师生互动 合作探究
2015-01-07朱翔
朱翔
摘 要：本文以《磁体与磁场》实验教学为实例，从落实目标、规范教学、优化思路三个方面就如何使实验教学落实到实处进行了简单的探讨。关键词：实验教学；优化；有效中图分类号：G633.7 文献标识码：A 文章编号：1003-6148（2014）11（S）-0074-4
【课题名称】
磁体与磁场（“苏科版”九年级下册第十六章《电磁转换》第一节）。
【实验教学目标】
（1）知道磁体的性质；
（2）了解磁场具有方向性，知道磁场中各点的方向是唯一的；
（3）了解从利用小磁针到小铁屑来探究磁场的意义。
【实验内容】
（1）实验名称：研究磁体的性质，探究磁体周围的磁场。
（2）实验类型：学生分组实验。
（3）实验器材及准备：玻璃板、铁屑、自制的磁悬浮、条形磁体、小磁针、透明胶片、白板笔、筛子等。
【实验教学设计】
（1）教学重点：在“设计”和“探究”“用小磁针探究磁体周围存在磁场”的过程上，通过一系列的活动，有意识、有目的、有针对性地培养和提高学生的思维灵活性，培养学生的动手操作能力和合作交流能力。
（2）教学难点：用小磁针探究磁体周围存在磁场。通过转换和建模的思想，加深学生对问题的认识和理解。
（3）实验对达成教学目标所起的作用：通过实验回忆旧知——磁体的性质；通过实验发现问题——磁体周围存在磁场；通过实验认识问题——磁场方向；通过实验深化问题——描述磁场。
先用自制的磁悬浮实验创设情景，激发学生的求知欲望。通过小组合作的方式，让学生自主探索磁体的性质，培养学生的实践技能；用环环相扣、思维层次逐步提升的问题来培养学生分析、解决问题的能力。首先，提出磁体周围的磁场有无方向并且是否都相同的问题，让学生思考探究磁体周围磁场方向的方法：运用小磁针；再提出条形磁体周围的磁场方向有何规律的问题，激发学生思考方法：将胶片叠加；最后提出如何让条形磁体周围有限的空间内磁场情况完全显现出来，让学生思维进一步提升：用小磁针改为小铁屑来探究。
【实验教学片段】
第一环节：通过活动，认识磁体
创设情境：出示一环形物体，让它从圈套上往下掉落，看到什么现象？激趣引入课题。（如图1）
活动一
学生运用老师提供的器材，对照媒体展示的内容进行活动，认识磁体的性质。
（1）磁体能够吸引哪些物质？磁体各部分吸引铁的能力是否相同？
（2）磁铁间能否产生相互作用，可以用哪些事实来说明？
（3）怎样使铁钉能够像磁铁一样吸引回形针？
（4）支起小磁针，让它在水平方向自由转动多次，观察静止时小磁针指向。
器材
条形磁体、小磁针（带支架）、绑有磁体的小车（二个）、铜片、铝片、铁片、铁钉等。
师：磁体具有哪些性质？
生：磁体能吸引回形针、铁片、铁钉，其它的不吸。
师：磁体的这一性质叫磁性，它不仅能吸引铁，还能吸引钴、镍。
生：磁体两端吸回形针多，中间少。
师：磁体两端磁性强的部位叫磁极。
生：小磁针静止时总是指向同一方向。
师：磁体的这一性质叫指向性，向南的叫S极，向北的叫N极。
生：绑有磁体的小车N极和N极或S极和S极靠近时相互排斥，N极和S极靠近时相互吸引。
师：磁极间相互作用的规律：同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引。
师：磁悬浮的原因是什么？
生：同名磁极相互排斥（如图2）。
设计意图
磁体的性质这一部分学生在小学科学中有所涉及，通过活动和揭谜，让学生回忆旧知，从而进一步认识磁体的性质。
第二环节：通过转换，认识磁场
活动二
发现问题：将磁体靠近小磁针，发现磁针偏转，说明了什么？引入磁场。
活动三
学生运用胶片、小磁针和磁体进行活动，体会磁体周围存在磁场，并认识到磁场是有方向。
活动四
将胶片进行叠加，观察磁场的方向有无规律。
器材
带胶片的泡沫板、条形磁体、小磁针（6个）、白板笔。
师：将条形磁体放在胶片中央的方框内，在胶片中央方框外A点放一枚小磁针，观察小磁针的指向。
