探究学习在滞回电压比较器教学中的应用
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义
学习者探 究科学 性 问题
2证据 .
学 习者 自己确 定 什 么可 作 为 学习者在他人 的指导下则某 些数 数据 直接给出 ,学 习者进 行分析 数据 和分析方法都 给 了学 习 据 者
学 习者针对 问题 证据并进行收集 收集事实证据 3解 释 . 发形 成解 释
学 看总 结争 _ 让话 Z 后做 头 学习者在得到指导 的情况下搜 集 使用证 据形 成解释的可能途径已知 证据 已知 证据形成解释
、
探 究 学 习 的含 义
探 究学习具 有五大特征 : 习者 围绕科学性 问题展 开探究活 学 动 ;学习者获取可以帮助他们解释和评 价科 学性问题 的证据 ; 学
习者要根据事 实证据形成解 释 , 对科学性 问题做 出回答 ; 习者 学 通 过 比较其 他可能 的解 释 ,特别是那 些体现 出科 学性理解 的解
探 究 学 习 在 滞 回 电 压 比 较 器 教 学 中 的 应 用
口广西工业职业技术 学院 李仕游
【 摘
器教 学。
要】 引入探究学习先进理念, 利用其设计滞回电压比较
释, 来评 价他们 自己的解释 ; 学习者要交流 和论证 他们所提 出的
解释 。广西师范大学罗星凯教授与他的“ 科学探究性学 习的理论 与实验研究 ”课题组总结探究学 习的特征与不同程度的表现 , 如
表 2
输 入电压变化 同相输入端 电压 反相输人端 电压 L 5 输 出 M3 8
U 0
1a l .x 1 o m
一
UOl ‘ l l 雠
0 T壮 , uF
I 。
图 l 单限电压 比较器 电路及其 电压传输特性
( ) 二 小组 合 作探 究 如 下 问题
’
u= 一 。 。u 故其电压传输特性如图 1 右所示 。 那么滞 回电压 比较器 的工作原理和电压传输特性如何 呢?
U 0
光二极 管亮起来 , 则说 明集成运算放大器 L 3 8输 出 U + 不 M5 o U, = 亮 的话 , 输出 U 一 o U 。按照上述前五个问题 实验验证 刚才回答 的 = 结论 , 结果填入下 面的表格 中( 2 。 表 )
u。
跳变时
继续减小 U .
+U
一 _
附: 根据表格的数据, 本小组探 究结论是
图 2 滞回电压比较器 具体探究 以下几个问题 :
( ) 三 解释 滞 回 电 压 比较 器的 探 究 问题
1 . 根据电路 ,同相输入端 电压 u p与输出电压 U 的关系如何? 。
答 : u= 。z U
U时 , z 如果 U再 增大一个无 穷小量 , i 集
成运算放大器输出由 U + o U 变为 u: U。 = f一 . 4当 u U 时 , . 一 继续增 大 u, 出电压 I 有没有变化 ?为什 输 1
么?此时 同相输入端电压 u p等于多少? 答: 没有变化 , 因为此时 u u一
找 到 比课本 更好更新 的知识 , 也有更 好的 案 例。 充分利用 网络资源是培养学生 自学
能 力的好方法 。 网络上 的教程 比教材 上的 更 具体和 直观 , 更易 于学 习 , 而且数 量非 常多 , 覆盖 的知识面 也更广 , 时间上 比较 自由 ,学生在课 内和课外都可以学 习。 教 师应经 常在 网上挑 选具 有代表 性和趣 味 性 的教程给学生练习 ,激发学生的兴趣 ,
滞 回电压 比较器是《 模拟 电子技术》 教材的教学难点之一 , 教 师难教 , 学生难懂 , 一直以来是教师力求突破的教学难点 。 学生理
解 困难 的原 因有 以下几 个方面 : 不理解 “ 回” 滞 的概 念 ; 同相输入
