探秘“場(chǎng)”的序章:磁現(xiàn)象與磁場(chǎng)的科學(xué)建構(gòu)-九年級(jí)物理教學(xué)設(shè)計(jì)_第1頁(yè)
探秘“場(chǎng)”的序章:磁現(xiàn)象與磁場(chǎng)的科學(xué)建構(gòu)-九年級(jí)物理教學(xué)設(shè)計(jì)_第2頁(yè)
探秘“場(chǎng)”的序章:磁現(xiàn)象與磁場(chǎng)的科學(xué)建構(gòu)-九年級(jí)物理教學(xué)設(shè)計(jì)_第3頁(yè)
探秘“場(chǎng)”的序章:磁現(xiàn)象與磁場(chǎng)的科學(xué)建構(gòu)-九年級(jí)物理教學(xué)設(shè)計(jì)_第4頁(yè)
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探秘“場(chǎng)”的序章:磁現(xiàn)象與磁場(chǎng)的科學(xué)建構(gòu)——九年級(jí)物理教學(xué)設(shè)計(jì)一、教學(xué)內(nèi)容分析??本課隸屬于人教版九年級(jí)物理第二十章《電與磁》的起始節(jié),是學(xué)生從“力與運(yùn)動(dòng)”、“能量”等直觀世界邁向“場(chǎng)”這一抽象概念的關(guān)鍵轉(zhuǎn)折點(diǎn)。從《義務(wù)教育物理課程標(biāo)準(zhǔn)(2022年版)》看,本節(jié)內(nèi)容精準(zhǔn)對(duì)接“物質(zhì)”與“相互作用”兩大核心主題。在知識(shí)技能圖譜上,要求學(xué)生從生活現(xiàn)象中認(rèn)識(shí)磁體、磁極、磁化等基本概念,并通過對(duì)磁場(chǎng)、磁感線的學(xué)習(xí),初步建立“場(chǎng)”是物質(zhì)存在的一種形式、是傳遞相互作用的媒介這一物理觀念,這為后續(xù)學(xué)習(xí)電流的磁場(chǎng)、電磁感應(yīng)乃至高中更深入的場(chǎng)論奠定了不可或缺的認(rèn)知基礎(chǔ)。過程方法上,課標(biāo)強(qiáng)調(diào)通過實(shí)驗(yàn)探究和科學(xué)推理來(lái)認(rèn)識(shí)磁場(chǎng),本節(jié)課正是培養(yǎng)學(xué)生“模型建構(gòu)”與“科學(xué)推理”能力的絕佳載體,例如,如何將看不見摸不著的磁場(chǎng),用“磁感線”這一理想化模型進(jìn)行描述和表征。素養(yǎng)價(jià)值滲透方面,本課蘊(yùn)含著深刻的科學(xué)思維與科學(xué)探究精神,從沈括在《夢(mèng)溪筆談》中最早記載地磁偏角,到現(xiàn)代科技中磁懸浮、核磁共振的應(yīng)用,引導(dǎo)學(xué)生體會(huì)從現(xiàn)象描述到本質(zhì)探尋的科學(xué)歷程,感受科學(xué)、技術(shù)、社會(huì)的緊密聯(lián)系,培養(yǎng)實(shí)證意識(shí)與創(chuàng)新精神。??九年級(jí)學(xué)生已經(jīng)具備了力的概念和初步的空間想象能力,對(duì)磁鐵能吸引鐵質(zhì)物品等生活現(xiàn)象有豐富的感性經(jīng)驗(yàn)。然而,他們的認(rèn)知障礙也恰恰來(lái)源于此:容易將“磁力”與直接的“接觸力”混淆,難以理解“磁場(chǎng)”作為一種特殊物質(zhì)的存在;對(duì)“磁感線”的理解容易停留在線條的“形狀”本身,而忽視其“假想模型”的本質(zhì)及其描述磁場(chǎng)強(qiáng)弱和方向的科學(xué)目的。在教學(xué)過程中,我將設(shè)計(jì)層次遞進(jìn)的探究任務(wù)和關(guān)鍵設(shè)問(如“磁體不接觸,為何能發(fā)生力的作用?”),通過觀察學(xué)生的實(shí)驗(yàn)操作、傾聽小組討論、分析其繪制的磁感線圖,動(dòng)態(tài)評(píng)估他們對(duì)“場(chǎng)”概念的初步建構(gòu)程度。