高中物理《磁現(xiàn)象和磁場(chǎng)》優(yōu)秀教學(xué)設(shè)計(jì)
高中物理《磁現(xiàn)象和磁場(chǎng)》優(yōu)秀教學(xué)設(shè)計(jì)
教材分析
磁現(xiàn)象和磁場(chǎng)是新教材中磁場(chǎng)章節(jié)的第一節(jié)課，從整個(gè)章節(jié)的知識(shí)安排來(lái)看，本節(jié)是此章的知識(shí)預(yù)備階段，是本章后期學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)，是讓學(xué)生建立學(xué)習(xí)磁知識(shí)興趣的第一課，也是讓學(xué)生建立電磁相互聯(lián)系這一觀點(diǎn)很重要的一節(jié)課，為以后學(xué)習(xí)電磁感應(yīng)等知識(shí)提供鋪墊。整節(jié)課主要側(cè)重要學(xué)生對(duì)生活中的一些磁現(xiàn)象的了解如我國(guó)古代在磁方面所取得的成就、生活中熟悉的地磁場(chǎng)和其他天體的磁場(chǎng)（太陽(yáng)、月亮等），故本節(jié)課首先應(yīng)通過(guò)學(xué)生自己總結(jié)生活中與磁有關(guān)的現(xiàn)象。電流磁效應(yīng)現(xiàn)象和磁場(chǎng)對(duì)通電導(dǎo)線(xiàn)作用的教育是學(xué)生樹(shù)立起事物之間存在普遍聯(lián)系觀點(diǎn)的重要教學(xué)點(diǎn)，是學(xué)生在以后學(xué)習(xí)物理、研究物理問(wèn)題中應(yīng)有的一種思想和觀點(diǎn)。
學(xué)生分析
磁場(chǎng)的基本知識(shí)在初中學(xué)習(xí)中已經(jīng)有所接觸，學(xué)生在生活中對(duì)磁現(xiàn)象的了解也有一定的基礎(chǔ)。但磁之間的相互作用畢竟是抽象的，并且大部分學(xué)生可能知道電與磁的聯(lián)系，但沒(méi)有用一種普遍聯(lián)系的觀點(diǎn)去看電與磁的關(guān)系，也沒(méi)有一種自主的能力去用物理的思想推理實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和理論的聯(lián)系。學(xué)生對(duì)磁場(chǎng)在現(xiàn)實(shí)生活中的應(yīng)用是比較感興趣的，故通過(guò)多媒體手段讓學(xué)生能了解地磁場(chǎng)、太陽(yáng)的磁場(chǎng)和自然界的一些現(xiàn)象的聯(lián)系（如黑子、極光等），滿(mǎn)足學(xué)生渴望獲取新知識(shí)的需求。
教學(xué)目標(biāo)
一、知識(shí)與技能
1、讓學(xué)生自己總結(jié)生活中與磁有關(guān)的現(xiàn)象，了解現(xiàn)實(shí)生活中的各種磁現(xiàn)象和應(yīng)用，培養(yǎng)學(xué)生的總結(jié)、歸納能力。
2、通過(guò)實(shí)驗(yàn)了解磁與磁、磁與電的相互作用，掌握電流磁效應(yīng)現(xiàn)象。使學(xué)生具有普遍聯(lián)系事物的能力，培養(yǎng)觀察實(shí)驗(yàn)?zāi)芰头治觥⑼评淼人季S能力。
3、通過(guò)直觀的多媒體手段讓學(xué)生熟悉了解地磁場(chǎng)和其他天體的磁場(chǎng)及與之有關(guān)的自然現(xiàn)象。
二、過(guò)程與方法
1、讓學(xué)生參與課前的準(zhǔn)備工作，收集課外的各種磁有關(guān)的現(xiàn)象和應(yīng)用。
2、在電流磁效應(yīng)現(xiàn)象的教育中，本節(jié)課采用類(lèi)似科學(xué)研究的方式，還原物理規(guī)律的發(fā)現(xiàn)過(guò)程，強(qiáng)調(diào)學(xué)生自主參與。