首 先让学生学 习掌握集成运算 放大器非线性工作 时 的工作
特点 :
发求知欲望 , 从而培养创新能力 。 四 、通 过网络 资源培 养学 生的 自学
能 力
自学加深对知识 的掌握程度 。 五、 改革考核方法 在 P oohp课程 的第 一节课 ,教师 htso 应宣布这 门课 的成绩评定办法 , 即平时成 绩 占 6 %, 0 期未 综合设计 占 4 %。 也是 0 这
1 . 根据电路 , 同相输入端 电压 u p与输出电压 U 的关系如何? 。 2冈接通 电源瞬 间 , .0 由于 正反 馈的作用 , 出电压 u= U , 输 o 反 +
相 输人端输入电压 u为负值 , 。 此时 同相输 入端的 电压 u p等于多 少?集成运算放大器两输入端 的电压 比较如何?如果此 时减少输 入电压 u, , 输出电压有 没有改 变? 3随后 u逐渐增大 , . . 当增大到多大时集成运算放大器输 出由
学 的 效果 。
互联 网资讯非常 丰富 , 网上有很 多的
为了防止有些学生平 时不交作业 , 了期 到
末才 匆忙赶作业 的现象 。 由于 P o so h t hp o 是一 门操作性很强 的课程 , 因而不设置考
P o so h t hp教程和资源可供学 习利用 , o 可以
极 大地 拓展 学生 的思维 和视野 , 且往往 能
则负 ” 。
。 zu U ,p<u, ; 符合 “ 反大
5当 U 一 , u + . o U 时 u 由 i U 逐渐减小 , = = 当减小 到多少时集成 运算放大器输 出电压由 U 一 为 U + o U变 = o U? = 答 : u u- 当 - p- = ̄ . 。z , U 时 如果 u再减小一个无穷小量 , i 符
一
限电压 比较器 , 在单 限电压 比较器 中 , 输入 电压在 阀值电压附近 的任何 微小变化 , 都将 引起输出 电压 的跃 变 , 管这种微小变化 不 是来源于输入信号还是外部干扰 。因此单 限电压 比较器很灵 敏 ,
但是抗干扰能力差 。而滞 回电压 比较器引入 了正反馈 , 具有滞 回 特性 , 即具有惯性 , 因此抗干扰能力强。 对于如图 1 所示的单限 电压 比较器来说 , 由理想集成运放 的
u + z 为 U= U? 。 U变 : o一 z
2刚接通电源瞬间 , . 由于正反馈 的作用 , 出电压 U + 反 输 o U, = 相输入端输入 电压 U为负值 , 时同相 输入端的 电压 u i 此 p等于 多 少?集成运算放大器 两输入端 的电压 比较如何 ?如果此时减 少输
入 电压 u, 出电压有没有改变? 。 输 答 : u ‘ z ̄ D u U - p>u, j , - - 符合 “ 同大 则正 ”如 果此时 ,
P o so ht hp是 功能强大 的图像处理 软 o 件, 功能繁 多 , 工具非常丰富 , 编辑 手段和 技巧层 出不穷 , 要学好不是一朝一夕的事 情 。教师应从激发学生 的学 习兴趣人手 。 根据教学需要调整教学 内容 , 采用 案例教 学法 , 着重 培养 学生的创新能力和 自学能 力, 改革考 核办法 , 这样才 能真正提 高教
他人指导 广泛 的指导
学 习者 阐述 和论 的论据表达 自己的解释 证 自己的解 释 多 —一 ! —一
学 习者 自主探究 的程度———÷ 少 教 师和学 习材料指导的程度—— — 多
@
非线性区的特点 可知 : 当输入电压 U >Ua 时 , o一 一 ;当输入 电压 U < 时 , . E U= u r ;u
合“ 同大则正”集成运算放大器输出由 U 一 , o U 变为 u= U 。 = o+ 6试画出滞回电压 比较器 的电压传输特性 曲线 。 .
