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【关键词】光伏发电系统;最大功率点;跟踪
目前光伏发电系统功能还不够完善,由于成本要求,较少采用最大功率控制,蓄电池的充电控制方案也较少。本文讨论了光伏电池输出特性与太阳能电池板MPPT控制的关系。在不提高控制器成本的情况下,将最大功率点跟踪(MPPT)控制策略应用到光伏发电系统中,此控制策略可以跟踪蓄电池的最大充电功率,最大程度地利用太阳能,实现光伏发电系统的智能化控制。解决了由于光伏电池的输出特性受负载状态、日照强度和环境温度等各种外在因素影响,从而影响输出功率,导致系统效率降低等问题。
1、光伏发电系统介绍
光伏发电系统是利用光伏电池的光伏效应,将太阳光辐射能直接转换成电能的一种新型发电系统。光伏发电系统一般包括光伏电池阵列、控制器、逆变器(离网和并网)、蓄电池、负载五大部分。图1.1所示是太阳能光伏发电系统结构框图。
图1.1 太阳能光伏发电系统
2、 光伏电池的输出功率的特性
在一定的环境温度和太阳光强度下,光伏电池的负载RL的阻值从0逐渐变化到无穷大时,可以得到光伏电池的输出特性曲线,即光伏电池的I-U特性曲线。我国应用的标准测试条件定义为日照强度为1000W/,光伏电池温度为25℃,太阳辐射光谱为AM1.5。
2.1. 光伏电池的输出特性
本文选用四块光伏电池并联,组成光伏电池组件方阵。光伏电池的参数为:
光伏电池组件主要参数
额定功率:20W 额定电压:17.2V
额定电流:1.17A 开路电压:21.4V
短路电流:1.27A 尺寸:430mm×430mm×28mm
光伏电池组件输出接入阻值可从0Ω变化到1000Ω的可调变阻器,调节可调变阻器,记录光伏电池组件输出的电压、电流值,每次记录的对应的电压值和电流值为一组,记录20组,请见表2.1所示。
表2.1 光伏电池组件输出的电压值、电流值
利用MATLAB软件进行仿真,程序为:
u=[0.049 1.338 2.465 3.261 4.053 5.607 6.582 7.63 9.673 11.692 12.964 13.579 14.650 15.318 15.903 16.237 16.495 16.754 16.828 16.896];
i=[0.060 0.059 0.057 0.056 0.055 0.053 0.051 0.048 0.044 0.038 0.033 0.030 0.024 0.019 0.014 0.010 0.007 0.005 0.003 0.001];
plot(u,i,' -+') ;
xlabel('U/V ');ylabel(' I/A ') ;
hold on;
p=u.*i;
plot(u,p,' -o')
xlabel('U/V ');ylabel('P/W ')
得到的光伏电池I-U特性曲线和输出功率曲线的仿真结果为如图2.1、图2.2所示。
由图2.1、图2.2可以看出:光伏电池的I-U特性曲线和光伏电池的输出功率曲线是两条非线性曲线,当光伏电池输出电压比较小时,随着电压的变化,输出电流的变化很小,光伏电池近似为一恒流源,当光伏电池输出电压超过一定的临界值时,光伏电池输出电流急剧下降,光伏电池近似为一恒压源。图2.3是将光伏电池的I-U特性曲线和光伏电池的输出功率曲线合在一个图中,可以看出,在最大功率点左侧为近似恒流源段,在最大功率点右侧为近似恒压源段,在一定的电池温度和日照强度下,光伏电池有唯一的最大输出功率点。在图2.3中,Vm是最大功率点电压、Im是最大功率点电流、Pm是最大功率点功率。
由光伏电池输出特性可知:在一定的日照强度和温度下,光伏电池只有在某一输出电压时,输出功率才能达到最大值,即在该工作点能得到当前温度和日照条件下的最大输出功率,此点被称为最大功率点(Maximum Power Point,MPP),但是由于光伏电池的输出特性受负载状态、日照强度和环境温度等各种外在因素影响,输出电压和电流会发生很大变动,从而影响输出功率,导致系统效率降低。为了有效的利用光伏电池,对光伏电池进行最大功率跟踪(the Maximum Power Point Tracking,MPPT)显得尤其重要。
3 太阳能电池板的MPPT控制
结合太阳能MPPT控制特点,本文采用滞环比较法跟踪最大功率点搜索控制策略,其
MPPT控制思想是使系统的工作点不随外界快速改变而变化,而是等其变化缓慢后再跟踪光伏电池的最大功率。
滞环比较法原理如下:
图3.1是光伏电池的输出功率P与控制器输出控制脉冲占空比D的特性曲线,如果在曲线最大功率点处任意选取三个不同的位置A、B、C(对应控制脉冲占空比依次增大),则曲线段可分为五种形式。设定一个符号运算变量F,其初始值为0。F赋值原则为:当A点输出功率小于B点时,F=F+1,否则F=F-1;同时当C点输出功率小于B点时,F=F-1,否则F=F+1。比较完毕后,如果F=2,则判断控制脉冲占空比D需增加一个增量α;F=-2则认为D需要减小一个α;F=0,则认为系统当前工作在最大工作点而保持当前D不变。在A、B、C三点功率检测上,控制器先默认当前工作点为B点并读取其输出功率,然后控制D增加一倍α以读取C点的功率,最后再减小两倍α以读取A点的功率。连续检测三点功率后再比较计算出变量F的值来判断控制脉冲占空比改变的方向。
图4.13 最大功率点附近P-D曲线的五种形式
滞环比较法控制流程如图4.14所示。图中D、α为系统中控制脉冲的占空比和占空比增量;F为符号运算变量,其值在0、2、-2间选择;VA、IA、PA、DA;VB、IB、PB、DB;VC、IC、PC、DC分别代表A、B、C三点的电压、电流、功率和控制脉冲的占空比。
由此可见滞环比较法控制原理在于使系统的工作点不随外界快速改变而变化,而是等其变化缓慢后再跟踪光伏电池的最大功率。
结论:
采用滞环比较法对光伏电池进行最大功率跟踪消除了由于太阳光辐射度的不确定性、光伏电池工作温度的变化、负载的变化以及光伏电池输出特性强烈的非线性特征的影响,当通过DSP执行时,能够获得比较理想的效果。
参考文献:
[1]纪芳.并网光伏发电系统最大功率点跟踪技术的研究[D].济南山东大学,2010.
