(核心素养目标)《20.1磁现象 磁场》教学设计(表格式)

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名称 (核心素养目标)《20.1磁现象 磁场》教学设计(表格式)
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资源类型 试卷
版本资源 人教版
科目 物理
更新时间 2024-06-15 14:58:24

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《20.1磁现象 磁场》新授课教学设计
目录 TOC \o "1-3" \h \u \* MERGEFORMAT
一、 教材分析 1
1.1 《20.1磁现象 磁场》课程标准内容 1
1.2 教材的地位和作用 1
1.3 历年中考考点情况分析 1
1.4 教材的编排与处理 2
二、 学情分析 3
2.1 知识基础 3
2.2 心理特征 3
2.3 认知困难 3
三、“20.1磁现象 磁场”核心素养目标 4
四、 教学重难点 5
4.1 教学重点 5
4.2 教学难点 5
五、 教学策略 5
5.1 教学组织方式 5
5.2 教学方法 5
5.2.1 问题驱动法 5
5.2.2 演示法 6
5.2.3 实验法 7
5.2.4 启发式讲授法 7
5.3 学法指导 7
六、 教学资源 7
6.1 教学工具 7
6.2 多媒体教学课件 7
七、 教学流程框架图 8
八、 设计思路 8
九、 创新之处 9
十、 教学过程 9
十一、 教学反思 19
《20.1磁现象 磁场》新授课学习任务单 20
《20.1磁现象 磁场》课后作业 24
《20.1磁现象 磁场》新授课教学设计
【 课 题 】磁现象 磁场
【教学时间】1个课时(每个课时40分钟)
【教学对象】初三学生
【 教 材 】人教版初中物理九年级全一册第二十章第一节
一、【教材分析】
1、《磁现象 磁场》课程标准内容:
(1)通过实验,认识磁场。知道磁极之间的相互作用关系。知道磁场的基本性质。认识磁体通过磁场相互作用。知道磁感线可以描述磁场。
(2)知道地磁场。知道地球是个大磁体及其磁场南北极位置。了解我国古代司南的发明对人类社会发展的贡献。
2、教材的地位和作用
《磁现象 磁场》是初中物理人教版九年级全一册第二十章第一节的内容,磁场是初中物理课程中一个重要概念。磁现象在日常生活和社会发展的应用上都很重要,同时磁场在电磁学、量子力学、无线电物理等物理学分支学科中的核心概念。
本节内容由“磁现象”、“磁场”、“地磁场”三个部分组成,教科书在介绍了常见的磁现象后,引入了磁极和磁化的概念,并通过实验深入探究了磁场的基本性质及磁感线相关规律,最后提出了地磁场的存在。本节课是第二十章“电与磁”的知识储备阶段,也是为后面学习打下夯实基础的关键,同时磁感线为后面电磁感应等内容的学习作铺垫。学生在学习完本节内容后,可以构建起生活中关于磁的框架,同时引发学生的好奇与兴趣,以更好地发挥学生良好的主观能动性。
本章节安排在学生完成了对电学基本内容的学习之后,学生基本了解电学相关概念,在此基础上引入磁学,以便开展后续对电流磁效应、电生磁磁生电等电磁相互作用的学习。磁学对于中学阶段学生来说较为抽象复杂,因此在这个过程中要注重学生的模型构建、科学推理能力的培养,同时也凸显了学生的科学素养对于学习物理学科的重要性。让学生意识到物理源自生活,并能够应用于生活,这有助于培养学生的科学态度与责任,同时提升他们学习物理的兴趣。
历年中考考点情况分析:
近五年广东省卷考情 年份 题型 考查点 分值
2023 填空题 磁极 1分
2022 作图题 磁感线的方向 3分
2021 无 无直接考查点 0分
2020 无 无直接考查点 0分
2019 填空题 磁极 1分
4、教材的编排与处理
(1)教材的编排
教材从中国四大发明之一的罗盘作为背景,介绍了罗盘(即指南针)的用途和制作,由此引入生活中的磁现象,并从物理专业术语角度来解释“磁极”、“磁化”以及磁极间相互作用的规律。再提出磁针与磁体并未接触却有力的存在来引入现实中磁场的真实存在,即使磁场看不见摸不着。进一步通过条形磁铁周围小磁针的北极排列分布情况的实现探究磁场的方向,同时得到了磁感线在条形磁铁周围磁感线的分布。最后提出地球是个巨大磁体,借助前面探究得到的条形磁铁磁感线分布来得到地磁场的磁感线情况。
(2)教材的处理