u 1
答 : 图 4所 示 。 如
( 下转 第 12页 ) 3
图 3 滞 回电压 比较器实物连接 图
@
充, 使学生在每次创作的过程 中培养分 析 问题 、 解决问题的能力 。 获得 成就感 , 并 激
卷笔试 。采用学 习与考试 同步的方法 , 即 在学 习过程 中考试 ,在考试过程 中提 高。
后 , 师 引 导学 生验 证 二 设
+ 5 V
减少输入 电压 u, 仍然有 U + o U。 = 3随后 u逐渐增 大 , . . 当增大到多大时集成运算放大器输 出由
u= U 变 为 u U ? o+ z 一 z
答: uu 当 i =
表 1 示。 所 二 、 究 学 习在 滞 回 电 压 比较 器教 学 中 的具 体 应 用 探
( ) 一 问题 情 境
【 关键词 】 究学习 滞 回电压 比较 器 教 学 应 用 探
【 中图分类号】G 【 文献标识码】A
【 文章编号 】 5—892 1 ) C 02— 3 0 0 98(020 一 170 4 3
实验器材 :集成运算放大器 L 5 ,5 5 M3 8 一 - V可调直流电源一
个 ,5 + V和 一V直流 电源各一个 ,电阻 10 一个 ,k 两 个 , 5 0Q lQ 4 0 一个 , 向稳压二极管 ( z5 一个 , 7Q 双 u= V) 发光 二极 管一 个。实
物 连接 电路 如 图 3所 示 。 师 指 导 学 生连 接 电路 , 提示 , 果 发 教 并 如
设 U+ 为同相输入端 电压 , 为反相输入端电压 , U+ U一 当 >u一 时 ,l= +U M 当 U+ t 。 ; O <U一 , 。 时 U =一 u 啪。教师将之归纳为“ 同
大则正 , 大则 负” 反 。 集成 运算放大器在 开环状态下组成 的电压 比较器 是一种单
端 的电压随着输出电压的改变而改变 ; 对一般 电压 比较 器工作原 理掌握不透彻 ; 对反相输入端 电压增大和减小输 出发生跃变 的临 界 点模 糊不清。 为此 , 本文研究探究学 习的内涵 , 利用探究学 习来 解 决滞 回电压 比较器教学上的难题。
学 习者从证 据 出 出解释
4 价 . 评
学 习者独 立地 考 察其 他 事实 学习者被引导到科学知识 的领域 可能的联系被给出
学 习者使解 释与 源 ,建 立事 实 与 已有解 释 来 和来源
科学 知识 相联系 的联系
5 表 . 发
学 习者用 合理 的 、合 乎 逻辑 学习者 阐述 自己解释 的过程 得到 学习者 阐述 自己解释 的过程得 到了 表达 的步骤和程序都被给出
通电并且 U 一V i 1 =
() V
( V)
() V
图 2为滞回电压 比较 器电路 ,运用瞬时极性法可判断 R 与 :
R 引入 正 反 馈 。
减小 U , 当 U= U ,u 由负 o+ z 。 值增大 ,1跳变时 1 。 继续增大 u 。
U o
当 u= U ,减小 U, o一 。
4当 u= U 时 , . o- 继续增 大 u, 出电压 I 有没有变化 ?为什 。 输 1 。 么?此时同相输 入端 电压 u p等于多少? 5当 U= U 时 , u + . o一 u 由 i U 逐渐 减小 , = 当减小 到多少时集成 运算放大器输出电压 由 u U 变 为 U= U? 一 o+ 6 画出滞 回电压 比较器的电压传输 特性 曲线 。 . 试 在学生小组讨 论后 , 对以上六个 问题提问六个小组 , 各小组 的代表 回答 , 教师 只听他们说出结论 , 不做点评 。 六个问题 回答完
表 1 基本特征 1 . 问题 学习者 自己提出一个问题 探究的不 同程度 学 习者从所 提供 的问题 中选择 , 学习者探究 的问题来 自教师 、学 习 学 习者 探 究直接 来 自教 师 、 据此提 出新 的问题 材料或其他 途径 ,但 问题不那 么直 习材料或其他途径 的问题 学 接 ,需要有 所改变或 自己体会其 含
学习者探 究科学 性 问题
2证据 .
