朱翔

摘 要：本文以《磁體與磁場》實驗教學(xué)為實例，從落實目標(biāo)、規(guī)范教學(xué)、優(yōu)化思路三個方面就如何使實驗教學(xué)落實到實處進(jìn)行了簡單的探討。關(guān)鍵詞：實驗教學(xué)；優(yōu)化；有效中圖分類號：G633.7 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1003-6148（2014）11（S）-0074-4

【課題名稱】

磁體與磁場（“蘇科版”九年級下冊第十六章《電磁轉(zhuǎn)換》第一節(jié)）。

【實驗教學(xué)目標(biāo)】

（1）知道磁體的性質(zhì)；

（2）了解磁場具有方向性，知道磁場中各點的方向是唯一的；

（3）了解從利用小磁針到小鐵屑來探究磁場的意義。

【實驗內(nèi)容】

（1）實驗名稱：研究磁體的性質(zhì)，探究磁體周圍的磁場。

（2）實驗類型：學(xué)生分組實驗。

（3）實驗器材及準(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。

【實驗教學(xué)設(shè)計】

（1）教學(xué)重點：在“設(shè)計”和“探究”“用小磁針探究磁體周圍存在磁場”的過程上，通過一系列的活動，有意識、有目的、有針對性地培養(yǎng)和提高學(xué)生的思維靈活性，培養(yǎng)學(xué)生的動手操作能力和合作交流能力。

（2）教學(xué)難點：用小磁針探究磁體周圍存在磁場。通過轉(zhuǎn)換和建模的思想，加深學(xué)生對問題的認(rèn)識和理解。

（3）實驗對達(dá)成教學(xué)目標(biāo)所起的作用：通過實驗回憶舊知——磁體的性質(zhì)；通過實驗發(fā)現(xiàn)問題——磁體周圍存在磁場；通過實驗認(rèn)識問題——磁場方向；通過實驗深化問題——描述磁場。

先用自制的磁懸浮實驗創(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方向的方法：運(yùn)用小磁針；再提出條形磁體周圍的磁場方向有何規(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。

【實驗教學(xué)片段】

第一環(huán)節(jié)：通過活動，認(rèn)識磁體

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）

活動一

學(xué)生運(yùn)用老師提供的器材，對照媒體展示的內(nèi)容進(jìn)行活動，認(rèn)識磁體的性質(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)動多次，觀察靜止時小磁針指向。

器材

條形磁體、小磁針（帶支架）、綁有磁體的小車（二個）、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極靠近時相互排斥，N極和S極靠近時相互吸引。

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，通過活動和揭謎，讓學(xué)生回憶舊知，從而進(jìn)一步認(rèn)識磁體的性質(zhì)。

第二環(huán)節(jié)：通過轉(zhuǎn)換，認(rèn)識磁場

活動二

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。

活動三

學(xué)生運(yùn)用膠片、小磁針和磁體進(jìn)行活動，體會磁體周圍存在磁場，并認(rèn)識到磁場是有方向。

活動四

將膠片進(jìn)行疊加，觀察磁場的方向有無規(guī)律。

器材

帶膠片的泡沫板、條形磁體、小磁針（6個）、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點放一枚小磁針，觀察小磁針的指向。

師：換一個放，再換一個放，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)定磁場方向：小磁針在磁場中靜止時N極的指向。并將A點的磁場方向在膠片上畫下來。

師：要想知道磁體周圍不同點的磁場方向是否相同，怎么辦？

生：多畫幾個點，用小磁針判定方向。

師：在磁體周圍任意位置畫6個點，把小磁針放在這6個點的位置，觀察小磁針在各點靜止時N極的指向，并用白板筆在透明膠片上畫出來。

師：條形磁體周圍各點的小磁針靜止時的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有什么規(guī)律嗎？

生：不能，選取的點太少。

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有什么規(guī)律嗎？

生：順著各點小磁針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，知道更多點的磁場方向。

師：將小磁針換成鐵屑，在磁體周圍撒鐵屑，鐵屑在磁場中就會被磁化成一個個微小的磁針。

設(shè)計意圖

場的概念比較抽象，看不見摸不著，如何讓學(xué)生建立場的概念是本節(jié)的難點。因此，通過活動讓學(xué)生發(fā)現(xiàn)小磁針靠近磁體時發(fā)生偏轉(zhuǎn)，說明受到力的作用，學(xué)生認(rèn)識到磁體周圍確實存在著一種我們看不見、摸不著的物質(zhì)——磁場，放在各點偏轉(zhuǎn)方向不同說明磁場有方向，讓學(xué)生學(xué)會對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

活動五 用小鐵屑描述磁體周圍磁場的分布。

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，將鐵屑均勻灑在玻璃板上，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。

實驗的處理

在實驗時，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，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)計意圖

用小鐵屑代替小磁針描述磁場是本節(jié)中的又一難點，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，因此借助小鐵屑來代替小磁針，既鞏固了磁化又認(rèn)識到了磁體周圍的磁場分布，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（下轉(zhuǎn)第80頁）

（上接第76頁）體驗到學(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)計的障礙。因此，在設(shè)計的過程中：（1）通過活動，認(rèn)識磁體；（2）通過轉(zhuǎn)換，認(rèn)識磁場；（3）建立模型，描述磁場。這三個環(huán)節(jié)順利地完成了教學(xué)目標(biāo)。

【實驗特色之處】

（1）優(yōu)化實驗探究思路，更加貼合探究實際

教材中要求學(xué)生在條形磁體周圍有規(guī)律地畫上8個點，利用小磁針去找磁場的方向，但是實驗要求探究的規(guī)律具有普遍性，正確的操作應(yīng)該在磁體周圍隨機(jī)任意選取幾個點進(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。從而將實驗探究由利用小磁針自然過渡到小鐵屑，整個探究過程水到渠成。

（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.平面磁體在物理實驗中的應(yīng)用[J].物理教學(xué)探討，2009，（11）：61.

