高中物理几种常见的磁场教学设计学情分析教材分析课后反思.docx
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高中物理几种常见的磁场教学设计学情分析教材分析课后反思
《几种常见的磁场》
【教学设计思想】
为使学生体会物理实验对物理学科发展的意义，重复物理学家艰辛的探索过程，领悟物理学的研究方法。
在电流周围磁场教学过程中，主要实验为学生探索性实验，总结归纳磁体和电流磁场的特点。
本课时整体采用以探索为中心的启发式综合教学法，进行了如下教学设计。
【教学三维目标】
1、知识与技能
（1）知道磁感线，知道几种常见磁场磁感线的空间分布情况。
（2）会用安培定则判断通电直导线和通电线圈周围磁场的方向。
2、过程与方法
通过模拟实验体会磁感线的形状，培养学生的空间想象能力。
3、情感、态度、价值观
（1）通过实验，领悟实事求是的理念，并在探究活动中培养合作精神。
（2）通过动手合作调动学生的学习主动性，培养他们的探究意识，激发学生学习的热情，体会研究的乐趣。
【重点、难点分析】
1、本课重点在于电流周围的磁场及安培定则的应用。
2、本课难点在于安培定则的得出。
【主要教学过程】
教学进程
教学过程与师生互动
设计思想
复习回顾
1、为描述磁场的强弱和方向，我们引入了什么物理量？
2、电场线可以形象的描述电场强度E的大小和方向，那么我们怎样形象地描述磁感应强度B的大小和方向呢？
温故知新
点出主题
师：
奥斯特实验已经告诉我们电流的周围能产生磁场，但磁场中各点的方向与强弱往往是不同的。
我们本节课的任务就是，进一步了解磁场，特别是电流周围的磁场分布情况。
明确任务
教学内容
教学内容
教学内容
教学内容
师：
磁场对于我们来说，可谓是“最熟悉的陌生人”，我们身处磁场中，却从未看到它，摸到它。
（做出捧把磁场献给学生的样子）对于这类既看不到又摸不着的特殊物质，我们如何去熟悉它，了解它，研究它呢？
通过和电场类比引入磁感线，而要想画出磁感线，就必须知道磁场的分布情况（或形状）、方向、大小。
教师以提问的方式引领学生分析出磁场的形状用小磁针或铁屑来显示；磁场的方向用小磁针来显示；大小，用磁场对小磁针或对铁磁性物质的作用力大小来显示。
引领学生先预测磁场的方向、大小可能与哪些因素有关，再通过实验来检验。
一、磁感线
［问题］：
什么是磁感线呢？
学生阅读教材后答：
所谓磁感线是在磁场中画一些有方向的曲线，曲线上每一点的切线方向表示该点的磁场方向。
［实验］在条形磁铁上放一块玻璃板，在玻璃板上均匀地撒一层细铁屑，细铁屑在磁场里被磁化成“小磁针”，轻敲玻璃板使铁屑能在磁场作用下转动。
［现象］铁屑静止时有规则地排列起来，显示出磁感线的形状。
［问题］磁铁周围的磁感线方向如何？
［学生答］磁铁外部的磁感线是从磁铁的北极出来，进入磁铁的南极。
［教师设疑］磁铁内部如何呢？
（后面内容中解释）
［投影出示条形磁铁、蹄形磁铁的磁感线分布情况］如图所示：
［问题］磁场只存在于一个平面吗？
［学生答］不是一个平面，而是四周都有。
［展示条形磁铁、蹄形磁铁的空间磁感线分布模型］
过渡：
通过前面的学习，我们知道除了磁体能产生磁场外，电流也能产生磁场，那么电流周围的磁场是如何分布的？
磁场的方向与电流的方向间存在怎样的关系呢？
我们如何模拟出磁体的磁感线呢？
二、探究实验：
通电导线周围的磁感线分布
探究目的：
探究通电直导线、环形电流和通电螺线管周围磁感线的分布
实验器材：
铁粉、小磁针、学生电源、直导线、环形导线、螺线管
探究方案中需要解决的问题：
1、如何模拟磁场分布;2、如何显示磁场的方向;
实验要求：
1、观察实验现象，在线圈上标记电流方向和磁场方向；
2、画出立体图，在图中标明电流和磁场的方向。
几种常见的磁场
（1）通电直导钱的磁场：
［猜想］通电直导线周围磁场是如何分布的？
［学生答］……
［学生实验］铁屑显示磁感线形状。
并画出磁感线分布。
学生上前投影实验结果。
描述磁感线特点。
取出通电直导线磁感线分布图片放于实验结果旁，与铁屑形状同时投影作一对比，使结果更能清晰呈现。
如图所示：
教师指导学生仔细观察所画的磁感线，从而得出磁感线是闭合的，这点是不同于电场线的；同时找出B方向与I方向之间可以用安培定则Ⅰ来判断。
安培定则Ⅰ（右手螺旋定则）：
用右手握住导线，让伸直的大拇指所指的方向跟电流的方向一致，弯曲的四指所指的方向就是磁感线的环绕方向.