学 习者 自己确 定 什 么可 作 为 学习者在他人 的指导下则某 些数 数据 直接给出 ,学 习者进 行分析 数据 和分析方法都 给 了学 习 据 者
学 习者针对 问题 证据并进行收集 收集事实证据 3解 释 . 发形 成解 释
学 看总 结争 _ 让话 Z 后做 头 学习者在得到指导 的情况下搜 集 使用证 据形 成解释的可能途径已知 证据 已知 证据形成解释
、
探 究 学 习 的含 义
探 究学习具 有五大特征 : 习者 围绕科学性 问题展 开探究活 学 动 ;学习者获取可以帮助他们解释和评 价科 学性问题 的证据 ; 学
习者要根据事 实证据形成解 释 , 对科学性 问题做 出回答 ; 习者 学 通 过 比较其 他可能 的解 释 ,特别是那 些体现 出科 学性理解 的解
探 究 学 习 在 滞 回 电 压 比 较 器 教 学 中 的 应 用
口广西工业职业技术 学院 李仕游
【 摘
器教 学。
要】 引入探究学习先进理念, 利用其设计滞回电压比较
释, 来评 价他们 自己的解释 ; 学习者要交流 和论证 他们所提 出的
解释 。广西师范大学罗星凯教授与他的“ 科学探究性学 习的理论 与实验研究 ”课题组总结探究学 习的特征与不同程度的表现 , 如
表 2
输 入电压变化 同相输入端 电压 反相输人端 电压 L 5 输 出 M3 8
U 0
1a l .x 1 o m
一
UOl ‘ l l 雠
0 T壮 , uF
I 。
图 l 单限电压 比较器 电路及其 电压传输特性
( ) 二 小组 合 作探 究 如 下 问题
’
u= 一 。 。u 故其电压传输特性如图 1 右所示 。 那么滞 回电压 比较器 的工作原理和电压传输特性如何 呢?
U 0
光二极 管亮起来 , 则说 明集成运算放大器 L 3 8输 出 U + 不 M5 o U, = 亮 的话 , 输出 U 一 o U 。按照上述前五个问题 实验验证 刚才回答 的 = 结论 , 结果填入下 面的表格 中( 2 。 表 )
u。
跳变时
继续减小 U .
+U
一 _
附: 根据表格的数据, 本小组探 究结论是
图 2 滞回电压比较器 具体探究 以下几个问题 :
( ) 三 解释 滞 回 电 压 比较 器的 探 究 问题
1 . 根据电路 ,同相输入端 电压 u p与输出电压 U 的关系如何? 。
答 : u= 。z U
U时 , z 如果 U再 增大一个无 穷小量 , i 集
成运算放大器输出由 U + o U 变为 u: U。 = f一 . 4当 u U 时 , . 一 继续增 大 u, 出电压 I 有没有变化 ?为什 输 1
么?此时 同相输入端电压 u p等于多少? 答: 没有变化 , 因为此时 u u一
找 到 比课本 更好更新 的知识 , 也有更 好的 案 例。 充分利用 网络资源是培养学生 自学
能 力的好方法 。 网络上 的教程 比教材 上的 更 具体和 直观 , 更易 于学 习 , 而且数 量非 常多 , 覆盖 的知识面 也更广 , 时间上 比较 自由 ,学生在课 内和课外都可以学 习。 教 师应经 常在 网上挑 选具 有代表 性和趣 味 性 的教程给学生练习 ,激发学生的兴趣 ,
滞 回电压 比较器是《 模拟 电子技术》 教材的教学难点之一 , 教 师难教 , 学生难懂 , 一直以来是教师力求突破的教学难点 。 学生理
解 困难 的原 因有 以下几 个方面 : 不理解 “ 回” 滞 的概 念 ; 同相输入
首 先让学生学 习掌握集成运算 放大器非线性工作 时 的工作
特点 :