[2]吳志山.淺談磁場中相互作用的“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，知道更多點的磁場方向。

師：將小磁針換成鐵屑，在磁體周圍撒鐵屑，鐵屑在磁場中就會被磁化成一個個微小的磁針。

設(shè)計意圖

場的概念比較抽象，看不見摸不著，如何讓學(xué)生建立場的概念是本節(jié)的難點。因此，通過活動讓學(xué)生發(fā)現(xiàn)小磁針靠近磁體時發(fā)生偏轉(zhuǎn)，說明受到力的作用，學(xué)生認(rèn)識到磁體周圍確實存在著一種我們看不見、摸不著的物質(zhì)——磁場，放在各點偏轉(zhuǎn)方向不同說明磁場有方向，讓學(xué)生學(xué)會對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

活動五 用小鐵屑描述磁體周圍磁場的分布。

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，將鐵屑均勻灑在玻璃板上，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。

實驗的處理

在實驗時，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，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)計意圖

用小鐵屑代替小磁針描述磁場是本節(jié)中的又一難點，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，因此借助小鐵屑來代替小磁針，既鞏固了磁化又認(rèn)識到了磁體周圍的磁場分布，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（下轉(zhuǎn)第80頁）

（上接第76頁）體驗到學(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)計的障礙。因此，在設(shè)計的過程中：（1）通過活動，認(rèn)識磁體；（2）通過轉(zhuǎn)換，認(rèn)識磁場；（3）建立模型，描述磁場。這三個環(huán)節(jié)順利地完成了教學(xué)目標(biāo)。

【實驗特色之處】

（1）優(yōu)化實驗探究思路，更加貼合探究實際

教材中要求學(xué)生在條形磁體周圍有規(guī)律地畫上8個點，利用小磁針去找磁場的方向，但是實驗要求探究的規(guī)律具有普遍性，正確的操作應(yīng)該在磁體周圍隨機(jī)任意選取幾個點進(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。從而將實驗探究由利用小磁針自然過渡到小鐵屑，整個探究過程水到渠成。

（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.平面磁體在物理實驗中的應(yīng)用[J].物理教學(xué)探討，2009，（11）：61.

[2]吳志山.淺談磁場中相互作用的“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，知道更多點的磁場方向。

師：將小磁針換成鐵屑，在磁體周圍撒鐵屑，鐵屑在磁場中就會被磁化成一個個微小的磁針。

設(shè)計意圖

場的概念比較抽象，看不見摸不著，如何讓學(xué)生建立場的概念是本節(jié)的難點。因此，通過活動讓學(xué)生發(fā)現(xiàn)小磁針靠近磁體時發(fā)生偏轉(zhuǎn)，說明受到力的作用，學(xué)生認(rèn)識到磁體周圍確實存在著一種我們看不見、摸不著的物質(zhì)——磁場，放在各點偏轉(zhuǎn)方向不同說明磁場有方向，讓學(xué)生學(xué)會對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

活動五 用小鐵屑描述磁體周圍磁場的分布。

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，將鐵屑均勻灑在玻璃板上，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。

實驗的處理

在實驗時，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，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)計意圖

用小鐵屑代替小磁針描述磁場是本節(jié)中的又一難點，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，因此借助小鐵屑來代替小磁針，既鞏固了磁化又認(rèn)識到了磁體周圍的磁場分布，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（下轉(zhuǎn)第80頁）

（上接第76頁）體驗到學(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)計的障礙。因此，在設(shè)計的過程中：（1）通過活動，認(rèn)識磁體；（2）通過轉(zhuǎn)換，認(rèn)識磁場；（3）建立模型，描述磁場。這三個環(huán)節(jié)順利地完成了教學(xué)目標(biāo)。

【實驗特色之處】

（1）優(yōu)化實驗探究思路，更加貼合探究實際

教材中要求學(xué)生在條形磁體周圍有規(guī)律地畫上8個點，利用小磁針去找磁場的方向，但是實驗要求探究的規(guī)律具有普遍性，正確的操作應(yīng)該在磁體周圍隨機(jī)任意選取幾個點進(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。從而將實驗探究由利用小磁針自然過渡到小鐵屑，整個探究過程水到渠成。

（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.平面磁體在物理實驗中的應(yīng)用[J].物理教學(xué)探討，2009，（11）：61.

[2]吳志山.淺談磁場中相互作用的“趨同”性[J].物理教學(xué)探討，2010，（2）：42.

（欄目編輯 鄧 磊）