朱翔
摘 要:本文以《磁體與磁場(chǎng)》實(shí)驗(yàn)教學(xué)為實(shí)例,從落實(shí)目標(biāo)、規(guī)范教學(xué)、優(yōu)化思路三個(gè)方面就如何使實(shí)驗(yàn)教學(xué)落實(shí)到實(shí)處進(jìn)行了簡(jiǎn)單的探討。關(guān)鍵詞:實(shí)驗(yàn)教學(xué);優(yōu)化;有效中圖分類號(hào):G633.7 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1003-6148(2014)11(S)-0074-4
【課題名稱】
磁體與磁場(chǎng)(“蘇科版”九年級(jí)下冊(cè)第十六章《電磁轉(zhuǎn)換》第一節(jié))。
【實(shí)驗(yàn)教學(xué)目標(biāo)】
(1)知道磁體的性質(zhì);
(2)了解磁場(chǎng)具有方向性,知道磁場(chǎng)中各點(diǎn)的方向是唯一的;
(3)了解從利用小磁針到小鐵屑來探究磁場(chǎng)的意義。
【實(shí)驗(yàn)內(nèi)容】
(1)實(shí)驗(yàn)名稱:研究磁體的性質(zhì),探究磁體周圍的磁場(chǎng)。
(2)實(shí)驗(yàn)類型:學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)。
(3)實(shí)驗(yàn)器材及準(zhǔn)備:玻璃板、鐵屑、自制的磁懸浮、條形磁體、小磁針、透明膠片、白板筆、篩子等。
【實(shí)驗(yàn)教學(xué)設(shè)計(jì)】
(1)教學(xué)重點(diǎn):在“設(shè)計(jì)”和“探究”“用小磁針探究磁體周圍存在磁場(chǎng)”的過程上,通過一系列的活動(dòng),有意識(shí)、有目的、有針對(duì)性地培養(yǎng)和提高學(xué)生的思維靈活性,培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手操作能力和合作交流能力。
(2)教學(xué)難點(diǎn):用小磁針探究磁體周圍存在磁場(chǎng)。通過轉(zhuǎn)換和建模的思想,加深學(xué)生對(duì)問題的認(rèn)識(shí)和理解。
(3)實(shí)驗(yàn)對(duì)達(dá)成教學(xué)目標(biāo)所起的作用:通過實(shí)驗(yàn)回憶舊知——磁體的性質(zhì);通過實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)問題——磁體周圍存在磁場(chǎng);通過實(shí)驗(yàn)認(rèn)識(shí)問題——磁場(chǎng)方向;通過實(shí)驗(yàn)深化問題——描述磁場(chǎng)。
先用自制的磁懸浮實(shí)驗(yàn)創(chuàng)設(shè)情景,激發(fā)學(xué)生的求知欲望。通過小組合作的方式,讓學(xué)生自主探索磁體的性質(zhì),培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐技能;用環(huán)環(huán)相扣、思維層次逐步提升的問題來培養(yǎng)學(xué)生分析、解決問題的能力。首先,提出磁體周圍的磁場(chǎng)有無方向并且是否都相同的問題,讓學(xué)生思考探究磁體周圍磁場(chǎng)方向的方法:運(yùn)用小磁針;再提出條形磁體周圍的磁場(chǎng)方向有何規(guī)律的問題,激發(fā)學(xué)生思考方法:將膠片疊加;最后提出如何讓條形磁體周圍有限的空間內(nèi)磁場(chǎng)情況完全顯現(xiàn)出來,讓學(xué)生思維進(jìn)一步提升:用小磁針改為小鐵屑來探究。
【實(shí)驗(yàn)教學(xué)片段】
第一環(huán)節(jié):通過活動(dòng),認(rèn)識(shí)磁體
創(chuàng)設(shè)情境:出示一環(huán)形物體,讓它從圈套上往下掉落,看到什么現(xiàn)象?激趣引入課題。(如圖1)
活動(dòng)一
學(xué)生運(yùn)用老師提供的器材,對(duì)照媒體展示的內(nèi)容進(jìn)行活動(dòng),認(rèn)識(shí)磁體的性質(zhì)。
(1)磁體能夠吸引哪些物質(zhì)?磁體各部分吸引鐵的能力是否相同?
