医学工程等众多电类专业的专业基础课程,甚至在很多非电专业中也设置了这门课程,而其内容也从单一的电系统分析扩展到许多非电系统分析。虽然各个专业开设这门课程时的侧重点会有所不同,应用背景也有差异,但是,本课程依然保留了以分析系统对信号的响应为主线的教学体系,以适应当代信息科学与技术发展的需要。《信号与系统》的教学内容分为两大部分:连续信号与系统分析和离散时间系统分析。涉及了信号与系统的概念、信号分析、连续时间系统和离散时间系统的时域和频域分析、系统的状态变量描述、傅里叶变换、拉普拉斯变换、z变换等等。该课程对于理论和实践两个体系都有很高的要求。

2两门课程内容优化整合

两门课程内容的优化整合是教学改革的重点和核心,两门课程不是简单的整合在一起就成,而且两门课程之间相关联的内容有大量重复,“电路原理”课程中包含了“信号与系统”课程中连续信号与系统分析的相关内容,如电路与系统的复频域分析、系统函数、系统稳定性、系统频率特性、系统零输入响应和零状态响应、自由响应和强迫响应、傅里叶级数和傅里叶变换、频谱、系统复频域分析、状态变量法等。因此,如何优化教学内容,避免重复教学是课程内容优化的一个核心。在总体优化上应突出两门课程的重点,既要保证各门课程的相对独立性,又要避免教学内容的简单重复,力求构造相对完整的课程体系,不再单独强调各个学科课程之间的内容体系,使两者相互交融、相辅相成。在内容的选择上,将电路与系统的复频域分析,系统的网络函数等内容放在电路中讲述,在“信号与系统”中重点讲述傅里叶变换,并以傅里叶变换为核心研究线性系统和信号处理和通信理论的相关问题,着重信号分析和信号通过线性系统的响应大力压缩拉普拉斯变换相关内容,加强离散分析和Z变换等相关知识。使既要保证各门课程的相对独立性,又要避免教学内容的简单、重复、力求构造相对完整的课程体系。

3新课程特点

将“电路原理”、“信号与系统”课程内容进行整合优化为“电路、信号与系统”,两门门课程的整合不是简单地拼凑成一门课程,而是按照专业培养目标融合成有机联系的课程体系。

3.1内容更加精练、学时减少

对“电路原理”课中某些经典内容,如网孔法、电压法、电流法等电路分析方法,只介绍基本概念和方法,不再追求复杂电路的计算,复杂电路分析可以借助于电路分析软件实现。对“信号与系统”中微分方程和差分方程的各种经典解法,只了解基本概念、物理意义,不需要掌握复杂的求解过程,主要掌握如何用信号与系统的基本理论,分析和解决工程中的实际问题。这使得学生对两课程学习效率提到,也提高了教学质量。

3.2为避免内容膨胀、课时增加,在“电路原理”课程中压缩某些经典内容

3.3在“电路原理”课程中,始终如一地建立信号与系统的概念

把电路看成为一个系统,特别强调系统的自由响应和强迫响应、零输入响应和零状态响应的物理概念。

3.4可以强调三大变换(傅里叶变换、拉普拉斯变换、Z变换)的数学概念、物理概念和工程概念,傅里叶变换、拉普拉斯变换在“电路原理”课中介绍,在“信号与系统”中在拉普拉斯变换的基础上引入Z变换,并且实际运用。

3.5特别强调信号频谱的概念

“电路原理”非正弦电路分析一章中,加强了频率特性和频域分析的概念,为学习离散时间信号分析奠定坚实的基础。

4教学方式改革

在对课程内容整合和优化的同时,需要对教学方法和教学手段进行改革,总体上调动学生学习的主动性和积极性,要改变传统的满堂灌、填鸭式的传统教学方法,实行启发式、讨论式、发现式教学,传统教学与现代教学相结合,使学生不会感觉学习疲惫。

