资源简介

磁现象 磁场
一、课程设计理念
1.面向全体学生，培养学生核心素养
以学生发展为本，以提升全体学生的核心素养为宗旨，教学内容适合全体学生的核心素养的发展，本课程设计每位同学都有一套实验器材，通过让学生进行实验探究，为每个学生提供学习和发展的机会，培养学生适应个人发展和社会发展所需要的正确的价值观、必备品格和关键能力。
2.从生活走向物理，从物理走向社会
本实验引入磁性部分所用器材不是铁块，铝块等专门的实验金属块，而是生活中常见的物品如易拉罐，回形针等物品，贴近学生生活，通过具体事实、生活经验等引导学生进行理性思考。同时本节课介绍了我国的四大发明之一指南针，以及首次发现磁偏角的我国宋代学者沈括，引导学生增强文化自信，树立科技强国的远大理想。
3.以主题为线索，构建课程结构
本堂课依据物理学科内涵，遵循学生认知规律，从认识磁现象到物质的磁性和磁化现象等物质的物理属性，从磁场到磁感线层层递进，相互关联。
4.注重科学探究，倡导教学方式多样化
注重科学探究，提出问题导向，本节课提出了“磁铁能吸引哪些物体”、“为什么被磁铁接触的回形针能够吸引其它回形针”、“磁体各个部位的磁性大小相同吗”、“磁极间相互作用有什么规律”等问题引导学生不断探索，提高分析问题的能力。引导学生根据问题形成猜想和假设，制定实验方案，并且基于证据得出结论并做出解释，以及对科学探究过程和记过进行交流、评估、反思。
5.发挥评价的育人功能，促进学生核心素养发展
坚持核心素养为导向，注重以评价促进学生发展，不仅重视终结性学科成就的考核，同时也关注学生学习过程的评价，帮助学生建立自信，激发学生学习物理的兴趣和动机。
二、学情分析
1.学生生理、心理特点分析
初中学生抽象思维薄弱，擅长形象思维，教师运用类比、经验、实验、画图等比较直观的方法展示给学生，以降低学生理解的学习难度。
2.学生已有的认知基础和经验的分析
在小学科学课已学过永磁体的磁现象，不少学生也在生活中接触过吸铁石，但是学生对磁的认识还是朦胧的生活经验。但这些东西在学生的头脑中只是有印象，缺乏理论系统地归纳和整理。生活中学生仍然很有兴趣去再次摆弄磁石、铁钉等，再次去感觉体验，所以课堂上要抓住学习这个兴趣，激发这个兴趣，使学生对磁的知识由朦胧的生活经验上升为准确的物理概念，“从生活中走向物理”。
3.班级学习风格分析
本班的同学思维活跃，反应迅速，但思维深度不够，准确性稍微欠缺，需要教师在思维深度方面进行引导和帮助。并且要引导学生展开空间想象，做好演示实验，巧设提问，因材施教。
4.学生对本学科学习方法的掌握情况
学生对于实验探究法，类比法，转换法等物理研究方法已经有了学习的基础，因此本节课学生能够在已有基础上开展学习活动。
5.学习知识时可能遇到的困难
学习“磁场”概念和“磁感线”相关知识时，学生可能缺乏抽象思维和模型建构能力，因此教师在该部分要多加引导
三、教材分析
本节课内容是初中物理第二十章电与磁的第一节《磁现象 磁场》，这是电磁学的开篇，是本章知识学习的预备阶段，为后面学生建立电磁联系，了解电磁现象提供铺垫。
整节内容侧重让学生了解生活中的磁现象，学习磁体、磁性、磁极和磁化等内容，建立起磁场的概念，使学生感悟到想磁场这种看不见摸不着的物质，可以通过对其他物质的作用来认识，用实验来感知，用磁感线来描述
四、教学目标
1.物理观念
（1）通过实验，了解物质的磁性和磁化现象等物质的物理属性，形成物质观念。
（2）理解磁极间相互作用的规律。
（3）知道磁体周围存在磁场，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。
（4）知道地球周围有地磁场及地磁场的南极、北极。
（5）能运用磁性、磁化、磁场等磁学知识解释生活中的磁现象和解决磁学问题。
2.科学思维
（1）运用科学思维方法，从定性的角度对“磁极间相互作用规律”进行科学推理、找出规律、形成结论。
（2）通过“磁场”概念的建立过程，形成“理想模型法”等建构模型的意识和能力。