由于教材一开始便直接给出了磁现象,没有简述具有磁性的物体有什么特点,对学生而言,知识的跳跃性比较大。因此,我将新增一个特点、磁体概念引入的环节,让学生对磁体有一个简单的认识,减小知识的跳跃性,从而按照“是什么”、“ 为什么”、“怎么样”的逻辑思路,帮助学生更好地掌握知识。
(3)教材中问题的处理
由于本节课中磁感线是看不见摸不着的真实存在,对于学生来说是比较抽象的内容,因此在理解磁场的过程中较为困难。本教材对于磁现象和磁极都是直接引入,探究磁场方向时采用了实验演示观察实验现象得到结论,从而建立磁感线的模型更好地描述磁场方向。由于教材上对于知识讲解偏向于知识的直接讲述,学生较难从中理解磁场的真正意义。如果将本节内容以更加趣味性的现象和更多有力的物理实验进行展示,据此证实磁场的存在与其方向判断,这对于学生进一步认识探究磁现象和磁场有一定帮助。
通过对教材的深度分析和理解,本节课我将进行8个实验探究活动(1个磁性磁铁的定义,2个磁极的定义,1个磁极间相互作用,1个磁化现象,3个磁场的方向判断)并将其贯穿在整个知识内容的讲解上。这些问题按照本章重点内容(通过实验认识磁极及磁极间的相互作用和用磁感线描述磁体周围的磁场分布)设问,直击重点,表达清晰,简洁,学生对于本章的重点知识一目了然。
本节课我一共设计了15个问题,在新课讲述前,我会展示一个神奇的现象“会旋转跳舞的落叶”,引起学生的好奇心和兴趣。演示实验1,磁铁能够吸引哪些材料的物体,得到磁铁和磁性的定义,并对实验室中常见的磁铁类型进行展示介绍。通过实验1的简单展示,让学生对磁现象和基本定义有初步认识,并揭秘神奇的现象“会旋转跳舞的落叶”的原理。
在此基础上,进一步探究磁性强弱,进行实验2的演示,将一根条形磁铁去吸引回形针,观察条形磁铁上吸引到的回形针数量的多少从而得到磁体各部分磁性的强弱分布情况,并且引出磁极的定义。将指南针放在条形磁铁附近,观察指南针所指的方向,通过指南针的功能来判断条形磁铁的南北极。
接下来探究磁极间的相互作用情况,演示实验3,将条形磁铁的一端靠近在中点处用细绳悬挂着的另一个条形磁铁的其中一端与另一端,观察两次不同的实验现象,深入探究不同磁极间的相互作用存在什么关系,从而得到规律并总结归纳。提出情景问题,为什么原本没有磁性的长尾夹会像磁体一样相互吸引,引出磁化的定义,介绍磁化的方法。接下来是本节课的重难点所在,即磁场的方向判断。
通过进行实验演示,用条形磁体靠近小磁针,发现原本静止的小磁针在条形磁体靠近后发生转动,根据之前学过的知识说明小磁针受到力的作用,而这个作用是磁场给的,引出磁场的概念。在条形磁铁周围一圈放置小磁针,观察小磁针的指向情况,引出介绍什么是磁场。在此基础上,深入探究不同磁铁以及磁极间的磁场方向,将条形磁铁和U形磁铁分别放置在布满小磁针的装置中,观察不同磁铁的小磁针指向情况,将其连接成线,并标出方向从而得到不同磁铁的磁场方向,提出所连接的线在物理上称为“磁感线”,引出什么是磁感线。再将不同磁极间的两个磁铁放入放满小磁针的装置中,观察不同磁极间的小磁针指向情况,并描绘出它们的磁感线,从而得到几种常见的磁感线的分布。最后小结这节课的知识点,并提出问题,磁体或小磁针受力来源于什么?地磁场,介绍地磁场的相关内容以及布置课后作业和课后思考活动。
二、【学情分析】
知识基础:
九年级的学生在小学的科学课程和日常生活中学生已经接触到了部分磁现象知识,并且经过两年的学习已经基本具备了科学探究的素养,他们善于观察乐于独立地提出问题、并解决生活中的物理问题。
心理特征:
九年级的学生有强烈的好奇心和求知欲。磁现象对于学生来说是比较新颖的内容,学生比较感兴趣,并且与学生的生活息息相关。
认知困难:
磁场摸不着、看不见,对于学生来说比较抽象。学生的基础不够扎实,学生对“磁场”的感性认识比较少,特别是动手操作实验的能力欠缺,而生产生活中与“磁场”有关的事例大多比较复杂,学生还很难独立解释、解决,对相关知识的掌握还没有深度,缺乏科学性,容易凭想象和感觉去判断问题。
三、【核心素养目标】
“20.1磁现象 磁场”核心素养目标
目标维度 目标设置
物理观念 (1)了解简单的磁现象;(2)通过实验认识磁极及磁极间的相互作用;(3)通过实验认识磁场并会用磁感线描述磁体周围的磁场分布状况;(4)知道地磁场。
科学思维 (1)会利用模型法画出磁场周围的磁感线,运用此模型分析条形磁体、蹄形磁体、地磁场等周围磁场的形状;(2)通过比较磁感线的分布,提升科学推理能力。
科学探究 (1)通过科学探究活动,使学生体验转换法在物理研究过程中的应用,培养学生乐于参与、勇于创新的意识和设计实验、分析概括的能力。