(2)磁鐵間能否產(chǎn)生相互作用,可以用哪些事實(shí)來說明?
(3)怎樣使鐵釘能夠像磁鐵一樣吸引回形針?
(4)支起小磁針,讓它在水平方向自由轉(zhuǎn)動(dòng)多次,觀察靜止時(shí)小磁針指向。
器材
條形磁體、小磁針(帶支架)、綁有磁體的小車(二個(gè))、銅片、鋁片、鐵片、鐵釘?shù)取?/p>
師:磁體具有哪些性質(zhì)?
生:磁體能吸引回形針、鐵片、鐵釘,其它的不吸。
師:磁體的這一性質(zhì)叫磁性,它不僅能吸引鐵,還能吸引鈷、鎳。
生:磁體兩端吸回形針多,中間少。
師:磁體兩端磁性強(qiáng)的部位叫磁極。
生:小磁針靜止時(shí)總是指向同一方向。
師:磁體的這一性質(zhì)叫指向性,向南的叫S極,向北的叫N極。
生:綁有磁體的小車N極和N極或S極和S極靠近時(shí)相互排斥,N極和S極靠近時(shí)相互吸引。
師:磁極間相互作用的規(guī)律:同名磁極相互排斥,異名磁極相互吸引。
師:磁懸浮的原因是什么?
生:同名磁極相互排斥(如圖2)。
設(shè)計(jì)意圖
磁體的性質(zhì)這一部分學(xué)生在小學(xué)科學(xué)中有所涉及,通過活動(dòng)和揭謎,讓學(xué)生回憶舊知,從而進(jìn)一步認(rèn)識(shí)磁體的性質(zhì)。
第二環(huán)節(jié):通過轉(zhuǎn)換,認(rèn)識(shí)磁場(chǎng)
活動(dòng)二
發(fā)現(xiàn)問題:將磁體靠近小磁針,發(fā)現(xiàn)磁針偏轉(zhuǎn),說明了什么?引入磁場(chǎng)。
活動(dòng)三
學(xué)生運(yùn)用膠片、小磁針和磁體進(jìn)行活動(dòng),體會(huì)磁體周圍存在磁場(chǎng),并認(rèn)識(shí)到磁場(chǎng)是有方向。
活動(dòng)四
將膠片進(jìn)行疊加,觀察磁場(chǎng)的方向有無規(guī)律。
器材
帶膠片的泡沫板、條形磁體、小磁針(6個(gè))、白板筆。
師:將條形磁體放在膠片中央的方框內(nèi),在膠片中央方框外A點(diǎn)放一枚小磁針,觀察小磁針的指向。
師:換一個(gè)放,再換一個(gè)放,觀察小磁針的指向是否發(fā)生變化。
生:不變化。
師:物理學(xué)中規(guī)定磁場(chǎng)方向:小磁針在磁場(chǎng)中靜止時(shí)N極的指向。并將A點(diǎn)的磁場(chǎng)方向在膠片上畫下來。
師:要想知道磁體周圍不同點(diǎn)的磁場(chǎng)方向是否相同,怎么辦?
生:多畫幾個(gè)點(diǎn),用小磁針判定方向。
師:在磁體周圍任意位置畫6個(gè)點(diǎn),把小磁針放在這6個(gè)點(diǎn)的位置,觀察小磁針在各點(diǎn)靜止時(shí)N極的指向,并用白板筆在透明膠片上畫出來。
師:條形磁體周圍各點(diǎn)的小磁針靜止時(shí)的N極指向相同嗎?
生:一般不同。
師:能描述條形磁體周圍的磁場(chǎng)有什么規(guī)律嗎?
生:不能,選取的點(diǎn)太少。
師:有什么辦法嗎?
生:將多張膠片疊加起來。
師:疊加多張膠片。(如圖3)
師:條形磁體周圍的磁場(chǎng)有什么規(guī)律嗎?
生:順著各點(diǎn)小磁針N極的指向,出現(xiàn)了一些斷斷續(xù)續(xù)的很短的曲線,但還是不太明顯。
師:如何讓條形磁體周圍有限的空間內(nèi)磁場(chǎng)情況完全地顯現(xiàn)出來呢?