[2]何道清,何涛,丁宏林 太阳能光伏发电系统原理与应用技术 化学工业出版社。2012-12
[3]李安定,吕全亚 太阳能光伏发电系统工程 /2012-10-01 /化学工业出版社、2012-10
作者介绍:
姓名:蔺丽莉
性别:女
“问题讨论法”教学模式的主要环节有:第一,提出问题。古人云:学起于思,思源于疑。学生有疑问才会思考,才能有所发现,有所创造。第二:讨论点拨。通过讨论,不仅可以使学生思维活跃,加深对知识的理解,而且能培养学生自主学习的能力和逻辑思维能力。第三,精讲释疑。针对新知识的特点和讨论的实际情况,讲明要点,指点迷津,拓展学生思维空间。第四,反馈总结。检查学生对知识的掌握和运用情况,分析反馈结果,适时进行教学总结,促进学生对知识的整合和掌握,加深学生对知识的理解。
“问题讨论法”简单地说,是“提出问题—引导探索—教学相长”的教学模式,这种教学突出了学生的主体地位,又发挥了教师的主导作用。毫无疑问,这对深化教学改革、推进素质教育具有积极意义。但在教学实践中要运用好这一教学模式,就要注意以下几点。
一、联系实际提出问题
实施“问题讨论法”教学模式的首要环节是提出问题。联系实际提出问题,就是通过观察分析身边生活中事物与现象,从而提出疑问。例如,在刚接触立体几何时,很多同学没有空间概念,缺乏空间想象能力,不能正确认识空间图形,作图没有立体感。可以让学生实际观察:在太阳的照射下一个长方形状的窗框投射到地板上变成了平行四边形。两根平行的电线杆在地面上的影子仍然平行,且电线杆中点的射影仍然是影子的中点。通过实际观察,学生认识到立体图形与平面图形的不同。
二、激发学生情趣,组织学生进行有效学习
学生讨论,教师点拨,是“问题讨论法”教学的重要环节。数学课堂上,教师应努力营造宽松、愉快的课堂氛围,激发学生的学习情趣,引导学生主动参与,甚至可以七嘴八舌、你一言我一语地争论。例如,在讲解异面直线所成角的概念时,给出一个画面:在一座铁路桥上火车轰隆着向前行驶,桥下轮船在河面上来回穿梭。请同学们猜想一下,火车行驶的方向与轮船行驶方向能否形成一个夹角?学生纷纷发表自己的见解。有的说:“不能,因为火车和轮船不在同一个面上。”有的说:“可以,因为通过平移可以把轮船和火车放在同一个面上,在同一个面上相交直线就能形成夹角。”通过学生的讨论,教师轻松地提出异面直线所成角的概念。创设情境组织学生课堂讨论,不仅训练了学生说话能力,而且活跃了学生思维,促进了学生创新思维品质的形成。在轻松愉快的环境中,学习也就事半功倍。
三、让学生真正成为学习的主人
“授之以鱼不如授之以渔”。就学生而言,由于长期受“注入式”教学法的影响,形成了思维惰性,不愿意独立思考;就教师而言,由于受传统教学观念的束缚,不愿意扔掉“注入式”教学方法这根拐杖,结果学生也独立不了。而“问题讨论法”教学模式,要求教师勇于打破旧的传统教学观念和方法,要求学生自己完成学习任务,从运用教材、资料,到提出问题、开展讨论、解决问题,积极参与,独立思考。例如,在学习直线与直线位置关系、直线与平面位置关系、平面与平面位置关系时,都要求学生通过演示观察、讨论、独立寻找答案。在讨论中出现争议时,老师正确引导,指点迷津,合理评价促进学生发散性思维。因此培养学生的自学能力,让学生真正成为学习的主人,是课堂教学的一个重要目标。
四、精心设计和把握讨论的问题
实施“问题讨论法”教学模式的关键在于问题的设计和解决上,这就需要注意:(1)设计问题要科学。提出问题最忌含糊其辞,不着边际,无法作答。这就要求教师对教学知识准确理解,科学地设计每一个问题。(2)问题的难易程度要适当,有一定的梯度。(3)注意问题的开放性。每一个问题不一定只有一个答案,要鼓励学生大胆假设,认真求证,培养学生的发散性思维。学生对不同结论各执一词时,教师可以参与讨论,分析学生各方观点的合理性,培养学生的独立性和创造性思维。例如,在立体几何中学面角的时候,对于二面角的定义:有一条直线引出的两个半平面所形成的图形叫做二面角。根据定义提出问题:如何利用数学模型演示二面角?经过讨论,一组同学拿出课本,以装订的一边为棱任意翻开2个页面,就可以形成不同的二面角。另一组同学,走到教室的门口,推动门板,而门板和相邻的墙面也形成了不同的二面角。通过讨论和演示加深了学生对定义的理解,通过具体模型的展示拓展了学生的发散性思维。(4)解决问题要彻底。运用“问题讨论法”教学模式的最终目的是解决问题。在实际教学中,学生回答问题不全面时教师要及时补充,学生理解不深刻时教师要善于引导,学生知识点把握不准确时可以让学生分组讨论,便于准确把握知识体系。师生互动,不仅活跃了课堂气氛,而且进一步提高了学生独立解决问题的能力。
参考文献:
讲述法是教师用口头语言直接向学生描绘事例、论证事理的一种传授知识的基本方法。它以教师的叙述和说明方式达到教学目的。它是传统的教学方法,也是广为采用的方法之一。
它的长处是:可以传授新知识,并保持系统性和深刻性;教师可以通过简明的语言讲清问题,保证教学时间的经济有效,而且简便易行。缺点是:它使学生处于被动接受状态,不利于训练学生的语文能力。
适用的场合主要有:学习课文之初,需要交待学习目的、范围、要点和要求时:介绍作家作品及背景或相关课外知识时;分析课文中的某些重点、难点时;补充教学所必须的各种材料时。
讲述法的运用要点是:
