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思维导图的模拟电子技术教学应用

摘要:本文提出将思维导图的教学方法应用在“模拟电子技术”课程教学中的思路,分析了该课程在教学过程中存在的难点,结合思维导图的内涵和优势给出了思维导图在课程教学中的具体应用思路和实例,并从教学设计的角度分析了此种教学模式应用需要注意的细节,目的是充分调动学生思维主动性,提升课堂吸引力。

关键词:思维导图;模拟电子技术;教学模式;课堂吸引力

模拟电子技术是电类专业的专业基础必修课,课程的特点是知识覆盖面大,课程内容丰富,知识点多;要求学生不仅要深刻领会各知识点的内涵,把看似分散的各个知识点之间内容衔接起来,又要应用基本概念、基本电路及其分析方法解决问题;本课程的工程性强,要求学生学会抓住突出的主要矛盾,应用辩证的思考问题和解决问题的思维方式,以上都是学生学习时遇到的难点。结合教学实践,将思维导图引入课程教学过程中,目的是应用这种思维模式建立知识点之间的逻辑关系以及知识构架,帮助学生梳理知识体系,切实有效的提高学生的学习能力,实现有效教学。

一、思维可视化课堂的由来

思维导图是一种思维可视化工具,是指在课堂教学过程中,通过教学内容、教学策略、教学环境、教学评价的可视化运作,帮助学生建构知识、训练学生掌握并挖掘知识背后的思维规律,旨在提升课堂教学效能及促进学生思维能力的发展。20世纪60年代,英国心理学家东尼•博赞(TonyBuzan)发明了思维导图这种学习方式,他认为“思维导图是用图表表现的发散性思维,可应用到所有认知功能领域,尤其是记忆、创造、学习和各种形式的思考。”认知派学习理论认为,学习的本质是一种构建新的认知结构的思维活动,因此思维是有效学习发生的先决条件,课堂教学的关注焦点也应更加注重发展学生的思维能力,教会学生如何去思考。

二、思维导图在授课中的应用

(一)理清脉络,梳理知识点

模拟电子技术知识点多而分散,许多基础知识应用层面多而不易理解。以基本放大电路为例,很多同学认为其内容抽象,难以理解,其实我们可以将其以三极管的放大原理为主线,理解三极管放大的外部条件:发射结正偏,集电结反偏,从而构建基本共射电路;在基本共射电路的分析中发现存在多个电源并且电源和信号源不共地的问题,为了解决此问题引出了阻容耦合的共射电路;阻容耦合的共射电路存在的问题是温度升高时静态工作点变化,为了解决这一问题,我们有引入了分压偏置放大电路来解决静态工作点的稳定问题;共射电路的问题解决了,从其性能指标参数角度考虑,又引入共集电路和共基电路;不同组态电路又不同的优点和不足,能否将其组合发挥优势,从而又引出多级放大电路和复合管构成的电路。以上的知识理解过程可以用一条线性的思维导图来实现.这种思维导图建立了课程知识点的联系,从思维能力提升的方面建立了提出问题,分析问题,发现不足,解决问题以及引申问题的思维过程,不但有助于学生对知识体系的理解同时还有助于培养学生的逻辑思维能力,建立知识点的逻辑联系。这张概念图在复习课中有两个作用:在课堂上,老师根据这张图进行讲解:从三极管放大的外部条件开始,衍生出基本共射电路,阻容耦合共射电路,分压偏置电路,共集和共基电路,复合管放大电路以及多级放大电路,让学生清楚地把握知识脉络;在课后,这张图为学生在课后复习提供了“抓手”:学生在没有老师指导的情况下,也能在繁杂的知识要点中,找到复习的切入点,沿着脉络进行课后复习。在课堂归纳总结环节中,教师可以通过思维导图的形式,将本节课学习的每个零碎的知识联结起来,形成具有系统性、逻辑性的知识结构。学生得以梳理该节课所学内容,建立知识点与知识点之间的联系。同时,学生可以绘制自己最满意的思维导图或直接使用教师提供的思维导图作为最终的课堂笔记保存,总结巩固课堂所学知识。通过把每一节的每一个知识点归纳为关键信息,建立知识与知识之间的联结,并在学生脑中建立知识结构,逻辑更加清晰,思维更加明了,从而使学生对本知识点有更全面及深层次的理解。

