思維導(dǎo)圖的模擬電子技術(shù)教學(xué)應(yīng)用
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摘要：本文提出將思維導(dǎo)圖的教學(xué)方法應(yīng)用在“模擬電子技術(shù)”課程教學(xué)中的思路，分析了該課程在教學(xué)過程中存在的難點(diǎn)，結(jié)合思維導(dǎo)圖的內(nèi)涵和優(yōu)勢給出了思維導(dǎo)圖在課程教學(xué)中的具體應(yīng)用思路和實(shí)例，并從教學(xué)設(shè)計(jì)的角度分析了此種教學(xué)模式應(yīng)用需要注意的細(xì)節(jié)，目的是充分調(diào)動(dòng)學(xué)生思維主動(dòng)性，提升課堂吸引力。
關(guān)鍵詞：思維導(dǎo)圖；模擬電子技術(shù)；教學(xué)模式；課堂吸引力
模擬電子技術(shù)是電類專業(yè)的專業(yè)基礎(chǔ)必修課，課程的特點(diǎn)是知識(shí)覆蓋面大，課程內(nèi)容豐富，知識(shí)點(diǎn)多；要求學(xué)生不僅要深刻領(lǐng)會(huì)各知識(shí)點(diǎn)的內(nèi)涵，把看似分散的各個(gè)知識(shí)點(diǎn)之間內(nèi)容銜接起來，又要應(yīng)用基本概念、基本電路及其分析方法解決問題；本課程的工程性強(qiáng)，要求學(xué)生學(xué)會(huì)抓住突出的主要矛盾，應(yīng)用辯證的思考問題和解決問題的思維方式，以上都是學(xué)生學(xué)習(xí)時(shí)遇到的難點(diǎn)。結(jié)合教學(xué)實(shí)踐，將思維導(dǎo)圖引入課程教學(xué)過程中，目的是應(yīng)用這種思維模式建立知識(shí)點(diǎn)之間的邏輯關(guān)系以及知識(shí)構(gòu)架，幫助學(xué)生梳理知識(shí)體系，切實(shí)有效的提高學(xué)生的學(xué)習(xí)能力，實(shí)現(xiàn)有效教學(xué)。
一、思維可視化課堂的由來
思維導(dǎo)圖是一種思維可視化工具，是指在課堂教學(xué)過程中，通過教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)策略、教學(xué)環(huán)境、教學(xué)評價(jià)的可視化運(yùn)作，幫助學(xué)生建構(gòu)知識(shí)、訓(xùn)練學(xué)生掌握并挖掘知識(shí)背后的思維規(guī)律，旨在提升課堂教學(xué)效能及促進(jìn)學(xué)生思維能力的發(fā)展。20世紀(jì)60年代，英國心理學(xué)家東尼•博贊(TonyBuzan)發(fā)明了思維導(dǎo)圖這種學(xué)習(xí)方式，他認(rèn)為“思維導(dǎo)圖是用圖表表現(xiàn)的發(fā)散性思維，可應(yīng)用到所有認(rèn)知功能領(lǐng)域，尤其是記憶、創(chuàng)造、學(xué)習(xí)和各種形式的思考。”認(rèn)知派學(xué)習(xí)理論認(rèn)為，學(xué)習(xí)的本質(zhì)是一種構(gòu)建新的認(rèn)知結(jié)構(gòu)的思維活動(dòng)，因此思維是有效學(xué)習(xí)發(fā)生的先決條件，課堂教學(xué)的關(guān)注焦點(diǎn)也應(yīng)更加注重發(fā)展學(xué)生的思維能力，教會(huì)學(xué)生如何去思考。
二、思維導(dǎo)圖在授課中的應(yīng)用
（一）理清脈絡(luò)，梳理知識(shí)點(diǎn)
模擬電子技術(shù)知識(shí)點(diǎn)多而分散，許多基礎(chǔ)知識(shí)應(yīng)用層面多而不易理解。以基本放大電路為例，很多同學(xué)認(rèn)為其內(nèi)容抽象，難以理解，其實(shí)我們可以將其以三極管的放大原理為主線，理解三極管放大的外部條件：發(fā)射結(jié)正偏，集電結(jié)反偏，從而構(gòu)建基本共射電路；在基本共射電路的分析中發(fā)現(xiàn)存在多個(gè)電源并且電源和信號(hào)源不共地的問題，為了解決此問題引出了阻容耦合的共射電路；阻容耦合的共射電路存在的問題是溫度升高時(shí)靜態(tài)工作點(diǎn)變化，為了解決這一問題，我們有引入了分壓偏置放大電路來解決靜態(tài)工作點(diǎn)的穩(wěn)定問題；共射電路的問題解決了，從其性能指標(biāo)參數(shù)角度考慮，又引入共集電路和共基電路；不同組態(tài)電路又不同的優(yōu)點(diǎn)和不足，能否將其組合發(fā)揮優(yōu)勢，從而又引出多級放大電路和復(fù)合管構(gòu)成的電路。