4.1转变传统的教学思想

改变传统教学方式,不该想以前一样重分数而不重能力,得注重学生的动手能力与所学知识的综合应用能力和创新能力的培养。在具体教学过程中,重视基本内容的深刻理解和基本概念的建立,熟练掌握公式的使用和解题技巧,强化所学知识的综合应用与创新能力的培养;使学生有更多的发现问题、思考问题的空间。例如,在求解电路时,常常涉及到电容上电压的突变和电感上电流突变的问题,即O+和O-不一样的情况,在介绍这些内容时引入δ(t)函数,利用函数可以解决此类问题,而且比较容易地将函数的物理意义介绍清楚。又如离散信号与系统分析中,数字滤波器的滤波过程和滤波性能是一个难点,在讲授中反复比较模拟滤波器和数字滤波器的特点及共同点,使学生对数字滤波器有一个清晰的概念。例如,在求解电路时,常常涉及到电容上电压的突变和电感上电流突变的问题,即O+和O-不一样的情况,在介绍这些内容时引入δ(t)函数,利用函数可以解决此类问题,而且比较容易地将函数的物理意义介绍清楚。

4.2加强计算机辅助教学

我们在电路课程中,可以增加机辅教学内容效果很好。在掌握基本内容、基本概念的前提下,在电路原理课程中引入计算机辅助手段,不仅可以形象展示电路性能、减少复杂电路计算量,同时可以激发学生学习兴趣,并初步掌握电路分析设计的实用方法,为学生进入专业学习后接触实际应用打下良好基础。

目前,在电路教学中使用的计算机辅助分析软件主要是MATALB,课堂教学中,在多媒体教学软件中加入利用软件计算进行演示的内容。同时安排专门的教学环节进行使用功能的介绍,并有专门的上机练习和考试时间。

在本教学体系中,电路原理方面的机辅教学可分成两个方面;先对电路原理见血内容进行演示,之后在开设MATLAB课程。在“信号与系统”课程中,由于课程内容以离散信号分析与处理为主,故进行计算机分析与处理实际上已属于实验教学的范围,是“信号与系统”课程一个必不可少的教学环节。考虑到学生已学过计算机语言,且多数学生自备电脑,故在本课程教学过程中,我们编制了MATALB程序,结合教学进度布置作业由学生自行上机实验。通过上机实验使学生更好地理解信号分析与处理的基本原理,更好地巩固所学知识。

随着用人单位对本科生知识结构和水平要求的不断提高、本科专业结构调整以及新兴学科的不断增加和知识总量的不断增长,基础教育的地位和作用更需要加强,因此,对电子类等专业的“电路原理”“信号与系统”两门专业基础课程进行了整合和优化,在教学方法和教学手段等方面提出了相应的改革方案,使其更加系统化、规范化,教学效果会明显提高,随着科学技术的发展和电子类专业人才培养目标的改变,需要对课程体系进行不断调整和优化,以适应社会对人才的需求。

参考文献:

[1]李培芳,李育玲,童梅.“电路原理”与“信号与系统”课程的整合与优化[M].电气电子教学学报,2003-11-25.

[2]李萍,刘国忠.“电路原理”、“信号与系统”和“自动控制原理”课程的整合与优化[M].光学技术,2007-11-15.

[3]许波,陈晓平,姬伟,毛彦欣.“信号与系统”课程教学改革思考与实践[M].电气电子教学学报,2008-02-15.