(二)发散思维,拓展知识

思维导图是表达发散性思维的有效的图形思维工具,它让学生从一个点出发进行多维度的扩散,借助于事物进行丰富的联想来实现,它借助事物之间客观存在的联系打开思路。以课程中的半导体二极管为例,可以建立起单向导电性的关联,从而引出二极管在电路中如何使用?如何分析二极管电路?“正向导通,反向截止”八个字如何理解,又是如何应用在电路分析中?二极管分析电路的步骤是什么?如何准确理解二极管的特性?引出二极管的伏安特性曲线,引出稳压管,发光二极管,光电二极管。从而引出在电子电路中二极管还有哪些应用?典型电路如何等。一个知识点或关键词通过各种形式进行扩散:因果联想、相似联想、对比联想、自由联想等,从而有效扩散学生的思维,得出更多的观点,找出更多的解决方案,在问题解决的同时,训练学生的思维。学生对知识点建立起概念图,然后又将各个知识点相联系建构起整个知识网络体系,其本身就是集中思维和发散思维反复交替、循环渐进的过程,在这种不断深化理解,创造概念图的过程中,最终也能轻易地激发学生挖掘出新的问题,拓展新的知识。
(三)检查漏洞,查缺补差

除了由教师设计概念图外,学生也可以自己构建并绘制概念图。学生所绘制的概念图表达了对概念的理解,从他们所绘制的概念图中就可以看出他们对概念的理解是否有偏差,而这种错误往往在平常的习题练习作业中难以发现的。以课程中的最大不失真输出电压的求解为例,这在学生学习过程中是普遍存在的难点。我们采用的教学方法是先让学生带着几个问题去阅读书中相关内容,在阅读的同时,就可以让学生边把文字内容的关键点概括,根据关键点之间的关系进行连接,并最终形成思维导图。这样,学生在阅读时不断进行关键词的归纳提炼,构建知识结构,加深理解记忆;在阅读结束时,也同时形成了自己整理出来的思维导图,材料的脉络也就变得清晰了。老师根据学生的思维导图来选确定哪些内容作为课堂上的主要讲解要点,如何展开,学生理解的误区在哪?通过这种方式有效的反馈了学生的学习状况,对课堂中教学难点的教学设计给予一定的指导作用。

三、教学过程中应注意的问题

思维导图应用在模拟电子技术课堂教学中可以将散的知识点进行有效的整合,建立知识点之间的联系,对于知识点多而抽象的教学内容可以称为一种有效的教学手段。在课堂教学中如何合理的应用知识导图来解决学生学习过程中出现的问题是值得探讨的主要问题。教师在进行教学设计过程中可以带着教学中存在的问题进行设计,如放大电路在学习过程中,最不好理解的是不同组态电路的理解和分析,教师可以从解决这个教学问入手,带着学生进行导图整理,从而理清知识脉络;也可以让学生就某一章节知识点进行导图整理,寻求解决问题的方法。在进行教学环节设计时,我们需要将每个细节考虑周到,包括哪些内容以导图形式展示效果会更好,如何进行思维导图设计,如何设计相应的教学活动,如何在课堂中进行合理的设问等。课堂中可以使用的教学模式多种多样,如研讨式教学,案例式教学,翻转课堂教学等。教师可根据不同的教学目标与不同的教学内容进行设计,将思维导图融入相应的教学模式中:如总结类的结构图,发散式的结构图,逻辑关联的结构图,类比关系的结构图,引申类的结构图等。引导学生深度参与,提升课堂的吸引力。

四、结束语

思维导图应用在模拟电子技术的教学过程中可以有效的解决课程知识点繁多,知识结构关联性强的问题,成为学生学习该课程的抓手。思维导图的应用模式可以根据课程知识点的不同进行不同的教学模式设计,结合启发式、研讨式、问题引导式教学模式可以有效的调动学生的学习积极性,学生在获取专业知识的同时,提高自主发现问题、分析问题和解决问题的能力,培养具有工科逻辑的思维方式。

作者:任玲 张宁 岑红蕾 单位:石河子大学机械电气工程学院

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