生:需要更多的小磁針,知道更多點(diǎn)的磁場(chǎng)方向。
師:將小磁針換成鐵屑,在磁體周圍撒鐵屑,鐵屑在磁場(chǎng)中就會(huì)被磁化成一個(gè)個(gè)微小的磁針。
設(shè)計(jì)意圖
場(chǎng)的概念比較抽象,看不見摸不著,如何讓學(xué)生建立場(chǎng)的概念是本節(jié)的難點(diǎn)。因此,通過活動(dòng)讓學(xué)生發(fā)現(xiàn)小磁針靠近磁體時(shí)發(fā)生偏轉(zhuǎn),說明受到力的作用,學(xué)生認(rèn)識(shí)到磁體周圍確實(shí)存在著一種我們看不見、摸不著的物質(zhì)——磁場(chǎng),放在各點(diǎn)偏轉(zhuǎn)方向不同說明磁場(chǎng)有方向,讓學(xué)生學(xué)會(huì)對(duì)于看不見摸不著的物質(zhì)的研究方法——轉(zhuǎn)換法,培養(yǎng)學(xué)生思維靈活性,激發(fā)學(xué)生的求知欲。
第三環(huán)節(jié):建立模型,描述磁場(chǎng)
活動(dòng)五 用小鐵屑描述磁體周圍磁場(chǎng)的分布。
器材
玻璃板、鐵屑、條形磁體、篩子(用一次性紙杯做)(如圖4)。
師:將玻璃板放在條形磁體的上面,在篩子中放一些鐵屑,將鐵屑均勻?yàn)⒃诓AО迳希p敲玻璃板,觀察鐵屑的分布情況。
生:……
師:你發(fā)現(xiàn)了什么?
生:鐵屑好像排列成許多條曲線。
實(shí)驗(yàn)的處理
在實(shí)驗(yàn)時(shí),要讓篩子盡可能提高一些,均勻地灑在玻璃板上,輕敲玻璃板(不是晃動(dòng),用一只手固定玻璃板,另一只手在玻璃板上輕輕敲),觀察鐵屑的分布情況。(如圖5)
畫磁感線的處理
因用白板筆直接在鋪有鐵屑的玻璃板上畫,鐵屑會(huì)堆在一起,不容易觀察,所以筆者又用了另一塊玻璃板放在鋪有鐵屑的玻璃板上,為了避免鐵屑接觸,在這塊玻璃板邊緣用雙面膠粘上(如圖6)。
設(shè)計(jì)意圖
用小鐵屑代替小磁針描述磁場(chǎng)是本節(jié)中的又一難點(diǎn),由于小磁針比較大而且少,并不能形象地表示磁體周圍的磁場(chǎng),因此借助小鐵屑來代替小磁針,既鞏固了磁化又認(rèn)識(shí)到了磁體周圍的磁場(chǎng)分布,為建立磁感線模型奠定基礎(chǔ)。
【說明】
如何讓每一位學(xué)生通過活動(dòng)(下轉(zhuǎn)第80頁(yè))
(上接第76頁(yè))體驗(yàn)到學(xué)習(xí)物理的興趣和激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的求知欲,并完成教學(xué)目標(biāo),是完成該節(jié)設(shè)計(jì)的障礙。因此,在設(shè)計(jì)的過程中:(1)通過活動(dòng),認(rèn)識(shí)磁體;(2)通過轉(zhuǎn)換,認(rèn)識(shí)磁場(chǎng);(3)建立模型,描述磁場(chǎng)。這三個(gè)環(huán)節(jié)順利地完成了教學(xué)目標(biāo)。
【實(shí)驗(yàn)特色之處】
(1)優(yōu)化實(shí)驗(yàn)探究思路,更加貼合探究實(shí)際
教材中要求學(xué)生在條形磁體周圍有規(guī)律地畫上8個(gè)點(diǎn),利用小磁針去找磁場(chǎng)的方向,但是實(shí)驗(yàn)要求探究的規(guī)律具有普遍性,正確的操作應(yīng)該在磁體周圍隨機(jī)任意選取幾個(gè)點(diǎn)進(jìn)行探究。解決方法是利用積少成多法,用多張膠片疊加,就可以幫助學(xué)生解決很難發(fā)現(xiàn)磁場(chǎng)規(guī)律的問題,進(jìn)而可以促使學(xué)生進(jìn)一步思考將磁場(chǎng)整體顯現(xiàn)的辦法,利用化大為小法,在磁體周圍撒鐵屑。從而將實(shí)驗(yàn)探究由利用小磁針自然過渡到小鐵屑,整個(gè)探究過程水到渠成。
(2)改進(jìn)教學(xué)方法,效果好
畫磁感線,課本要求按所看到的鐵屑分布在紙上畫圖,這樣不容易畫好也不便比較。開始筆者用白板筆直接在鋪有鐵屑的玻璃板上畫,發(fā)現(xiàn)鐵屑會(huì)堆在一起,不容易觀察。于是筆者又用了另一塊玻璃板放在鋪有鐵屑的玻璃板上,為了避免與鐵屑接觸,在這塊玻璃板邊緣用雙面膠粘上,這樣很容易在玻璃板上按照鐵屑的排列畫出一些曲線。
參考文獻(xiàn):
[1]吳春良.平面磁體在物理實(shí)驗(yàn)中的應(yīng)用[J].物理教學(xué)探討,2009,(11):61.