师：换一个放，再换一个放，观察小磁针的指向是否发生变化。
生：不变化。
师：物理学中规定磁场方向：小磁针在磁场中静止时N极的指向。并将A点的磁场方向在胶片上画下来。
师：要想知道磁体周围不同点的磁场方向是否相同，怎么办？
生：多画几个点，用小磁针判定方向。
师：在磁体周围任意位置画6个点，把小磁针放在这6个点的位置，观察小磁针在各点静止时N极的指向，并用白板笔在透明胶片上画出来。
师：条形磁体周围各点的小磁针静止时的N极指向相同吗？
生：一般不同。
师：能描述条形磁体周围的磁场有什么规律吗？
生：不能，选取的点太少。
师：有什么办法吗？
生：将多张胶片叠加起来。
师：叠加多张胶片。（如图3）
师：条形磁体周围的磁场有什么规律吗？
生：顺着各点小磁针N极的指向，出现了一些断断续续的很短的曲线，但还是不太明显。
师：如何让条形磁体周围有限的空间内磁场情况完全地显现出来呢？
生：需要更多的小磁针，知道更多点的磁场方向。
师：将小磁针换成铁屑，在磁体周围撒铁屑，铁屑在磁场中就会被磁化成一个个微小的磁针。
设计意图
场的概念比较抽象，看不见摸不着，如何让学生建立场的概念是本节的难点。因此，通过活动让学生发现小磁针靠近磁体时发生偏转，说明受到力的作用，学生认识到磁体周围确实存在着一种我们看不见、摸不着的物质——磁场，放在各点偏转方向不同说明磁场有方向，让学生学会对于看不见摸不着的物质的研究方法——转换法，培养学生思维灵活性，激发学生的求知欲。
第三环节：建立模型，描述磁场
活动五 用小铁屑描述磁体周围磁场的分布。
器材
玻璃板、铁屑、条形磁体、筛子（用一次性纸杯做）（如图4）。
师：将玻璃板放在条形磁体的上面，在筛子中放一些铁屑，将铁屑均匀洒在玻璃板上，轻敲玻璃板，观察铁屑的分布情况。
生：……
师：你发现了什么？
生：铁屑好像排列成许多条曲线。
实验的处理
在实验时，要让筛子尽可能提高一些，均匀地洒在玻璃板上，轻敲玻璃板（不是晃动，用一只手固定玻璃板，另一只手在玻璃板上轻轻敲），观察铁屑的分布情况。（如图5）
画磁感线的处理
因用白板笔直接在铺有铁屑的玻璃板上画，铁屑会堆在一起，不容易观察，所以笔者又用了另一块玻璃板放在铺有铁屑的玻璃板上，为了避免铁屑接触，在这块玻璃板边缘用双面胶粘上（如图6）。
设计意图
用小铁屑代替小磁针描述磁场是本节中的又一难点，由于小磁针比较大而且少，并不能形象地表示磁体周围的磁场，因此借助小铁屑来代替小磁针，既巩固了磁化又认识到了磁体周围的磁场分布，为建立磁感线模型奠定基础。
【说明】
如何让每一位学生通过活动（下转第80页）
（上接第76页）体验到学习物理的兴趣和激发学生学习的求知欲，并完成教学目标，是完成该节设计的障碍。因此，在设计的过程中：（1）通过活动，认识磁体；（2）通过转换，认识磁场；（3）建立模型，描述磁场。这三个环节顺利地完成了教学目标。
【实验特色之处】
（1）优化实验探究思路，更加贴合探究实际
教材中要求学生在条形磁体周围有规律地画上8个点，利用小磁针去找磁场的方向，但是实验要求探究的规律具有普遍性，正确的操作应该在磁体周围随机任意选取几个点进行探究。解决方法是利用积少成多法，用多张胶片叠加，就可以帮助学生解决很难发现磁场规律的问题，进而可以促使学生进一步思考将磁场整体显现的办法，利用化大为小法，在磁体周围撒铁屑。从而将实验探究由利用小磁针自然过渡到小铁屑，整个探究过程水到渠成。
（2）改进教学方法，效果好
画磁感线，课本要求按所看到的铁屑分布在纸上画图，这样不容易画好也不便比较。开始笔者用白板笔直接在铺有铁屑的玻璃板上画，发现铁屑会堆在一起，不容易观察。于是笔者又用了另一块玻璃板放在铺有铁屑的玻璃板上，为了避免与铁屑接触，在这块玻璃板边缘用双面胶粘上，这样很容易在玻璃板上按照铁屑的排列画出一些曲线。
参考文献：
[1]吴春良.平面磁体在物理实验中的应用[J].物理教学探讨，2009，（11）：61.