1.讲求知识的系统性、科学性、严整性和思想性;
2.讲述内容集中、凝炼,中心明确,重点突出,突破难点,解决疑点,扣住特点和关键点;
3.语言准确、简明,感情起伏恰当,条理清晰,深入浅出;
4.注意给学生留有充分思考的余地;
5.既体现教师主导作用,又要兼顾学生主体功能,突出语文能力培养的目的。
问答法
问答法是以师生的对话形式进行教学的方法,也称谈话法或提问法。在语文教学中,以问题为中心,主要通过教师提问,学生答问,或学生质疑问难,教师引导学生解疑的对话形式,培养学生发现问题、提出问题、分析问题和解决问题的能力。它是传统的教学方法,是激发学生学习主动性的有效方法之一。
问答法有利于唤起注意,活跃思维,培养学生独立思考、积极探求的良好学习习惯;有利于训练口语表达能力;有利于教师及时获得反馈信息,提高教学效率;有利于教师主导作用和学生主体作用的发挥,从而达到教和学的和谐统一。问答法的弱点是:教师所提问题不可能适合所有学生的理解程度,每次的问答只限于少数人的对话,多数人则处于消极状态,对此应注意避免。
问答法的运用要点是:
1.注意考虑所提问题的意义、价值和启发性;
2.提问要大小得当,多少适量,难易适中,符合学生思想水平和实际能力;
3.提问应紧扣中心、重点、难点、疑点、关键词语和句段,并使问题系统连贯,合乎逻辑顺序;
4.语言要简明;以思考性问题为主,记忆性问题为辅;
5.要面向大多数及全班提问,必要时,可将问题分为上中下三种水平,使不同水平的学生都有答问的机会;
6.注意对答间给予全面评价,要鼓励多于批评。
讲解法
讲解法是以解释、解说和说明等方式教授语文知识的一种基本教法,多用于讲解课题,解释字词,解说概念,破译文言句段或一些较复杂问题。它是传统的教学方法,也是广为采用的方法之一。
讲解法的长处和短处与讲述法的长处和短处近似。当讲述不足以说明事物内部结构或联系时,就需要进行讲解,因而,在教学中它们经常结合运用。
讲解法的运用要点是:
1.讲解内容要体现重点,用语简洁明了,既要有科学的解释,又要有系统的概括;
2.对含义隐微的字词或其它内容,要鉴别分析,使学生易于接受,印象深刻;
3.对关键句段内深蕴的寓意,务须抓住要点,紧扣中心,既要深入剖析,又要浅显明白;
4.讲解应根据教材分清主次详略,轻重缓急,充分考虑学生的实际水平。
讨论法
讨论法是在教师指导下,通过以学生为主体的集体对话和互相商量,进行师生之间、学生之间多向的信息交流,借以实现语文教学目的的一种基本教法。
讨论法多用于解决课文中的重点、难点和疑点。其价值在于从根本上改变了以教师为中心的课堂教学结构,突出了学生的主体地位,体现了民主教学思想,学生在活跃的气氛中互相学习,取长补短,弥补了独立学习的不足,同时也有利于增强学生的创造性思维能力、评判能力和论辩能力。
讨论法的指导要点是:
1.讨论前,教师应选择确定有价值的论题,并向学生提出具体要求;指导学生围绕论题搜集资料或写发言提纲;
2.讨论进行时,教师应鼓励学生各抒已见,虚心听取他人见解,作出正确评判,修正自己的观点,充实自己的论据,同时注意发现问题,及时引导学生就论题的实质及关键点展开辩论,因势利导,深化讨论内容;
3.讨论结束时,教师应及时作出评判性总结,并据实际需要提出进一步思考和研究的问题。
讨论法有同座讨论、小组讨论、全班讨论等不同的规模;还有专题性讨论、析疑性讨论、欣赏性讨论等不同的性质。它可以在教学的各步骤中运用,要从实际需要去考虑上述各点,特别应注意防止热热闹闹,流于形式。
练习法
练习法是在教师指导下,学生通过自己的活动,掌握知识、技能和形成习惯的方法,是语文教学的重要方法之一。它能帮助学生把知识化为技能,把技能化为熟练技巧,进而获得听读说写的能力和方法,养成听读说写的习惯,使学生取得多方面的适应性。但它只能是在已有知识的基础上使用,主要目的在于巩固所学知识,有时也可以起到扩展知识的作用,这就需要与其它教学方法结合起来使用。练习法有利于培养学生自学的能力,但不可过多使用,应注意避免不必要的负担。
练习法的运用要点是:
1.要注意引起学生练习的兴趣,激发学生练习的自觉性;
2.练习的内容要相对集中,有重点,难易适当,注意练习形式的变化;
3.练习要在单位时间内求得尽可能高的效率和尽可能好的效果,须注意使练习的次数达到一定的量;
4.练习的布置应照顾到学生学习的差异,使练习对每个学生都有实在的促进。
上述几种基本的教学方法,各有自身的特长,要使它们在语文教学中得到科学的、恰当的运用,教师除熟练掌握这些基本方法的运用要领外,还需深入研究与之相适应的各种教学方式,熟知方法内部的相关因素。然后才有可能根据教学的实际需要,使教学方法充分发挥出各自的特长。
语文教学方法分类
教学方法的分类,依不同的角度可以产生不同的分法。但即使是最完善的教学方法分类,也不可能迎合一切教学目的、教学过程而成为“最佳”。重要的是通过了解教学方法的分类,来指导我们对于教学方法的科学的、恰当的使用。
(一)语文教学方法的体系和分类
教学方法体系就是综合运用各种单一教学方法的整体。在语文教学中,根据一定的教学目的,完成规定的教学内容,往往需要多种教学方法的配合,才能达到所希望的效果。特别是在系统科学方法论被引入语文教学研究领域之后,语文教育界对教学方法的研究重点开始由单一化转向综合化、系统化,进而以方法体系的研究促进了方法分类的科学化进程。