3、學(xué)生對(duì)物理現(xiàn)象進(jìn)行分析、比較、歸納，采用老師與學(xué)生雙向交流感知現(xiàn)象下的物理規(guī)律的普遍聯(lián)系。
三、情感態(tài)度價(jià)值觀
1、對(duì)奧斯特的電流磁效應(yīng)現(xiàn)象的教育中，要讓學(xué)生知道奧斯特的偉大在于揭示電和磁的聯(lián)系，打開(kāi)了科學(xué)中一個(gè)黑暗領(lǐng)域的大門(mén)。也讓學(xué)生懂得看似簡(jiǎn)單的物理現(xiàn)象在它發(fā)現(xiàn)的最初過(guò)程中是如何的艱難。
2、通過(guò)知識(shí)的學(xué)習(xí)，培養(yǎng)學(xué)生學(xué)科學(xué)、愛(ài)科學(xué)、用科學(xué)的精神，樹(shù)立起事物之間存在普遍聯(lián)系的觀點(diǎn)。通過(guò)學(xué)習(xí)中國(guó)古代對(duì)磁的應(yīng)用，加強(qiáng)愛(ài)國(guó)主義教育。
3、強(qiáng)調(diào)學(xué)生通過(guò)自主參與類(lèi)似科學(xué)研究的學(xué)習(xí)活動(dòng)，獲得親身體驗(yàn)，產(chǎn)生積極情感。
重點(diǎn)難點(diǎn)
電流磁效應(yīng)的研究是本節(jié)課的重點(diǎn)，也是難點(diǎn)
教學(xué)設(shè)計(jì)思想
1、這是磁場(chǎng)章節(jié)的第一節(jié)課，教學(xué)過(guò)程應(yīng)重在顯示學(xué)生對(duì)磁這一知識(shí)的了解和對(duì)磁知識(shí)的生活的體驗(yàn)。為此，本節(jié)課采用以問(wèn)題為主線(xiàn)、實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的教學(xué)策略。問(wèn)題情景的創(chuàng)設(shè)，是思維的啟動(dòng)點(diǎn)和切入口，而實(shí)驗(yàn)是物理研究的理論支持。
2、電流磁效應(yīng)的研究是本節(jié)課的重點(diǎn)，在設(shè)計(jì)中可讓學(xué)生自己討論研究的思想，在這基礎(chǔ)上再提出奧斯特的實(shí)驗(yàn)及其研究過(guò)程中出現(xiàn)的困難。然后自然得過(guò)渡到磁場(chǎng)對(duì)電流的作用上來(lái)。
3、在天體磁場(chǎng)的教學(xué)中，本設(shè)計(jì)注意用多媒體手段，將大量的圖片、影象資料傳遞給學(xué)生，讓學(xué)生了解中國(guó)古代對(duì)地磁的應(yīng)用及其它天體磁場(chǎng)的認(rèn)識(shí)，提高課堂的趣味性和教學(xué)效果。
教學(xué)過(guò)程設(shè)計(jì)
一、課前調(diào)查、準(zhǔn)備
教師提出問(wèn)題：1、你對(duì)生活中有關(guān)磁的現(xiàn)象和應(yīng)用了解多少，能否舉出你所熟悉的一些現(xiàn)象和應(yīng)用呢？
任務(wù)：在課前請(qǐng)同學(xué)通過(guò)網(wǎng)絡(luò)去獲知磁有關(guān)的知識(shí)
二、實(shí)驗(yàn)演示，引入新課
1、利用磁鋼堆硬幣積木。
實(shí)施過(guò)程：在木凳的下方可事先藏一小塊磁鋼，在木凳的上方在磁鋼的磁化作用下可堆起四層高的硬幣積木。
2、演示“磁懸浮”小實(shí)驗(yàn)
師：以上兩實(shí)驗(yàn)的現(xiàn)象是如何出現(xiàn)的呢？具體的奧妙在那里呢？
學(xué)生非常新奇，對(duì)實(shí)驗(yàn)中出現(xiàn)的現(xiàn)象猜測(cè)各種原因，激起學(xué)生學(xué)習(xí)磁知識(shí)的興趣
三、實(shí)驗(yàn)探索、新課教學(xué)
師：在初中我們已接觸了一些磁有關(guān)的知識(shí)，生活中有哪些與磁有關(guān)的現(xiàn)象和應(yīng)用？同學(xué)之間可互相討論。