（2）环形电流的磁场：
（3）通电螺线管的磁场：
因环形电流即为单匝的通电螺线管，或通电螺线管为多个环形电流的组合，所以二种情况具有很大的相似性，同时进行实验，进行比照，得出共同的特点，更有利于学生的理解。
[学生实验]铁屑显示磁感线形状。
投影学生实验结果。
在实验结果上加上几个小磁针（内部也要放），看静止时小磁针的指向。
取出环形电流及通电螺线管的磁感线分布图片放于实验结果旁，与铁屑形状同时投影作一对比，使结果更能清晰呈现。
如图所示：
引导学生分析更直观、简洁平面图的画法。
引导学生得出：
环形电流的磁场是围绕导线一圈圈的曲线，通电螺线管的磁场与环形电流及条形磁铁的磁场均相似，某一点的磁场方向是这点所在的曲线的切线方向；磁场的方向与电流方向的关系可用安培定则Ⅱ来判断。
安培定则Ⅱ（右手螺旋定则）：
让右手弯曲的四指和和环形电流的方向一致，伸直的大拇指所指的方向就是环形导线中心轴线上磁感线的方向。
学生总结归纳：
三、学以致用——解密神奇的小火车
交流互动
合作学习
空间与平面的转换，
培养学生的空间想象能力。
实验探究，培养学生严谨的科学态度。
对比教学，培养学生的求异思维。
问题教学，加深学生对抽象概念的理解。
应用巩固
☆安培定则的应用
如图所示，一束带电粒子沿水平方向飞过小磁针的上方，并与磁针指向平行，能使小磁针的N极转向读者，那么这束带电粒子可能是_______
A.向右飞行的正离子束
B.向左飞行的正离子束
C.向右飞行的负离子束
D.向左飞行的负离子束
解析：
小磁针的N极指向读者，说明小磁针所在处的磁场方向是指向读者，由安培定则可确定出带电粒子形成的电流方向向左，这向左的电流可能是向左飞行的正离子形成，也可能是向右飞行的负离子形成，故正确答案为B、C。
培养学生独立分析问题的能力。
学情分析
磁感线是研究磁场最有效的一种手段，它是对磁场的一种具体化描述，学生在初中阶段也接触过，但是时过境迁，不少学生已经遗忘了。
为此，我们就必须考虑到学生已经对电场线有了较好的认识，所以我们可以指导学生由此出发，通过类比来认识和理解磁感线。
当然，就类比法来讲，我们一方面要让学生发现知识点之间的相似之处，另一方面也要指导学生发现二者之间的差别。
这样的处理可以让学生的认识更加清晰，且能避免思维定式的干扰。
电流的磁场是学生学习的重点，具体操作中需要用到安培定则，但是对通电直导线和环形电流这两种情况，学生不易把握，同样是使用右手，但是基本对应关系有差别。
对此，可以引导学生采用微元法分析，让他们充分意识到长直导线和环形导线之间的关联，即可以对环形电流进行分割，只要分割的段落足够短，那么就可以将其视为一段段直导线，然后可采用直导线磁场的判断方法来处理，最终将所有直导线磁场的结论进行叠
加即可完成任务。
在物理研究过程中，很多问题的处理都要用到微元思想，在上述问题的处理过程中，可引导学生展开分析和比较，促使学生发现两种不同形式电流之间的关联，避免学生的认识发生混淆，同时还可以训练学生的思维，提升他们对微元法的理解。
生在初中阶段重点学习过通电螺线管，而且强调过用右手螺旋定则判断磁场方向。
所以，很多教师认为一笔带过即可，但是笔者认为，教材关于这块内容，先讲直线电流，再讲环形电流，最后讲通电螺线管，是有深意的，在实际教学中，教师需要引导学生由环形电流磁场的分析发展到通电螺线管磁场的分析，由此让学生自己发现关联，体会隐含在其中的科学方法——叠加法。