语文教学方法的体系和分类首先表现为与语文教育过程同步的纵向结构:从语文教学方法体系的纵向结构图可以看出,在语文教学总目标的控制下,语文教学的方法可以大体上划分为:准备教学的方法、实施教学的方法和检测教学的方法三类。但这仅仅是一种总体的、基本的分类,并不能反映语文教学方法的特点,而能够反映语文教学方法特点的分类体系,在语文教学的横向结构中却可以略见一斑。例如,从听说读写教学方法的分类看:
听说读写教学方法的分类
听话训练说话训练 阅读训练写作训练以目助听法问答法朗读法例文示范法边听边记法复述法默读法解词审题法听忆训练法 描述法精读法借题立意法视听想象法表演法略读法时间构思法要点摄取法补充法跳读法联想扩充法先听后说法归纳法速读法观察分析法先听后读法介绍法浏览法 互评批改法听问训练法自由表达法抄读法一题多作法
总之,在语文教学过程中,教学方法的横向分类有多种角度,这些不同角度的分类既反映了语文教学方法本身的丰富性、多样性,也反映了语文教学方法体系构成的复杂性。
美国的怀特曼认为,全世界的基本教学方法只有五种,苏联的巴班斯基则主张把基本的教学方法分为三大类。而我国的学者则有的将教学方法归纳为四种体系,即讲授的、训练的、自学的、开放的教学方法体系;有的又从教学模式的角度将教学方法分为五类,即讲授式的、启发式的、问题式的、范例式的和放任式的。由此可见,国内外对教学方法体系还没有比较一致的分类标准。对于基本的教学方法分类尚且没有统一的标准,那么,具体到语文教学这样一门自成系统、颇具特色的学科,要想确立统一的教学方法分类标准,将庞大的语文教学方法体系层层分解,做一番科学的组合,去适应千变万化的语文教学的需要,也是很困难的。
应当指出:语文教学方法是语文教学实践的产物,教学实践不断发展,教学方法也不断丰富完善,其体系结构也会不断变化调整。
(二)语文教学方法的常式和变式
为了达到语文教学的目的,教师在指导学生进行认知活动过程中,需要运用多种教学方法才能完成。教学方法作为体现教师主导作用的有力手段,要求教师创造设计和灵活运用,使讲授有重点,提问有启发性,练习注重实效,对学生的学习及时做出分析评价,并指导学生自我评价。为此,教师对语文教学方法最基本的方法以及由基本方法演绎而出的各种方式方法,就要有广泛的了解和使用能力。
在语文教学中最常见的基本教学方法有讲述法、问答法、讲解法、练习法、讨论法等。作为方法的常规模式、它们在语文教学中发挥了整体的功能,为教学过程的完整性、稳定性和有效性提供了有力的保证。
但是,教学方法的这些常式的语文教学过程中并不是以一种固定的模式出现的。
教学方法的变式将教学方法与方式紧密联系在一起,为教师从实际情况出发,灵活地、创造性地使用基本教学方法提供了条件。一般来说,教师在进行语文教学过程的总体设计时,多以教学方法的常式作为教学方法设计的基本点和出发点,而在进一步考虑各个教学步骤或教学环节的具体实施时,才会依据学生实际情况,将教学方法的常式具体化,从而确定基本教学方法的某一种变式作为实施手段。当然,在语文教学中,教师有时候也直接使用教学方法的常式。
语文教学方法的常式是方法模式中比较稳定的和成熟的部分,它们经过长期的应用,已有了比较完善的理论基础,并且形成了各自特有的风格和使用规律。例如问答法,从教育心理的角度看,这种方法能够比较充分地激发学生智力的发展。教师利用富有思考性和启发性的问题,引起学生对学习内容的注意和兴趣,因而对培养学生独立思考、分析问题、解决问题的能力以及发展他们的口头表达能力,都具有重要作用。同时,由于问答法需要体现思想观点的交流,因此,这种方法在使用中,逐步形成了一种比较活泼的风格,它不仅可以活跃课堂上的气氛,而且可以促使人的思维也活跃起来。同时,人们还在长期的教学实践中,总结出许多有关问答法的使用规律,如提问要有启发性,问题之间须有内部联系,注意由浅入深,注意提问的导向性等等。
由此可以看出,语文教学方法的常式是一种比较定型的模式。随着语文教学的不断发展,语文教学方法的常式已不能满足发展的需要,因而,语文教学方法的变式便不断翻新,从而给传统语文教学方法带来了生机。
语文教学方法的变式可以说是层出不穷,不断创新的。例如练习法的变式就有:单一练习法、综合练习法、对比练习法、竞赛练习法、诊断性练习法、创造性练习法等等。同时,这种方法的变式在教学实践中还在不断的创新和发展。因此,可以说,语文教学方法的变式是语文教学方法常式的生命力之所在。
由于语文教学方法的变式在教学中是作为某种基本教法的运用手段出现的,因此,方法的常式与变式既相互联系又相互区别,从而构成了一种方法的系统,例如讲解法的方法系统:
讲解法
解题方式 讲解方式解疑方式语法分析式直述式举一反三式内容提取式指点式温故知新式线索串联式启发式侧面引导式结构部析式归纳式比较解疑式
这种方法的常式与变式的关系说明,运用某种教学方法时,需要首先了解这一方法的本质特征,弄清这一方法系统的构成。不了解这一方法所涵盖的种种方式,就无法使这一方法在教学中得到灵活的运用。同时,如果弄不清种种教学方式的分类归属,也很难使这一方法在教学中发挥出应有的作用,体现出这一方法应有的特点。
