《磁现象与磁场的教学设计.doc》由会员分享，可在线阅读，更多相关《磁现象与磁场的教学设计.doc（6页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、磁现象和磁场的教学设计邹贵运湖北大学物理学一、教材依据人教版高中物理选修3-1 第三章 第一节 磁现象和磁场二、设计思想建构主义学习理论认为学习过程不是学习者单纯地接受知识的过程，而是通过多种思维方式和学习方式积极地建构知识，从而启迪智慧，使学习过程充满个性和创造性因此，在教学过程中，我们要为学生提供建构知识所需的各种物质和精神支持，设计出具有思考价值和探索意义的问题，激励他们通过自己的努力，以类似科学研究的方式获取知识和应用知识，进行“研究性学习”。新课程通过倡导主动学习、探究学习、协作学习等新的学习方式，来实现知识与技能，过程与方法，情感、态度、价值观教学的三维目标。物理学是一门以观察、实
2、验、探究的思维相结合的学科。学生在形成物理概念和规律。必须具备足够丰富的感性材料，而物理实验的过程中，完成进行提出问题、实验、协作解决问题的探究。使学生在构建知识意义的同时，获得物理研究过程的理解和学习情感的体现。促进新课标理念的实现。通过本节教学，不仅要让学生学到基础的物理知识与技能，还要让学生体验探究的过程。注重知识的形成过程和对知识的真正理解；通过探究过程，让学生了解科学研究方法，培养创新意识和实验能力；关注每一位学生的发展，培养他们探究自然，理解自然的兴趣与热情。教材分析：本节内容为一课时, “磁现象与磁场”是开启学生进入丰富多彩的电磁世界的钥匙。本课的教学效果直接影响学生对本章知识的
3、学习兴趣，学生对新知的掌握情况。决定第二节“磁场强度”这一难点学习是否顺利，对以后的安培力、磁场中带电粒子的运动等知识的学习将产生深远影响。因此，本节在整个高中物理教学中的重要性不言而喻。课本中首先以天然磁石吸引铁器的现象开始探讨，接着讲了我国在春秋战国时期发明的“司南”在航海方面的应用作为本课的引入，回顾并介绍了磁性、磁体、磁极的概念。然后在探究电流的磁效应时回顾了电流磁效应的发现历史，进而引入磁场的概念。最后讲了地球的磁性。新教材这样安排更加符合人们对事物的认识规律从感性到理性、从具体到抽象。物理学史的介绍纳入正文部分而不是老教材的选读内容，更加体现了情感、态度和价值观的教育，以及使学生创
4、新能力得到有意识地培养。课本中有几句提示性很强的叙述，例如：“电现象和磁现象之间的相似性是我们猜想，两者之间可能存在某种联系”，“ 同名磁极和同种电荷相互排斥；异名磁极和异种电荷相互吸引”，以及后面的物理学介绍“1731年，1751年，1820年，”经历百年历史，在前辈先哲的探索过程中一定有许多尝试、失败、再尝试。这就是发现过程，其中充满着创新思维的火花。在教学中如果能够让学生了解这个发现过程，体验到发现规律的愉悦，感受到创新的魅力并参与创新发现之中，要比单纯掌握结论更重要。因此要挖掘课本中的创新点，充分发挥课堂教学在培养创新能力方面的功能。课程目标提出的知识目标是使学生“列举磁现象在生活和生
5、产中的应用。了解我国古代在磁现象方面的研究成果及其对人类文明的影响。关注与磁相关的现代技术发展，在教学过程中依据建构主义学习理论，引导学生进行“研究性学习”，培养实验研究、协作讨论、观察分析、综合等能力。学情分析心理特点:处于高中二年级的学生，精力旺盛，是身心发展和世界观形成的最主要时期。他们的年龄已经接近或达到成人，各种心理品质与思想品德则处于逐步趋向成熟的起始阶段，主要表现在：感知心理品质日益趋向成熟，感知的目的和计划性越来越明显。这为他们正确认识和学习高深科学文化知识提供了前提条件。由于大脑神经组织和机能的日益成熟，思维越来越发达并且理论型思维逐渐占据主导地位，思维的抽象性和辩证性有了高
