关键词: 结构决定功能 思维模式 电子控制技术
在教学中建立并应用学科思维模式是培养能力的重要的途径,提炼学科思维模式,提高我们的教学效果,进而提升学生的思维能力。
一、“结构决定功能”的思维模式
1.什么是思维模式
搜狗百科中关于思维模式有如下描述:“思维模式(thinkingmodel),是人脑多种思维过程和思维结果的集合;是人类通过对客观世界的认识和实践,并受一系列基本概念所规定和制约的、已经被模式化的思维定势;是人们看待事物的观点、参考结构和信念的一种内在程式,并对人们的言行(以至于影响外部世界)起着决定性的作用。”由此可见,思维模式是一种定势,是一种程式,类似于数学、物理中的公式、定理。
2.“结构决定功能”思维模式的含义
在通用技术必修二《技术与设计》第一单元中讲到:结构不仅是事物存在的一种形式,而且对事物的功能和作用产生着直接影响。结构的改变可能导致功能的变化。所以本文中“结构决定功能”思维模式的含义就是从分析结构来明确功能从而解决问题。
二、应用1---组成相同、结构不同
例[2018浙江联考]在电路试验板上搭接好如图所示电路,用手遮一下光敏电阻RG后拿开10脚会出现一个宽度(持续时间) 一定的低电平,持续时间由C1和R1决定。 从手遮住光敏电阻RG开始,下列关于电路中发光二极管的描述正确的是
A.先闪烁,后一直亮 B.先不亮,后闪烁 C.先一直亮,后闪烁 D.先闪烁,后不亮
在这个电路中,有延时电路(下左图)和振荡电路(下右图),它们组成一样,都是电容、电阻以及逻辑门。
通过观察它们结构可以发现,电容的连接一样,电阻的连接不一样。延时电路电阻一端是接电源,而振荡电路的电阻是接入2个逻辑门之间。不同的地方还有延时电路的输入和输出是同一个逻辑门,而振荡电路一个逻辑门的输入+一个逻辑门的输出。如果直接从分析工作过程入手,由于组成部分相同,结构相似,学生会被“绕”进去。通过比较这些结构的不同,就显得比较清晰,从而理解它们功能的不同,这个题目就迎刃而解了。这就好像搭积木,积木虽然都一样,但是由于结构不同,可以搭成各式各样的形状。
三、应用2—组成不同、结构相同
如下2个电路图,左图为2019年11月真题电路的截图,V1基极高使得V1导通,继电
器常开触点闭合,触点闭合又使得V1基极出高,继续保持V1导通。
右图为2018年11月真题,V3导通之后,使得V2的基极出低,V2导通;V2导通使得V1的基极出高,又使V1导通。
这两个电路组成部分虽然不同,但是结构一样,将输出接到输入,保持前一个输出状态,实现的功能一样。在看电路的时候,通过观察类似结构,很快就能“抓出”其达成的功能。
四、应用3—小模块结构
所谓小模块结构,就是一些相对独立、功能单一的模块,掌握这些小模块功能,有助于快速理解整个电路的功能,在电路故障排除中显示出其独特的作用。
[2018浙江联考]如图所示是小明设计的模拟声光控路灯电路,实现的功能是天黑且有声音时,路 灯“V2”亮。 安装完毕进行调试时发现,天亮时有声音灯就亮,天黑时不管有没有声音灯都不亮。 下列故障原因分析中合理的是
A.光敏电阻Rg 坏了
B.三极管V1 的集电极和发射极接反了
C.Rg 和R3 位置接反了
D. 门电路集成块错拿了,装在电路中的门是与非门
故障原因是与设定的功能相反,也就是说输入和输出不对应。输入部分的结构是最常见的电阻和光敏电阻串联分压电路,我们可以称之为“小模块”,那么首先考虑出现故障的原因就是输入接反。这样的思维模式先入为主,从结构入手,而不是单纯的解题而解题。
在电子控制技术中,还有很多这样的例子,本文就不一一描述了。“结构决定功能”的思维模式其实就是设计的思维模式的一种。在教学过程中,教师引导学生站在设计者的角度考虑问题,主动去解决问题,这才是通用技术学科教学真正的目的!
[1]搜狐百科词条:思维能力 思维模式
[2]陈青英. 论文《基于系统理论的“结构分析法”在通用技术教学中的应用》,2018
[3]顾建军.技术与设计1和2 (通用技术必修模块教材),江苏教育出版社,2015
论文作者:陈青英
论文发表刊物:《教育学文摘》2019年8月第15期
论文发表时间:2020/1/15
标签:结构论文; 电路论文; 思维模式论文; 功能论文; 电阻论文; 基极论文; 技术论文; 《教育学文摘》2019年8月第15期论文;