浅谈探究式教学在电工技能教学中的应用
浅谈探究式教学在电工技能教学中的应用
福建省安溪茶业职业技术学校 陈里勇
摘 要：“探究式”教学，就是以探究为主的教学。在进行探究式教学时，要结合具体教学内容，有针对性地创造相关教学情景，适时地引发问题，激发学生的探究欲望。在电工技能教学中，要强调理论与实践相结合和具有探究问题与创新精神的教学，使学生获得专业知识和专业技能的过程，成为掌握电工技能相关知识进行科学探究，联系生活实际和形成科学价值观的过程。
关键词：探究 电工技能教学 应用 解决问题
所谓“探究式”教学，就是以探究为主的教学，特别重视开发学生的智力，发展学生的创造性思维。培养自学能力，力图通过自我探究引导学生学会学习和掌握科学方法，为终身学习和工作奠定基础。在电工技能教学中，要强调理论与实践相结合和具有探究问题与创新精神的教学，使学生获得专业知识和专业技能的过程，成为掌握电工技能相关知识进行科学探究，联系生活实际和形成科学价值观的过程。
“探究式”教学方法包括三个主要环节为：（1）引导学生的兴趣而形成探究动力；（2）分析、比较提出假设；（3）从事操作，验证假设。“探究式”教学法的宗旨正如美国著名教育家布鲁纳的一句名言所指“知识乃是一个过程，不是结果。”学生的认识能力必须通过实践才能逐步提高，用所学的知识去解决实际问题。使学生在理论联系实践的过程中，充分发挥他们的想象能力，培养他们的创新能力，所以必须让学生在学习过程中主动去探索问题，研究问题。
在进行探究式教学时，要结合具体教学内容，有针对性地创造相关教学情景，适时地引发问题，激发学生的探究欲望。
例如，《电工技能训练》里的“照明线路安装与内线工程”中讲到电灯的双控线路时，列举了一种常见的双联开关控制的方法，即两个双联开关分别在两地进行控制一盏电灯，如图1：
其工作原理是：双联开关的结构是触点1为公共静触点，触点2、3为动触点，即触点1通过动触片可分别与触点2、3接通。图例中火线L进双联开关S1，再经线路到触点S2到灯座后至零线形成闭合回路，其中S1、S2的两对动触点相接。可以分析出当S1的动触片与触点2位置闭合，S2的动触片与触点2闭合，此时灯L发光；当S1、S2中的任一动触片切换时，灯L即熄灭，就形成了可以分别在两地控制同一盏灯了。
此种接法，可以看出开关在两地时对接的导线较长，但此接法火线通过开关控制比较安全，更换灯泡时不容易发生触电。
但注意观察双联开关的结构，我们应该还可以探究出另一种接法。这时就可以开始引导学生进行创造性思维进行思考。但由于定性思维的作用，使得他们难以观察、思考出另一种接法。在教师认真的分析和启发下，就有学生提出下面的接法，也正是我们所要探究出来的接法，如图2。
此时，就有学生提出一些新的问题，如这种接法和图1 的接法有何不同？有什么优缺点？是否会存在安全隐患等等。
我们先来分析一下其工作原理：把火线L、零线N分别与双联开关S1、S2的2、3触点相接，而1端接灯座。此时，当S1、S2如图2状态时灯不亮，因为此时火线L从开关S1的2-1经灯泡HL再过S2的1-2又到火线，同为火线，灯不亮。但如下图3状态时，灯就亮，因为此时火线L从S1的2-1经灯HL
再过S2的1-3至零线N时灯亮，此种接法如果对于两地都有电源时，可以看出节省较多的导线，特别是长距离的楼梯灯双控时及开关座里有需要接电源插座时更能节省导线材料。因此此种接法看起来实际上好像经济得多，但我们如果进行认真的分析研究，就可以清楚地探究出此种接法存在很多的弊端。当灯处于不亮状态时，即火线L（零线N）从开关S1经灯HL至火线L（零线N）时，此时灯都处于接在电路中.而灯丝具有较大的电阻，相当于在电路中接着一个大电阻，就会在电路中分担一部分电压，而且线路中的电流始终流过灯丝，时间一长，这个大电阻就会发热，导致浪费电能，更严重的会引起电火灾。所以，此种接法虽然材料节省，但比较危险，而且开关断开的不一定是火线，更换灯泡时容易发生触电事故，故不提倡此种接法。
这样和学生共同分析以后，教师对于探究成果要做必要的总结和引申，进一步激发学生的求知欲，比如引申出这样的问题：
在农村家庭用电中，较早之前的电线安装都是以经济能用为原则。导线均以1.5mm2的铝线居多，对于导线接头的处理也不是很严格。随着生活用电的不断增加以及导线的老化，线路所承载的电流不断增大，特别易在接头处发生故障，经常导致线路运行不正常。这样，在分析故障原因时要教以“探究式”方法，使学生如何查找判断故障点是个关键。
如图4所示的照明线路，电源正常，有盏灯HL1，当开关S1闭合时灯不亮，在用试电笔检查线路时，灯头HL1处的两条导线1、2都能检测出试电笔会发光（而灯HL2在开关S2闭合时能正常发光，HL2处线路正常），但装上电灯HL1后灯就是不亮，请学生试分析其原因及排除故障。
学生们也试着从电路图里探究出问题的所在。在分析过程中就感到奇怪，试电笔在测HL1的灯头两端时试电笔都会发光，可以说明灯头处的两条线路1、2能通电，可电灯HL1为什么就是不亮呢？
由于学生们看到的是个电路图，并没有联系实际的老线路发生故障的情形来判断。只停留于表面分析，没有深入研究，就难以判断出其具体原因。我们就可以用探究式的学习方法引导学生查找故障所在。首先，提问学生电笔是在什么情况下会发光呢？电笔会发光能说明所测电路就是正常的吗？若线路正常，电灯HL1为什么就不亮呢？提醒他们要注意这是在一个老的照明线路里，会存在着什么线路隐患呢？这种探个究竟的启示，学生就会有所眉目了。
首先，在分析线路故障原因时，要联系实际线路的模型进行全面分析判断。老的旧线路肯定存在着线路上的各种隐患，如线路绝缘老化，线芯接头电阻增加，铝线过细易发热，甚至引起电气火灾等。
其次，当用电器数量增加时，线路电流过大，在铝线接头处产生的白色氧化物增多、发热，相当于在线路上增加了分压电阻，使得电灯两端的电压降降低，以致电灯不能正常发光。
第三，电笔在60~500V时能发光，假设当灯头HL1的线路电压降到100V时，电笔仍能发光，但此时HL1没有足够电压而不能发光，因此，要消除掉电笔会发光就说明电路是正常的错误思想。
从以上可以看出，“探究式”教学就是让学生在自主学习中探究；在质疑问题中探究；在观察比较中探究；在矛盾冲突中探究；在解决问题中探究。以此，激发学生学习的欲望，培养学生大胆质疑与创新精神。“探究式”教学模式在策略上，教师既是问题的制造者，又是“引导者”。另一方面，又要容忍学生出错，不要过早判断学生的行为，并鼓励学生大胆质疑。因此，探究式教学必须精心设计，让课堂充满质疑和思索的气氛，其探究教学效果更好。
（发表于《中华职业教育》2012年第6期）
