磁现象和磁场
一、教学设计思路
根据课堂教学设计的基本原理,以课程标准为指导,以人民教育出版社版高中《物理》选修3-1第三章第一节为教学内容,在前期分析(包括学习需要、学习任务、学习者、学习背景分析)的基础上,制定教学目标,选择教学策略,进行教学设计。通过演示实验磁悬浮引发学生兴趣,引入对磁现象的讨论;通过学生实验体验磁现象引出与磁相关的概念:磁性、磁极、磁体间的相互作用,学生通过体验获得尽可能多的感性认识,同时也唤醒了初中所学的与磁相关的知识;设置问题串布置学生阅读书本“电流磁效应”部分,了解电流的磁效应发现史,领会发现电流磁效应的意义;通过学生实验验证电流的磁效应,使学生明确通电导体对磁体有力的作用,并介绍生活中的应用扬声器;通过演示实验通电导体在磁场中受到力的作用,说明磁体对通电导体也有力的作用,通过演示实验旋转的螺丝钉,介绍生活中的应用电动机,让学生感受到与磁相关知识的应用在生活中处处都有体现,揭示了我们学习磁这部分知识的意义;通过演示实验通电导体与通电导体之间的作用力,说明通电导体之间有力的作用,进而总结磁体之间,磁体与通电导体之间,通电导体之间的作用力是通过磁场发生的,得出什么是磁场及磁场最基本的性质;通过介绍我国古代对磁的研究引出地磁场及磁偏角,进而介绍地磁场的作用,最后通过视频片段地心浩劫了解地磁场消失对地球的危害。
二、前期分析
磁现象和磁场是磁场这一章的章首节内容,从整个章节的知识安排来看,这一节是本章的知识预备,是本章后期学习的基础,是让学生建立学习磁知识兴趣的第一课,也是让学生建立电磁相互联系这一观点很重要的一节课,为以后学习电磁感应等知识作铺垫。
磁现象和磁场的基本知识虽然在初中学习中已经学习过,但授课学校学生的基础并不是很好,对观察和实验非常感兴趣,但自身动手能力不强。大部分学生可能只知道磁性、磁化、磁极等名词及电生磁,磁生电这个结论,对于与磁相关的这些概念并不清晰,磁体与电流之间、电流与电流之间如何通过磁场来产生力的作用基本是不知道的,对磁场的概念更是只知其名,并且,学生并没有形成用一种普遍联系的观点去看电与磁的关系。鉴于以上这些情况,在课堂教学中安插学生分组实验体验磁现象和验证电流的磁效应,学生在体验中感受磁现象,回顾旧知识,另外,通过四个演示实验,提供给学生大量的直观可视的素材,为后面磁场这个抽象的概念的建立做铺垫。结合前期分析,确定本节课的重难点如下:
重点:磁体和电流的磁现象和磁场概念的形成
难点:磁场概念的形成
三、教学目标
(1)知识与技能
1.通过学生分组实验,体验磁现象,了解与磁相关的概念
2.结合问题串阅读书本,了解电流磁效应的发现史,领会电流磁效应发现的意义
3.通过演示实验,知道磁体和通电导体之间、通电导体之间存在相互作用
4.通过分组讨论,知道磁场的产生及作用
5.通过图片展示及视频播放,了解地磁场及磁偏角,初步了解地磁场的作用
(2)过程与方法
1.通过观看演示实验,学生观察实验能力、推理分析能力有所提高
2.经历磁体之间、磁体与通电导体之间、通电导体之间作用力的产生过程的讨论,学生明确磁场的产生及作用,体会磁场的客观存在性
(3)情感态度与价值观
1.通过阅读书本电流磁效应部分,体会用联系观点看问题在物理学发展史上的作用
2.通过介绍与磁相关知识在生活中的应用,体会科学知识在生活中的价值
3.通过演示实验磁悬浮和旋转的螺丝钉,学生的求知欲和创新意识得到激发
四、教学准备
磁悬浮器材;条形磁铁、铁钉、螺丝钉、铜片、铅笔、易拉罐拉环、1号干电池、粗芯导线、软导线、小磁针若干;线圈两个、学生电源两个、马蹄形磁体一个、纽扣式小磁体一个、5号干电池一个
五、教学过程
(1)新课导入
演示实验:磁悬浮
通过磁悬浮演示实验,激发学生兴趣,吸引学生注意力,总结磁悬浮在生活中的应用,提出体验磁现象。
(2)磁现象
学生分组实验:体验磁现象
每组选派代表汇报发现的磁现象,教师记录并总结与磁相关的概念:磁性、磁极、磁体之间的相互作用。通过学生分组实验,唤醒学生初中已经学过的与磁相关的知识,为下面电现象与磁现象相似性的讨论做铺垫,同时,通过动手体验,丰富了学生对磁现象的感性认识。
(3)电流的磁效应
通过讨论电现象与磁现象的相似性,引出人类对电磁之间是否存在联系的研究,安排学生结合以下问题阅读书本“电流的磁效应”部分内容:
1.是什么观念在干扰人们认识电磁关系?
2.奥斯特实验说明电与磁有怎样的关系?
3.电流的磁效应现象发现有什么意义?
学生阅读后回答以上问题,通过阅读书本,学生了解了电流的磁效应发现的历史,领会这个现象发现的历史意义,初步了解电流磁效应的实验过程,为下面学生能顺利验证电流磁效应实验做铺垫。
学生分组实验:验证电流的磁效应
通过投影学生实验过程,使学生明确这个实验如何做,并结合教师引导得出导线南北放置,小磁针的偏角最大,最后介绍通电导体对磁体的作用在生活中的应用:扬声器。
(4)磁体对通电导体的作用力
演示实验:磁体对线圈的作用力
演示实验:旋转的螺丝钉
通过演示实验磁体对通电导体的作用力,证明磁体对通电导体存在作用力,再通过演示实验旋转的螺丝钉,使原本较沉闷的物理课堂活跃起来,由于实验取材方便,学生兴趣很大,进一步激发学生探知的欲望,介绍磁体对通电导体的作用在生活中的应用:电动机。
(5)通电导体之间的作用力
演示实验:通电导体之间的作用力
通过通电导体之间的作用力的演示,学生进一步明确磁体和通电导体任意两两组合都存在力的作用,再结合讨论这些力的作用产生的共同特点,提出磁场。
(6)磁场
学生分组汇报通电导体对磁体的作用力、磁体对通电导体的作用力、通电导体之间的作用力的产生过程,总结出磁场的产生及作用。
(7)地磁场与磁偏角
通过介绍我国古代对磁现象的研究,引出地磁场、磁偏角及地磁场的作用,最后通过影片地心浩劫片断将本节课推向高潮。
(8)板书
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