2019年4月通用技术选考题第11题课堂教学案例

◆摘  要：新课改要求教师必须拓展课程资源应用于课堂教学。本堂课运用QQ论坛内容于课堂教学，跟踪技术高考前沿。教师先行组织学生自己探讨和研究第11题;继而选择该题C、D选项引发的QQ群讨论内容为教学内容，其中既有让学生进行角色扮演，教师进行点评;也有以共同研讨的形式展开讨论。该教学实践有利于提高学生对于电控电路的分析能力，有利于物理知识和技术知识的融合，有利于逐渐克服物理课堂纯电阻教学迁移带来的“迷思”概念，有利于培养学生的批判性思维，进而提升学生的技术核心素养。

◆关键词：电路分析;跨学科融合;批判性思维

电流电压分析法在电控题中的应用（教学设计）

一、教学目标

1.帮助学生逐渐掌握电子电路分析。

2.引导学生将相关的物理知识与电子技术知识相结合，努力克服物理课堂纯电阻教学迁移带来的“迷思”概念。

3.逐渐培养学生的批判性思维意识和能力。

二、教学过程

教学引入展示题目，初步分析：什么材料、什么结构，解决什么问题？并回顾三极管的放大工作状态有什么特征？

1.引导学生回顾电路基本连接结构并对题进行评论。

2.电流电压分析法就是综合交替使用I、U分析电路的方法;非线性元件带来的影响，努力克服物理课堂负向迁移带来的“迷思”概念（把线性元件适用的欧姆定律也盲目用在包含非线性元器件的电路中）。

3.系统的整体性、相关性、目的性、反馈“牵一发而动全身”。

4.来自浙江省通用技术教学群QQ群的讨论：①瑞安-小花和上虞中学陈东波的充满智慧的对话，以学生进行角色扮演活动的形式展开;②陈东波提出电路分析的三条所谓的“最基本”的规律：第一，电路中某支路电阻减小，则该直路电流增大。第二，电路中某电阻减小，总电流增大。第三，电路中某部分两端电压增大，则该部分电流增大。③郑晓波提出的质疑。④来自永康教研贾志刚、杭·源清，吴等人的反驳。⑤陈东波承认了局限性。现在看来可以运用三极管的放大状态对此进行反驳，三极管只要维持在放大状态，Ib不变，Rc改变，导致Uce改变，Ic=β·Ib也将保持不变。这样一来，包含放大状态的三极管的电路便是不符合以上规律。而饱和导通和截至状态则是属于电路的两种极端情景，相对容易区分。

5.在电控题中应用电流电压分析法的优点和局限性（有利于运用整体等效电路分析;注意特例）。

6.对于电控教学的启示：三条最基本规律的不基本;给予二极管、三极管、集成块等非线性元器件更多的独立分析其电流、电压的特点的机会。

7.重新认识旧题并在此基础上作出题变。

三、选题考量

直接面对最新高考，体现评价改进教学，体现技术学科与物理学科的跨学科特性;努力克服物理课堂负向迁移带来的“迷思”概念，提高学生的批判性思维能力;提升学生的技术核心素养;培养学生礼貌辩论、尊重他人。