針對(duì)抽象思維較強(qiáng)的學(xué)生,我將引導(dǎo)他們深入思考模型的局限性與科學(xué)性;對(duì)于更多依賴直觀感受的學(xué)生,則通過大量可視化實(shí)驗(yàn)(如鐵屑顯示磁場(chǎng)分布)和類比(如風(fēng)吹旗動(dòng)類比磁場(chǎng)對(duì)磁針的作用),搭建認(rèn)知階梯,確保不同思維風(fēng)格的學(xué)生都能在“最近發(fā)展區(qū)”內(nèi)獲得實(shí)質(zhì)性發(fā)展。二、教學(xué)目標(biāo)??知識(shí)目標(biāo):學(xué)生能準(zhǔn)確表述磁體、磁極、磁化等基本概念及其相互作用規(guī)律;能理解磁場(chǎng)是存在于磁體周圍的一種特殊物質(zhì),知道磁場(chǎng)具有方向性;能說出用磁感線描述磁場(chǎng)的基本方法,并識(shí)別常見磁體周圍的磁感線分布模型。??能力目標(biāo):學(xué)生能夠通過小組合作,設(shè)計(jì)并完成利用小磁針或鐵屑探究磁場(chǎng)方向的實(shí)驗(yàn),規(guī)范操作、準(zhǔn)確記錄;能基于實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,運(yùn)用類比和推理,初步解釋磁體間非接觸相互作用的原理;能夠根據(jù)示意圖或?qū)嵨?,嘗試?yán)L制條形、蹄形磁體周圍磁感線的分布草圖。??情感態(tài)度與價(jià)值觀目標(biāo):學(xué)生在探究活動(dòng)中保持對(duì)自然界奇妙現(xiàn)象的好奇心與求知欲;在小組實(shí)驗(yàn)中樂于協(xié)作、敢于表達(dá)與質(zhì)疑;通過了解我國(guó)古代在磁學(xué)研究上的卓越貢獻(xiàn),增強(qiáng)民族自豪感,體會(huì)科學(xué)探索的傳承性與時(shí)代性。??科學(xué)思維目標(biāo):重點(diǎn)發(fā)展學(xué)生的模型建構(gòu)思維和科學(xué)推理能力。通過將無(wú)形的磁場(chǎng)“可視化”為磁感線模型的過程,學(xué)生能體會(huì)建立物理模型是科學(xué)研究的重要方法;通過“磁體間作用為何不需要接觸”的推理,初步形成“場(chǎng)”傳遞相互作用的觀念。??評(píng)價(jià)與元認(rèn)知目標(biāo):引導(dǎo)學(xué)生利用實(shí)驗(yàn)記錄清單和繪圖評(píng)價(jià)量規(guī)進(jìn)行自評(píng)與互評(píng);在課堂小結(jié)環(huán)節(jié),能夠反思自己在“從現(xiàn)象到模型”的建構(gòu)過程中遇到的困難及突破方法,初步形成對(duì)自身學(xué)習(xí)策略的監(jiān)控意識(shí)。三、教學(xué)重點(diǎn)與難點(diǎn)??教學(xué)重點(diǎn):磁場(chǎng)概念的初步建立和用磁感線描述磁場(chǎng)的方法。磁場(chǎng)作為“場(chǎng)”概念的首次系統(tǒng)引入,是理解所有電磁現(xiàn)象的基礎(chǔ),屬于課標(biāo)要求的“物理觀念”大概念。同時(shí),磁感線作為描述磁場(chǎng)的模型,是中考中考查學(xué)生模型建構(gòu)與空間想象能力的常見載體,高頻出現(xiàn)在作圖題與概念辨析題中。因此,將其確立為教學(xué)樞紐。??教學(xué)難點(diǎn):理解磁場(chǎng)是一種客觀存在的特殊物質(zhì),以及磁感線模型的建立與理解。難點(diǎn)成因在于其高度的抽象性。學(xué)生已有的力學(xué)經(jīng)驗(yàn)多是接觸力,難以想象非接觸作用的媒介。此外,磁感線是人為引入的假想曲線,學(xué)生極易將其誤認(rèn)為是真實(shí)存在的線,或難以理解其疏密表示強(qiáng)弱的含義。突破方向在于設(shè)計(jì)層層遞進(jìn)的探究活動(dòng),讓學(xué)生親手“觸摸”磁場(chǎng)(通過小磁針偏轉(zhuǎn))、親眼“看見”磁場(chǎng)(通過鐵屑排列),在大量感性認(rèn)識(shí)基礎(chǔ)上,通過教師引導(dǎo)下的科學(xué)抽象,自然“生長(zhǎng)”出模型概念。