《磁体与磁场》教学设计

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一、设计背景

现代认知心理学认为，认知学习呈等级性或累积性的规律，任何学习都必须在一定的学习准备的前提下进行.2002年9月起，江苏省小学3～6年级正式推广使用教育科学出版社的《科学》课程，对比初中《物理》教材和小学《科学》教材，我们发现初中物理中的声、光、热、电、磁、力、机械和能量等内容在小学科学课程都已有涉及.

“磁体与磁场”是苏科物理九下第十六章第一节的内容，笔者在“磁体与磁场”一节中，研究了小学《科学》教材，基于学生小学科学课已经掌握的知识进行“磁体与磁场”的教学设计，取得了较好的教学效果.

二、教学目标

1.知识与技能

（1）在小学科学基础上进一步认识磁体的基本性质；

（2）知道不显磁性的物体也能成为磁体，进一步认识磁化现象；

（3）认识磁场及其方向性；

（4）知道磁感线可以用来形象地描述磁场，知道磁感线的方向是怎样规定的.

2.过程与方法

（1）通过小组实验让学生在小学科学课基础上进一步了解磁体基本性质，引导学生以实验事实为依据，进行分析、归纳、概括，培养学生观察能力和表达交流能力；

（2）通过利用小磁针、铁屑来研究磁场，体会转换法的应用；

（3）通过探究磁场的过程，建立磁感线模型，体会模型法在物理学中的应用.

3.情感态度和价值观

（1）通过了解我国古代对磁的研究方面取得的成就，增强民族自豪感；

（2）通过认识任何磁体都有N、S两个磁极和观察磁体磁感线，体会物理学的对称之美.

三、教学重点、难点

重点：磁极间相互作用规律；磁场与磁感应线；探究磁场分布的过程.

难点：磁场的理解；用磁感线描述磁场.

四、教学过程

（一）魔术表演，导入课题

教师表演刘谦曾表演过的硬币穿越玻璃杯的魔术.

（二）自主探究，合作交流

1.了解磁体的基本性质

实验：利用两根条形磁铁、一盒大头针、铁钉、铜块、铁块、铝块、一元硬币、塑料片、细线等器材，请两位同学一组做实验，你发现了哪些与磁有关的现象？你是怎么做的？

学生自主探究，根据观察到的实验现象先后得出实验结论，教师引导学生认识磁体、磁极、磁性、磁化、磁极间相互作用规律等.

2.认识磁场客观存在

现象：钩码在空中处于静止状态，是磁场对钩码施加了力，使得钩码不往下掉.

结论：磁场是磁体周围客观存在的一种物质.

现象：用手拨动小磁针，小磁针转动；用磁铁靠近小磁针，小磁针转动.

结论：磁场对放入其中的小磁针会产生力的作用.

现象：如图1，将磁场和风进行类比，通过有形的小布条的飘动方向判断无形的风的方向；同样可以用有形的小磁针静止时所指方向判断无形的磁场的方向.

3.用小磁针探究磁体周围的磁场

实验：把条形磁铁放在透明胶片中间（图2），取一枚小磁针放在条形磁铁周围任一位置不动，观察小磁针静止时的指向，用手拨动小磁针，再次观察小磁针静止时的指向.你发现了什么？

结论：磁场有方向.同一位置磁场方向固定不变.我们规定小磁针静止时N极所指的方向为该点的磁场方向.

教师示范标出磁体周围任意一点的磁场方向.

实验：将三枚小磁针分别放在条形磁铁周围任意不同的地方，观察小磁针静止时的指向，小磁针指向相同吗？请标出小磁针所在位置的磁场方向.你发现了什么？

结论：磁场中不同位置磁场方向（似乎）不同.

提问：我们发现，小磁针越多，规律就越明显，但是磁体周围有无数个点，我们该如何做？能否用更小的东西来替代小磁针研究磁场呢？

学生进一步思考.

4.用铁屑探究磁体周围的磁场

实验：将玻璃板放在磁体上并在玻璃板上均匀地撒上一些铁屑，轻轻敲击玻璃板，观察铁屑将如何分布（图3）？（注意：此实验的难度比较大，教师应先做好示范，教师通过实物投影进行示范，讲清掌握操作要领.用铁屑描述磁场的实验要取得成功是有条件的，这个实验笔者改进了三次才获得成功.在教学中尝试发现，铁屑撒得没有铺开、撒得过多过少、铁屑撒好后晃动玻璃板、移动磁体都会使实验效果大打折扣.最后找来强磁磁铁，给玻璃板安装了“腿”，使玻璃板稳定地放在条形磁铁上方，如图2.这样一来，学生撒好铁屑后铁屑分布十分清晰，分布象一条条线，如图3.这个实验的成功为接下来磁感线的教学奠定了良好的基础.）

结论：展示条形磁铁周围的磁感线以及马蹄形磁铁周围的磁感线.

用磁感线可以形象描述磁场的方向和分布情况.

讨论：①磁感应线是否真实存在？②磁体外部磁感线的方向有什么规律？（注意：磁场有方向，再借助小磁针的指向把磁感线的方向标出来，同时介绍小磁针静止时N极所指的方向即为磁感线的切线方向，突破了磁感线这一难点.）③磁感应线的分布有什么特点？④磁场仅分布在磁体周围撒满铁屑的这一平面还是在磁体周围立体空间？

（三）拓展思考，课后延伸

爱因斯坦说过：“当我还是一个四五岁的小孩时，父亲给我一个罗盘，我觉得十分好奇，这只指南针不和任何物体接触，竟能始终指向南北.我现在还记得：当时我萌发了一个深刻而持久的印象，这事情的背后一定隐藏着某种道理.”提问：如图4，世界各地的小磁针都指南北是什么磁场在施加作用？让学生带着问题离开课堂.

五、教学后记

本课例是基于初中物理课程与小学科学课程衔接的教学研究实践，其设计对初中教师组织本课教学有较好的指导意义.本节课的课堂教学设计因为有了对小学科学教材的研究，有了明晰的教学目标，促进了学生“心动、口动、手动”.

不仅是本节课，在初中物理教材中，声、光、热、电、力、机械和能量等内容与小学科学课程都能找到衔接点，值得广大初中物理教师在教学过程中去研究和探索.