■胡世龍

一、教學(xué)目標(biāo)及重難點(diǎn)

通過活動(dòng)，認(rèn)識(shí)磁體和磁極，了解磁極間相互作用的規(guī)律；認(rèn)識(shí)磁體周圍的磁場(chǎng)分布情況；知道磁感線可用來形象地描述磁場(chǎng)，知道磁感線的方向是怎樣規(guī)定的。

二、教學(xué)片段

1.創(chuàng)設(shè)情境，導(dǎo)入新課

師：同學(xué)們，你們喜歡魔術(shù)嗎？

生（齊）：喜歡！

師：今天，老師要用這個(gè)燈泡給大家表演一個(gè)魔術(shù)。如果老師用一塊毛巾與燈泡摩擦，猜猜看，燈泡能否被“擦亮”？

生（齊）：能!

師：請(qǐng)說出你的理由。

生1：（搶答）摩擦生電。有了電，燈泡就可以發(fā)光！

師：好像蠻有道理的！請(qǐng)你給大家現(xiàn)場(chǎng)演示一下，好嗎？

生1：好的。（急不可耐地用毛巾擦拭燈泡。）

師：燈泡發(fā)光了？

生（齊）：沒有！

師：老師可以做到，請(qǐng)注意觀察?。ㄟ叢潦?，邊微調(diào)燈泡角度。）

生：（一片驚訝聲）亮了！真的亮了！

師：老師不僅能讓它發(fā)光，還能讓它發(fā)出不同顏色的光。（換條毛巾繼續(xù)表演。）

師：事實(shí)上，這個(gè)小魔術(shù)與本節(jié)課將要學(xué)習(xí)的知識(shí)密切相關(guān)。

【設(shè)計(jì)意圖】在物理教學(xué)中，創(chuàng)設(shè)一個(gè)精彩的導(dǎo)入情境，不僅可以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，也可以為新知的教學(xué)埋下伏筆。本環(huán)節(jié)利用學(xué)生感興趣的小魔術(shù)，引導(dǎo)學(xué)生與已有知識(shí)之間建立認(rèn)知沖突，從而激發(fā)學(xué)生探究新知的欲望。

2.巧設(shè)活動(dòng)，初識(shí)磁體

師：同學(xué)們可能對(duì)磁體已經(jīng)有了一些了解。特別是被稱為四大發(fā)明之一的指南針，你想再多一些了解嗎？

生（齊）：想?。ㄓ^看指南針微視頻。）

師：指南針指向有何特點(diǎn)？

生（齊）：始終指向南北方向。

師：這也是磁體的特性之一——指向性。

師：為了進(jìn)一步認(rèn)識(shí)磁體，請(qǐng)大家用桌上的器材自主完成屏顯的幾個(gè)小活動(dòng)（屏顯略）。

學(xué)生分組活動(dòng)約5分鐘。

師：活動(dòng)1 中，你觀察到什么現(xiàn)象？說明了什么？

生2：大頭針、回形針、圖釘?shù)饶鼙晃?，銅、鋁、塑料等不能被吸引。

師：具有吸引鐵、鈷、鎳等物質(zhì)的性質(zhì)，稱為磁性。具有磁性的物體，稱為磁體。

師：活動(dòng)2 中，你觀察到了什么現(xiàn)象？說明了什么？

生3：磁體兩端吸引的回形針最多，說明它兩端的磁性最強(qiáng)。

師：磁體上磁性最強(qiáng)的部分，稱為磁極。每個(gè)磁體有且僅有兩個(gè)磁極。同學(xué)們知道這兩個(gè)磁極分別叫什么嗎？

生（齊）：南極、北極。

師：為了驗(yàn)證磁極命名的由來，老師用自制的實(shí)驗(yàn)裝置（如圖1）給大家演示一下，注意觀察靜止后磁體指向有何特點(diǎn)。（輕撥磁體一端使其旋轉(zhuǎn)。）

圖1 磁體磁極演示儀

生（齊）：一端指向南方，另一端指向北方。

師：沒錯(cuò)！指向南方的一端叫南極，用“S”表示；指向北方的一端叫北極，用“N”表示。

師：活動(dòng)3中，你觀察到什么現(xiàn)象？

生4：磁體會(huì)轉(zhuǎn)動(dòng)，靜止后兩個(gè)磁體異名磁極緊靠一起。

師：說明了什么？

生（齊）：同名磁極相互排斥，異名磁極相互吸引。

師：回答得非常好！

師：活動(dòng)4 中，被吸引的大頭針能否吸引別的大頭針？說明了什么？

生5：能吸引。說明被吸引的大頭針也具有磁性。

師：原來沒有磁性的物體獲得磁性的過程，稱為磁化。

【設(shè)計(jì)意圖】通過問題情境，引導(dǎo)學(xué)生自主探究，實(shí)現(xiàn)知識(shí)的有效建構(gòu)。同時(shí)，改進(jìn)教材實(shí)驗(yàn)方案并自制教具，凸顯了實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新教學(xué)的魅力，一定程度上培養(yǎng)了學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)。