四、教學(xué)準(zhǔn)備清單1.教師準(zhǔn)備1.1媒體與教具:交互式電子白板課件(含磁懸浮、信鴿歸巢等視頻素材,動(dòng)態(tài)磁感線模型);條形磁鐵、蹄形磁鐵各8套;小磁針(帶支架)16個(gè);大玻璃板、鐵屑若干盒;鐵釘、銅片、鋁片、硬幣等一組;指南針。1.2學(xué)習(xí)資料:分層探究任務(wù)單(含“基礎(chǔ)觀測(cè)區(qū)”與“挑戰(zhàn)思考區(qū)”);磁感線繪圖模板與評(píng)價(jià)量規(guī)。2.學(xué)生準(zhǔn)備2.1預(yù)習(xí)任務(wù):觀察生活中哪些地方用到了磁?思考磁鐵吸引鐵釘時(shí),是否需要接觸?2.2物品:直尺、鉛筆。3.環(huán)境布置3.1座位:四人小組合作式布局。3.2板書記劃:左側(cè)主板書呈現(xiàn)核心概念與模型圖,右側(cè)副板書用于記錄學(xué)生生成性觀點(diǎn)與疑問。五、教學(xué)過程第一、導(dǎo)入環(huán)節(jié)1.魔術(shù)情境,引發(fā)沖突:教師展示一個(gè)“隔空推車”小魔術(shù):一輛小車(內(nèi)置隱藏磁鐵)放在桌面上,教師手持另一磁鐵在桌面下移動(dòng),使桌面上的小車隨之運(yùn)動(dòng)。“同學(xué)們,我沒有碰到小車,它是怎么動(dòng)起來(lái)的?難道我有‘隔空取物’的超能力?”2.關(guān)聯(lián)舊知,提出核心問題:引導(dǎo)學(xué)生回顧力的概念,強(qiáng)調(diào)力是物體對(duì)物體的作用?!案鶕?jù)我們學(xué)過的知識(shí),力的作用難道不需要接觸嗎?這個(gè)現(xiàn)象是不是在挑戰(zhàn)我們的認(rèn)知?”由此,自然引出本節(jié)課的核心驅(qū)動(dòng)問題:“磁體間不接觸而產(chǎn)生的相互作用,究竟是通過什么實(shí)現(xiàn)的?”3.明晰路徑,勾勒藍(lán)圖:“今天,我們就化身‘磁場(chǎng)偵探’,通過一系列實(shí)驗(yàn)探案,先認(rèn)識(shí)磁現(xiàn)象的基本規(guī)律,然后一起揭開這個(gè)‘無(wú)形之手’——磁場(chǎng)的神秘面紗,并學(xué)會(huì)如何給這個(gè)看不見的家伙‘畫肖像’(磁感線)。請(qǐng)大家打開你們的‘偵探工具箱’(實(shí)驗(yàn)器材),我們開始探索?!钡诙⑿率诃h(huán)節(jié)任務(wù)一:磁現(xiàn)象“偵察兵”——探究磁體的基本性質(zhì)教師活動(dòng):首先,我會(huì)分發(fā)各種磁體和鐵、銅、鋁等材料,提出引導(dǎo)性問題:“請(qǐng)各位‘偵察兵’自由探索你手中的磁鐵,看看你能發(fā)現(xiàn)它的哪些‘脾氣’或‘特性’?試著把你們的發(fā)現(xiàn)分類記錄下來(lái)。”巡視小組,對(duì)僅關(guān)注吸引現(xiàn)象的小組,我會(huì)追問:“只研究‘吸引’嗎?磁體各部分‘吸引力’都一樣強(qiáng)嗎??jī)蓚€(gè)磁體之間只有吸引嗎?”對(duì)于發(fā)現(xiàn)排斥現(xiàn)象的小組,我會(huì)給予肯定并引導(dǎo)深入:“這個(gè)發(fā)現(xiàn)很重要!什么情況下會(huì)排斥?這能說明什么?”接著,我會(huì)引入“磁極”概念,并演示“懸吊法”或“支撐法”確定磁體的指向性,聯(lián)系指南針,介紹南北極(S、N)的命名。“請(qǐng)看,磁體靜止時(shí)總是指向南北,這個(gè)特性可是我們祖先發(fā)明指南針的基礎(chǔ)!”學(xué)生活動(dòng):學(xué)生以小組為單位,動(dòng)手操作,探索磁體吸引哪些物質(zhì)、磁體各部分磁性強(qiáng)弱是否相同、兩個(gè)磁體靠近時(shí)的各種情況(吸引與排斥)。他們會(huì)觀察、觸摸、嘗試,并記錄在任務(wù)單上。通過觀察教師演示和討論,認(rèn)識(shí)磁極的概念,理解磁極的指向性與地理方向的關(guān)系。即時(shí)評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn):1.