以上的知識(shí)理解過程可以用一條線性的思維導(dǎo)圖來實(shí)現(xiàn).這種思維導(dǎo)圖建立了課程知識(shí)點(diǎn)的聯(lián)系，從思維能力提升的方面建立了提出問題，分析問題，發(fā)現(xiàn)不足，解決問題以及引申問題的思維過程，不但有助于學(xué)生對知識(shí)體系的理解同時(shí)還有助于培養(yǎng)學(xué)生的邏輯思維能力，建立知識(shí)點(diǎn)的邏輯聯(lián)系。這張概念圖在復(fù)習(xí)課中有兩個(gè)作用：在課堂上，老師根據(jù)這張圖進(jìn)行講解：從三極管放大的外部條件開始，衍生出基本共射電路，阻容耦合共射電路，分壓偏置電路，共集和共基電路，復(fù)合管放大電路以及多級放大電路，讓學(xué)生清楚地把握知識(shí)脈絡(luò)；在課后，這張圖為學(xué)生在課后復(fù)習(xí)提供了“抓手”：學(xué)生在沒有老師指導(dǎo)的情況下，也能在繁雜的知識(shí)要點(diǎn)中，找到復(fù)習(xí)的切入點(diǎn)，沿著脈絡(luò)進(jìn)行課后復(fù)習(xí)。在課堂歸納總結(jié)環(huán)節(jié)中，教師可以通過思維導(dǎo)圖的形式，將本節(jié)課學(xué)習(xí)的每個(gè)零碎的知識(shí)聯(lián)結(jié)起來，形成具有系統(tǒng)性、邏輯性的知識(shí)結(jié)構(gòu)。學(xué)生得以梳理該節(jié)課所學(xué)內(nèi)容，建立知識(shí)點(diǎn)與知識(shí)點(diǎn)之間的聯(lián)系。同時(shí)，學(xué)生可以繪制自己最滿意的思維導(dǎo)圖或直接使用教師提供的思維導(dǎo)圖作為最終的課堂筆記保存，總結(jié)鞏固課堂所學(xué)知識(shí)。通過把每一節(jié)的每一個(gè)知識(shí)點(diǎn)歸納為關(guān)鍵信息，建立知識(shí)與知識(shí)之間的聯(lián)結(jié)，并在學(xué)生腦中建立知識(shí)結(jié)構(gòu)，邏輯更加清晰，思維更加明了，從而使學(xué)生對本知識(shí)點(diǎn)有更全面及深層次的理解。
（二）發(fā)散思維，拓展知識(shí)
思維導(dǎo)圖是表達(dá)發(fā)散性思維的有效的圖形思維工具，它讓學(xué)生從一個(gè)點(diǎn)出發(fā)進(jìn)行多維度的擴(kuò)散，借助于事物進(jìn)行豐富的聯(lián)想來實(shí)現(xiàn)，它借助事物之間客觀存在的聯(lián)系打開思路。以課程中的半導(dǎo)體二極管為例，可以建立起單向?qū)щ娦缘年P(guān)聯(lián)，從而引出二極管在電路中如何使用？如何分析二極管電路？“正向?qū)ǎ聪蚪刂埂卑藗€(gè)字如何理解，又是如何應(yīng)用在電路分析中？二極管分析電路的步驟是什么？如何準(zhǔn)確理解二極管的特性？引出二極管的伏安特性曲線，引出穩(wěn)壓管，發(fā)光二極管，光電二極管。從而引出在電子電路中二極管還有哪些應(yīng)用？典型電路如何等。一個(gè)知識(shí)點(diǎn)或關(guān)鍵詞通過各種形式進(jìn)行擴(kuò)散：因果聯(lián)想、相似聯(lián)想、對比聯(lián)想、自由聯(lián)想等，從而有效擴(kuò)散學(xué)生的思維，得出更多的觀點(diǎn)，找出更多的解決方案，在問題解決的同時(shí)，訓(xùn)練學(xué)生的思維。學(xué)生對知識(shí)點(diǎn)建立起概念圖，然后又將各個(gè)知識(shí)點(diǎn)相聯(lián)系建構(gòu)起整個(gè)知識(shí)網(wǎng)絡(luò)體系，其本身就是集中思維和發(fā)散思維反復(fù)交替、循環(huán)漸進(jìn)的過程，在這種不斷深化理解，創(chuàng)造概念圖的過程中，最終也能輕易地激發(fā)學(xué)生挖掘出新的問題，拓展新的知識(shí)。
（三）檢查漏洞，查缺補(bǔ)差