6、速发展，为他们顺利完成高中阶段的高深知识提供了重要的保证。自我意识水平迅速发展和逐步趋向成熟，使他们的行动具有更大程度的主动和自觉，思维的独立性、创造性和批判性迅速增长。此外其他的非智力因素如意志、注意、兴趣、需要、性格等都在迅速发展并接近成人。能力与知识基础:已经具有一定的发现问题、分析问题和解决问题的能力，能够与其他同学通过讨论流利地表达自己的思想和批判他人的观点。在学习中肯钻研，善动脑，有较强的学习能力，基本养成了良好的学习习惯，有能力独立探索问题。初中已学过磁极之间的磁现象，了解了磁性、磁体、磁极的概念，并知道磁极之间的相互作用规律：同名磁极相互排斥；异名磁极相互吸引。初中学的磁现象只
7、是定性地描述了磁极之间的磁现象，而我们今天要在这个基础上再讲磁极与通电导线、通电导线与通电导线之间的磁现象电流磁效应的实验探究，并引进磁场的概念，用“场作用力”进行深入研究。教学策略：（1）创设物理情景，让学生看到明显的实验现象，激发探究精神；（2）启发引导，合作学习，师生、生生互动交流；（3）大胆猜想，提出假设，实验验证；（4）突出形成性评价，激发学习信心和恒心。三教学目标（一）知识与技能1了解磁现象，知道磁性、磁体、磁极的概念。2知道电流的磁效应、磁极间的相互作用。3知道磁极和磁极之间、磁极和通电导线、通电导线与通电导线之间都是通过磁场发生相互作用的.4知道地球具有磁性。（二）过程与方法1
8、. 采用类比法，培养学生的学习迁移能力，了解不同物理现象及规律中的相似或相近的物理本质。并使学生通过对磁场的客观认识去理解磁场的客观实在性。2采用实验探究的学习方式，通过独立思考与分组讨论等过程。培养学生设计实验，动手操作，观察实验现象的能力，以及分析、综合、归纳的能力。3通过课堂实验的设计及操作过程，培养学生利用现有器材设计实验的能力。（三）情感态度与价值观1通过类比的学习方法，培养学生的逻辑思维能力，体现磁现象的广泛性2通过实验探究过程，激发学生的学习兴趣，发挥学生的积极性、主动性和创造性。3通过发现电流磁效应的物理学史教育，培养学生坚持不懈的科学品质，并认识到该领域的历史探究过程。4通过
9、电流磁效应的实验探究，培养学生严谨的科学态度，逐步养成用科学方法和科学知识理解和解决实际问题的习惯，提高学生的科学素养。四重点与难点：重点：电流的磁效应和磁场的概念难点：磁现象的应用及用磁场解释自然现象。五、教具：多媒体、条形磁铁、直导线、电源、滑动变阻器、开关、小磁针若干、投影仪六、教学过程： （一）影片引入新课前面我们已经学习了力学、电学的相关内容和物理规律，现在我们将进入高中物理的另一个知识板块电磁学。磁现象在日常生活当中非常常见，不仅是在科学技术中有广泛的应用。如磁带、磁盘、磁卡、电动机、手机、磁悬浮列车,而且在电视电影中也常常利用磁现象获得特殊的视觉效果。下面请同学们观看与磁现象有关
10、的两个电影剪辑。影片简介：影片一：节选自周星驰系列电影大内密探零零发周星驰用两块标有“阴”、“阳”的磁铁战胜武功远胜过自己的对手，历时1分半钟。影片二：节选自终结者3中主人公人类未来领袖约翰康纳和女友凯特被机器人T-X终结者追杀到 一个可以启动磁场的环形轨道内，由于磁场的作用机器人T-X终结者被吸引在轨道壁上，约翰康纳跟凯特成功逃脱追杀，历时40秒。设计说明：这样就可以激发学生的学习兴趣。体现“从生活走向物理，从物理走向社会”的教学理念。（二）进行新课第一节 磁现象和磁场1磁现象通过介绍人类认识磁现象的过程和我国古代对磁现象的研究与利用指南针的发明，以及生活中涉及磁体来了解磁现象。老师引导学生