操作是否安全、有序;2.觀察記錄是否全面,能否區(qū)分“吸引”與“排斥”兩種相互作用;3.小組討論時(shí),能否清晰表達(dá)自己的發(fā)現(xiàn)并傾聽同伴意見。形成知識(shí)、思維、方法清單:★磁性、磁體、磁極:物體能夠吸引鐵、鈷、鎳等物質(zhì)的性質(zhì)叫磁性。具有磁性的物體叫磁體。磁體上磁性最強(qiáng)的部分叫磁極。任何磁體都有兩個(gè)磁極(南極S和北極N)。▲磁極間相互作用規(guī)律:同名磁極相互排斥,異名磁極相互吸引。這是磁現(xiàn)象中最基本的相互作用規(guī)律,是分析所有磁體間作用力的基礎(chǔ)?!裰赶蛐裕鹤杂赊D(zhuǎn)動(dòng)的磁體靜止時(shí),總是一極指北(N極),一極指南(S極)。(教學(xué)提示:可簡(jiǎn)介司南與古代中國(guó)智慧,進(jìn)行文化滲透)任務(wù)二:“磁化”小魔術(shù)——?jiǎng)?chuàng)造與消滅磁性教師活動(dòng):“剛才我們研究了現(xiàn)成的磁體。現(xiàn)在,我能讓這根普通的鐵釘瞬間變成磁鐵,你們信嗎?”演示用磁鐵一端沿同一方向多次摩擦鐵釘,然后讓鐵釘能吸引其他鐵屑?!翱?,它‘學(xué)會(huì)’了磁性!這個(gè)過程叫磁化?!痹偬釂枺骸澳窃鯓硬拍茏屵@個(gè)‘臨時(shí)磁鐵’失去磁性呢?”學(xué)生可能提出摔打、火燒等方法,教師可簡(jiǎn)要演示或解釋其中原理。“生活中很多地方用到磁化,比如塑料尺摩擦后能吸小紙屑,但那是靜電,和我們說的磁化有本質(zhì)區(qū)別,要注意區(qū)分哦?!睂W(xué)生活動(dòng):觀察教師演示,嘗試自己磁化一根小鐵釘。思考并討論使物體失去磁性的可能方法。辨析磁化現(xiàn)象與類似靜電現(xiàn)象的差異。即時(shí)評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn):1.能否在指導(dǎo)下安全完成磁化操作;2.能否清晰復(fù)述“磁化”的概念;3.提出的“去磁”方法是否具有物理依據(jù)(如破壞內(nèi)部有序排列)。形成知識(shí)、思維、方法清單:★磁化:使原來(lái)沒有磁性的物體獲得磁性的過程。(思維提示:這說明磁性并非某些物體獨(dú)有,在一定條件下可以產(chǎn)生,這為理解電磁鐵埋下伏筆)▲去磁(消磁):使磁體失去磁性的過程。方法有劇烈敲擊、高溫加熱等。原理是破壞磁體內(nèi)部磁疇的有序排列?!褚族e(cuò)辨析:磁化是針對(duì)磁性材料(鐵、鈷、鎳等),摩擦起電是不同物質(zhì)的電子轉(zhuǎn)移,二者原理不同,現(xiàn)象有相似處,需注意區(qū)分研究對(duì)象。任務(wù)三:尋找“無(wú)形之手”——磁場(chǎng)概念的建構(gòu)教師活動(dòng):回到導(dǎo)入的核心問題:“現(xiàn)在我們知道磁極間有作用力,但不接觸,這個(gè)力是如何傳遞的?”我會(huì)引導(dǎo)學(xué)生類比:“風(fēng)吹動(dòng)旗子,風(fēng)雖然看不見,但我們通過旗子的飄動(dòng)知道它的存在。磁體周圍是否也存在一種類似‘風(fēng)’的特殊物質(zhì)在傳遞磁力呢?”接著,組織關(guān)鍵探究實(shí)驗(yàn):將小磁針放置在條形磁鐵周圍的不同位置?!罢?qǐng)大家注意看,小磁針靜止時(shí)的指向一樣嗎?這說明了什么?”引導(dǎo)學(xué)生發(fā)現(xiàn):不同點(diǎn),小磁針N極指向不同。“這就像在磁鐵周圍的不同位置,存在著對(duì)小磁針N極有不同方向‘指令’的東西。物理學(xué)中,我們把這種存在于磁體周圍、能對(duì)放入其中的磁體產(chǎn)生磁力作用的特殊物質(zhì),稱為‘磁場(chǎng)’。磁場(chǎng)雖然看不見摸不著,但我們可以通過它產(chǎn)生的作用(如讓小磁針偏轉(zhuǎn))來(lái)認(rèn)識(shí)它、證明它的存在。這就是一種重要的科學(xué)方法——轉(zhuǎn)換法。”學(xué)生活動(dòng):進(jìn)行探究實(shí)驗(yàn),將多個(gè)小磁針擺放在磁鐵周圍不同位置,觀察并記錄小磁針N極的指向。