3.科学探究
（1）通过观察磁现象，实施正确的方案探究磁性、磁体等磁体的性质，能准确地解释探究结果。
（2）通过进行磁极间相互作用规律的实验，能够在获取实验证据的基础上通过信息处理，探究出磁极间相互作用的规律。
4.科学态度与责任
（1）了解我国古代对磁的研究方面取得的成就以及我国古代指南针的发明对人类社会的贡献，增强对学习物理的兴趣。
（2）探究感知磁场的存在，知道磁感线和地磁场，养成良好的科学态度和实事求是的精神，树立探索科学的志向。
五、教学重点
1.知道磁极间的相互作用规律。
2.知道磁场的存在，磁感线的模型建构。
六、教学难点
1.磁场的物质性（抽象概念的理解）
2.磁感线的“模型”本质（区分模型与真实存在）
七、教具准备
1.实验材料：条形磁铁、磁力小车、翼型磁针、回形针、硬币、塑料直尺、铝制易拉罐、铁屑、纸杯、小磁铁
2.教学材料：多媒体课件 微课
八、教学方法
讲授法、实验探究法、模型法、演示法、归纳法
九、教学环节
1.导入环节：
《消失的硬币》魔术：将硬币放入纸杯中，将纸杯倒扣，硬币不掉下，原因是教师手中藏了一个小磁铁，磁铁吸引住硬币使其不下落，那么今天我们就是要研究这一小小的磁体。
【设计意图】：通过小魔术吸引学生注意，引发学生思考，将关注点放在要学习的“磁体”内容上。
2.新课讲授环节
（1）【磁现象】
1.1磁体与磁性
教师：在教师展示的这个魔术中，我们已经知道了磁铁能够吸引硬币，那么除了硬币，磁铁还能吸引什么呢？
学生：进行猜想
教师：教师听见有同学说只能吸引铁，有同学说能够吸引所有金属，这些都是猜想，老师这里准备了一些材料，我们一起来探究一下究竟磁铁能吸引什么。
【学生实验】教师组织学生用条形磁铁靠近一元硬币（镍）、回形针（铁）、易拉罐（铝），直尺（塑料），观察究竟能够吸引起哪些物体
【学生观察的实验现象】磁铁能够吸引一元的硬币（镍）和回形针（铁），却不能吸引易拉罐（铝）和直尺（塑料）
【实验结论】磁铁仅能够吸引部分物体，我们把物体吸引铁、钴、镍等物质的性质叫做磁性，把具有磁性的物体叫做磁体。
1.2磁极
我们已经知道了磁体是具有磁性的物体，并且物体可以在磁体或电流的作用下获得磁性，那么磁体各个部位的磁性大小是否相等呢
【转换法】教师：磁性是物体吸引铁钴镍等物体的性质，那么吸引的铁钴镍等物质越多，是不是可以说明磁性越强，所以我们可以通过观察物体吸引物体的多少来定性地研究磁体的磁性大小。请同学们利用现有的器材，根据老师的提示，设计一个实验方案，来研究条形磁铁的各部位的磁性大小。
【学生设计实验】把回形针均匀的洒在桌面上，将一个条形磁铁平放在铺有回形针的白纸上，观察回形针被吸引的情况
【实验现象】回形针被吸起来了，但是绝大多数回形针被吸引集中在条形磁铁的两端，而不是均匀分布的
【实验结论】磁铁各部位的磁性大小并不相等，磁铁两端磁性是最强的，我们就把磁铁两端磁性最强的部分，称为磁极，并且一个磁体有两个磁极。
教师：请大家用手指转动自己桌上的翼型磁针，然后使其自然的静止下来，这时注意操作时要离我们的条形磁体远一点，对比一下自己的磁针静止时所指的方向和同桌的磁针静止时所指方向，你能发现什么现象？
学生：发现两个磁针静止时所指的方向是相同的
教师：大家观察的很仔细，每个小磁针静止时总是是指向相同的两个方向，那这两个方向，一端就是南方，一端就是北方。我们把磁针静止时指向南的磁极南极，用单词South的首字母S进行表示，磁针静止时指向北的磁极称为北极用英文单词north的首字母N进行表示。我国在战国时期就已经发现了磁体的这种特征，并且利用这一特征制造出了世界上最早的指南针——司南，是中国的四大发明之一，后来他在航海事业上广泛应用。
接下来，磁极有什么特点呢？磁极之间有什么相互作用的规律呢？让我们继续往下学习。
1.3磁化
教师：现在请同学们们用手拿起桌面上的一个回形针，去靠近另一个回形针，请大家观察第二个回形针被吸引起来了吗？
学生实验并观察现象：没有被吸引起来
