“磁感应强度”的说课设计

2012-07-24 08:25刘立军
物理教师 2012年9期
关键词:磁感应磁场导线

刘立军

(浙江省温州中学,浙江 温州 325014)

笔者就人教版选修3-1教材第3章第2节“磁感应强度”,在2011年华东六省一市物理年会上进行了公开说课.现将笔者在说课中的做法整理如下,供同仁们参考.

1 物理化与生活化并重

高中物理新课程目标强调,要把物理的教学内容和学生的生活实际联系起来.这有利于激发学生的学习热情,强化学生的实践意识,提高学生分析问题和解决问题的能力.要把物理知识与应用技术和人文科学结合起来.这能使学生获得一个更为广阔的视野,有助于学生形成科学的价值观,增强社会责任感.教师应精准地把握所授教学内容中的物理知识点和能力点,能对教学重点和难点进行了层层剖析的展开和步步深入的挖掘,而且能利用学生身边熟悉的生产、生活情境,设置问题.这样不但可以提高学生探究学习的兴趣和热情,并且有助于加深学生对知识理解的生动性和深刻性,真正体现“从生活走向物理,从物理走向社会”的新课程理念.

笔者在说课中利用视频向学生展示:电磁铁吸引铁块;候鸟的迁徙;鲸鱼的巡游和磁悬浮的飞驰4段情景.这些生活中的事例都说明磁场具有强弱和方向.这样情景生活化地引入新课,可以使学生一下子就从物理走进了生活,又一下子从生活走进了问题.在新课的结尾部分利用课后的“科学漫步”向学生介绍:据美国《纽约时报》报道,近150年来,地球的磁感应强度急剧减弱了10%~15%,这就可能是地球磁场发生大翻转——南、北极互换的前兆.科学家指出,地核周围的铁流体好像一部“发动机”,不停地将巨大的机械能转化成电磁能,从而形成地球磁场的改变.科学家们通过对海底熔岩的研究发现,地球的磁场曾经发生过多次翻转.研究表明,地球磁场平均每50万年翻转一次,而最近一次的翻转发生在78万年前.然后向学生提出3个问题:(1)地球磁感应强度的减弱会不会对人类的生存造成危害?(2)会不会对地球生物圈造成重大影响?(3)这样减弱过程会不会发生逆转?这样留白式的结尾既可以呼应本节教学的内容,又可以使物理知识得以延伸,学生对物理与生活的探索得到延续.

2 探究性与创新性共存

传统的物理课堂一向重知识结论的传授,轻物理思维过程的演绎,可谓是“知识型课堂”.而在高中物理新课程教学过程中,科学探究不但是重要的学习方法,也是重要的学习内容,可谓是“探究型课堂”.探究课堂不再是教师表演的舞台,不再是学生进行训练的场所,而是师生交往、互动的舞台,引导学生发展的场所,是教师教育智慧充分展示的舞台,也是学生自我探究、获取、知识生成的场所.

新课程理念下的探究是真正意义的探究,要让学生真正的参与,真正的探索.这就要求教师在使用和处理教材时,要变“教教材”为“用教材教”,要对探究方式加以改进革新,对探究实验进行自主创新,将演示实验探究和自主实验探究巧妙地结合,让学生体验科学探究的乐趣,学到科学探究的方法,领悟科学探究的精髓.

笔者在说课中设计了两个具有创新性的探究实验:

(1)对教材中关于定性地探究磁场对电流作用力的大小与电流大小和导线处于磁场中长度的关系的实验加以了改进,从而实现对磁场力粗略的定量探究.

①将教材中的3块蹄形磁铁换成了5块相同的蹄形磁铁(如图1所示),并且将悬挂其中的导线引出6根接线.这样通过改换接线的位置和改变磁铁的块数可以使导线处于磁场中的长度被改变5次.

图1

②在导线的一侧添加1根细铁丝作为指针(如图2所示),通过下面放置的刻度尺可以读出导线水平的偏移量.

③将悬线的长度加长到约为60cm,使导线摆动时其偏角极小.从而可以近似地认为磁场对电流的作用大小正比于导线摆动时的水平偏移量.

(2)笔者又设计了一个DIS实验可以较准确地定量地探究磁场对电流作用力的大小与电流大小和导线处于磁场长度的关系.

自制一个200匝的方形线圈并且引出5个抽头(如图3所示),改换两个抽头的接线可以使线圈分别为200匝、150匝、100匝和50匝.这样可以使线圈处于磁场当中的长度分别约为12m、9m、6m和3m.

图2

然后通过力传感器、电流传感器和数据采集器,将磁场力的大小、电流的大小和导线处于磁场中的长度录入电脑,再通过电脑的专业系统软件处理,实现了当磁场与电流垂直的情况下,影响磁场力的大小与哪些因素较准确定量的探究(如图4所示).

图3

图4

教育的改革就是教育观念的变革,也是教学技能的变革.这就要求教师要具备创新的意识和能力,要求教师要具备理论联系实际意识和实际探究理论的能力.

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