第8篇:电路的基本概念范文

基本概念、基础知识、基本方法是学生学习的基础,在这“三基”中最重要的是对基本概念的理解,只有理解了基本概念,才能理解基本方法。初中物理概念涉及声学、力学、热学、光学、电磁学等范围,其概念为揭示事物之间的内部联系,主要通过语词说明来定义,对感性材料进行抽象与概括,揭露事物的本质属性和共同特征。新课程要求教师将教学重点放在基本概念、基础知识上,为发展学生各方面的能力作好铺垫。笔者结合平时的教学实践,谈谈自己是如何上初中物理概念课的。

一、创设情景,建立概念

创设情景能够激发学生的学习兴趣,激起学生智慧的火花,能够充分调动学生学习的主动性和积极性,为建立物理概念创建一个良好的氛围。

1. 联系生活,设疑激趣,建立概念

没有问题就没有紧张的思维活动,学生有了疑问才会去思考。教师在课堂教学中联系生活,把生活实际问题引入课堂,这样建立的物理概念学生易于接纳。

例如,在学习“重力”时,用“为什么水往低处流”和“为什么我们跳起后总要落回地面”的问题来创设情境建立重力概念。在学习“惯性”时,用“当汽车突然加速时,车上的人为什么会向后倾倒”和“而当汽车突然减速时,车上的人为什么会向前倾倒”的问题来建立惯性概念。从学生熟悉的生活情境出发,调动学生的生活经验和生活情感,使学生体会到物理就在身边。这样不但可以使教学内容具体化,更能使学生有学好新概念的强烈愿望,主动参与学习,增强学生学习物理概念的兴趣。

2. 演示实验,直观创境,建立概念

做有趣的演示实验来建立概念,可以营造一个宽松和谐的学习氛围。学生通过对实验的观察获得了感性认识,为理解和掌握好物理概念就奠定了基础。

例如,在学习“分子动理论”时,教师先演示实验:准备好相同质量的一杯冷水和一杯热水,分别滴入两滴墨水,让学生观察两杯水的现象来建立分子扩散现象的概念。通过演示实验创设了真实、生动、直观的教学情境,激发了学生的求知欲,启迪了学生的思维。这样能将学生对物理现象的兴趣引入到对物理理论的学习上来,对培养学生的观察能力和思维能力具有明显作用。

二、独辟蹊径,理解概念

通过各种途径建立起的物理概念,只有学生真正理解才容易记牢,才能灵活运用。下面介绍四种概念教学的方法:

1. 概念类比法

初中生对一些抽象物理概念难以理解,如果采用类比法,把抽象的概念和生活中的事物相类比,有利于学生理解概念的形成。

例如,像“电流”、“电压”、“声波”这些概念难以理解,而且还看不见,但通过教材中“电流”与“水流”,“电压”与“水压”,“声波”与“水波”相类比,化无形于有形,使这些抽象概念在感知上得到认识。像“分子动能”与“物体动能”,“分子势能”与“物体势能”,“内能”与“机械能”相类比,化微观于宏观,这样理解概念就容易多了。

2. 概念模型法

有些物理概念通过引入模型将物理概念实际化,让学生很容易理解物理概念。

例如,在讲“光线”时,把图形画在黑板上与学生共同理解概念——光线是用一条带箭头的直线表示光的传播路线和方向。很显然,学生对照图形容易明白:直线表示光的传播路线,箭头表示光的传播方向。这种方法既具体、形象、生动、深刻反映事物的本质,又便于教师引导学生去认识和掌握它们,使学生更能深入理解物理概念。

3. 概念公式法

古语:“读书百遍而义自见” 。一个抽象的物理概念,有的学生背吟十遍还不一定能理解,但把概念变成公式后,效果就不同了。

例如,建立起速度概念后,先通过文字表达其概念——速度是物体在单位时间内通过的路程,然后用公式表示:v=st。 如果学生去背诵和理解这些文字的物理概念,学生很难理解,但通过变成公式后,形象生动地反映了速度中包含了哪些物理量,使学生能深入理解物理概念。 转贴于