归纳法是总结和提炼物理知识规律的重要手段，在本节内容的学习过程中，学生会接触到若干种磁场，对应这些磁场，教师一方面要指导学生理解其基本特点，比如要记住条形磁铁的磁场分布、匀强磁场的磁场分布等；另一方面也要指导学生结合这些具体磁场的实际情
况，展开总结，最终提炼出较为普遍的结论。
本节课重、难点定位准确，突出重点，突破难点方法使用得当。
从物理模拟实验让学生直观的感受磁感应线的分布，通过多媒体课件展示几种常见磁场的空间分布，让学生依靠对物理现象的真实感知突出重点、突破难点。
采用类比法、实验法、比较法等教学方法，精心的设计课堂提问，降低思维台阶来分散难点。
优点
1、器材上是一个创新。
学生自制器材，器材使用率高。
2、教材改造是一个创新。
把通过改造运用到了教学实践中。
3、激发运动兴趣，培养学生终生体育的意识。
4、发挥教师的引导作用，体现学生的学习主体地位。
5、这节课培养了学生自主学习、竞争意识，团结合作、勇敢顽强的意志品质也得到了相应的发展。
6、教师主导地位发挥得当。
7、学生的主体地位充分体现。
8、发挥学生主体作用，让学生在动手实践、合作交流中自主探索。
缺点
1、课堂上细节讲解不够。
2、对学生的带动性不够。
3、整个课堂的气氛不是很活跃，学生的兴奋度还不高，上课有点放不开。
4、在课堂教学中，老师没有设置一个适合学生学习的情景，导致这个教学过程不连贯。
5、教师示范少，学生没机会展示。
6、教师没有及时帮助学生解决练习中出现的安全问题。
7、在这节课的内容安排上，课中的内容最好减少一个活动内容，否则教学时间有点紧。
教材是落实课程标准、实现教学目标的重要载体，新教材的特点之一是“具有基础性、丰富性和开放性。
”即学习内容是基础而丰富的，呈现形式是丰富而开放的。
本节教材配有小实验，思考与讨论，简明扼要的文字说明，贴近生活的图片生动而形象，开阔眼界的科学漫步。
教材对安培分子环流假说的表述比较浅，在处理时要将这部分内容情境化，将静态知识动态化，利于学生理解透彻。
一、内容及其解析
1、内容
本节教学内容如下：
在上述内容中，磁感线的分部特点及用磁感线描述磁场为本节的核心内容。
（二）、解析
本单元主要内容是磁场的定性描述和定量描述，其中核心内容是磁感线的分部特点。
根据核心内容的知识类型，教学应该按概念课课型设计并实施。
2．解析
（1）对核心内容的解析
本单元是在初中磁体磁场的基础上，进一步研究电流产生的磁场分布特点。
（本单元知识是后面学习安培力、洛伦兹力、复合场问题的基础。
从本单元内容来看，磁场的定量描述和定性描述是本单元的主要内容。
在磁场这章的学习中，磁感线分布特点是后面学习安培力、洛伦兹力、复合场问题、电磁感应的基础，所以磁感线分布特点是本单元的核心内容。
（2）对有关事实性知识（或概念、原理、策略、实验、听、说、读、写等）的解析
学生在学习本单元之前已经学过电荷周围的电场线分布特点。
所以，磁感线分布特点的教学的重点是类比电场线分布特点，而关键是引导学生复习电荷周围的电场线分布特点和做好类比的铺垫。
1.下列各图中，已标出电流I、磁感应强度B的方向，其中符合安培定则的是（）
A.