总之,每种教学方法都是由教师活动和学生活动的某些方式组成的。当各种教和学的方式结合而形成一定的教学方法时,有关各种方式运用上的协调性,也是不容忽视的。因为同样一些方式可以包含在不同的教学方法中,当它与其它方式相结合时,就会形成另一种教学方法,并起不同的作用。例如,提问的方式列入讨论法时,提问式将起到导向性的作用,并有可能凌驾于被选人的其它所有方式之上;而将它列入讲述法时,提问式就不再占中心地位,基本上是用来帮助理解和识记教师讲述的内容。同样情况,在这两组教学方法中,都可以把类比的方式列入,但在前一种场合,类比的方式将用来证明论述的观点,而在后一种场合,类比的方式则用来给学生加深印象,促进更好的理解和识记。
教学方法的职能
教学方法是用以教人的方法,它在很大程度上决定着学生学什么,怎么学,以及所学的对他们今后的各种能力起多大作用。这样就要求教师根据不同的目标、不同的教材、不同的学生和不同的教学情境,采用相应的教学方法。因此,从方法论来说,重要的不仅在于把有效的方法加以分类,而且在于强调指出这些方法的职能意义。
当代语文教学特别强调体现学生学习的主动性和自觉性,使学生积极思维并发挥创造精神,因而它便要求语文教师必须废止注入式的教学方法,发挥启发式的教学方法的作用,确立以学生为主体,教师为主导的自动学习的教学方法观,这是语文教学方法职能的一个基本点。
教学方法是教学过程最重要的组成部分之一。它在教学过程结构中的地位可描画如下:
教学过程
教学 教学 教学组
内容 方法 织形式
如果教学方法运用适当,充分发挥了它的职能作用,那么就有可能以较快的速度,完成预定的教学内容,有效地发挥各种教学组织形式的作用,顺利实现教学的目的和任务。
教学方法的概念
任何一个学科的教学都要研究“怎么教”的问题,具体的说,就是研究教学方法。在教学过程中,虽然教学目标和教学内容决定教学方法,但是教学方法对教学目标能否实现,教学内容能否落实,也有着不可低估的作用。尤其是语文教学的方法,不仅系统庞大,而且包含多方面的教育因素,使用不当,就不能在实现教学目标的过程中发挥积极的作用。
人们常以“教学得法”或者“不得法”来概括和评价教师掌握运用教学方法的水平,这说明,教师在教学上要想获得成功,决不能忽视对于教学方法的学习与研究。同时,对语文教学方法的全面掌握和熟练运用,也是形成教师独特的教学风格所不可少的基础。
教学方法是构成教学的重要因素,是实现教学目的手段。语文教学方法是根据语文教学的特点,针对学生的年龄特征实际程度,为完成一定的语文教学任务,师生共同活动中采取的具体手段,包括教师的教法和学生的学法。
语文教学方法在语文教学过程中最容易与语文教学方式混同。比如,在一堂讲读课上,教师决定选用朗读法来引导学生初步了解课文内容。而实际上教师是通过教师范读、个别学生试读以及全班集体朗读的方式来进行的。因此,可以说,教学方式是教学方法的细节,或者说,教学方式是落实教学方法的细小措施。这是需要注意区别的。
语文教学方法同语文课的课型是不应混同的。课型,是从总体上讲的课的类型,比如精读课,就不能把它理解为精读法,因为精读课指的是教师对这一堂课的定性,是这一堂课的总体设计,教师在指导学生精读学习的过程中需要运用多种方法,如分析法、比较法、归纳法等。方法与课型虽然有关系,但决不能混为一谈。
语文教学方法同语文教学过程及步骤的关系也是不应混同的。教学过程就是教学的工作顺序或步骤,教学方法则是在这一工作过程中所采取的具体手段。它们之间是密切相关的。比如,一堂作文课,先讲有关知识,再读有关材料,而后又进行口头作文、集体讨论,最后定提纲、开始写作。在每一个步骤里,采用各种不同的方法,最后才能落实每一步,进而完成这一教学过程,这是不能混同的几层关系。
由于教学方法包含着多方面的教育现象,因此,要想比较全面的认识和理解教学方法这一概念,需要从不同的角度去看。
关键词 汽车保险与理赔 教学 方法
中图分类号:F840-4
文献标识码:A
《汽车保险与理赔》课程是一门既有理论深度,又要求较强的实践操作技能的职业核心课程。教学内容涉及众多的知识点,不仅涉及到保险法,合同法,等法律知识,还涉及到汽车车身的结构等;既有保险的基本条款,又有汽车的承保,出险以后具体的查勘、定损及赔付等实际应用的内容,由此,汽车保险与理赔课程教学必须理论与实践并重。
高职金融保险专业《汽车保险与理赔》课程一般在二年级开设。学生已学过了保险学、人身保险、财产保险、保险营销学等课程,他们此时对保险法较熟悉,所以对本课程的前六章学起来较容易。但由于金融保险专业的学生基本上都是文科生,缺乏必要的物理、化学知识,因此在交通事故鉴定与现场查勘、损失费用的确定、赔款理算等章节的学习过程中觉得非常困难。针对本专业学生特点,应当使用灵活多样的教学方法。
其一,讲授法。讲授法是目前各国都普遍采用的教学方法,原因就在于它可以在短时间内向学生提供相当多的知识,虽然它也经常由于教师的误用而受到人们的批评,但这种方法与其他方法相比,最大的特点就是它能很快为学生提供新的知识,对完成教学内容非常适用。本文以张勇等编著的《汽车保险与理赔》为例,我们在第一章我国汽车保险现状、第二章汽车保险的基本险与附加险、第三章汽车消费贷款保证保险中用此法较多。