科学态度与责任 (1)通过课前自学和动手操作,培养学生克服困难的信心和决心;(2)通过双边活动,激发学生探索的热情;(3)通过磁偏角引出中国古代科学家沈括,提升文化自信和振兴中华的责任感。
九年级新授课教学需要关注如何唤起学生求知欲,怎样使学生带着浓厚的兴趣探求新知,从而培养学生独立思考解决问题的能力。实验探究可以给学生更直接的感受,可以激发学生的学习兴趣,可以帮助学生对理论知识的学习。因此教师应该从思想上重视实验教学,坚持实验教学,创造条件开展实验教学,结合实际改进实验、加强实验方面的指导,培养学生的实验操作能力和科学探究思想。培养学生自主探究的能力,指导学生主动的学习,富有创造性地学习,遇到问题时能独立地思考,主动地寻找解决方法。教师应成为学生思想交流的桥梁,不但要传授知识,还要培养学生解决问题的能力。教师要善于开发实验,创设情境激发学生学习兴趣,同时要熟练掌握科学探究教学手段,引导学生经历探究过程,领悟科学探究方法,发展科学探究能力,提高科学素养。当学生能把知识学以致用,并利用身边的物品开展小制作和实验探究,这能激发学生的学习兴趣,培养动手操作能力,在操作的过程中还学会解决遇到的问题。这能调动学生思考问题、解决问题的积极性,同时要鼓励学生勇于质疑克难,培养学生发现问题、解决问题的能力,让学生体验成功,感受自主探究的乐趣,从而提高自主探究的能力。
四、【教学重难点】
1、教学重点:1、知道磁体周围存在磁场,会用磁感线描述磁体周围的磁场分布状况。
2、教学难点:1、认识磁场的存在;2、用磁感线来描述磁场。
五、【教学策略】
1、教学组织方式
新课改提倡“自主、合作、探究”的教学方式,本节课教师采用问题驱动的方法引导学生自主探究,小组合作的教学组织形式,让学生在科学探究过程中学会观察和乐于与他人交流合作,从而积极主动的获取物理知识的同时还能提高学生的科学素养。
2、教学方法
以问题驱动教学为主,辅以演示法、实验法、启发式讲授法。
(1)问题驱动法
问题设置分析:
设置问题,将知识问题化,使之更贴合学生的认知规律,落实教学目标。
问题 教学环节
为什么落叶可以随着磁体转动?磁体究竟可以吸引哪些物体呢? 导入新课内容
同一个磁体,它的磁性的强弱是不是处处相同呢? 问题驱动理解条形磁体的两端磁性最强,中间几乎没有磁性
磁极间的相互作用有什么规律呢? 问题驱动探究磁极间的相互作用
如果一个磁体摔断了,那么它还具有两个磁极吗?我们如何验证呢? 问题驱动探究断裂的磁体的磁极
为什么长尾夹会像磁体一样相互吸引呢?硬币一端被磁铁吸引后,另一端却无法靠近,你能试着解释一下原因吗? 问题驱动探究磁化现象
小磁针静止时指向南北方向,当有其他磁体靠近时,小磁针会转动起来,为什么会发现这样的现象呢?磁体之间并没有接触,是通过什么产生力的作用呢? 问题驱动引入磁场的概念
像磁场这种物质看不见,我们该如何研究它呢? 问题驱动迁移新旧知识,探索探究磁场的方法
为了形象的描述磁场,我们该如何全面显示磁体周围磁场的分布?有没有其他的物体能替代小磁针呢? 问题驱动探究磁体周围的磁场分布
其他磁体周围的磁感线是不是都有这样的特点呢?同学们能不能试着总结一下磁感线有哪些特点呢? 问题驱动探究磁感线的特点
磁针静止时,它们的北极都指向北方,南极都指向南方,想一想这是为什么呢?是谁的磁场在对它们施加力的作用呢? 问题驱动引入地磁场的概念
以问题为核心,让学生围绕主要问题以及分解出来的各个小问题寻求解决方案,激发学生学习兴趣,在问题的驱动下解决和理解本节课的知识点。
(2)演示法
通过动画、视频、以及自制系列教具,为学生演示旋转的落叶、条形磁体各部分磁性强弱、断裂磁体的磁性情况、文件夹和硬币的磁化现象形成过程,将复杂的原理简单化,将抽象的模型形象化,让学生对磁场有个清晰直观的认识。
(3)实验法
物理是一门以实验为基础的科学,本节课通过小实验探究磁体各部分磁性的强弱、磁极间的相互作用规律、磁场的方向、磁体周围磁场的分布等实验激发学生学习兴趣,并通过教师生动的语言引导学生仔细观察并描述实验现象,分析和总结实验特点。整个过程中融合了质疑诱导法、科学的探究方法和对比实验法等。
(4)启发式讲授法
通过教师形象生动、富于引导式的语言引导,辅以有趣的演示实验、各种直观的教学工具和现代教育技术,诱导启发学生开动脑筋深入思维,使学生逐步认识物理概念、规律,逐步发展观察和思维能力。同时在教师语言的引导下,采用层层递进的方式,引导学生理解内容,有助于教学难点的突破。