11、积极生活中的与磁现象。学生一般会想到：磁卡、磁带、磁盘、门吸、电动机、磁悬浮列车等等。 依据上述例子结合初中的知识回忆并总结磁体、磁性、磁极的概念。磁性：能吸引铁质物质的性质；磁体：具有磁性的物质；磁极：磁体中磁性最强的区域。利用演示实验：磁铁吸引铁钉，和磁极之间的相互作用来认识磁极之间的磁现象。总结磁极之间的相互作用规律：同名磁极相互排斥；异名磁极相互吸引。2 电流的磁效应（1）提出问题：从影片中可看出磁现象不仅是磁体之间有，还有人为可以控制的磁现象，我们不禁要问：这又是怎么回事呢？ 设计说明：问而不答，设置悬念。这样可以充分吸引同学的注意力，引发学生思考问题。同时也给下面的物理学史讲解作好
12、铺垫，不至于使学生听课觉得茫然。（2）物理学史的讲解： 1731年，一名英国商人发现，雷电过后，他的一箱刀叉紧紧地吸在了一起，根据磁体的性质我们说刀叉也带上了磁性； 1751年，富兰克林发现，在莱顿瓶发电后，发现缝纫针也被磁化而具有了磁性； 1774年，德国一家研究机构悬赏征解，题目是：电力与磁力是否存在物理相似性。设计说明：运用物理学史进行教学，可以极大地激发学生们的学习兴趣和好奇心，并在此过程中逐步向“电流磁效应”方向思考。（3）提出猜想：电力和磁力具有某种联系。（4）实验论证，探究课题（一） 任何一种理论或者是规律都要经得起实验的论证和实践的检验，我们提出猜想之后，下一步就是用实验论证猜
13、想正确与否。探究过程 （分四人小组进行）教师活动：给出实验的基本思路（如图一所示），并强调如何放置小磁针，如果改变电流的方向又如何。图 一 设计说明：在此之前学生们已经学习过电学，这种简单的线路，学生可以轻松完成。利用此机会，渗透实验的研究方法，以培养学生在严谨的科学态度下能够养成良好的思维习惯，并提高他们的实践能力与科学素养。分组实验体现合作学习、协作学习的教学方式。导线通电流之后观察到小磁针发生了偏转，这样新奇现象的发生会大大激发学生的好奇心和求知欲。这样就在充分发挥学生的主动性的同时也提高课堂效率。交流总结教师问：在闭合开关前后有什么现象发生？学生回答：小磁针发生偏转。（实验现象很明显）
14、部分学生可能会进一步说明小磁针的偏转方向。（一般是实验能力强，预习过课本的学生或是参加竞赛的学生）总结：磁极与通电导线之间有相互作用（电力和磁力的确相关）。这就是电流的磁效应通电导线相当于磁体。3 思维扩展，探究课题（二）有了上面关于电流磁效应实验基础，再结合我们已有的物理思维：联想力学里的知识力的相互性教师提问:如果我们再增加一根同样的导线就是不是也会对小磁针产生作用效果呢？那么两根通电导线之间有没有相互作用。探究过程 （同样分四人小组进行）教师给出实验的基本思路（如图二所示），并要求学生们利用两根导线的电流方向相同与不同的组合分别进行实验，总结实验现象。如果电流的大小不一样又会如何。 图
15、二一般同学可以明显的说出通电导线之间的相互作用，也有少数同学会完整无误的总结出：导线通同向电流相互吸引，导线通异向电流相互排斥，电流越大作用力越强。因此，通电导线之间也有相互作用。得出结论磁现象就是磁极与磁极之间、磁体与通电导体之间、通电导体与通电导体之间的相互作用现象。知识回顾，引入磁场我们在前面学习力的分类时，其中如果力按作用形式分类为：很明显，我们今天讲的磁现象中的相互作用力应该属于非接触力。那么，想一想：前面我们在研究重力与电场力的时候都引进了相应的场（重力场和电场），现在我们研究磁现象是否也可以引进与磁相对应得场呢？（说明：物理上最先提出的是磁场 ，但依据课本上的先讲力学，后讲电学，再讲磁学的顺序。我们也不防做这样的类比，虽然科学上并不严密）(1) 磁场的定义：磁场是磁极与磁极之间、磁体与通电导线、通电导线与通电导线之间发现相互作用现象的特殊媒介物质(2) 磁场的产生: 磁体 通电导线（3）磁场的性质：磁场是一种特殊的物质，这种物即看不见也摸不着。但我们可以根据它是物体与物体之间发生了力的相互作用来定性的认识。5 地球的磁场现在我们来思考一个问题，为什么指南针可以用来辨别