通過觀察和討論,理解小磁針N極指向的不同,說明磁體周圍不同點(diǎn)的“性質(zhì)”不同。在教師引導(dǎo)下,通過類比和推理,初步接受“磁場(chǎng)”作為傳遞磁力媒介的概念,并體會(huì)“轉(zhuǎn)換法”的運(yùn)用。即時(shí)評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn):1.實(shí)驗(yàn)是否規(guī)范,能否多位置、多角度觀察;2.能否從“小磁針指向不同”的現(xiàn)象中,合理推理出“磁體周圍空間性質(zhì)不同”的結(jié)論;3.能否用自己的話初步解釋“磁場(chǎng)是什么以及我們?nèi)绾沃浪拇嬖凇?。形成知識(shí)、思維、方法清單:★★磁場(chǎng):磁體周圍存在的一種看不見、摸不著,但客觀存在的特殊物質(zhì)。其基本性質(zhì)是對(duì)放入其中的磁體產(chǎn)生力的作用。(素養(yǎng)指向:這是“物理觀念”中“物質(zhì)觀”的重要突破,是本節(jié)課的絕對(duì)核心)★磁場(chǎng)的方向:物理學(xué)規(guī)定,磁場(chǎng)中某一點(diǎn)的方向,就是放在該點(diǎn)的小磁針靜止時(shí)N極所指的方向。(教學(xué)提示:強(qiáng)調(diào)“規(guī)定性”和“N極指向”,這是統(tǒng)一描述的基礎(chǔ))●科學(xué)方法——轉(zhuǎn)換法:將無(wú)法直接觀測(cè)的磁場(chǎng)(研究對(duì)象),通過其對(duì)小磁針的作用效果(產(chǎn)生力的作用、使N極指向特定方向)來(lái)認(rèn)識(shí)和研究。這是物理學(xué)中常用的間接研究方法。任務(wù)四:為磁場(chǎng)“畫肖像”——磁感線模型的建構(gòu)教師活動(dòng):“我們知道了磁場(chǎng)有方向,但每個(gè)點(diǎn)的方向都靠放小磁針太麻煩了。能不能想個(gè)辦法,把整個(gè)磁場(chǎng)的‘模樣’形象地畫出來(lái)呢?”演示鐵屑實(shí)驗(yàn):將玻璃板蓋在條形磁鐵上,均勻撒上鐵屑,輕輕敲擊玻璃板。“大家看,鐵屑排列成了有規(guī)律的圖案!它們就像被磁場(chǎng)‘指揮’一樣排列起來(lái)。每一粒鐵屑都被磁化成小磁針,它們的排列連起來(lái),就勾勒出了磁場(chǎng)分布的‘紋理’?!苯又?,指出鐵屑顯示的只是平面情況,且圖案是斷續(xù)的?!盀榱烁_、更全面地描述磁場(chǎng),科學(xué)家引入了‘磁感線’這一理想化模型?!蔽以诎装迳蟿?dòng)畫演示:如何根據(jù)鐵屑圖案或小磁針指向,用一條條帶箭頭的平滑曲線連接起來(lái),并規(guī)定曲線切線方向即為該點(diǎn)磁場(chǎng)方向,曲線疏密表示磁場(chǎng)強(qiáng)弱?!白⒁饫?,磁感線是為了描述磁場(chǎng)而假想的曲線,它并不真實(shí)存在!但它非常有用,是我們大腦中想象磁場(chǎng)的一把‘金鑰匙’。請(qǐng)大家試著根據(jù)這個(gè)規(guī)則,在任務(wù)單上畫出條形磁鐵的磁感線。”學(xué)生活動(dòng):觀察震撼的鐵屑實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,感受磁場(chǎng)分布的規(guī)律性。觀看動(dòng)態(tài)模型建構(gòu)過程,理解磁感線是如何從實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象中抽象出來(lái)的。動(dòng)手在模板上練習(xí)繪制條形磁體外部磁感線,注意箭頭方向(從N極出發(fā),回到S極)和疏密分布(兩極密,中間疏)。即時(shí)評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn):1.能否理解鐵屑實(shí)驗(yàn)與磁感線模型之間的關(guān)聯(lián);2.繪制的磁感線箭頭方向是否正確,曲線是否從N極指向S極;3.能否說出磁感線是假想的模型,并解釋其疏密的意義。