3、学法指导
(1)在课堂教学中充分发挥学生的主体作用,引导学生积极参与到实验探究的过程中,同时发挥教师的主导作用,注重引导学生通过观察、分析、总结得出结论,培养学生观察能力和科学的分析能力。
(2)密切联系生活,通过视频展示地磁场应用及原理的实例,引导学生将知识应用到生活当中,加强理论与实践的联系。
六、【教学资源】
教学工具:
内夹回形针的落叶、若干个条形磁体、硬币、若干枚回形针、两个文件夹、蹄形磁体、铁架台、指南针、小车模型、若干个小磁针、专用小铁针板、断裂的蹄形磁体、立体磁场演示仪。
多媒体课件:PPT、动画、图片、文字、视频等。
七、【教学流程框架图】
八、【设计思路】
英国教育家斯宾塞曾说:“学生自己得来的任何一项知识,自己解决的任何一个问题,由于是自己获得的,就比通过其它途径得来的更彻底的属他所有。”有感于他的至理名言,本人教学设计时将如何发挥学生的主体性置于首要位置,以学生的实验观察和实验探究为主线,引导学生利用多媒体课件、实验等主动发现问题,搜集与分析、处理信息和资料,使学生在愉快中体验到动手操作的快乐,学习到类比、归纳等科学方法,培养学生的观察能力和实验能力,从而初步具有创新意识。
本节课的设计重视教师在探究过程中对学生的引导和启发,力求让学生能够自主的发现问题、探究问题,使学生在整个探究过程中发挥主体作用,使学生从“学会”转化成“会学”,真正成为课堂的主人。
九、【创新之处】
1、以不同于学生常规认识的在磁体吸引多个硬币时下端互相排斥和断裂的蹄形磁体小实验,使学生产生认知冲突,激发学生的求知欲,使学生积极主动的参与到课堂中来。在教学的过程中通过实验不断给予学生足够的感性认识,让学生学会从这些感性材料中归纳事物的特征,找到隐含于物理现象背后的物理规律,为学生从感性上升为理性的理解奠定了基础。
2、教学过程中以学生所熟悉的电荷间的相互作用和光线模型为切入点,新旧联系,使新知识融合到已有的知识系统中,新旧互相渗透、互相强化,并引导学生学会新旧、纵横联系,善于从不同角度观察事物,养成多方位思维习惯。
3、利用生活中简便易得的材料制作教学工具,实验创新性强、实验效果明显,既让学生体验到物理来源于生活又归于生活的新课标理念,激发他们的学习热情,又体现了低成本实验的教学理念,能很好地培养学生的动手能力和节约意识还充分体现了环保的理念。
4、本设计的思路层层递进,突出了教学的重点难点,并借助多媒体技术教学手段的辅助将教学内容形象生动的展现出来,让学生更加容易的掌握本节内容。
十、【教学过程】
教学环节 教师活动 学生活动 设计意图
创设情境 【创设情境,引入课题】实验引入:会跳舞的落叶教师设问:为什么落叶可以随着磁体转动?教师活动:同学们欢迎来到奇趣无限的物理课堂,今天大家会学习到一种神秘的物质,不信啊?大家请看:哇!其实是这个物体起作用——磁体。 学生思考并观察实验现象。 学生通过实验引入课堂,从而提出本节课要解决的问题,激发学的求知欲。体现了新课标理念:从生活走向物理。
导入新课——磁体 【导入新课,磁体的特点】引导学生活动:探究磁体能吸引哪些物体。教师设问:磁体究竟可以吸引哪些物质呢?教师活动:让我们动手做一做,将现象填进我们的学习任务单中。在实验里,同学们都观察到有铁质和镍质的一元硬币的物质可以被磁体吸引起来,可见磁铁有吸引铁和镍的性质。其实除了铁以外,磁体还可以吸引钴和镍等物质,物体能够吸引铁钴镍等物质的性质叫做磁性,具有磁性的物体叫做磁体。落叶能够随着磁体转动是因为里面有铁质的回形针。实验室中常见的有条形磁体、蹄形磁体和小磁针等等。引导学生活动:探究磁体各个部分的磁性强弱。教师设问:既然磁体中有磁性,那么同一个磁体,它的磁性的强弱是不是处处相同呢?教师活动:我们把磁体放在一层回形针上,拿起来,结果发现回形针被吸引在磁体的两端,说明磁体的磁性强弱处处相同吗?你怎样判断磁性强弱?(提问学生)可以通过吸引回形针的数量来反映磁性的强弱。吸引的回形针越多说明磁性越强。而条形磁体中间几乎没有磁性。磁性最强的两个部分叫做磁极。 学生根据桌面的各种物体,一一用磁体尝试做实验,观察实验现象。学生会发现一元硬币和铁质的圆柱体和回形针都可以被磁体吸引,也就意味着这些物体里面有磁体能够吸引的物质——铁和镍。学生知道磁极可以吸引铁钴镍等物体。学生会根据老师的引导,尝试摸索条形磁体各个部分的磁性强弱。学生提出可以通过回形针的数量来显示磁性强弱。观察实验并分析实验现象。总结出条形磁体的两端磁性最强,正中间几乎没有磁性。 在这个阶段的初中生有着强烈的求知和探索欲,这样可以培养学生的思维能力、动手能力、对知识的运用能力,同学们更主动地参与到课堂中,使得效果大大提高。培养学生的问题意识。引导学生观察实验现象,培养学生的观察能力。通过教师的引导,使学生在观察的过程中思维得到启发。
