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启发式教学方法在电法勘探教学中的应用

来源:教育教学论坛     2019-6-10 18:29:59      点击:

胡雄武 吴荣新 张平松 胡泽安

摘要:电法勘探是勘探地球物理学中的一个重要分支,是电学、电磁学、电子学及电化学等在解决地质学问题中发展起来的一门应用科学,具有内容多、重点多、知识点相对分散等特点。但是,应用型人才培养计划对该课程的学时安排有限,而强化课堂教学质量无疑是整体提高教学质量的一个重要环节。本文运用“启发式”教学方法,强化学生对基本概念、基本原理和工作方法等重点内容的掌握,增强学生的学习兴趣,进一步提高学生发现问题、分析问题和解决问题的能力。

关键词:电法勘探;启发式教学方法;教学质量

中图分类号:G642.41 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2018)37-0151-02

《电法勘探课程》内容多、重点难点多及内容之间相对分散的特点是影响教学质量的主要问题所在。如何采用良好的教学方法激发学生的学习兴趣,提高学生学习的能动性是改善当前《电法勘探课程》教学质量的关键。本文所探讨的正是笔者及所在教研团队基于这一现状而开展的教学研究工作,具体在课堂教学过程中,通过灵活运用“启发式”教学方法,帮助学生理清思路、把握重点、分析难点、强化理解与记忆,促进学生发现问题、分析问题和解决问题等能力的提高,进而进一步激发学生的学习兴趣。[1]

一、运用启发式教学方法强化学生对重点知识的掌握

“启发式”教学是根据教学目的、内容、学生的知识水平和知识规律,运用各种教学手段,采用启发诱导办法传授知识、培养能力,促使学生积极主动地学习的一种教学方法,它更是一种教学思想、教学原则和教学观,当代世界各国的教学改革都与其紧密相关。

根据《电法勘探课程》内容多、重点难点多、知识点分散且容易混淆等特点,笔者在教学过程中,尝试运用相似联想、图文联想、因果联想等方法,启发学生找出现象和原理之间的内在规律,并归纳总结出便于记忆的要点、口诀或图示,从而化难为易,化繁为简,便于学生理解和掌握知识[2]。如在讲授“电法勘探概念”时,启发学生总结出“基础”、“方法”和“目标”三要素,分别指“岩矿石的电性性质差异”、“观测与分析电磁场在时间和空间上变化规律”和“解决矿产、水文、工程、及环境等领域涉及的相关地质问题”。并在后续授课过程中,同样将这三要素套用于其他勘探方法的概念,取得了良好的效果,便于学生记忆。在讲授“电阻率法的工作方法和原理”一节时,启发学生联想自己分别在初中和高中物理学中所学习的“伏安法测电阻原理”及“电阻率的概念”,在“伏安法测电阻原理”这一部分内容中,学生很快想起自己曾利用电压表并联来测量电阻两端的电压,用电流表串联来测量电阻通过的电流强度,并依据欧姆定律计算出所测未知电阻器的电阻大小;在“电阻率概念”内容中,学生并联想到R=ρl/S这个公式,其中ρ就是电阻比例系数(即电阻率),然后学生将该公式进行变换为ρ=■R=■■,进一步推理并认识到电阻率是表征介质导电性的一个物理参数,与介质本身的尺寸无关,并且可以利用“伏安法测电阻原理”获得这个参数,由此学生并掌握了电阻率参数的物理定义及其测试方法。将这一认识与电法勘探中“电阻率法的工作方法和原理”联想在一起,并与电阻率法勘探的概念結合起来,学生并对电阻率法勘探有了一个基本的认识,并对下一步学习有了一个基本的方向,如在进行大地电阻率测量时,面积S和长度l如何确定等。