[2]吳志山.淺談磁場(chǎng)中相互作用的“趨同”性[J].物理教學(xué)探討,2010,(2):42.
(欄目編輯 鄧 磊)
生:需要更多的小磁針,知道更多點(diǎn)的磁場(chǎng)方向。
師:將小磁針換成鐵屑,在磁體周圍撒鐵屑,鐵屑在磁場(chǎng)中就會(huì)被磁化成一個(gè)個(gè)微小的磁針。
設(shè)計(jì)意圖
場(chǎng)的概念比較抽象,看不見摸不著,如何讓學(xué)生建立場(chǎng)的概念是本節(jié)的難點(diǎn)。因此,通過活動(dòng)讓學(xué)生發(fā)現(xiàn)小磁針靠近磁體時(shí)發(fā)生偏轉(zhuǎn),說明受到力的作用,學(xué)生認(rèn)識(shí)到磁體周圍確實(shí)存在著一種我們看不見、摸不著的物質(zhì)——磁場(chǎng),放在各點(diǎn)偏轉(zhuǎn)方向不同說明磁場(chǎng)有方向,讓學(xué)生學(xué)會(huì)對(duì)于看不見摸不著的物質(zhì)的研究方法——轉(zhuǎn)換法,培養(yǎng)學(xué)生思維靈活性,激發(fā)學(xué)生的求知欲。
第三環(huán)節(jié):建立模型,描述磁場(chǎng)
活動(dòng)五 用小鐵屑描述磁體周圍磁場(chǎng)的分布。
器材
玻璃板、鐵屑、條形磁體、篩子(用一次性紙杯做)(如圖4)。
師:將玻璃板放在條形磁體的上面,在篩子中放一些鐵屑,將鐵屑均勻?yàn)⒃诓AО迳?,輕敲玻璃板,觀察鐵屑的分布情況。
生:……
師:你發(fā)現(xiàn)了什么?