4. 概念实验法

许多物理概念都比较抽象,若用传统教学方法直接灌输给学生,由于缺乏真实体验,学生一般难以真正理解。但通过实验探究,让每一位学生都参与其中,概念的理解就容易了。

例如,在讲“比热容”时,为了让学生能真正认识到 “不同物质吸热和放热的能力一般不同;同种物质在相同状态下,其吸热和放热的能力相同”这一特点。学生通过对实验“相同质量的沙和水在相同时间内进行加热来比较它们的温度变化”的探究活动去构建物理概念,继而认识和理解比热容——单位质量的某种物质温度升高(或降低)1 ℃吸收(或放出)的热量叫这种物质的比热容。以探究实验为基础的比热容概念教学不仅符合学生的认知规律,同时也与物理学的探索和发展过程相一致,有利于学生对比热容概念的掌握。

三、发散思维,深化概念

有些物理概念比较抽象,为了在理解的基础上深化概念,在教学中可采用 “概念求同”和“概念求异”的方法去扩大其内涵和外延。

1. 概念求同

在物理学中,同一个物理量有不同的定义,同一定义有不同的名称。通过“求同”的方法去深化概念,能让学生真正掌握一个物理量。

例如,在讲“重力”时,建立起概念(地面附近物体由于地球吸引而受到的力,叫做重力)之后。为了让学生进一步认识重力,引导学生去思考“如果物体在月球表面是否受到重力?,那么概念又是如何定义呢?”经过交流与讨论,可以初步认识到:月球表面附近物体由于月球吸引而受到的力,也叫重力。所以,学生可以自己判断:重力并不是只指地球的吸引力,其概念得到了深刻认识。

2. 概念求异

初中生由于知识水平的限制,对概念中的一些关键词的意思把握不准。

例如,在学习导体和绝缘体时,其概念(容易导电的物体是导体,不容易导电的物体是绝缘体)展现在学生面前,很容易理解成:能导电的物体是导体,不能导电的物体是绝缘体。此时,教师要解释清楚“容易”与“能”,“不容易”与“不能”的区别,学生从而认识到导体与绝缘体之间没有绝对的界限。

四、整合应用,巩固概念

物理概念以关键词为其核心内容,上完物理概念后,为解决一节课的难点问题,教师可编辑各种形式的练习题来巩固。

例如,可准备填空题——缺少关键词,选择判断题——缺少或改变关键词;还可准备短文阅读题——寻找涉及物理概念的语句,图片观察题——反映物理概念的现象,实验探究题——对物理概念的综合应用等。

物理概念大多都是以生活为源头,从各种观念中形成的,为了巩固曾建立的概念,就必须联系生活实际。

第9篇:电路的基本概念范文

关键词:科学教学;前概念;科学概念;对策

中图分类号:G420文献标识码:A 文章编号:1992-7711(2013)16-049-2

学生生活在丰富多彩的科学世界中,在正式学习科学之前,就已形成了一些“概念”(前概念)或者说经验。这些概念来源于学生自己的生活经验和直观感受,通常以他们的生活常识为主,是自然而然形成、缺乏引导的。这些生活经验有些是正确的,有些则是片面的,甚至是错误的。但前科学概念是学生根据自己的经验观察和理解世界得出的结果。虽然它仅仅是一种朴素的观念,却是学生思维的产物,也是学生理解新事物的基础,有其存在的客观性。教师不能忽视或嘲笑学生的前科学概念,否则将会挫伤学生的自尊心,降低学生的学习兴趣。

利用什么方式可以有效地进行概念转变呢?在实际教学中,我们尝试以下几种基本对策,取得了较好的效果。

一、以自身的前概念为基石,自我发现问题,使概念转变更深刻

四年级下学期进行电学学习的时候,学生脑子里存在相当多的前概念例,如大多学生认为电池只要和导线、电珠相连,无论连在哪里、怎么连都能使电珠亮起来;电池的电量会使他们触电等等;而关于电路的串联和并联,想法更是五花八门。