其二,案例教学法。为充分调动学生学习的主动性、积极性,诱发学生学习的内在动力, 培养学生分析、解决实际问题的能力, 教师从日常生活中,从网上、书上、报刊上、保险公司查找适合案例选取包含着本质或基本因素的典型事例来进行教学。案例的运用不重视是否得出正确答案,重视的是得出结论的思考过程。案例作为个人反思的催化剂,是通过不同观点的撞击、不同角度的论证,达到对知识的理解与升华。案例不强调难度, 而强调有普遍的代表性, 让学生利用个人的亲身经验和知识的获得,通过对案例的分析和研究来进行学习, 以达到为实践行为做准备的目的。利用多媒体等教学方式,融教、学、做为一体,强化学生能力的培养。其程序主要是案例与背景资料的提供;学生的阅读和分析思考;教师对讨论流程的设计;学生研讨活动的展开;教师对现场的控制、对活动的回顾与点评。
其三,讨论法。讨论法有利于充分调动学生的主动性和积极性,训练学生良好的思维,增强他们的参与意识和合作精神,提高学生独立思考问题、分析问题、解决问题的实际运用能力。另外,这种方法对于训练和提高学生的语言表达能力,创造生动活泼的教学局面也有一定的积极作用。笔者在教学中发现,许多学生对某些理论知识有所了解后,非常愿意把自己的观点、意见讲出来,与其他人交流、探讨,这就为讨论法提供了条件。从组织形式看,讨论法可分为小组讨论和班级讨论。其要点,一是对事件的定性;二是分析题及关键性问题是什么;三是研讨解决问题的策略和方案;四是谈有哪些启示,或进行质疑与答疑;五是教师的归纳与总结。在讨论过程中,教师对垄断发言者、沉默不言者、离题闲扯者、交头接耳者、表述不清者、固执己见者要有不同的处置方法。
其四,项目教学法。这是师生通过共同实施一个完整的“项目”而实行的教学行为。在职业教育中,项目是指以生产一件具体的、具有实际应用价值的产品为目的的工作任务。目前,我国的职业教育正在进行轰轰烈烈的课程改革,来源于德国职业教育成功典范的行为导向教学理念正为越来越多的教师所认可,而作为实施该教学方法的重要形式之一的项目教学法也为广大教师重视,许多人在教学过程中开始了有益的探索。在汽车保险投保实务、汽车承保实务、理赔实务等章节的教学中用的即是此法。
其五,现场教学法。课程第七章:交通事故鉴定与现场查勘,是教学的难点。我们采用现场教学法,就是教师和学生同时深入现场,通过对现场事实的调查、分析和研究,提出解决问题的办法,或总结出可供借鉴的经验,从事实材料中提炼出新观点,从而提高学生运用理论认识问题、研究问题和解决问题的能力。现场教学具有现场、事实、实践者、学生和教师五个要素。现场教学法的根本特征体现在现场成为课堂、事实成为教材、实践者成为教师、学生成为主体、教师成为主导;其教学功能主要在于亲临实践现场、直接认识事实,面对事实讨论、掌握规律,启发拓展思路、提高实际能力;其操作流程一般分为准备、实施、总结三个阶段。
其六,综合法。课程第十一章:汽车保险理赔典型案例分析,是教学的重点和难点,如采用讲授法教学生会感到枯燥无味,我们用的是综合法,具体步骤是:(1)分四组布置任务:第一组任务是第一节关系到保险单证的理赔案例;第二组任务是第二节车辆损失险的理赔案例;第三组任务是第三节第三者责任险的理赔案例;第四组任务是第四节、第五节驾驶员资格问题导致的理赔及其它理赔案例。(2)规定时间分组学习、讨论、准备(课外)。(3)每组代表发言。代表发言内容:案情介绍,利用所学知识进行案情分析,得出结论。形式:可用PPT(换灯片)、表演形式、演讲形式、其他形式。时间:每组45分钟。(4)学生评议。内容:给每组评分;评议每组的得与失,发表个人观点。(5)教师小结。
关键词:教科书插图;功能分类;使用方式
文章编号:1005–6629(2013)8–0006–04 中图分类号:G633.8 文献标识码:B
1 研究背景
作为传播学习信息的一种重要媒体,图画已不再是可有可无的点缀,而是表达学习内容和学习方法的重要组成部分[1]。化学教科书中的插图是根据教学目标设计的以生动、形象、逼真、直观的形式描绘基础知识的一种方式。学生记忆图像和图表比文字更加容易,且不容易忘记,还有助于构建学习的网络结构。因此,研究教科书的插图,对提高插图系统的教学功能具有重要作用。国内文献目前主要从教学角度论述教科书插图的功能和作用,介绍教科书插图的特点及探讨某些教科书插图的设计值得商榷的地方,对于教科书插图使用方式的研究并不多见。本研究旨在探讨不同教师教科书插图使用方式的差异及产生的原因,并提出优化插图使用的建议。
由于教科书插图众多,本文根据教育功能对插图进行分类,再研究不同类型插图的使用方式。教科书插图依据插图的教学功能,可以分为实验图、微观与原理模拟图、STS教育功能图(生活生产图、环保图、科技图、标志图、古代文明图、肖像图)、实物图(黑白和彩色)[2][3]。每个类别的功能叙述见表1。
2 研究思路与方法
本文以2012人教版九年级《化学》上、下册为研究载体,通过教师问卷调查、随堂听课和教师访谈等方法,针对教科书插图,说明和分析个人在日常教学中所采用的教学策略和方法。
2.1 问卷调查
对表1中的插图分类和各类型插图功能进行深入的分析,从教科书中依类别选出五幅插图,其中有两幅插图构成一幅组合图(即图3)。实验图以图1为代表、微观与原理模拟图以图2为代表、STS教育功能图以图3为代表、实物图以图4为代表。
问卷调查的目的主要了解教师使用各种类型插图的教学方法。可供参考的教学方法有讲授法、演示法、谈话法、讨论法、实验法、角色扮演法等[4][5]。根据四幅图,设计了四个同类型问题,即“针对某类型图采用哪种教学方法,简要描述教学流程,针对此图您认为哪种教学方法最适合?”
