高中物理《磁現象和磁場(chǎng)》優(yōu)秀教學(xué)設計
高中物理《磁現象和磁場(chǎng)》優(yōu)秀教學(xué)設計
教材分析
磁現象和磁場(chǎng)是新教材中磁場(chǎng)章節的第一節課，從整個(gè)章節的知識安排來(lái)看，本節是此章的知識預備階段，是本章后期學(xué)習的基礎，是讓學(xué)生建立學(xué)習磁知識興趣的第一課，也是讓學(xué)生建立電磁相互聯(lián)系這一觀(guān)點(diǎn)很重要的一節課，為以后學(xué)習電磁感應等知識提供鋪墊。整節課主要側重要學(xué)生對生活中的一些磁現象的了解如我國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），故本節課首先應通過(guò)學(xué)生自己總結生活中與磁有關(guān)的現象。電流磁效應現象和磁場(chǎng)對通電導線(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(guān)點(diǎn)的重要教學(xué)點(diǎn)，是學(xué)生在以后學(xué)習物理、研究物理問(wèn)題中應有的一種思想和觀(guān)點(diǎn)。
學(xué)生分析
磁場(chǎng)的基本知識在初中學(xué)習中已經(jīng)有所接觸，學(xué)生在生活中對磁現象的了解也有一定的基礎。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(guān)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)驗現象和理論的聯(lián)系。學(xué)生對磁場(chǎng)在現實(shí)生活中的應用是比較感興趣的，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)和自然界的一些現象的聯(lián)系（如黑子、極光等），滿(mǎn)足學(xué)生渴望獲取新知識的需求。
教學(xué)目標
一、知識與技能
1、讓學(xué)生自己總結生活中與磁有關(guān)的現象，了解現實(shí)生活中的各種磁現象和應用，培養學(xué)生的總結、歸納能力。
2、通過(guò)實(shí)驗了解磁與磁、磁與電的相互作用，掌握電流磁效應現象。使學(xué)生具有普遍聯(lián)系事物的能力，培養觀(guān)察實(shí)驗能力和分析、推理等思維能力。
3、通過(guò)直觀(guān)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)的自然現象。
二、過(guò)程與方法
1、讓學(xué)生參與課前的準備工作，收集課外的各種磁有關(guān)的現象和應用。
2、在電流磁效應現象的教育中，本節課采用類(lèi)似科學(xué)研究的方式，還原物理規律的發(fā)現過(guò)程，強調學(xué)生自主參與。
3、學(xué)生對物理現象進(jìn)行分析、比較、歸納，采用老師與學(xué)生雙向交流感知現象下的物理規律的普遍聯(lián)系。
三、情感態(tài)度價(jià)值觀(guān)
1、對奧斯特的電流磁效應現象的教育中，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)單的物理現象在它發(fā)現的最初過(guò)程中是如何的艱難。
2、通過(guò)知識的學(xué)習，培養學(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(guān)點(diǎn)。通過(guò)學(xué)習中國古代對磁的應用，加強愛(ài)國主義教育。
3、強調學(xué)生通過(guò)自主參與類(lèi)似科學(xué)研究的學(xué)習活動(dòng)，獲得親身體驗，產(chǎn)生積極情感。
重點(diǎn)難點(diǎn)
電流磁效應的研究是本節課的重點(diǎn)，也是難點(diǎn)
教學(xué)設計思想
1、這是磁場(chǎng)章節的第一節課，教學(xué)過(guò)程應重在顯示學(xué)生對磁這一知識的了解和對磁知識的生活的體驗。為此，本節課采用以問(wèn)題為主線(xiàn)、實(shí)驗為基礎的教學(xué)策略。問(wèn)題情景的創(chuàng )設，是思維的啟動(dòng)點(diǎn)和切入口，而實(shí)驗是物理研究的理論支持。
2、電流磁效應的研究是本節課的重點(diǎn)，在設計中可讓學(xué)生自己討論研究的思想，在這基礎上再提出奧斯特的實(shí)驗及其研究過(guò)程中出現的困難。然后自然得過(guò)渡到磁場(chǎng)對電流的作用上來(lái)。
3、在天體磁場(chǎng)的教學(xué)中，本設計注意用多媒體手段，將大量的圖片、影象資料傳遞給學(xué)生，讓學(xué)生了解中國古代對地磁的應用及其它天體磁場(chǎng)的認識，提高課堂的趣味性和教學(xué)效果。
教學(xué)過(guò)程設計
一、課前調查、準備
教師提出問(wèn)題：1、你對生活中有關(guān)磁的現象和應用了解多少，能否舉出你所熟悉的一些現象和應用呢？
任務(wù)：在課前請同學(xué)通過(guò)網(wǎng)絡(luò )去獲知磁有關(guān)的知識
二、實(shí)驗演示，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
師：以上兩實(shí)驗的現象是如何出現的呢？具體的奧妙在那里呢？