除了由教師設(shè)計(jì)概念圖外，學(xué)生也可以自己構(gòu)建并繪制概念圖。學(xué)生所繪制的概念圖表達(dá)了對概念的理解，從他們所繪制的概念圖中就可以看出他們對概念的理解是否有偏差，而這種錯(cuò)誤往往在平常的習(xí)題練習(xí)作業(yè)中難以發(fā)現(xiàn)的。以課程中的最大不失真輸出電壓的求解為例，這在學(xué)生學(xué)習(xí)過程中是普遍存在的難點(diǎn)。我們采用的教學(xué)方法是先讓學(xué)生帶著幾個(gè)問題去閱讀書中相關(guān)內(nèi)容，在閱讀的同時(shí)，就可以讓學(xué)生邊把文字內(nèi)容的關(guān)鍵點(diǎn)概括，根據(jù)關(guān)鍵點(diǎn)之間的關(guān)系進(jìn)行連接，并最終形成思維導(dǎo)圖。這樣，學(xué)生在閱讀時(shí)不斷進(jìn)行關(guān)鍵詞的歸納提煉，構(gòu)建知識(shí)結(jié)構(gòu)，加深理解記憶；在閱讀結(jié)束時(shí)，也同時(shí)形成了自己整理出來的思維導(dǎo)圖，材料的脈絡(luò)也就變得清晰了。老師根據(jù)學(xué)生的思維導(dǎo)圖來選確定哪些內(nèi)容作為課堂上的主要講解要點(diǎn)，如何展開，學(xué)生理解的誤區(qū)在哪？通過這種方式有效的反饋了學(xué)生的學(xué)習(xí)狀況，對課堂中教學(xué)難點(diǎn)的教學(xué)設(shè)計(jì)給予一定的指導(dǎo)作用。
三、教學(xué)過程中應(yīng)注意的問題
思維導(dǎo)圖應(yīng)用在模擬電子技術(shù)課堂教學(xué)中可以將散的知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行有效的整合，建立知識(shí)點(diǎn)之間的聯(lián)系，對于知識(shí)點(diǎn)多而抽象的教學(xué)內(nèi)容可以稱為一種有效的教學(xué)手段。在課堂教學(xué)中如何合理的應(yīng)用知識(shí)導(dǎo)圖來解決學(xué)生學(xué)習(xí)過程中出現(xiàn)的問題是值得探討的主要問題。教師在進(jìn)行教學(xué)設(shè)計(jì)過程中可以帶著教學(xué)中存在的問題進(jìn)行設(shè)計(jì)，如放大電路在學(xué)習(xí)過程中，最不好理解的是不同組態(tài)電路的理解和分析，教師可以從解決這個(gè)教學(xué)問入手，帶著學(xué)生進(jìn)行導(dǎo)圖整理，從而理清知識(shí)脈絡(luò)；也可以讓學(xué)生就某一章節(jié)知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行導(dǎo)圖整理，尋求解決問題的方法。在進(jìn)行教學(xué)環(huán)節(jié)設(shè)計(jì)時(shí)，我們需要將每個(gè)細(xì)節(jié)考慮周到，包括哪些內(nèi)容以導(dǎo)圖形式展示效果會(huì)更好，如何進(jìn)行思維導(dǎo)圖設(shè)計(jì)，如何設(shè)計(jì)相應(yīng)的教學(xué)活動(dòng)，如何在課堂中進(jìn)行合理的設(shè)問等。課堂中可以使用的教學(xué)模式多種多樣，如研討式教學(xué)，案例式教學(xué)，翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)等。教師可根據(jù)不同的教學(xué)目標(biāo)與不同的教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行設(shè)計(jì)，將思維導(dǎo)圖融入相應(yīng)的教學(xué)模式中：如總結(jié)類的結(jié)構(gòu)圖，發(fā)散式的結(jié)構(gòu)圖，邏輯關(guān)聯(lián)的結(jié)構(gòu)圖，類比關(guān)系的結(jié)構(gòu)圖，引申類的結(jié)構(gòu)圖等。引導(dǎo)學(xué)生深度參與，提升課堂的吸引力。
四、結(jié)束語
思維導(dǎo)圖應(yīng)用在模擬電子技術(shù)的教學(xué)過程中可以有效的解決課程知識(shí)點(diǎn)繁多，知識(shí)結(jié)構(gòu)關(guān)聯(lián)性強(qiáng)的問題，成為學(xué)生學(xué)習(xí)該課程的抓手。思維導(dǎo)圖的應(yīng)用模式可以根據(jù)課程知識(shí)點(diǎn)的不同進(jìn)行不同的教學(xué)模式設(shè)計(jì)，結(jié)合啟發(fā)式、研討式、問題引導(dǎo)式教學(xué)模式可以有效的調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，學(xué)生在獲取專業(yè)知識(shí)的同時(shí)，提高自主發(fā)現(xiàn)問題、分析問題和解決問題的能力，培養(yǎng)具有工科邏輯的思維方式。
作者:任玲 張寧 岑紅蕾 單位:石河子大學(xué)機(jī)械電氣工程學(xué)院