研究对象为珠海市初三化学教师,共计35名,发放问卷35份,回收有效问卷35份,回收率100%。
2.2 随堂听课
根据课时,听取8名教师8节课,每两位教师上相同的内容。课题内容分别为图1、图2、图3和图4对应的课题内容。通过听课,了解插图所采取的教学方法产生的教学效果。
2.3 教师访谈
随堂听课后进行访谈,共访谈了8位教师。通过访谈,了解教师对插图的认识情况及使用插图的态度。
访谈的内容为:1.您对于插图是否真正的理解?2.您觉得该节课是否真正展现了此插图的教学价值?3.您在备课时,是否把此插图作为重要的备课资源?4.您平时是否经常运用插图来进行化学知识的教学?5.您是否了解插图设计的原则?
3 研究结果与讨论
3.1 教科书插图在教学中的使用概况
教学方法是师生为完成教学任务而采用的办法[6]。前苏联教育家凯洛夫主编的《教育学》中阐述的“学校常用教学方法”分为讲授法、演示法、谈话法、讨论法、实验法等。演示法是教师通过展示实物、直观教具或实验使学生获得知识或巩固知识的方法;讨论法是学生在教师指导下为解决某个问题而进行探讨、辨明是非真伪以获取知识的方法[7];实验法是在教师指导下学生运用一定的仪器设备进行独立作业,观察事物和过程的发生和变化,探求事物的规律,以获得知识和技能的方法;谈话法亦叫问答法,是教师按一定的教学要求向学生提出问题要求学生回答,并通过回答的形式来引导学生获取或巩固知识的方法[8]。而在王丽丽等所写的“角色扮演法在中学化学教学中的应用”一文中提到了一种现在使用比较广泛的教学方法,即角色扮演法。角色扮演法是由Fannin Shaftel和George Shaftel于1976年创立,藉由表演问题情境和谈论表演过程来探索认知、技能、情感、态度价值、人际关系等问题以及这些问题的解决策略[9]。
基于此,本文将调查问卷中关于各类型插图使用方式(实际采用教学方法)的数据进行统计,其结果如表2所示。
从表2中可以看出,对于不同类型的插图,教学方法使用上存在明显差异。对于实验图,在教学中主要采用了演示法、讨论法和实验法;微观与原理模拟图,在教学中,主要使用了讲授法、谈话法和角色扮演法;STS教育功能图,主要使用了讲授法、讨论法和角色扮演法;在实物图的研究中,主要以演示法及实验法进行教学。整体来看,实验法在教学中使用最为广泛,演示法、讨论法和讲授法也得到一定程度应用,角色扮演法和谈话法运用相对较少。
3.1.1 实验图使用情况
在进行实验图教学时,有一位教师采用讨论法:请学生观察插图,教师指明观察要点:①反应物是什么,什么状态?②反应条件是什么?③反应使用了哪种反应容器?是否可以替换?④收集气体使用了什么方法?为什么?⑤如何检验产物?如何知道气体已经收集满?⑥收集满气体后应该注意什么(排水法收集),同时学生进行小组内讨论,接着教师总结,最后学生进行该实验。
上述案例中,学生对于插图进行了充分的观察和讨论,教师也进行了有效总结。与另一节课的演示法教学相比,讨论法教学的学生参与程度更高,知识生成性明显加强。
3.1.2 微观与原理模拟图使用情况
在进行微观与原理模拟图教学时,有一位教师采用讨论法。学生观察插图,教师设问:①盐酸中有哪些离子存在?②氢氧化钠溶液中有哪些离子存在?③当氢氧化钠溶液遇到盐酸实际是哪些离子相遇?④它们相遇后剩下了哪些离子?⑤氢离子和氢氧根离子哪里去了?通过这样的问答形式,学生的参与程度高,思考深入,对插图分析得非常透彻,插图利用非常充分。
而问卷调查表明,教师也期望采用角色扮演教学,以提高学生的表达能力、交流和合作能力。但是在角色扮演上,不同教师使用的道具各不相同,如有的由学生扮演各种离子和分子,有的教师由乒乓球代替各种离子和分子等,这些道具是否合适和必要,也值得思考。因此教师在使用角色扮演法进行教学,一定要设计好角色,选择最合适的道具。
3.1.3 STS教育功能图使用情况
在进行STS教育功能图教学时,有一位教师采用角色扮演法。先将学生分组,每个小组作为每一种净水方法的团队,有沉淀池团队、过滤池团队、活性炭吸附池团队、投药消毒团队。在生产决策环节,每个学生扮演净水方法的股东参加股东大会,教师作为董事长,决定最后的净水方案。此案例展现出了插图中的各个环节,学生可以将插图的各个部分拆解,并且对插图的各个部分予以展开,非常充分地使用了插图。学生有了不同的角色体验,也有利于学生提升综合解决问题的能力,还可以使学生从多元的视角看待化学问题,也可加强学生对社会性的理解,比较符合STS教育的理念。
对于STS教育功能图,如果有条件的学校,采用实际情境教学法(学生进行实地考察),会是更好的方法。通过实地考察,能够很好地完成插图的学习,同时学生对于插图的理解会渗透自身的体验,思考会更加清晰。
3.1.4 实物图使用情况
在实际教学中,一般学校都有条件为学生做实物演示,因此在使用这幅插图上,往往就是结合实物演示来进行教学。教师利用真实的仪器,结合教科书插图,让学生真正地认识插图上展示的实物。也有许多教师直接通过实验法来向学生进行仪器及仪器用途的教学,通过学生实验,学生不仅认识了仪器,同时还学会了仪器的使用方法。