实验探究——磁极间相互作用规律 【观察实验,认识磁极】引导学生活动:探究磁极间的相互作用规律。教师设问:有人用磁石做了两个棋子,在改变两颗棋子位置时发现棋子有时吸引有时排斥,那么磁极间的相互作用有什么规律呢?教师活动:在古代,人们发现用磁体做成的磁勺,静止时总是指向南北方向,这说明磁体具有指向性。指南的磁极叫做南极又称为s极,指北的磁极叫做北极又称为N极。请同学们参照之前探究电荷间的相互作用完成此次实验探究,并将现象记录到学习任务单中。好时间到,通过分析实验现象都可以得出磁极间的相互作用规律是同名磁极相互排斥,异名磁极相互吸引。教师设问:了解了磁极间相互规律,请同学们想一想,如果一个磁体摔断了,那么它还具有两个磁极吗?我们如何验证呢?教师活动:有同学说刚刚学过的知识来判断磁极的情况,通过实验说明磁极总是成对出现的。【创设情境,引入磁化】实验引入:长尾夹被磁化的过程教师设问:长尾夹一开始并不能吸引回形针,长尾夹后来为什么能吸引回形针呢?教师活动:下面老师继续用磁体给大家带来惊喜:请同学们注意观察。长尾夹一开始并不能吸引回形针,长尾夹后来为什么能吸引长尾夹呢?说明长尾夹后来具有…… 用什么方法让长尾夹具有磁性?(对,磁体的作用)一些没有磁性物体在电流或磁体的作用下会获得磁性,这样的现象叫做磁化。 学生思考老师提出的问题,尝试想解决方案。观察实验现象,发现磁极的南北极是指地理的南北极,知道磁体是具有指向性。学生回顾已有知识,大胆提出问题,引发对本实验的猜想——磁极间的相互作用有什么规律。接着小组合作完成实验探究。得出磁极间的相互作用的规律有同名磁极相互排斥,异名磁极相互吸引。学生认真思考老师的问题,并提出刚学的磁极间的相互作用来进行解决问题。观察实验现象并总结出磁极总是成对出现的。学生观察到长尾夹还没被磁化前,长尾夹并没有磁性,磁化后,长尾夹带有磁性,可以吸引另一个长尾夹。学生跟着老师的节奏了解什么是磁化,并且知道在什么情况下没有磁性的物体可以通过什么方式获得磁性。 磁极间的相互作用规律是本节的教学难点。让学生在获取丰富的感性认识基础上,引导学生分析、讨论得出磁极间的相互作用的规律。培养学生的总结归纳能力。学生通过实验、交流、讨论、总结,就明白了极间的相互作用的内涵和外延,达到内化知识的目的。通过实验验证摔断的磁体两端磁极的情况串联起相关知识点,让学生在头脑中形成本节的知识结构,深化对物理观念的认识,突出了课程标准“从生活走进物理”的课程理念。通过实验现象提出问题,引导学生讨论得出磁化后的现象,了解本实验的设计思想。从而开拓他们的思维,从而培养自主创新意识。
实验探究——磁场方向 【实验探究,磁场方向】对比实验引入:借助布条观察风向教师活动:在物理学中有许多看不见也摸不着的物质,例如生活中的风,我们可以借助布条飘动,感知气流对布条有力的作用以及反映风的方向。实验引入:探究磁场方向教师设问:用条形磁体靠近静止的小磁针,会发生什么现象?磁体之间并没有接触,是通过什么产生了力的作用呢?像磁场这种物质看不见,我们该如何研究它呢?教师活动:小磁针会转动起来,说明小磁针有受到力的作用,磁体之间并没有接触,是通过什么产生了力的作用呢?这说明磁体周围存在着一种看不见也摸不着却客观存在的特殊物质。在物理学中,我们把这种物质叫做磁场。磁场对放入其中的物体有力的作用,这是磁场的基本性质。像磁场这种物质看不见,我们该如何研究它呢?我们可以借助什么(对,小磁针)来认识磁场。教师活动:请同学们尝试动手完成对磁场方向的探究。发现小磁针受到力的作用都运动了起来。移动条形磁体,小磁针会跟着转动。小磁针在不同位置时,它的指向是不同的方向,这说明小磁针在磁场中的受力方向不同。磁场是具有方向的。物理学中把小磁针静止时北极所指的方向规定为该点的磁场方向。 学生通过类比实验了解到看不见摸不着的物质,可以借助其他物品来判断方位和大小,例如风可以通过借助布条来反映气流的大小以及气流的方向。学生观察实验,根据之前学习过的知识经验发现小磁针之所以会转动是受到力的作用。学生通过老师解释现象从而知道这个力是磁场给的。磁场看不见又摸不着跟风的形态一样,学生会思考如何研究到磁场的情况。通过小组讨论得出可以利用小磁针来间接观察磁场的情况。