[2]吴志山.浅谈磁场中相互作用的“趋同”性[J].物理教学探讨，2010，（2）：42.
（栏目编辑 邓 磊）
生：需要更多的小磁针，知道更多点的磁场方向。
师：将小磁针换成铁屑，在磁体周围撒铁屑，铁屑在磁场中就会被磁化成一个个微小的磁针。
设计意图
场的概念比较抽象，看不见摸不着，如何让学生建立场的概念是本节的难点。因此，通过活动让学生发现小磁针靠近磁体时发生偏转，说明受到力的作用，学生认识到磁体周围确实存在着一种我们看不见、摸不着的物质——磁场，放在各点偏转方向不同说明磁场有方向，让学生学会对于看不见摸不着的物质的研究方法——转换法，培养学生思维灵活性，激发学生的求知欲。
第三环节：建立模型，描述磁场
活动五 用小铁屑描述磁体周围磁场的分布。
器材
玻璃板、铁屑、条形磁体、筛子（用一次性纸杯做）（如图4）。
师：将玻璃板放在条形磁体的上面，在筛子中放一些铁屑，将铁屑均匀洒在玻璃板上，轻敲玻璃板，观察铁屑的分布情况。
生：……
师：你发现了什么？
生：铁屑好像排列成许多条曲线。
实验的处理
在实验时，要让筛子尽可能提高一些，均匀地洒在玻璃板上，轻敲玻璃板（不是晃动，用一只手固定玻璃板，另一只手在玻璃板上轻轻敲），观察铁屑的分布情况。（如图5）
画磁感线的处理
因用白板笔直接在铺有铁屑的玻璃板上画，铁屑会堆在一起，不容易观察，所以笔者又用了另一块玻璃板放在铺有铁屑的玻璃板上，为了避免铁屑接触，在这块玻璃板边缘用双面胶粘上（如图6）。
设计意图
用小铁屑代替小磁针描述磁场是本节中的又一难点，由于小磁针比较大而且少，并不能形象地表示磁体周围的磁场，因此借助小铁屑来代替小磁针，既巩固了磁化又认识到了磁体周围的磁场分布，为建立磁感线模型奠定基础。
【说明】
如何让每一位学生通过活动（下转第80页）
（上接第76页）体验到学习物理的兴趣和激发学生学习的求知欲，并完成教学目标，是完成该节设计的障碍。因此，在设计的过程中：（1）通过活动，认识磁体；（2）通过转换，认识磁场；（3）建立模型，描述磁场。这三个环节顺利地完成了教学目标。
【实验特色之处】
（1）优化实验探究思路，更加贴合探究实际
教材中要求学生在条形磁体周围有规律地画上8个点，利用小磁针去找磁场的方向，但是实验要求探究的规律具有普遍性，正确的操作应该在磁体周围随机任意选取几个点进行探究。解决方法是利用积少成多法，用多张胶片叠加，就可以帮助学生解决很难发现磁场规律的问题，进而可以促使学生进一步思考将磁场整体显现的办法，利用化大为小法，在磁体周围撒铁屑。从而将实验探究由利用小磁针自然过渡到小铁屑，整个探究过程水到渠成。
（2）改进教学方法，效果好
画磁感线，课本要求按所看到的铁屑分布在纸上画图，这样不容易画好也不便比较。开始笔者用白板笔直接在铺有铁屑的玻璃板上画，发现铁屑会堆在一起，不容易观察。于是笔者又用了另一块玻璃板放在铺有铁屑的玻璃板上，为了避免与铁屑接触，在这块玻璃板边缘用双面胶粘上，这样很容易在玻璃板上按照铁屑的排列画出一些曲线。
参考文献：
[1]吴春良.平面磁体在物理实验中的应用[J].物理教学探讨，2009，（11）：61.