1.瑞安-小花（A）和上虞中学陈东波（B）的对话（学生扮演，活动1）。

A：电流大小不同，会不会造成发光二极管两端电压改变？

嵊州市高级中学裘（裘老师）要改变的

A：那上面有个老师分析11题的时候就在假定发光二极管电压不变，Ib=（Vcc-0.7-V2-UR3）/R2，其中UR3确实是增大的，但怎么能得出Ib2减小呢？

A：贾老师的反证法倒可以定性地选出CD里面哪个是正确的

B：@瑞安-小花UR3增大，等效于右边三极管电路的电源电压减小了，Ib2不就小了吗？

A：那你想想左侧电源电压不也小了么？左边三级管Ib1有小吗？

A：不能这么看着答案硬解释啊

B：左边R1也小了，这个不是套答案，这是最基本的规律

A：Ib2=（Vcc-0.7-V2-UR3）/R2，这里UR3是大了，但还有个V2未知，怎么去判断Ib2？

B：你把R3拿掉，再把右边部分隔离出来，再想想@瑞安-小花

B：整个这个部分的电压小了

B：电路中把一个部分单独隔离出来，其两端电压变小，通过电流一定变小，这是最基本的规律。

A：喔，按照这个思路倒是可以解释

B：要善于从整体、隔离灵活应用

A：那Ib1增大，Ib2减小，那再去分析R3，R3电压又该怎么改变？

A：一开始分析左边三极管，假定的是右侧不改变，现在右侧分析完了，再总的分析R3压降，怎么办

B：又一个最基本的规律，某电路其中一个电阻变小，则总电阻（等效电阻变小），则总电流增大，则UR3增大@瑞安-小花

裘老师：陈老师好有耐心，好样的

B：裘老师，要向您学习

A：这是模拟电路的经验吧？

B：这是最基本的电路规律

A：谢谢陈老师

裘老师：在这个群，陈老师为我们解答的疑问最多

B：又一个最基本的规律，某电路其中一个电阻变小，则总电阻（等效电阻变小），则总电流增大。这个是我高中时用过的，现在教通用10多年了，早忘了。

B：教物理时强调电路分析整体法隔离法结合

B：局部——整體——局部

浙绍越徐建光：@上虞中学陈东波，波塞冬（教师点评：源自希腊神话故事 海神 即称赞了不起）

2.陈东波提出电路分析的三条电路分析中最基本的规律（提示同学们在学习中也要进行类似的反省、总结和提高）

B：个人认为，不要把简单问题复杂化，高中选考题用高中已学的知识去解决。

杭·源清，吴，（C）@上虞中学陈东波，反馈没你说的那么简单，要分清楚正反馈和负反馈

C：我也没用到什么高深的知识点

B：@杭·源清，吴，不管怎么复杂，反馈是补偿

C：我了解你的意思，就是让学生记住结论就行了

B：@杭·源清，吴，没有，我真不是这个意思，更多地要跳出这个问题看问题，整体局部的思维方式是最重要的

C：变形之后问题是简单化了呀，并没有更复杂

B：本来就是一个最简单的问题，看你怎么思考。

C：我怎么思考不重要，重要的是学生能否理解，能否听懂

B：@杭·源清，吴，吴老师，我们的探讨很高兴，因为是纯碎的问题探讨

C：@上虞中学陈东波，我的意思是某些钻牛角尖的同学会让你解释为什么反馈的量偏小，你能通过简单易懂的计算来证明吗？

B：@杭·源清，吴，完全可以，比如贾老师所说的反证法。或者电路分析中最基本的规律：

（1）电路中某支路电阻减小，则该直路电流增大。

（2）电路中某电阻减小，总电流增大。

（3）电路中某部分两端电压增大，则该部分电流增大。

C：那不还是通过串并联电路来证明吗@上虞中学陈东波

B：本来就是基本的串并联规律及部分电路欧姆定律，不需要所谓的那些电子电路的专业术语或规律。

3.郑晓波提出的一点质疑。（提倡质疑，并说明发现问题的重要性）

郑晓波B的3条最基本定律在电子技术中是否存在例外？（请大家帮老师找特例，活动2）

4.来自永康教研贾志刚（D）、杭·源清，吴等人的反驳。（赞美质疑、求真精神）

D：1、纯电阻电路第3点没问题，2、我举负阻例子是为了说明：如果不加纯电阻电路这条件的话，第3点可能有问题。

余杭徐老师：贾老师严谨

B：贾老师，我是为大家分析处理问题提供一种可行的思路或者方法，分析电路有时候完全不必去纠结一些专业术语，专业概念，从大处看问题，从整体出发分析，整体隔离结合解决问题可能更好。

余杭徐老师：陈老师的用电路分析的基本方法把这个题的分析思路解释得很清楚。的确没必要让学生被专业术语吓着了。

C：如图电路三极管工作在放大状态，减小Rc，电路的电流并没有变化

C：电路中某电阻减小，总电流增大。所以这条在电控里一样不适用

B：满足第一条的前提下适用第二条，第一条都没满足，第二条当然不适用喽

B：这不是一个普适的规律，分析时是递进的关系，若满足第一条，则第二条……，或者说，这只是一种分析的可行思路。

浙绍越徐建光：波波，起起彼伏，不亦乐乎

C：我找出来了，确实第一条也不适用

B：@杭·源清，吴，对，所以说，这是一个若满足规律，则......，的分析过程。

B：我早上就说了，只是提供一条可行的思路而已

5.陈东波承认了局限性。（肯定陈东波勇于认错，礼貌辩论、尊重他人）

C：@上虞中学陈东波，所以还是要活学活用，不能生搬硬套

B 对这个题目是适用的，所以可用，对某个题目不适用，则弃之不用。

B：@杭·源清，吴，你说的对

浙绍越徐建光：电控不是纯物理

B：@浙绍越徐建光，老徐，见笑了

浙绍越徐建光：半导体不是纯电阻，非线性电阻

B：@浙绍越徐建光，那倒还真是“纯物理”

D：@杭·源清，吴，是，因为此时三极管ec间可以看成一个恒流源。

2019年4月技术选考真题

11.【加试题】如图所示的对称电路，三极管V3、V4工作在放大状态。下列分析中不正确的是

A.流过V1、V2的电流相同

B.增大R3阻值后，流过V1、V2的电流变小

C.增大R1阻值后，流过Ⅴ1的电流变小，流过V2的电流变大

D.减小R1阻值后，流过V1的电流变大，流过V2的电流不变

四、课后反思

此课由作者本人在2019年4月22日进行了课堂教学实践，大部分学生和听课老师反映较好。直接面对最新的技术选考题，学生觉得振奋，学习的积极性很高。通过学习，学生们也进一步认识到我们的技术选考题是高质量的，拥有此类题目，技术选考应该具备较好的选拔功能。在开展学生的角色扮演活动时候，很多同学都乐于承担其中的扮演角色，大部分学生都被这个别致的扮演教学活动深深吸引。部分学生坦率承认，在上这堂课之前他们也有类似陈东波老师的观点，上课后则保证以后对于包含二极管、三极管等非线性元器件的电子电路的分析一定要谨慎使用欧姆定律。

这个QQ讨论也有一定的波折，从瑞安-小花提出高质量的、有一定代表性的问题，到上虞中学陈东波的耐心解答，以及得到群里好多老师的称赞，陈东波得意洋洋，提出三条所谓的基本定律;然后郑晓波对此予以质疑，随后引发贾志刚、杭·源清 吴等人的反驳。后来陈东波从不情愿，而后又逐渐坦然，他承认了他原先提出的三条所谓的基本定律具有局限性。当然，更重要的是，学生对于电子电路的分析能力逐渐得到提高，学生的批判性思维的意识也得到了一定程度的培養。

总的说来，学生们还是乐于研究老师们对于考题的讨论，并很享受讨论当中这样的情节。另外在开展学生活动“问题二、请你们来帮我寻找特例”还应该根据学生的现有水平，老师应当提供一定程度的教学支架。重新认识旧题并在此基础上作出题变，这个教学活动如果课堂时间来不及，可以留一部分到课外做。

QQ群讨论内容可以历史查询：浙江省通用技术教学群，QQ群讨论时间（2019-04-12-----2019-04-16）。