3.2 教科书插图使用差异及原因分析
3.2.1 插图的不同使用方式出现差异及原因分析
在表2中,我们清楚地看到,不同的教学方式出现的比例不同,为什么会出现这样的结果?在调查问卷中,教师在选择实验法教学时,认为化学是一门以实验为基础的学科,化学教学的三维目标中不仅有对知识和技能的要求,更多是对于学生的实验操作能力、团结协作能力、实验探究能力的培养,这些都要依托于实验法教学。对于实物图和实验图,有相当一部分教师选择了实验法进行教学,这使得实验法成了多种教学方法中的优势方法。
演示法、讲授法和讨论法教学方法也占有较高的比例,如实验图和实物图教学较多教师采用了演示法。问卷调查中得知,大多数教师由于学校的条件和课时的限制(教师反映演示法比实验法耗费的课堂时间少),无法完成学生实验,因此采用演示法。微观与原理模拟图和STS教育功能图较多采用讨论法和讲授法,问卷调查中教师反映微观与原理模拟图逻辑性强,STS教育功能图与生活相关,以及结合自己的教学经验,认为采用讨论法或讲授法可以较好地完成教学任务。
角色扮演法和谈话法所占的比例较低,问卷调查中,教师反映角色扮演法不熟悉,研究少,使用起来有一定的困难。谈话法即问答法,对于问题的提出和引导学生方面,对教师业务水平要求高,很多教师没有做专门的研究,很难做到熟练运用。
3.2.2 对于同一幅插图使用方式差异及原因分析
研究表明,不同的教师对于同一幅插图的使用方式上有差异,为什么会出现这样的差异呢?
在问卷调查中发现,有的教师实际教学采用的教学方法和他所认同的最合适的教学方法存在不同。如STS教育功能图,实际教学采用讲授法,教师则认同角色扮演法能更加充分地展现插图的教育价值,但由于此法耗费的课堂时间较多,为了不影响进度,不得不采用讲授法;再如,对实验图教师实际教学采用演示法,而他们认同的教学方法是实验法,但由于学校实验员缺乏、实验仪器不足等客观原因,只得采用演示法教学。
在访谈中发现,有80%的教师对于教科书的许多插图并不是真正的理解透彻,不明白编者的设计意图,因此备课时往往不把其作为重要资源;有30%教师反映不重视教科书插图,对其挖掘不够,3%教师甚至很少使用。由此可知,教师对于插图的态度比较淡漠,不重视,不理解,没有充分开发和挖掘插图功能。
从问卷调查和访谈的结果来看,插图使用方式存在差异原因有:第一,教师对插图的重视程度不同;第二,教师对插图的理解不同及理解不透彻;第三,学校的硬件条件不足等。
3.2.3 对于不同类型插图使用方式差异及原因分析
从研究中可以发现,同一位教师对于不同类型的插图使用方式存在差异,即不同类型的插图往往选择了不同的教学方法。在教师访谈中,提及此问题,教师大致表示,教学内容不同,因此教学目标也不同,这样采取的教学方法也不同。的确,对于不同类型的功能插图,教育功能不同、教学目标不同,教学内容也相差甚远,导致教师采取的教学方法有所不同。
4 研究结论与启示
4.1 研究结论
从以上研究可知,以教科书插图功能分类为基础,不同类别的教科书插图,教师往往采取不同的教学方法;对于同一类别的插图,不同的教师也会选择不同的教学方法。但有的教学方法并没有将插图进行充分的使用,选择的教学方法也不尽合理。这些不同基于教师对于教科书插图持有的态度不同、对于插图的理解程度不同以及学校的客观条件不同。从另一个角度分析,凸显教师对于教科书插图的重视程度不够,理解不够深入,学校实验条件及实验员不足等。
4.2 研究启示
第一,使用教科书插图要考虑插图的教育功能、插图的内涵、学生的学情。插图的教育功能往往与它的教学目标紧密联系,因此深刻分析插图的教育功能是使用的前提,本文提供了插图的功能分类,这一点可以作为参考。教师只有清楚地知道了插图的内涵,才能更充分使用插图。学生的学情是教学的出发点,需要充分考虑学生的情况,不同的学生,可能在讨论法中会设计不同的提问方式,角色扮演中会有不同角色和道具的选择等等。
第二,结合教学目标,充分挖掘插图的教学功能,避免只为完成教学进度而教学。在访谈中,我们发现很多教师为了赶进度,忽略了插图的有意义教学,而采用了简单的讲授法,备课过程中没有考虑插图的教学功能,实际教学中没有发挥插图的教育价值,这一点值得我们进行深入的思考。我们的教学应该是为了培养学生的各方面能力而展开的,不应当仅仅考虑教学进度。
参考文献:
[1]郑长龙.初中化学新课程教学法[M].长春:东北师范大学出版社.2004:50.
[2]张顺清.新课程理念下化学教学方法的现状及其优化策略[D].武汉:华中师范大学硕士学位论文,2007:13.
[3][9]王丽丽,王伟群,武春娟.角色扮演法在中学化学教学中的应用[J].化学教学,2012,(3):4.
[4]邓峰,钱扬义,柴颂刚,谢泽琛.高中化学新教材(必修)图像系统的教学功能初步研究[J].课程·教材·教法,2006,6(3):79.