二、运用启发式教学方法激发学生学习兴趣

浓厚的学习兴趣是提高学生学习知识热情的最好动力来源。在课堂教学过程中如何提高学生的学习兴趣,使他们积极参与到教学活动中,是提高教学质量的关键环节之一。如笔者在讲授“电磁感应法原理”时,首先鼓励学生去寻找日常生活中接触到的基于这一原理的产品、设备或工作技术等,在随后的几分钟时间里,学生们经过相互交流与探讨之后提到家里炒菜所用的电磁炉,指出“它是利用交变电流通过线圈产生方向不断改变的交变磁场,处于交变磁场中的导体内部将会出现涡旋电流,这是涡旋电场推动导体中载流子运动所致;涡旋电流的焦耳热效应使导体升温,从而实现加热”。最后,一名学生总结出“电生磁,磁生电、电转热”的口诀,受到大家的认可。同样,学生在学习“时间域瞬变电磁法”的时候,根据瞬变电磁法的观测过程,在上述口诀的基础上,将瞬变电磁法的工作原理归纳为“电生磁,磁生电,电生磁,磁生电”的新十二字口诀,分别表示“在发射线圈中通以稳态电流,此时在线圈的周围即产生稳定的一次磁场,即电生磁”;“在发射线圈中电流关断以后,周围空间中的一次磁场消失,此时穿过地下良导介质中的磁通量发生明显变化,感应出涡流,形成电场,即磁生电”;“由于良导介质具有阻抗作用,涡流逐渐衰减,形成变化的电场,同时产生变化的磁场,即电生磁”;“周围空间中变化的磁场向外传播,被接收线圈所观测,得到感应电动势,即磁生电”。通过以上口诀的归纳与概括,学生对复杂的瞬变电磁场感应过程有了良好的认识,且便于记忆。再比如,笔者再讲授“时间域电磁法与频率域电磁法”时,学生们对频率域电磁法中的远区、过渡区和近区的概念常常与时间域电磁法中的早期、过渡期和晚期概念混淆,不易理解且容易记错,笔者在讲过频率域与时间域的转换关系之后,一名学生以此为依据,总结出“远即早,近即晚,过渡在中间”的口诀从空间和时间两个角度概括了频率域与时间域电磁场之间的对应关系,获得了其他同学的广泛认同。以上这些归纳口诀具有简明扼要、重点突出、意境明确和便于记忆的特点,极大地激发了学生的学习兴趣。通过这种教学方式的运用,学生深刻体会了学习方法的重要性,并逐渐形成一套适合自己的学习方法,养成了善于归纳、善于总结和勤记忆的良好学习习惯。

三、熟悉教学内容及学生情况是启发式教学法取得成效的关键

为使“启发式”教学方法在电法勘探教学过程中取得良好的成效,要求教师积极备课,重点抓住教材的选择、教案的制定、PPT的制作以及教学方法的灵活运用等环节,同时做到对教学内容烂熟于心,打通前后章节之间的联系,形成网状知识结构。对学生的基本情况熟悉了解,就可以因势利导、因材施教,有效启发和引导学生。因此,在“启发式”教学方法运用过程中,除上述备课环节外,还要求教师要“备学生”,通过师生见面会、学生座谈会以及积极参与学生组织的各项活动等形式了解学生的学习成绩、人员组成、个性特点以及教育背景等情况,做到心中有数。

四、结束语

综上所述,在电法勘探课堂教学过程中,根据教学的目标及内容,适当选择“启发式”教学方法进行多种形式的教学活动,是强化重点和难点知识、提高教学质量的重要手段。同时,教学过程是动态变化的,教师还需根据课堂氛围和学生的反应,灵活调整和运用“启发式”教学方法,争取更好地做到“教”与“学”的有效结合,从而激发学生的学习兴趣,充分提升学生学习的主观能动性。

参考文献:

[1]程志平.电法勘探教程[M].北京:冶金工业出版社,2007.

[2]黎志东,鲍向红,徐志凯,等.启发式教学法在医学微生物学教学中的应用[J].山西医科大学学报:基础医学教育版,2001,3(4):312-313.(Li ZD,Bao XH,Xu ZK,et al.The application of heuristic teaching method in medical microbiology teaching [J].Journal of Shanxi Medical University(Basic Medical Education),2001,3(4):312-313 (in Chinese))


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