[2]吴志山.浅谈磁场中相互作用的“趋同”性[J].物理教学探讨，2010，（2）：42.
（栏目编辑 邓 磊）
生：需要更多的小磁针，知道更多点的磁场方向。
师：将小磁针换成铁屑，在磁体周围撒铁屑，铁屑在磁场中就会被磁化成一个个微小的磁针。
设计意图
场的概念比较抽象，看不见摸不着，如何让学生建立场的概念是本节的难点。因此，通过活动让学生发现小磁针靠近磁体时发生偏转，说明受到力的作用，学生认识到磁体周围确实存在着一种我们看不见、摸不着的物质——磁场，放在各点偏转方向不同说明磁场有方向，让学生学会对于看不见摸不着的物质的研究方法——转换法，培养学生思维灵活性，激发学生的求知欲。
第三环节：建立模型，描述磁场
活动五 用小铁屑描述磁体周围磁场的分布。
器材
玻璃板、铁屑、条形磁体、筛子（用一次性纸杯做）（如图4）。
师：将玻璃板放在条形磁体的上面，在筛子中放一些铁屑，将铁屑均匀洒在玻璃板上，轻敲玻璃板，观察铁屑的分布情况。
生：……
师：你发现了什么？
生：铁屑好像排列成许多条曲线。
实验的处理
在实验时，要让筛子尽可能提高一些，均匀地洒在玻璃板上，轻敲玻璃板（不是晃动，用一只手固定玻璃板，另一只手在玻璃板上轻轻敲），观察铁屑的分布情况。（如图5）
画磁感线的处理
因用白板笔直接在铺有铁屑的玻璃板上画，铁屑会堆在一起，不容易观察，所以笔者又用了另一块玻璃板放在铺有铁屑的玻璃板上，为了避免铁屑接触，在这块玻璃板边缘用双面胶粘上（如图6）。
设计意图
用小铁屑代替小磁针描述磁场是本节中的又一难点，由于小磁针比较大而且少，并不能形象地表示磁体周围的磁场，因此借助小铁屑来代替小磁针，既巩固了磁化又认识到了磁体周围的磁场分布，为建立磁感线模型奠定基础。
【说明】
如何让每一位学生通过活动（下转第80页）
（上接第76页）体验到学习物理的兴趣和激发学生学习的求知欲，并完成教学目标，是完成该节设计的障碍。因此，在设计的过程中：（1）通过活动，认识磁体；（2）通过转换，认识磁场；（3）建立模型，描述磁场。这三个环节顺利地完成了教学目标。
【实验特色之处】
（1）优化实验探究思路，更加贴合探究实际
教材中要求学生在条形磁体周围有规律地画上8个点，利用小磁针去找磁场的方向，但是实验要求探究的规律具有普遍性，正确的操作应该在磁体周围随机任意选取几个点进行探究。解决方法是利用积少成多法，用多张胶片叠加，就可以帮助学生解决很难发现磁场规律的问题，进而可以促使学生进一步思考将磁场整体显现的办法，利用化大为小法，在磁体周围撒铁屑。从而将实验探究由利用小磁针自然过渡到小铁屑，整个探究过程水到渠成。
（2）改进教学方法，效果好
画磁感线，课本要求按所看到的铁屑分布在纸上画图，这样不容易画好也不便比较。开始笔者用白板笔直接在铺有铁屑的玻璃板上画，发现铁屑会堆在一起，不容易观察。于是笔者又用了另一块玻璃板放在铺有铁屑的玻璃板上，为了避免与铁屑接触，在这块玻璃板边缘用双面胶粘上，这样很容易在玻璃板上按照铁屑的排列画出一些曲线。
参考文献：
[1]吴春良.平面磁体在物理实验中的应用[J].物理教学探讨，2009，（11）：61.
[2]吴志山.浅谈磁场中相互作用的“趋同”性[J].物理教学探讨，2010，（2）：42.
（栏目编辑 邓 磊）