这个单元的起始课是让学生了解生活中许多地方都存在电,并学会简单电路的连接方法。既然学生在脑海里对电路有最初的“印象”,于是教师为每位同学准备了一节电池,一根导线,一个小电珠,让他们带着自己的前概念随意摆弄。两个要求:一让小电珠亮起来,二是不论小电珠亮与否,都将连接图画下来。学生们拿到材料后兴致勃勃地动起手来。可是几分钟过去了,没有一个人成功,都未能让电流形成通路,他们不知道导线应该怎么与电珠和电池相连。心急的同学不断向教师打听正确的连法,教师故意置之不理。偶尔,有个同学的小电珠亮了,大家都异常兴奋,走下座位去学习连法,接着一声声“亮了,亮了”不断在教室中响起,同学们更是兴奋地频频展示他们的成果。至此教师再带领同学们回过头来看自己所记录下的连接图,为什么新的连接方法可以使小电珠亮起来,关键在什么地方?这里面有什么规律吗?通过比较再加上他们实验时的感受,学生们马上得出了通路、短路的概念,并且还能举一反三找到其他正确的连接方法。这样,就为学生后面的电路知识的学习打下了一个很好的基础。事实上,在后面的教学中,学生的基本概念一旦得到正确的转变后,再让他们加开关、导线甚至连接并联、串联等复杂些的电路也都难不倒他们了。

从这个例子中,我们可以看出,学生凭借自己的前概念,展开探究,也能发现问题,从而建立正确的、科学的概念,这样的概念转变过程应该是比较常用的,并且学生对转变后的科学概念的印象也是相当深刻的。

二、以他人的前概念为诱饵,引发思维冲突,使概念转变更有效

由于学生头脑中的前概念大多是在具体生活环境中建立的,因此,在课堂上展示出与现实相类似的情境,让学习在与现实相类似的情境中发生,将易于让学生意识到他们的前概念,也易于激发学生的思维冲突,从而建立科学概念。

在五年级下半学期物体的沉浮学习中,物体的沉浮与什么有关系呢?很多学生都会说与物体的重量、物体的大小等等有关。教师创设了一个情境,说:“上节课我在××班时,有个同学跟我说,我给的橡皮泥太大太重了,所以沉了,如果小一点的话橡皮泥就轻了,它就会浮在水面上了,你们觉得呢?”大多数同学顿时都同意这个虚拟同学的说法,而少数同学与之产生了矛盾,他们认为与物体的大小或重量没有关系。教师以此为契机让学生动手进行进一步的探究活动,不同意见的同学都通过自己的实际探究,了解了知识的真相,这样比教师直接传授或开始就放手让他们胡乱动手更易在学生大脑中进行科学概念的转变。

再比如,学生在学到“物体的下落速度与物体的重量无关”这一概念时,教材中阐述了亚里士多德和伽利略的理论,并用伽利略的实验来说明问题。如果让学生看书,或者由教师讲述,能不能达到概念转变的良好效果呢?尝试的结果是,纯理论的东西孩子们并不喜欢。因此,教师让学生扮演伽利略,并且让他们用自己的理论以各种方式来说服代表亚里士多德的理论的教师。有的学生试图从假说的角度来说服教师,有的学生做起了著名的比萨斜塔的两个铁球(硬币)同时下落的实验,孩子们仿佛回到了伽利略当时进行科学论证的年代。在探究过程中,教师进一步利用硬币和纸片不同时下落的实验来迷惑他们。他们又用硬币和纸团来“回敬”教师,一来二去,再由教师出示真空管,完成了在真空条件下羽毛与小铁片同时下落的实验,这个问题的最终答案也揭晓了。大家比课本上要求掌握的知识了解的更多。知道“在真空条件下,物体的下落速度与物体的重量无关”。

就这样,利用同学的前概念、他人的前概念,甚至是古人的前概念与学生自己的概念进行碰撞。在碰撞的过程中产生矛盾,以此来激发有效的思维活动,从而进行有效的概念转变。

三、以众人的前概念为动力,形成合作交流,使概念形成更清晰