发求知欲望 , 从而培养创新能力 。 四 、通 过网络 资源培 养学 生的 自学
能 力
自学加深对知识 的掌握程度 。 五、 改革考核方法 在 P oohp课程 的第 一节课 ,教师 htso 应宣布这 门课 的成绩评定办法 , 即平时成 绩 占 6 %, 0 期未 综合设计 占 4 %。 也是 0 这
1 . 根据电路 , 同相输入端 电压 u p与输出电压 U 的关系如何? 。 2冈接通 电源瞬 间 , .0 由于 正反 馈的作用 , 出电压 u= U , 输 o 反 +
相 输人端输入电压 u为负值 , 。 此时 同相输 入端的 电压 u p等于多 少?集成运算放大器两输入端 的电压 比较如何?如果此 时减少输 入电压 u, , 输出电压有 没有改 变? 3随后 u逐渐增大 , . . 当增大到多大时集成运算放大器输 出由
学 的 效果 。
互联 网资讯非常 丰富 , 网上有很 多的
为了防止有些学生平 时不交作业 , 了期 到
末才 匆忙赶作业 的现象 。 由于 P o so h t hp o 是一 门操作性很强 的课程 , 因而不设置考
P o so h t hp教程和资源可供学 习利用 , o 可以
极 大地 拓展 学生 的思维 和视野 , 且往往 能
则负 ” 。
。 zu U ,p<u, ; 符合 “ 反大
5当 U 一 , u + . o U 时 u 由 i U 逐渐减小 , = = 当减小 到多少时集成 运算放大器输 出电压由 U 一 为 U + o U变 = o U? = 答 : u u- 当 - p- = ̄ . 。z , U 时 如果 u再减小一个无穷小量 , i 符
一
限电压 比较器 , 在单 限电压 比较器 中 , 输入 电压在 阀值电压附近 的任何 微小变化 , 都将 引起输出 电压 的跃 变 , 管这种微小变化 不 是来源于输入信号还是外部干扰 。因此单 限电压 比较器很灵 敏 ,
但是抗干扰能力差 。而滞 回电压 比较器引入 了正反馈 , 具有滞 回 特性 , 即具有惯性 , 因此抗干扰能力强。 对于如图 1 所示的单限 电压 比较器来说 , 由理想集成运放 的
u + z 为 U= U? 。 U变 : o一 z
2刚接通电源瞬间 , . 由于正反馈 的作用 , 出电压 U + 反 输 o U, = 相输入端输入 电压 U为负值 , 时同相 输入端的 电压 u i 此 p等于 多 少?集成运算放大器 两输入端 的电压 比较如何 ?如果此时减 少输
入 电压 u, 出电压有没有改变? 。 输 答 : u ‘ z ̄ D u U - p>u, j , - - 符合 “ 同大 则正 ”如 果此时 ,
P o so ht hp是 功能强大 的图像处理 软 o 件, 功能繁 多 , 工具非常丰富 , 编辑 手段和 技巧层 出不穷 , 要学好不是一朝一夕的事 情 。教师应从激发学生 的学 习兴趣人手 。 根据教学需要调整教学 内容 , 采用 案例教 学法 , 着重 培养 学生的创新能力和 自学能 力, 改革考 核办法 , 这样才 能真正提 高教
他人指导 广泛 的指导
学 习者 阐述 和论 的论据表达 自己的解释 证 自己的解 释 多 —一 ! —一
学 习者 自主探究 的程度———÷ 少 教 师和学 习材料指导的程度—— — 多
@
非线性区的特点 可知 : 当输入电压 U >Ua 时 , o一 一 ;当输入 电压 U < 时 , . E U= u r ;u
合“ 同大则正”集成运算放大器输出由 U 一 , o U 变为 u= U 。 = o+ 6试画出滞回电压 比较器 的电压传输特性 曲线 。 .