（因課前有準(zhǔn)備，學(xué)生相對(duì)比較活躍，要充分把學(xué)生所知道的知識(shí)表述出來(lái)）
師：對(duì)磁的認(rèn)識(shí)和應(yīng)用，早在我國(guó)古代就開(kāi)始了
多媒體投影補(bǔ)充說(shuō)明磁有關(guān)的現(xiàn)象和應(yīng)用：
1、天然磁石（成分：Fe3O4）
2、司南的照片
東漢王充在《論衡》中寫(xiě)道：“司南之杓，投之于地，其柢指南”
3、磁懸浮列車(chē)
上海磁懸浮列車(chē)專(zhuān)線(xiàn)西起上海地鐵龍陽(yáng)路站，東至上海浦東國(guó)際機(jī)場(chǎng),列車(chē)加速到平穩(wěn)運(yùn)行之后，速度是430公里/小時(shí)。這個(gè)速度超過(guò)了F1賽事的最高時(shí)速，車(chē)廂里上下顛簸很小，左右搖擺得相對(duì)還大一些。
4、飛鴿依靠地磁場(chǎng)識(shí)路等
從學(xué)生最熟悉的磁知識(shí)著手，引出磁的一些概念：
磁鐵吸引鐵質(zhì)物質(zhì)
5、實(shí)物投影指南針的指向
磁性：磁體能吸引鐵質(zhì)物體的性質(zhì)
磁極：磁體中磁性最強(qiáng)的區(qū)域。從中引出N、S極的定義。
讓學(xué)生從磁鐵使鐵質(zhì)物體磁化聯(lián)系到電能使鐵質(zhì)物體磁化，從而來(lái)說(shuō)明電與磁的關(guān)系，引出奧斯特電流磁效應(yīng)現(xiàn)象。
師：磁鐵能吸引鐵釘，鐵釘是磁鐵嗎？為什么磁鐵可以吸引鐵釘？
學(xué)生回答：鐵釘被磁化
師問(wèn)：那么在自然界中還有沒(méi)有什么其他的東西能使鐵質(zhì)物體磁化的呢？
（請(qǐng)同學(xué)互相幫助想一想，然后回答）
學(xué)生：電流可以使鐵質(zhì)物體磁化
可以向?qū)W生說(shuō)明：1731年，英國(guó)商人發(fā)現(xiàn)雷電后，刀叉具有磁性。1751年，富蘭克林發(fā)現(xiàn)萊頓瓶放電可以使縫衣針磁化。
另師：自然界中磁鐵的相互作用早已被人所知，同名磁極排斥，異名磁極吸引，這與我們學(xué)過(guò)的什么力的作用很相似？
學(xué)生：電荷之間的作用力相似。
師：那么會(huì)不會(huì)說(shuō)明兩者存在聯(lián)系呢？如果讓你去研究電與磁的關(guān)系，你會(huì)如何去設(shè)計(jì)？
學(xué)生由于已受初中磁知識(shí)學(xué)習(xí)的影響，大部分都提出讓通電導(dǎo)線(xiàn)對(duì)小磁針作用。
投影介紹奧斯特的生平
實(shí)驗(yàn)演示奧斯特的電流磁效應(yīng)：
師說(shuō)明：在奧斯特研究的最初，他受到力總是沿著物體連線(xiàn)方向這個(gè)觀念的影響，總是在沿電流的方向放置磁針，使磁針在導(dǎo)線(xiàn)的延長(zhǎng)線(xiàn)上，均以失敗告終。1820年4月，在一次講課中，他偶然把導(dǎo)線(xiàn)沿南北放置在一個(gè)帶玻璃罩的指南針的上方，通電時(shí)磁針轉(zhuǎn)動(dòng)了
老師在此說(shuō)明奧斯特的生平和發(fā)現(xiàn)電流磁效應(yīng)的歷程，讓學(xué)生知道每一次科學(xué)新發(fā)現(xiàn)是艱難的，需要付出的是前期不斷的努力和對(duì)科學(xué)的執(zhí)著、自信。
實(shí)驗(yàn)說(shuō)明：通電導(dǎo)線(xiàn)會(huì)產(chǎn)生磁場(chǎng)，對(duì)磁針產(chǎn)生力的作用。
提問(wèn)：既然電流對(duì)磁鐵有力的作用，那么磁鐵是否也應(yīng)該對(duì)通電導(dǎo)線(xiàn)有力的作用呢？
學(xué)生回答：應(yīng)該有。但可能有部分學(xué)生因沒(méi)有普遍聯(lián)系的觀點(diǎn)而不知如何進(jìn)行邏輯推理。
演示實(shí)驗(yàn)：
安培在此三個(gè)月后發(fā)現(xiàn)磁場(chǎng)對(duì)電流的作用