形成知識(shí)、思維、方法清單:★★磁感線:為了形象、直觀地描述磁場(chǎng)而引入的一系列假想的曲線。(思維提示:強(qiáng)調(diào)“模型”本質(zhì),避免學(xué)生將其視為真實(shí)存在)★磁感線特點(diǎn):①磁體外部,磁感線從N極出發(fā),回到S極;②磁感線上任何一點(diǎn)的切線方向,都與該點(diǎn)小磁針N極所指方向(即磁場(chǎng)方向)一致;③磁感線分布越密的地方,磁場(chǎng)越強(qiáng);磁感線是閉合曲線,不相交。(這是識(shí)圖、作圖的核心依據(jù))●模型建構(gòu)思維:從鐵屑顯示的離散、局部的現(xiàn)象(實(shí)驗(yàn)事實(shí)),通過科學(xué)抽象,建立連續(xù)、整體的理想化模型(磁感線)。這是物理學(xué)認(rèn)識(shí)世界的核心思維方式之一?!R姶艌?chǎng)的磁感線分布:要求能識(shí)別并繪制條形磁體、蹄形磁體、同名磁極間、異名磁極間的磁感線大致分布圖。(空間想象能力訓(xùn)練)任務(wù)五:深入“磁場(chǎng)”腹地——認(rèn)識(shí)地磁場(chǎng)教師活動(dòng):“我們研究了磁鐵周圍的磁場(chǎng)。其實(shí),我們腳下就踩在一個(gè)巨大的磁體上——地球本身就是一個(gè)巨大的磁體。”展示地球磁場(chǎng)示意圖?!罢侵赶蚰媳钡牡卮艌?chǎng),讓指南針能為我們導(dǎo)航。不過,細(xì)心的小偵探可能會(huì)發(fā)現(xiàn),指南針指的并不是正南正北哦?!苯榻B沈括發(fā)現(xiàn)磁偏角的史料,“看,我們古人的觀察多么細(xì)致!現(xiàn)代科學(xué)告訴我們,地磁的南北極和地理的南北極并不完全重合,而且在緩慢變化,甚至?xí)l(fā)生顛倒,這其中還有很多未解之謎等待你們?nèi)ヌ剿??!睂W(xué)生活動(dòng):聆聽講解,觀看地球磁場(chǎng)模型,了解地磁場(chǎng)的存在及其對(duì)指南針工作的意義。了解磁偏角的概念及其發(fā)現(xiàn)的歷史,感受科學(xué)的不斷發(fā)展和人類認(rèn)識(shí)的深化。即時(shí)評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn):1.能否說出指南針能指南北是因?yàn)榈卮艌?chǎng)的作用;2.能否理解磁偏角意味著地磁極與地理極不重合。形成知識(shí)、思維、方法清單:★地磁場(chǎng):地球周圍存在的磁場(chǎng)。地磁的北極在地理南極附近,地磁的南極在地理北極附近。▲磁偏角:地理兩極與地磁兩極并不重合,因此磁針?biāo)傅哪媳狈较蚺c地理正南北方向之間存在一個(gè)夾角,叫磁偏角。(史料鏈接:北宋沈括《夢(mèng)溪筆談》最早記載)●科學(xué)態(tài)度:認(rèn)識(shí)到科學(xué)模型(如地球是個(gè)大磁體)是不斷修正和完善的,科學(xué)發(fā)現(xiàn)源于細(xì)致的觀察與不懈的探索。第三、當(dāng)堂鞏固訓(xùn)練??1.基礎(chǔ)層(概念辨析與應(yīng)用):①判斷題:“磁感線是真實(shí)存在的線。”()“磁場(chǎng)對(duì)放入其中的任何物體都有力的作用?!保ǎ谔羁疹}:磁場(chǎng)的基本性質(zhì)是______。小磁針靜止時(shí)N極所指方向規(guī)定為該點(diǎn)的______方向。??2.綜合層(情境分析與作圖):①情境題:有兩根外形完全相同的鋼棒,一根有磁性,一根沒有。不許用其他工具,如何判斷哪根有磁性?請(qǐng)說明方法和原理。②作圖題:在圖中標(biāo)出條形磁鐵的N、S極,并畫出A、B兩點(diǎn)處磁場(chǎng)的方向(用小箭頭表示)。??3.挑戰(zhàn)層(開放推理):假如你乘坐宇宙飛船遠(yuǎn)離地球,飛向火星。你帶的一個(gè)指南針在飛行過程中指向會(huì)發(fā)生改變嗎?為什么?請(qǐng)根據(jù)本節(jié)所學(xué)知識(shí)進(jìn)行合理推測(cè)。??