学生通过教师的引导知道物理学中把小磁针静止时北极所指的方向规定为该点的磁场方向。学生带着学习任务单,尝试动手实验回答相应的问题。 学生通过实验观察到小磁针在不同位置时,它的指向是不同的方向,这说明小磁针在磁场中的受力方向不同。 利用类比,自然引出猜想:接下来探究的物质跟风一样也是看不见摸不着的,需要借助工具探究相应的情况,分组设计实验验证,体验科学探究的过程,帮助学生养成良好的自主学习习惯,培养学生核心素养。激励学生在解决问题的过程中,有克服困难的信心和决心。并深刻体验磁场的情况。利用小磁针进行实验探究,化抽象为形象,帮助学生了解及增强对磁场的感性认识。动手观察实验培养学生的独立分析推理能力。实验探究验证猜想,让学生在动手实验的过程中体验探究的乐趣。
实验探究——磁体周围磁场的分布 【实验探究,探究磁体周围磁场的分布】实验引入:探究磁体周围磁场的分布教师设问:我们该如何形象地显示磁体周围磁场的分布?还有没有其他的物体能替代小磁针呢?教师活动:我们该如何形象地显示磁体周围磁场的分布?我们可以在磁体周围放许多小磁针,但是空间中放置小磁针的数量是有限的,只能粗略的表示磁场的分布,还有没有其他的物体能替代小磁针呢?在前面我们用回形针探究磁体各部分磁性的强弱,知道铁制品是可以被磁化的,被磁化的每一个回形针都相当于一枚小磁针。我们可以用体积更小的小铁针或铁屑来代替小磁针,显示磁体周围的磁场分布。教师活动:我们一起来研究条形磁体和蹄形磁体周围磁场的分布,请同学们根据实验选择合适的工具进行探究并且将实验现象记录到学习任务单中。教师活动:下面展示小组的实验现象,发现磁化后的小铁针或铁屑在磁场的作用下首尾相连,按照一定的规律有序的排列起来。我们可以用平滑的曲线把小铁针的分布情况表示出来。教师活动:画图的方式虽然可以形象的表示磁场的分布情况,但是不能指示方向。我们可以在磁体的不同位置,按照刚才所画的轨迹,把小磁针摆放在演示板上。小磁针红色一端为N极,静止时N极所指的方向是该点的磁场方向。我们可以用箭头把小磁针的N极标注出来,把这些箭头连接起来。教师活动:我们用一个大箭头来表示这种趋势,这样就为小磁针排列形成的曲线标上了方向。用同样的办法,我们可以把两种磁体周围的所有曲线都标上方向。撤去演示板和小磁针,只保留磁体及周围带有方向的曲线,这些曲线就可以形象的描述磁场的分布情况了。 学生思考问题,根据之前学习过的知识经验发现小磁针可以用来探究磁体周围磁场的分布,但是存在很大的缺点,想办法解决困难,最后思考讨论采取体积更小的小铁针或铁屑来代替。学生根据小组讨论的情况决定采取小铁针还是铁屑进行探究实验——磁体周围磁场的分布。小组合作完成实验,将现象记录在学习任务单中。学生通过观察老师展示的学生作品,按照老师的指引一步一步构建磁感线的画图。学生先用平滑的曲线把小铁针的分布情况表示出来。学生将小磁针摆放在刚才所画的轨迹,小磁针红色一端为N极,静止时N极所指的方向是该点的磁场方向。学生用箭头把小磁针的N极标注出来,把这些箭头连接起来。用一个大箭头来表示这种趋势,这样就为小磁针排列形成的曲线标上了方向。最后学生可以得到带有磁感线的磁场。 建立磁感线的物理模型是本节课的重点。磁学对于中学阶段学生来说较为抽象复杂,因此在这个教学过程中可以帮助学生构建模型、推理科学能力的培养,同时也凸显了学生的科学素养对于学习物理学科的重要性。实验探究可以给学生更直接的感受,可以激发学生的学习兴趣,可以帮助学生对理论知识的学习。结合实际改进实验、加强实验方面的指导,培养学生的实验操作能力和科学探究思想。培养学生自主探究的能力,指导学生主动的学习,富有创造性地学习,遇到问题时能独立地思考,主动地寻找解决方法,让学生能够自主的发现问题、探究问题,使学生在整个探究过程中发挥主体作用,使学生从“学会”转化成“会学”,真正成为课堂的主人。
实验探究——磁感线的特点 【实验探究,磁感线的特点】实验引入:探究磁感线的特点教师活动:在物理学中我们把这样的曲线叫做磁感线。磁感线是我们根据在磁场中小铁针和小磁针的分布情况画出来的,与光线的示意图一样,都是为了方便解决问题而建立的物理模型。实际上磁体周围并不存在磁感线。所以磁感线是假想不存在的闭合曲线,这种研究方法物理上叫做模型法。教师设问:在绘制磁感线的过程中,请同学们仔细观察磁感线有什么特点?教师活动:我们根据学习任务单对磁感线的特点进行探究活动,总共4个活动,请同学们分组完成探究活动。好时间到,请小组分享他们小组探究的磁感线的特点。