學(xué)生非常新奇，對實(shí)驗中出現的現象猜測各種原因，激起學(xué)生學(xué)習磁知識的興趣
三、實(shí)驗探索、新課教學(xué)
師：在初中我們已接觸了一些磁有關(guān)的知識，生活中有哪些與磁有關(guān)的現象和應用？同學(xué)之間可互相討論。
（因課前有準備，學(xué)生相對比較活躍，要充分把學(xué)生所知道的知識表述出來(lái)）
師：對磁的認識和應用，早在我國古代就開(kāi)始了
多媒體投影補充說(shuō)明磁有關(guān)的現象和應用：
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，東至上海浦東國際機場(chǎng),列車(chē)加速到平穩運行之后，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，左右搖擺得相對還大一些。
4、飛鴿依靠地磁場(chǎng)識路等
從學(xué)生最熟悉的磁知識著(zhù)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：磁體中磁性最強的區域。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現象。
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
可以向學(xué)生說(shuō)明：1731年，英國商人發(fā)現雷電后，刀叉具有磁性。1751年，富蘭克林發(fā)現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 )如何去設計？
學(xué)生由于已受初中磁知識學(xué)習的影響，大部分都提出讓通電導線(xiàn)對小磁針作用。
投影介紹奧斯特的生平
實(shí)驗演示奧斯特的電流磁效應：
師說(shuō)明：在奧斯特研究的最初，他受到力總是沿著(zhù)物體連線(xiàn)方向這個(gè)觀(guān)念的影響，總是在沿電流的方向放置磁針，使磁針在導線(xiàn)的延長(cháng)線(xiàn)上，均以失敗告終。1820年4月，在一次講課中，他偶然把導線(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)磁針轉動(dòng)了
老師在此說(shuō)明奧斯特的生平和發(fā)現電流磁效應的歷程，讓學(xué)生知道每一次科學(xué)新發(fā)現是艱難的，需要付出的是前期不斷的努力和對科學(xué)的執著(zhù)、自信。
實(shí)驗說(shuō)明：通電導線(xiàn)會(huì )產(chǎn)生磁場(chǎng)，對磁針產(chǎn)生力的作用。
提問(wèn)：既然電流對磁鐵有力的作用，那么磁鐵是否也應該對通電導線(xiàn)有力的作用呢？
學(xué)生回答：應該有。但可能有部分學(xué)生因沒(méi)有普遍聯(lián)系的觀(guān)點(diǎn)而不知如何進(jìn)行邏輯推理。
演示實(shí)驗：
安培在此三個(gè)月后發(fā)現磁場(chǎng)對電流的作用
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)們對此的了解有多少？
（先請學(xué)生說(shuō)說(shuō)自己對此的認識，可分組討論，最后由代表發(fā)言）
師：總結學(xué)生的觀(guān)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)現的實(shí)際意義
指南針所指的南北（磁場(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(zhù)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)生的課外知識較廣，可請個(gè)別學(xué)生把自己對其他天體的磁場(chǎng)的認識闡述一下。
師投影介紹：地球的磁場(chǎng)不是獨立的，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)設計
磁現象和磁場(chǎng)
磁現象
磁性：磁體能吸引鐵質(zhì)物體的性質(zhì)磁極：磁體中磁性最強的區域
電流的磁效應
奧斯特生平介紹電流磁效應實(shí)驗
磁場(chǎng)
磁場(chǎng)對通電導線(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
本教案設計保留了傳統教案的一些優(yōu)點(diǎn)，采用了問(wèn)題討論式探究的模式，通過(guò)精心創(chuàng )設情景，一路與學(xué)生一起摸索，相互討論，得出結論，再引發(fā)新的問(wèn)題，從而加深學(xué)生對磁場(chǎng)這一知識的理解和掌握。另外，這節課通過(guò)大量的圖片介紹古代和現代對磁的應用，了解我國古代在磁方面所取得的成就。并通過(guò)直觀(guān)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)和自然界的一些現象的聯(lián)系，如黑子、極光等，這不僅提高了學(xué)生知識面，還可以激發(fā)學(xué)生學(xué)習物理的興趣。在整節課中，充分尊重學(xué)生的思維發(fā)現，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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