反饋機(jī)制:基礎(chǔ)層題目通過全班齊答或手勢(shì)反饋快速檢查;綜合層題目采取小組討論后派代表展示講解,其他小組補(bǔ)充或質(zhì)疑,教師針對(duì)共性問題(如作圖規(guī)范、原理表述)進(jìn)行精講;挑戰(zhàn)層問題作為思維拓展,鼓勵(lì)學(xué)生自由發(fā)表觀點(diǎn),教師重在評(píng)價(jià)其推理過程的邏輯性,不追求唯一答案,并可將優(yōu)秀見解記錄在副板書上。第四、課堂小結(jié)??“同學(xué)們,今天的‘磁場(chǎng)偵探’之旅即將結(jié)束,我們來(lái)整理一下‘破案’成果。”引導(dǎo)學(xué)生以小組為單位,用概念圖或思維導(dǎo)圖的形式,梳理從“磁現(xiàn)象”到“磁場(chǎng)”再到“磁感線”的知識(shí)邏輯鏈條,并請(qǐng)一組同學(xué)上臺(tái)展示分享?!盎仡櫼幌拢覀兪侨绾我徊讲浇议_‘無(wú)形之手’秘密的?(從現(xiàn)象→猜想→實(shí)驗(yàn)探究→推理抽象→建立模型)在這個(gè)過程中,你覺得最關(guān)鍵的思維方式是什么?(模型建構(gòu)、轉(zhuǎn)換法)”??“今天的作業(yè)是分層的:必做部分是完成練習(xí)冊(cè)上關(guān)于磁場(chǎng)方向和磁感線作圖的基礎(chǔ)題;選做部分A是查閱資料,了解磁懸浮列車是如何利用磁力‘浮’起來(lái)的;選做部分B是嘗試用手機(jī)指南針APP測(cè)量我們學(xué)校不同地點(diǎn)的磁偏角(如果APP支持),思考可能的原因。下節(jié)課,我們將讓磁場(chǎng)‘動(dòng)’起來(lái),探究電生磁的奧秘——電流的磁場(chǎng)。”六、作業(yè)設(shè)計(jì)??基礎(chǔ)性作業(yè)(全體必做):1.梳理本節(jié)核心概念(磁性、磁極、磁場(chǎng)、磁感線),并各舉一個(gè)生活實(shí)例說明。2.教材課后基礎(chǔ)練習(xí)題:涉及磁極判斷、相互作用規(guī)律及簡(jiǎn)單的磁場(chǎng)方向判斷。??拓展性作業(yè)(建議大多數(shù)學(xué)生完成):制作一個(gè)簡(jiǎn)易的“磁場(chǎng)觀察器”。在一個(gè)透明塑料盒內(nèi)裝入少許鐵屑,密封。將條形磁鐵放在盒外不同位置,觀察并記錄鐵屑的分布圖案,與你所學(xué)磁感線模型進(jìn)行對(duì)比,寫一份簡(jiǎn)短的觀察報(bào)告(100150字)。??探究性/創(chuàng)造性作業(yè)(學(xué)有余力者選做):1.微項(xiàng)目:設(shè)計(jì)并驗(yàn)證“磁屏障”。思考:用什么材料可以盡可能阻擋或減弱磁場(chǎng)?設(shè)計(jì)一個(gè)簡(jiǎn)單實(shí)驗(yàn)(例如,用不同材料薄片隔在磁鐵和鐵釘之間),驗(yàn)證你的猜想,并嘗試解釋原因。2.科學(xué)寫作:以“我是一粒鐵屑”為第一人稱,描述當(dāng)你被撒在一塊條形磁鐵上方時(shí),從被磁化到最終靜止下來(lái)的“經(jīng)歷”和“感受”,要求融入正確的科學(xué)概念。七、本節(jié)知識(shí)清單及拓展??★1.磁性:物體吸引鐵、鈷、鎳等物質(zhì)的性質(zhì)。并非所有金屬都能被磁鐵吸引。??★2.磁體:具有磁性的物體。分天然磁體(如磁鐵礦)和人造磁體(如條形磁鐵、蹄形磁鐵)。??★3.磁極:磁體上磁性最強(qiáng)的部分。任何磁體都有兩個(gè)磁極(南極S和北極N)。(易錯(cuò)點(diǎn):磁體中部磁性最弱,但磁極總是成對(duì)出現(xiàn)且不可分割)??★4.磁極間相互作用:同名磁極相互排斥,異名磁極相互吸引。這是判斷磁體間作用力的根本依據(jù)。??★5.磁化:使原來(lái)沒有磁性的物體獲得磁性的過程。方法有接觸或摩擦、通電等。??★★6.磁場(chǎng):磁體周圍存在的一種特殊物質(zhì)。其基本性質(zhì)是對(duì)放入其中的磁體產(chǎn)生磁力的作用。(核心觀念:場(chǎng)是物質(zhì)存在的一種形式,是傳遞相互作用的媒介)??★7.磁場(chǎng)方向規(guī)定:在磁場(chǎng)中的某一點(diǎn),小磁針靜止時(shí)北極(N極)所指的方向規(guī)定為該點(diǎn)的磁場(chǎng)方向。??