发现它的趋势总是从N极出发指向S极,而且不相交,疏密程度表示磁场强弱,越靠近磁体,磁性越强,磁感线越密。 学生认识磁感线跟光线示意图一样,可以用来解决磁场的相关问题。学生思考问题,根据学习任务单对磁感线的特点进行探究活动。分小组展示他们探究的特点。活动1:从N极出发回到S极;活动2:不相交;活动3:表示磁场强弱,越密表示越强;活动四:立体。学生结合自己探究的情况,跟着老师总结磁感线的特点。 进一步的探究磁感线的特点能够更好的帮助学生理解和分析,弥补了磁场抽象难懂只能通过磁感线的分布情况了解的磁场的分布,同时加深学生的印象,突破难点。立体的磁感线,课本并不要求学生学习。但适当提及这一问题,有助于加深学生的理解,也有助于培养学生科学的研究方法。得出正确结论,体验成功的乐趣。
拓展延伸 【回归生活,地磁场的特点】实验引入:探究磁感线的特点教师设问:当可以自由旋转的磁体和小磁针静止时,它们总是指向南北,想一想这是为什么呢?教师活动:在前面的实验中,细心的同学一定发现了一个有趣的现象,当可以自由旋转的磁体和小磁针静止时,它们总是指向南北,想一想这是为什么呢?这样的现象说明他们都受到了力的作用。那么又是谁的磁场在对它们施加力的作用呢?原来地球可以看成一个巨大的条形磁体,地球周围存在的磁场叫做地磁场。小磁针、指南针等物体放在地球表面N级都指向固定的方向,即地理北极。根据磁感线的方向特点,地磁的北极反而在地理南极附近,这两个磁极并不重合,存在一定的磁偏角。世界上最早发现这一现象的人是我国宋代学者沈括。 学生跟着思考问题。学生通过观看视频,跟着老师的讲解了解地磁场的特点和历史人物沈括。 让学生学会运用学到的物理知识来解析生活中的物理现象,学会从物理走向生活,达到学以致用的目标。
课堂小结 【课后小结,思维提升】实验引入:探究磁感线的特点教师设问:通过丰富的实验和活动,了解了本节课的相关知识,不知道同学们掌握得怎么样呢?教师活动:这就需要通过练习来巩固一下了。老师在做磁化实验时发现磁体吸引硬币后,下端无法靠拢,请同学们利用今天所学的知识来进行解答。今天的课就上到这里。我们下节课见。 学生根据思维导图回顾本节课的知识。最后通过课后习题和头脑风暴来巩固本节课的相关知识。 将“磁现象 磁场”思维导图用于课堂小结,把这一节中零散的知识点串成符合学生认知的知识框架,能促进学生对相关知识点的深入理解,在头脑中形成知识结构,从而达到预期的学习效果。最后利用本节课学过的知识解决头脑风暴。
板书设计 板书设计采用内容式板书,使学生对本节知识一目了然,准确把握重点和难点。
十一、【教学反思】
一、教学设计的亮点
1、采用问题驱动法来推动教学。本节课共设计问题18个。问题的设置紧紧围绕教学内容,随着层层问题的推进,整节课的知识点过渡自然,重难点通过让学生在解决问题的过程中突破。
2、对于磁场这个概念,学生们不算陌生,为了引入这个概念,我先介绍磁体然后再进行探究磁极间的相互作用规律进行了引入,在本节课的结尾,又提出通过地磁场的应用来加深对磁场应用的理解。
3、对于探究磁极间的相互作用规律这个实验,我又加入了教具探究实验这个环节,为学习磁感线的特点做好了铺垫,做足了功课,为下面的学习做好了充分的准备。
4、采用多媒体组合辅导教学,增大教学容量,增强教学效果,营造了直观、形象、亲切的情景,学生感受到了物理对科技的促进和科技进步对社会文明的影响,从而培养学生追求科学、开拓创新的精神。
二、教学中易出现的问题
1、能听懂课,不会做题。由于磁场的概念抽象,学生一时很难理解透,由于数学内容没有跟上,学生的思维不会转换过来,进行后面探究磁感线的特点难度大。应从小磁针在磁场中受力的作用来入手,讲解磁场的相关知识,引导学生进行动手实验。
2、在教学的过程中,学生的基础不同,教学时间上有可能较为紧张。
《20.1磁现象 磁场》新授课学习任务单
班别 姓名 学号
一、2022年版《义务教育物理课程标准》要求
主题 内容要求
运动和相互作用 (1)通过实验,认识磁场。知道磁极之间的相互作用关系。知道磁场的基本性质。认识磁体通过磁场相互作用。知道磁感线可以描述磁场。
(2)知道地磁场。知道地球是个大磁体及其磁场南北极位置。了解我国古代司南的发明对人类社会发展的贡献。
二、学习目标
1、知道磁性、磁化、磁体及其分类;
2、通过实验认识磁极及磁极间的相互作用;
3、知道磁体周围存在磁场;
4、知道磁感线可用来形象地描述磁场,会用磁感线描述磁体周围的磁场分布状况;
5、知道地磁场的存在及地磁场的南、北极。
三、学习过程
(一)实验一:磁体能吸引哪些物体?