u 1
答 : 图 4所 示 。 如
( 下转 第 12页 ) 3
图 3 滞 回电压 比较器实物连接 图
@
充, 使学生在每次创作的过程 中培养分 析 问题 、 解决问题的能力 。 获得 成就感 , 并 激
卷笔试 。采用学 习与考试 同步的方法 , 即 在学 习过程 中考试 ,在考试过程 中提 高。
后 , 师 引 导学 生验 证 二 设
+ 5 V
减少输入 电压 u, 仍然有 U + o U。 = 3随后 u逐渐增 大 , . . 当增大到多大时集成运算放大器输 出由
u= U 变 为 u U ? o+ z 一 z
答: uu 当 i =
表 1 示。 所 二 、 究 学 习在 滞 回 电 压 比较 器教 学 中 的具 体 应 用 探
( ) 一 问题 情 境
【 关键词 】 究学习 滞 回电压 比较 器 教 学 应 用 探
【 中图分类号】G 【 文献标识码】A
【 文章编号 】 5—892 1 ) C 02— 3 0 0 98(020 一 170 4 3
实验器材 :集成运算放大器 L 5 ,5 5 M3 8 一 - V可调直流电源一
个 ,5 + V和 一V直流 电源各一个 ,电阻 10 一个 ,k 两 个 , 5 0Q lQ 4 0 一个 , 向稳压二极管 ( z5 一个 , 7Q 双 u= V) 发光 二极 管一 个。实
物 连接 电路 如 图 3所 示 。 师 指 导 学 生连 接 电路 , 提示 , 果 发 教 并 如
设 U+ 为同相输入端 电压 , 为反相输入端电压 , U+ U一 当 >u一 时 ,l= +U M 当 U+ t 。 ; O <U一 , 。 时 U =一 u 啪。教师将之归纳为“ 同
大则正 , 大则 负” 反 。 集成 运算放大器在 开环状态下组成 的电压 比较器 是一种单
端 的电压随着输出电压的改变而改变 ; 对一般 电压 比较 器工作原 理掌握不透彻 ; 对反相输入端 电压增大和减小输 出发生跃变 的临 界 点模 糊不清。 为此 , 本文研究探究学 习的内涵 , 利用探究学 习来 解 决滞 回电压 比较器教学上的难题。
学 习者从证 据 出 出解释
4 价 . 评
学 习者独 立地 考 察其 他 事实 学习者被引导到科学知识 的领域 可能的联系被给出
学 习者使解 释与 源 ,建 立事 实 与 已有解 释 来 和来源
科学 知识 相联系 的联系
5 表 . 发
学 习者用 合理 的 、合 乎 逻辑 学习者 阐述 自己解释 的过程 得到 学习者 阐述 自己解释 的过程得 到了 表达 的步骤和程序都被给出
通电并且 U 一V i 1 =
() V
( V)
() V
图 2为滞回电压 比较 器电路 ,运用瞬时极性法可判断 R 与 :
R 引入 正 反 馈 。
减小 U , 当 U= U ,u 由负 o+ z 。 值增大 ,1跳变时 1 。 继续增大 u 。
U o
当 u= U ,减小 U, o一 。
4当 u= U 时 , . o- 继续增 大 u, 出电压 I 有没有变化 ?为什 。 输 1 。 么?此时同相输 入端 电压 u p等于多少? 5当 U= U 时 , u + . o一 u 由 i U 逐渐 减小 , = 当减小 到多少时集成 运算放大器输出电压 由 u U 变 为 U= U? 一 o+ 6 画出滞 回电压 比较器的电压传输 特性 曲线 。 . 试 在学生小组讨 论后 , 对以上六个 问题提问六个小组 , 各小组 的代表 回答 , 教师 只听他们说出结论 , 不做点评 。 六个问题 回答完
表 1 基本特征 1 . 问题 学习者 自己提出一个问题 探究的不 同程度 学 习者从所 提供 的问题 中选择 , 学习者探究 的问题来 自教师 、学 习 学 习者 探 究直接 来 自教 师 、 据此提 出新 的问题 材料或其他 途径 ,但 问题不那 么直 习材料或其他途径 的问题 学 接 ,需要有 所改变或 自己体会其 含