教师：嗯很好，大家观察的仔细，那大家再用磁铁先吸引住一个回形针，再靠近另一个回形针，大家观察现在第二个回形针被吸引起来了吗？
学生实验并观察现象：现在第二个回形针被吸引起来了
教师：请大家思考，这两次回形针在磁性上有什么不同呢，又是什么导致了这种不同呢？
学生：第一次回形针不具有磁性，第二次回形针具有磁性，是因为磁铁接触了回形针才造成了这种不同。
教师：同学们都思考的非常全面，第二次的回形针因为有磁铁的接触，所以从不具有磁性获得了磁性，那在物理中，我们就把一些物体在磁体或电流的作用下会获得磁性的现象就称为磁化
（2）【磁场】　
1.[学生实验] 用条形磁体靠近桌面的小磁针,观察现象,说明了什么原理
学生:小磁针发生偏转,小磁针受到力的作用。
教师:在磁体周围存在着一种物质,能使磁针偏转,它虽然看不见,摸不到,但确实是实际存在的。我们称这种物质为磁场。
2.[演示实验] 用小磁针感知磁场
把几个不同的小磁针放在磁场中的不同位置,观察小磁针N极所指的方向。
学生:现象为小磁针N极在磁体周围某个确定点总是指向一个方向,说明小磁针受力方向不变。
[归纳] 放在磁场中的小磁针静止时北极所指的方向规定为该点磁场的方向。
3.[小组合作实验]研究磁体周围的磁场方向
(1)在磁体的周围放置一些小磁针,标出该点磁场的方向。
(2)把玻璃板放在条形磁体上,在玻璃板上均匀撒上铁屑,轻敲玻璃板,观察现象。
实验现象:铁屑有规则地排成一条条曲线。
在白纸上将铁屑排成的曲线大致画出来。
[归纳] 我们把小磁针在磁场中的排列情况,用一些带箭头的曲线画出来,可以方便、形象的描述磁场,这样的曲线叫作磁感线。
4.[讨论交流] 仔细观察,磁体周围磁感线有怎样的规律
学生讨论、分析,小组相互总结:
(1)磁体外部的磁感线都是从磁体的N极出发,回到S极。
(2)磁感线是闭合曲线。
(3)磁感线越密集,磁性越强。
[点拨]
①磁感线只是帮助我们描述磁场,是假想的物理模型,实际并不存在。
②任何两条磁感线都不能相交。
③磁感线上任意一点的方向,与该点的磁场方向相同。
播放视频《磁场与磁感线》。
（3）【地磁场】
提问:小磁针静止时为什么指向南北,磁体在地球上为什么有指向性呢
[点拨]
根据地面上磁体的指向性,小磁针的N极总是指北,说明地磁的南极在地理的北极附近;地磁的北极在地理的南极附近。
课件展示:地磁场的分布及其方向。
磁偏角:地理的两极与地磁场的两极并不重合,磁针所指的南北方向与地理的南北方向略有偏离。沈括记载磁偏角的现象比西方早400多年。
播放视频《地磁场》。
3.归纳概括　课堂小结
师生一起对本节课所学内容进行总结,并谈谈方法、情感等方面的收获,引导学生总结本堂课所学习的内容,让学生分享收获。
板书设计
20.1　磁现象　磁场
一、磁现象
1.磁性
2.磁极:北极(N)　南极(S)
3.磁极间相互作用的规律
4.磁化　二、磁场
1.磁场是真实存在的
2.磁场的方向的规定
3.磁感线特点
三、地磁场
作业设计
1.必做题:练习与应用1~2题。
2.选做题:练习与应用第3题;课后调查极光产生的原因,写一篇小论文。
教学反思
本节课通过魔术引入课题,激发学生的学习兴趣和探究欲望。磁现象知识与日常生活关系密切,课堂上主要是通过学生观察、实验和生活实例展现,让学生经历了“观察—思考—探究实验—结论”的过程,很好地体现了新课标让学生体验知识的形成、在发展过程中主动获取知识的精神。注重实验的体验性,以学生为主体的教学更能促进学生知识的掌握。除了学生实验外,还要做好演示实验:演示磁针在磁体周围受到磁力的作用,从而引入磁场;通过演示磁体周围的若干磁针都不再指向南北,使学生知道磁场是有方向的;通过演示铁屑在磁场作用下有规则的排列,从而引入磁感线。通过播放磁场、磁感线及地磁场视频，学生感知磁场的立体性以及各处磁场的强弱不同。

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