生:鐵屑好像排列成許多條曲線。
實(shí)驗(yàn)的處理
在實(shí)驗(yàn)時(shí),要讓篩子盡可能提高一些,均勻地灑在玻璃板上,輕敲玻璃板(不是晃動(dòng),用一只手固定玻璃板,另一只手在玻璃板上輕輕敲),觀察鐵屑的分布情況。(如圖5)
畫磁感線的處理
因用白板筆直接在鋪有鐵屑的玻璃板上畫,鐵屑會(huì)堆在一起,不容易觀察,所以筆者又用了另一塊玻璃板放在鋪有鐵屑的玻璃板上,為了避免鐵屑接觸,在這塊玻璃板邊緣用雙面膠粘上(如圖6)。
設(shè)計(jì)意圖
用小鐵屑代替小磁針描述磁場(chǎng)是本節(jié)中的又一難點(diǎn),由于小磁針比較大而且少,并不能形象地表示磁體周圍的磁場(chǎng),因此借助小鐵屑來代替小磁針,既鞏固了磁化又認(rèn)識(shí)到了磁體周圍的磁場(chǎng)分布,為建立磁感線模型奠定基礎(chǔ)。
【說明】
如何讓每一位學(xué)生通過活動(dòng)(下轉(zhuǎn)第80頁(yè))
(上接第76頁(yè))體驗(yàn)到學(xué)習(xí)物理的興趣和激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的求知欲,并完成教學(xué)目標(biāo),是完成該節(jié)設(shè)計(jì)的障礙。因此,在設(shè)計(jì)的過程中:(1)通過活動(dòng),認(rèn)識(shí)磁體;(2)通過轉(zhuǎn)換,認(rèn)識(shí)磁場(chǎng);(3)建立模型,描述磁場(chǎng)。這三個(gè)環(huán)節(jié)順利地完成了教學(xué)目標(biāo)。
【實(shí)驗(yàn)特色之處】
(1)優(yōu)化實(shí)驗(yàn)探究思路,更加貼合探究實(shí)際
教材中要求學(xué)生在條形磁體周圍有規(guī)律地畫上8個(gè)點(diǎn),利用小磁針去找磁場(chǎng)的方向,但是實(shí)驗(yàn)要求探究的規(guī)律具有普遍性,正確的操作應(yīng)該在磁體周圍隨機(jī)任意選取幾個(gè)點(diǎn)進(jìn)行探究。解決方法是利用積少成多法,用多張膠片疊加,就可以幫助學(xué)生解決很難發(fā)現(xiàn)磁場(chǎng)規(guī)律的問題,進(jìn)而可以促使學(xué)生進(jìn)一步思考將磁場(chǎng)整體顯現(xiàn)的辦法,利用化大為小法,在磁體周圍撒鐵屑。從而將實(shí)驗(yàn)探究由利用小磁針自然過渡到小鐵屑,整個(gè)探究過程水到渠成。
(2)改進(jìn)教學(xué)方法,效果好
畫磁感線,課本要求按所看到的鐵屑分布在紙上畫圖,這樣不容易畫好也不便比較。開始筆者用白板筆直接在鋪有鐵屑的玻璃板上畫,發(fā)現(xiàn)鐵屑會(huì)堆在一起,不容易觀察。于是筆者又用了另一塊玻璃板放在鋪有鐵屑的玻璃板上,為了避免與鐵屑接觸,在這塊玻璃板邊緣用雙面膠粘上,這樣很容易在玻璃板上按照鐵屑的排列畫出一些曲線。
參考文獻(xiàn):
[1]吳春良.平面磁體在物理實(shí)驗(yàn)中的應(yīng)用[J].物理教學(xué)探討,2009,(11):61.
[2]吳志山.淺談磁場(chǎng)中相互作用的“趨同”性[J].物理教學(xué)探討,2010,(2):42.
(欄目編輯 鄧 磊)
生:需要更多的小磁針,知道更多點(diǎn)的磁場(chǎng)方向。
師:將小磁針換成鐵屑,在磁體周圍撒鐵屑,鐵屑在磁場(chǎng)中就會(huì)被磁化成一個(gè)個(gè)微小的磁針。
設(shè)計(jì)意圖
場(chǎng)的概念比較抽象,看不見摸不著,如何讓學(xué)生建立場(chǎng)的概念是本節(jié)的難點(diǎn)。因此,通過活動(dòng)讓學(xué)生發(fā)現(xiàn)小磁針靠近磁體時(shí)發(fā)生偏轉(zhuǎn),說明受到力的作用,學(xué)生認(rèn)識(shí)到磁體周圍確實(shí)存在著一種我們看不見、摸不著的物質(zhì)——磁場(chǎng),放在各點(diǎn)偏轉(zhuǎn)方向不同說明磁場(chǎng)有方向,讓學(xué)生學(xué)會(huì)對(duì)于看不見摸不著的物質(zhì)的研究方法——轉(zhuǎn)換法,培養(yǎng)學(xué)生思維靈活性,激發(fā)學(xué)生的求知欲。
第三環(huán)節(jié):建立模型,描述磁場(chǎng)
活動(dòng)五 用小鐵屑描述磁體周圍磁場(chǎng)的分布。
器材
玻璃板、鐵屑、條形磁體、篩子(用一次性紙杯做)(如圖4)。
師:將玻璃板放在條形磁體的上面,在篩子中放一些鐵屑,將鐵屑均勻?yàn)⒃诓AО迳希p敲玻璃板,觀察鐵屑的分布情況。
生:……
師:你發(fā)現(xiàn)了什么?