1、尝试动手完成实验,观察现象,判断磁体能吸引哪些物体?
结论:_________________________________________________________
(二)实验二:探究磁体各部分磁性的强弱
2、同一个磁体,它的磁性强弱是不是处处相同呢?以条形磁体探究各个部分的磁性强弱,记录到下图中。
结论:_________________________________________________________
(三)实验三:探究磁极间的相互作用规律
(1)提出问题:磁极间的相互作用
(2)回顾知识:电荷间的相互作用
(3)设计实验:
(4)现象:___________________________________________________________________
(5)结论:__________________________________________________________________
【头脑风暴】:如果一个磁体在中间摔断了,断裂端有磁性吗?如果有磁性,断裂端是N极还是S极?
(四)实验四:用条形磁体靠近静止的小磁针,会发生什么现象?
思考问题:1、观察到什么现象?
2、小磁针是否受到力的作用?
3、磁体和磁针不接触,是通过什么对磁针产生作用的?
现象:_________________________________________________________________________
结论:_________________________________________________________________________
(五)实验五:探究磁场的方向
思考:磁场看不见,怎样研究它呢?
对比思考:生活中空气流动形成了风,我们可以从什么现象中认识风的存在?
回答问题:1、放在桌面上的小磁针,所指方向是否相等?
2、放在磁体周围不同位置的小磁针,所指方向是否相同?
结论:_________________________________________________________________________
(六)实验六:探究磁体周围磁场的分布
提出问题:如何全面的显示磁体周围磁场的分布?
方法:放置很多小磁针
缺点:_________________________________________________________________________
如何解决:_________________________________________________________________________
请同学们根据选择合适的方式进行探究,并且将现象记录到表格中。
条形磁体 蹄形磁体
现象: 现象:
活动1:试着画出下列磁体的磁感线分布,并观察磁感线的方向有什么规律。
活动2:磁感线是否交叉?
活动3:观察磁感线的分布情况,说一说磁感线的疏密给你传递了哪些磁场的信息?
活动4:观察磁感线的空间分布情况,说一说磁感线的疏密给你传递了哪些磁场的信息?
小结磁感线的特点:
1、模型法
2、方向性
3、不相交性
4、疏密性
5、立体性
【拓展】当可以自由旋转的磁体和小磁针静止时,你发现他们的两极有什么共同的特点?想一想这是为什么?
(七)课堂小结:“磁现象 磁场”思维导图
(八)学生自我反思
【总结使你强大】本节课重点知识:
在掌握的知识点后面的表格打√
知道磁性、磁化、磁体及其分类 让你措手不及的知识点有:
通过实验认识磁极及磁极间的相互作用
知道磁体周围存在磁场
知道磁感线可用来形象地描述磁场,会用磁感线描述磁体周围的磁场分布状况
知道地磁场的存在及地磁场的南、北极
《20.1磁现象 磁场》课后作业
班别 姓名 学号
一、基础性作业
知识点一 磁现象
1.生活中常用来固定房门的“门吸”,它由磁铁和金属块两部分组成。该金属块能被磁铁所吸引,是因为可能含有以下材料中的 ( )
A.银    B.铁    C.铝    D.锌
知识点二 磁场
2.对磁场的有关认识,正确的是 ( )
A.磁场看不见、摸不着,不是真实存在的 B.磁体外部有磁场,内部无磁场
C.小磁针N极在磁场中某点所受磁力的方向跟该点的磁场方向相反
D.磁场的基本性质是它对放入其中的磁体产生力的作用
知识点三 磁感线
3.下列图中磁体两极间磁感线的画法正确的是 ( )
     A          B       C          D
知识点四 地磁场
4.地球是一个巨大的球体,下列图中有关地磁场的示意图正确的是 ( )
      A       B        C         D
二、【头脑风暴】硬币一端被磁铁吸引后,另一端发生了什么现象?你能试着解释一下原因吗?