B.
C.
D.
2.如图所示，两根靠近但彼此绝缘的直导线互相垂直，通以大小相同的电流，在哪一个区域两根导线的磁场方向一致且向里（）
A.Ⅰ区B.Ⅱ区C.Ⅲ区D.Ⅳ区
3.关于磁现象的电本质，下列说法中正确的是（ ）
A.磁与电紧密联系，有磁必有电，有电必有磁
B.不管是磁体的磁场还是电流的磁场都起源于电荷的运动
C.永久磁铁的磁性不是由运动电荷产生的
D.根据安培假说可知，磁体内分子电流总是存在的，因此任何磁体都不会失去磁性
4.一根软铁棒在磁场中被磁化.是因为（ ）
A．软铁棒中产生了分子电流
B．软铁棒中分子电流取向变得杂乱无章
C．软铁棒中分子电流消失了
D．软铁棒中分子电流取向变得大致相同
第一、解决空间立体模型问题可以就近取材，利用身边的东西做一些模型让学生观察，使学生从形象思维逐步向空间想象能力和逻辑思维能力转变。
也可以用多媒体展示这些图形,让学生有一个立体的感觉,掌握它们的特点比如在上常见的典型磁场时，我们可以利用一些导线做一些模型或在黑板上画一些图来了解不同磁场的特点
第二、其中有一些比较难理解的磁场，比如直线电流的磁场是以导线为圆心的同心圆筒，对学生而言这样的立体图形不易理解我们可以用一个平面让学生慢慢理解接受即化立体为平面。
第三、利用电教媒体突破、解决教学难点
第四、课堂纪律要求严格，决不允许任何人随意说话干扰他人。
这一点虽然简单但我认为很重要，是老师能上好课、学生能听好课的前提，总的来说，这一点我做得还不错，几个“活跃分子”都反映物理老师厉害，不敢随便说话。
第五、讲课时随时注意学生的反应，一旦发现学生有听不懂的，尽量及时停下来听听学生的反应。
第六、尽量给学生最具条理性的笔记，便于那些学习能力较差的同学回去复习，有针对性的记忆。
第七、注重“情景”教学。
高中物理有很多典型情景，在教学中我不断强化它们，对于一些典型的复杂情景，我通常将其分解成简单情景，提前渗透，逐步加深。
每节课我说得最多的一个词就是“情景”,每讲一道题，我都会提醒学生“见过这样的情景吗？
”“你能画出情景图吗？
”“注意想象和理解这个情景”。
第八、重视基本概念和基本规律的教学。
首先重视概念和规律的建立过程，使学生知道它们的由来；对每一个概念要弄清它的来龙去脉。
在讲授物理规律时不仅要让学生掌握物理规律的表达形式，而且更要明确公式中各物理量的意义和单位，规律的适用条件及注意事项。
了解概念、规律之间的区别与联系。
本节课表要求会判断通电导线和通电螺线圈周围磁场的方向。
通电直导线周围磁场的分布情况很难直观呈现，需要通过做“奥斯特实验”来突破这一难点，该实验可以有效训练学生的空间想象能力——学生描绘出长直导线围的磁场分布情况，进而总结出安培定则。
学生需要就通电圆环与通电螺线管对小磁针的吸引，来描绘其空间的磁场分布情况。
从这些分布情况总结出安培定则的另一种表现形式。
依据以上目标制定出本节课教学目标及其解析：
1．目标
（1）知道磁感线。
知道几种常见磁场磁感线的空间分布情况
（2）会用安培定则判断通电直导线和通电线圈周围磁场的方向
（3）了解安培分子电流假说
（4）知道磁通量
2．解析
本节教材内容在初中基础上有很大的提高和拓展。
”磁感线”“几种常见的磁场”“匀强磁场”是最基本的，也是最重要的知识，在今后的学习中会广泛应用。
磁通量的概念是学习电磁感应的基础，但在这里学习学生难以理解其物理意义，是教学的难点。
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