提問(wèn)：綜上所述，磁鐵與磁鐵的力，磁鐵和電流的力，它們是如何產(chǎn)生的呢？是通過(guò)什么去實(shí)現(xiàn)這力的作用呢？
學(xué)生：磁場(chǎng)
因磁場(chǎng)是一種抽象的物質(zhì)，學(xué)生對(duì)其了解較少，故可能有一些疑問(wèn)。
多媒體演示磁場(chǎng)是力發(fā)生的媒介，讓學(xué)生對(duì)磁場(chǎng)的作用有更形象的理解。
師問(wèn)：司南、信鴿傳書(shū)等都是利用了地磁場(chǎng)對(duì)它們的受力作用，那么地磁場(chǎng)是如何產(chǎn)生，又是如何分布的呢？同學(xué)們對(duì)此的了解有多少？
（先請(qǐng)學(xué)生說(shuō)說(shuō)自己對(duì)此的認(rèn)識(shí)，可分組討論，最后由代表發(fā)言）
師：總結(jié)學(xué)生的觀點(diǎn)，后通過(guò)視頻說(shuō)明：
地磁場(chǎng)的分布及與地磁南北極與地理南北極的方向關(guān)系
視頻介紹：
地磁場(chǎng)形成的一種原因。
投影介紹地磁場(chǎng)的衰減及其可能的原因
介紹磁偏角的概念及其發(fā)現(xiàn)的實(shí)際意義
指南針?biāo)傅哪媳保ù艌?chǎng)的南北極）與地理上的南北極并不完全一致，兩者之間存在著偏角，即磁偏角。
師指出：沈括在《夢(mèng)溪筆談》中指出：“常微偏東，不全南也”。這是世界上最早的關(guān)于磁偏角的記載。
師問(wèn)：除了地球有磁場(chǎng)外，其他天體是否也有磁場(chǎng)呢？
有些學(xué)生的課外知識(shí)較廣，可請(qǐng)個(gè)別學(xué)生把自己對(duì)其他天體的磁場(chǎng)的認(rèn)識(shí)闡述一下。
師投影介紹：地球的磁場(chǎng)不是獨(dú)立的，太陽(yáng)、月亮等天體都有磁場(chǎng)，并且太陽(yáng)光、太陽(yáng)黑子、極光形成都與太陽(yáng)磁場(chǎng)有關(guān)。
視頻介紹：太陽(yáng)黑子的形成
視頻介紹：太陽(yáng)風(fēng)、極光的形成原因
板書(shū)設(shè)計(jì)
磁現(xiàn)象和磁場(chǎng)
磁現(xiàn)象
磁性：磁體能吸引鐵質(zhì)物體的性質(zhì)磁極：磁體中磁性最強(qiáng)的區(qū)域
電流的磁效應(yīng)
奧斯特生平介紹電流磁效應(yīng)實(shí)驗(yàn)
磁場(chǎng)
磁場(chǎng)對(duì)通電導(dǎo)線(xiàn)的作用磁場(chǎng)的作用
地球和其他天體的磁場(chǎng)
教學(xué)后記
本教案設(shè)計(jì)保留了傳統(tǒng)教案的一些優(yōu)點(diǎn)，采用了問(wèn)題討論式探究的模式，通過(guò)精心創(chuàng)設(shè)情景，一路與學(xué)生一起摸索，相互討論，得出結(jié)論，再引發(fā)新的問(wèn)題，從而加深學(xué)生對(duì)磁場(chǎng)這一知識(shí)的理解和掌握。另外，這節(jié)課通過(guò)大量的圖片介紹古代和現(xiàn)代對(duì)磁的應(yīng)用，了解我國(guó)古代在磁方面所取得的成就。并通過(guò)直觀的多媒體手段讓學(xué)生熟悉地磁場(chǎng)分布，使學(xué)生從中了解磁偏角的概念、讓學(xué)生能了解太陽(yáng)的磁場(chǎng)和自然界的一些現(xiàn)象的聯(lián)系，如黑子、極光等，這不僅提高了學(xué)生知識(shí)面，還可以激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)物理的興趣。在整節(jié)課中，充分尊重學(xué)生的思維發(fā)現(xiàn)，讓他們自主尋找問(wèn)題的根源，注重情感教育和德育滲透
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