3.自主實(shí)驗(yàn)，探究磁場(chǎng)

師：同學(xué)們，講臺(tái)上的這個(gè)大磁針，若要改變它的指向，你有哪些辦法？

生6：用手撥動(dòng)一下。

師：可以，因?yàn)榱梢愿淖兾矬w的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。若不直接接觸大磁針呢？

生7：對(duì)著它的一端吹氣。

師：好辦法！事實(shí)上，氣體對(duì)它施加了力。若用磁體靠近大磁針一端，會(huì)觀察到什么現(xiàn)象？說明了什么？

生8：磁針也會(huì)轉(zhuǎn)動(dòng)。說明它也能給磁針施加力的作用。

師：磁體周圍實(shí)際上存在著一種看不見但能傳遞磁力的特殊物質(zhì)，稱為磁場(chǎng)。由于無法直接觀察，該怎么研究呢？

生9：可以在它的周圍放小磁針。

師：請(qǐng)大家分組活動(dòng)，觀察磁體周圍的小磁針磁極指向是否相同，說明了什么。

生10：不相同。說明磁場(chǎng)有方向。

師：在物理學(xué)中，小磁針靜止時(shí)N 極所指的方向規(guī)定為該點(diǎn)的磁場(chǎng)方向。請(qǐng)大家用短箭頭標(biāo)出不同位置小磁針N 極所指的方向，觀察箭頭排列是否有規(guī)律可循。

生11：沒有發(fā)現(xiàn)規(guī)律。

師：可能是磁針數(shù)量太少。還有別的辦法嗎？

生12：把幾個(gè)小組記錄現(xiàn)象的透明塑料板疊放后進(jìn)行觀察，這就相當(dāng)于放了更多的小磁針。

師：為你的聰明才智點(diǎn)贊！現(xiàn)在能觀察到它周圍磁場(chǎng)分布的特點(diǎn)嗎？

生13：順著各小磁針N 極指向，斷斷續(xù)續(xù)出現(xiàn)一些帶有箭頭的短線段，還是不太明顯。

師：為了更直觀地觀察磁場(chǎng)分布特點(diǎn)，我們可以在它周圍撒一些鐵屑，為什么呢？

生（齊）：鐵屑會(huì)被磁化成小磁針。

師：回答得太棒了?。ㄍ队把菔荆┈F(xiàn)在，大家觀察到什么現(xiàn)象？

生14：鐵屑好像排列成許多條曲線。

師：沒錯(cuò)。根據(jù)鐵屑排列情況，我們用一條條帶箭頭的曲線把磁體磁場(chǎng)分布情況表示出來，這些曲線被稱為磁感線。下面，請(qǐng)大家仔細(xì)觀察磁體周圍的這些磁感線分布有何特點(diǎn)，是否真實(shí)存在。

生15：這些磁感線都是假想的，實(shí)際不存在。

生16：磁體磁極附近的磁感線分布密集，中間位置分布較稀疏。

師：是的。磁場(chǎng)越強(qiáng)的地方，磁感線越密集；磁場(chǎng)越弱的地方，磁感線越稀疏。

生17：它從磁體N極出發(fā)，回到S極。

師：觀察得真仔細(xì)！磁感線上某點(diǎn)磁場(chǎng)方向與該點(diǎn)的切線方向一致。

【設(shè)計(jì)意圖】在尊重教材知識(shí)序的基礎(chǔ)上，當(dāng)磁體靠近磁針使其發(fā)生偏轉(zhuǎn)，證明了磁場(chǎng)存在；根據(jù)磁針指向不同，說明了磁場(chǎng)是有方向的；然后通過實(shí)驗(yàn)，使磁場(chǎng)分布特點(diǎn)形象化、直觀化，為磁感線模型的構(gòu)建搭建了思維階梯。同時(shí)利用“疊加”方法分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，使實(shí)驗(yàn)結(jié)論更具有普遍意義。

4.揭秘魔術(shù)，呼應(yīng)開頭

師：剛才魔術(shù)表演時(shí)用的燈泡實(shí)際上是一個(gè)磁控?zé)襞?。它由三個(gè)可以發(fā)出不同顏色光的LED 燈、電源和開關(guān)組成。大家知道這三個(gè)燈泡是怎樣連接的嗎？