生:鐵屑好像排列成許多條曲線。
實(shí)驗(yàn)的處理
在實(shí)驗(yàn)時(shí),要讓篩子盡可能提高一些,均勻地灑在玻璃板上,輕敲玻璃板(不是晃動(dòng),用一只手固定玻璃板,另一只手在玻璃板上輕輕敲),觀察鐵屑的分布情況。(如圖5)
畫磁感線的處理
因用白板筆直接在鋪有鐵屑的玻璃板上畫,鐵屑會(huì)堆在一起,不容易觀察,所以筆者又用了另一塊玻璃板放在鋪有鐵屑的玻璃板上,為了避免鐵屑接觸,在這塊玻璃板邊緣用雙面膠粘上(如圖6)。
設(shè)計(jì)意圖
用小鐵屑代替小磁針描述磁場(chǎng)是本節(jié)中的又一難點(diǎn),由于小磁針比較大而且少,并不能形象地表示磁體周圍的磁場(chǎng),因此借助小鐵屑來代替小磁針,既鞏固了磁化又認(rèn)識(shí)到了磁體周圍的磁場(chǎng)分布,為建立磁感線模型奠定基礎(chǔ)。
【說明】
如何讓每一位學(xué)生通過活動(dòng)(下轉(zhuǎn)第80頁(yè))
(上接第76頁(yè))體驗(yàn)到學(xué)習(xí)物理的興趣和激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的求知欲,并完成教學(xué)目標(biāo),是完成該節(jié)設(shè)計(jì)的障礙。因此,在設(shè)計(jì)的過程中:(1)通過活動(dòng),認(rèn)識(shí)磁體;(2)通過轉(zhuǎn)換,認(rèn)識(shí)磁場(chǎng);(3)建立模型,描述磁場(chǎng)。這三個(gè)環(huán)節(jié)順利地完成了教學(xué)目標(biāo)。
【實(shí)驗(yàn)特色之處】
(1)優(yōu)化實(shí)驗(yàn)探究思路,更加貼合探究實(shí)際
教材中要求學(xué)生在條形磁體周圍有規(guī)律地畫上8個(gè)點(diǎn),利用小磁針去找磁場(chǎng)的方向,但是實(shí)驗(yàn)要求探究的規(guī)律具有普遍性,正確的操作應(yīng)該在磁體周圍隨機(jī)任意選取幾個(gè)點(diǎn)進(jìn)行探究。解決方法是利用積少成多法,用多張膠片疊加,就可以幫助學(xué)生解決很難發(fā)現(xiàn)磁場(chǎng)規(guī)律的問題,進(jìn)而可以促使學(xué)生進(jìn)一步思考將磁場(chǎng)整體顯現(xiàn)的辦法,利用化大為小法,在磁體周圍撒鐵屑。從而將實(shí)驗(yàn)探究由利用小磁針自然過渡到小鐵屑,整個(gè)探究過程水到渠成。
(2)改進(jìn)教學(xué)方法,效果好
畫磁感線,課本要求按所看到的鐵屑分布在紙上畫圖,這樣不容易畫好也不便比較。開始筆者用白板筆直接在鋪有鐵屑的玻璃板上畫,發(fā)現(xiàn)鐵屑會(huì)堆在一起,不容易觀察。于是筆者又用了另一塊玻璃板放在鋪有鐵屑的玻璃板上,為了避免與鐵屑接觸,在這塊玻璃板邊緣用雙面膠粘上,這樣很容易在玻璃板上按照鐵屑的排列畫出一些曲線。
參考文獻(xiàn):
[1]吳春良.平面磁體在物理實(shí)驗(yàn)中的應(yīng)用[J].物理教學(xué)探討,2009,(11):61.
[2]吳志山.淺談磁場(chǎng)中相互作用的“趨同”性[J].物理教學(xué)探討,2010,(2):42.
(欄目編輯 鄧 磊)