●8.轉(zhuǎn)換法:通過磁場(chǎng)產(chǎn)生的效應(yīng)(如使小磁針偏轉(zhuǎn))來(lái)研究看不見、摸不著的磁場(chǎng),這種方法叫轉(zhuǎn)換法。??★★9.磁感線:為了形象描述磁場(chǎng)而假想的、有方向的曲線。(核心提示:這是模型,不是真實(shí)存在的線?。??★10.磁感線特點(diǎn):①外部從N極出,回S極;②線上任一點(diǎn)切線方向=該點(diǎn)磁場(chǎng)方向;③密強(qiáng)疏弱;④閉合曲線不相交。(這是理解和繪圖的“憲法”)??▲11.常見磁場(chǎng)的磁感線分布:需掌握條形、蹄形磁體外部,及兩磁極間(同名、異名)的典型分布圖,培養(yǎng)空間想象力。??★12.地磁場(chǎng):地球本身就是一個(gè)巨大的磁體,其周圍存在的磁場(chǎng)稱為地磁場(chǎng)。指南針(小磁針)的指向性是地磁場(chǎng)作用的結(jié)果。??▲13.磁偏角:地理子午線與地磁子午線之間的夾角。由我國(guó)宋代科學(xué)家沈括最早發(fā)現(xiàn)并記載。??●14.理想模型法:磁感線的建立,是物理學(xué)中“理想模型法”的典型應(yīng)用。它忽略了鐵屑顯示的斷續(xù)細(xì)節(jié),抓住了磁場(chǎng)方向的連續(xù)性和分布規(guī)律的主要特征。??▲15.磁性材料:鐵、鈷、鎳及其合金等容易被磁化的材料,稱為磁性材料或鐵磁性物質(zhì)。??●16.去磁方法:高溫、劇烈撞擊能使磁體磁性減弱或消失,原因是破壞了內(nèi)部磁疇排列的有序性。八、教學(xué)反思??(一)目標(biāo)達(dá)成度分析從預(yù)設(shè)的課堂活動(dòng)和鞏固訓(xùn)練反饋來(lái)看,“磁場(chǎng)”概念的初步建立和“磁感線”模型的理解是本課成敗的關(guān)鍵。通過“小磁針探場(chǎng)”和“鐵屑顯形”兩個(gè)核心實(shí)驗(yàn),大多數(shù)學(xué)生能直觀感受到磁場(chǎng)的存在與方向性,能在教師引導(dǎo)下說出磁場(chǎng)的基本性質(zhì)。在模型建構(gòu)環(huán)節(jié),部分學(xué)生起初確實(shí)將磁感線與鐵屑劃等號(hào),但通過追問“鐵屑斷開的地方就沒有磁場(chǎng)嗎?”和動(dòng)態(tài)演示模型的“繪制”過程,多數(shù)學(xué)生能逐步理解其“假想”與“描述”的本質(zhì)。分層練習(xí)中,基礎(chǔ)層正確率較高,綜合層的情境分析題(判斷鋼棒磁性)暴露出部分學(xué)生思維定勢(shì)(只想到吸引,未想到利用磁極和排斥),這提醒我在后續(xù)教學(xué)中需加強(qiáng)逆向思維和發(fā)散思維訓(xùn)練。??(二)核心環(huán)節(jié)有效性評(píng)估“任務(wù)三:磁場(chǎng)概念的建構(gòu)”是思維躍升的陡坡。類比“風(fēng)”的導(dǎo)入降低了抽象門檻,但仍有部分學(xué)生眼神中透出困惑?!笆遣皇俏抑v的還是太快了?或許應(yīng)該讓每個(gè)學(xué)生親手多擺弄幾個(gè)位置的小磁針,讓他們自己畫一張‘小磁針指向地圖’,從地圖的規(guī)律性中去‘發(fā)現(xiàn)’場(chǎng)的存在,而不是我‘告訴’他們?!边@讓我意識(shí)到,概念的生成過程應(yīng)更充分地交給學(xué)生,教師需要的是設(shè)計(jì)更精細(xì)的“腳手架”和等待更長(zhǎng)的“思維發(fā)酵”時(shí)間。“任務(wù)四:磁感線模型的建構(gòu)”中,鐵屑實(shí)驗(yàn)的視覺沖擊力是成功的,但如何從“鐵屑圖案”平滑過渡到“磁感線模型”,我的語(yǔ)言引導(dǎo)還可以更藝術(shù)化,例如:“科學(xué)家看著這些鐵屑排列的‘暗示’,就像連接星座一樣,用想象中的線條把它們連成了一幅完整的‘磁場(chǎng)星圖’?!?/p>

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