生（齊）：并聯(lián)。

師：為什么？

生（齊）：并聯(lián)電路中，各用電器之間互不影響。

師：沒錯(cuò)?？刂茻襞菔欠癜l(fā)光的“機(jī)關(guān)”在老師的手指上，你知道是什么嗎？

生18：戒指。

師：是的。這枚戒指是由磁性很強(qiáng)的銣磁鐵制成的。當(dāng)它靠近開關(guān)位置時(shí)，吸引開關(guān)使其閉合，電路接通燈泡發(fā)光。明白了嗎？（電路圖略。）

生（齊）：明白！

師：好的。這節(jié)課我們就一起學(xué)習(xí)到這兒，同學(xué)們?cè)僖姡?/p>

【設(shè)計(jì)意圖】揭秘小魔術(shù)不僅是為了呼應(yīng)開頭，也是為了培養(yǎng)學(xué)生主動(dòng)探究魔術(shù)背后科學(xué)原理的意識(shí)，讓學(xué)生學(xué)會(huì)用思做共融的方法來解決生活中所遇到的實(shí)際問題，以期不斷提升他們的核心素養(yǎng)。

三、教學(xué)反思

江蘇省無錫市教科院許幫正老師曾多次提到，初中物理教學(xué)要注重實(shí)驗(yàn)探究，同時(shí)要以問題鏈的方式設(shè)計(jì)恰當(dāng)?shù)膶W(xué)習(xí)進(jìn)階，以培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)思維。筆者深深贊同該教學(xué)方式，認(rèn)為其非常符合初中物理課堂教學(xué)實(shí)情，遂嘗試依照許老師的教學(xué)方式對(duì)“磁體與磁場(chǎng)”一節(jié)進(jìn)行設(shè)計(jì)，希望對(duì)廣大同行的物理教學(xué)有所啟發(fā)。

創(chuàng)設(shè)真實(shí)情境。創(chuàng)設(shè)好的情境能夠引發(fā)學(xué)生提出好的問題，激發(fā)他們學(xué)習(xí)的興趣。只有處于有趣情境中，才能彰顯課堂的靈動(dòng)性，讓學(xué)生自覺實(shí)現(xiàn)知識(shí)建構(gòu)。在導(dǎo)入環(huán)節(jié)，筆者以磁控?zé)魹榈谰哌M(jìn)行了一場(chǎng)有趣的魔術(shù)表演，充分調(diào)動(dòng)了學(xué)生渴望探索魔術(shù)背后科學(xué)原理的欲望，為新知的學(xué)習(xí)埋下伏筆。

搭建思維載體。新課標(biāo)所強(qiáng)調(diào)的“突出問題導(dǎo)向”，實(shí)際上就是思維載體搭建的過程，通過問題鏈引領(lǐng)學(xué)生思維進(jìn)階，實(shí)現(xiàn)物理概念、規(guī)律等知識(shí)的有效建構(gòu)。本節(jié)課由單個(gè)磁針到多個(gè)磁針，再到利用鐵屑來探究磁體周圍磁場(chǎng)的分布特點(diǎn)，連點(diǎn)成線，讓學(xué)生可以形象直觀地“觀察”磁感線的分布特點(diǎn)，為磁感線模型的構(gòu)建奠定了基礎(chǔ)。

開展實(shí)驗(yàn)探究。實(shí)驗(yàn)探究是科學(xué)探究的重要組成部分，是以問題為導(dǎo)引，以觀察為抓手，以思維為中心的探究過程，充分體現(xiàn)了新課標(biāo)對(duì)科學(xué)探究的要求，讓學(xué)生在創(chuàng)造性解決問題的過程中培養(yǎng)科學(xué)思維與實(shí)驗(yàn)探究能力。在“認(rèn)識(shí)磁體”環(huán)節(jié)，屏顯問題引導(dǎo)學(xué)生自主探究，實(shí)現(xiàn)了物理概念、物理規(guī)律的有效建構(gòu)，順利達(dá)成了教學(xué)目標(biāo)。

但在實(shí)際教學(xué)中，本節(jié)課也暴露一些缺陷或不足。比如，磁控?zé)襞葑鳛槟g(shù)道具，在一定程度上滿足了學(xué)生的好奇心。但在揭秘環(huán)節(jié)，學(xué)生無法直接觀察電路的實(shí)際連接情況，是有一些遺憾的。再如，探究磁體周圍磁場(chǎng)分布特點(diǎn)，筆者想創(chuàng)新地運(yùn)用“疊加”思想解決問題，卻發(fā)現(xiàn)學(xué)生很難想到將透明膠片疊加。可見，實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新設(shè)計(jì)時(shí)一定要充分考慮學(xué)生的認(rèn)知層次，這樣實(shí)驗(yàn)方案才能增益于課堂教學(xué)。