精品資料（2021-2022年收藏的）新課程背景下在物理概念教學中運用探究式教學策略實踐

1、新課程背景下在物理概念教學中運用探究式教學策略實踐以高中物理磁場概念為例姚文彬武威市第二中學 甘肅省 武威市 733000摘要：以新課程理念為指導，結(jié)合教學實踐，從實際出發(fā)探索高中物理磁場概念教學中運用探究式的教學策略，實踐表明以上策略有助于學生對物理概念的理解，使磁場概念教學更有效。關(guān)鍵詞：磁場概念；教學設(shè)計;探究式；實踐【教學目標】 1. 知道磁場的來源及基本性質(zhì)。 2. 理解磁場有方向性，知道用磁感線反映磁場的方向及地磁場。 3. 掌握幾種常見磁場的磁感線分布情況。 4. 能熟練地使用安培定則判斷電流的磁場方向。 5. 通過科學探究活動，觀察磁體之間的相互作用，從而感知磁場的存在。培養(yǎng)學

2、生分析問題的能力和抽象思維能力，使學生初步建立物理模型，進而滲透科學的思維方法。【教學重、難點】重點： 磁場來源及其基本性質(zhì)；掌握安培定則及常見磁場的磁感線分布。 難點： 磁場的空間分布與磁感線的對應(yīng)關(guān)系?！窘虒W用具】 條形磁鐵或蹄形磁鐵、碎鐵屑、大頭針、通電導線、小磁針、鐵架臺、投影幻燈、投影片?！窘虒W方法】 實驗演示、多媒體輔助教學。【教學流程】 （一）創(chuàng)設(shè)情境，激發(fā)情意 展示指南針等圖片，介紹相關(guān)史實，聯(lián)系現(xiàn)代科技知識，引入新課。我國是世界上最早發(fā)現(xiàn)磁現(xiàn)象的國家，早在戰(zhàn)國末年就有磁鐵的記載，我國古代的四大發(fā)明之一的指南針就是其中之一，指南針的發(fā)明為世界的航海業(yè)作出了巨大的貢獻（體現(xiàn)運用物

3、理學史的教學策略）。在現(xiàn)代生活中，利用磁場的儀器或工具隨處可見，如我們將要學習的電流表、質(zhì)譜儀、回旋加速器等等。進入21世紀后，科技的發(fā)展突飛猛進，一日千里，作為新世紀的主人，肩負著民族振興的重任，希望同學們勤奮學習，為攀登科學高峰打好扎實的基礎(chǔ)。今天，我們首先認識磁場。 （二）進行新課 問題探究（一）認識磁場-引導學生通過實驗認識磁場請同學們將小磁針、條形磁體擺放在桌子上，然后進行下列實驗：學生實驗：首先在桌上放一圈小磁針，觀察小磁針的指向；然后將條形磁體放到小磁針中間，觀察小磁針的指向有什么變化；再拿開磁體，觀察小磁針的指向。提問：同學們剛才觀察到什么現(xiàn)象？（當條形磁體放到小磁針中間時，小

4、磁針的指向都發(fā)生了偏轉(zhuǎn)，不再指南北了，拿開磁體，小磁針又恢復(fù)了原來的指向）。教師進一步提問：當條形磁體放到小磁針中間時，磁體周圍的小磁針都發(fā)生了偏轉(zhuǎn)，說明小磁針都受到了磁力作用，這個力是磁體直接作用于小磁針的嗎？為什么？ （不是。因為小磁針沒有直接接觸磁體） 那是什么使小磁針的發(fā)生了偏轉(zhuǎn)了呢？（學生討論分析） 教師歸納總結(jié)：由上述現(xiàn)象我們可以推斷出磁體周圍的空間一定存在著一種物質(zhì)，磁體是通過這種物質(zhì)對小磁針發(fā)生了磁力的作用，使它發(fā)生了偏轉(zhuǎn)。磁體周圍的空間存在磁場使小磁針的發(fā)生了偏轉(zhuǎn)。 那什么是磁場呢？ （學生討論，歸納交流，然后老師總結(jié)） 磁場是看不見，摸不著，是客觀存在的一種特殊的物質(zhì)。 問

5、題探究（二）進一步認識磁場 1.磁場是一種物質(zhì)存在，它存在于何處？（學生回答，然后演示） （1）磁體周圍空間存在磁場；（2）電流周圍空間存在磁場。實驗探究 學生演示實驗：磁體對小磁針的作用（圖1）；電流對小磁針的作用（圖2）。 圖1 圖2 (學生觀察，討論分析) 推理分析：電流周圍空間存在磁場，電流是大量運動電荷形成的，所以運動電荷周圍空間也有磁場，靜止電荷周圍空間沒有磁場。 小結(jié)：磁場存在于磁體、電流、運動電荷周圍的空間。 2.磁場是物質(zhì)存在的一種形式 設(shè)問：怎樣知道磁場的存在？（學生思考討論） 方法是檢驗。-進一步提問。 如果檢驗，應(yīng)知道磁場對什么有作用？學生猜想：磁場對磁體、電流有磁力作

6、用。學生自主-實驗探究 磁場對磁體。（圖3） 磁場對電流的作用。（圖4） 圖3 圖4小結(jié)：磁場對磁體，磁場對電流有力的作用，而且電流能產(chǎn)生磁場。 思考：我們根據(jù)磁場的特性能不能推斷電流與電流之間作用呢？（老師）演示：電流間的相互作用(見圖5、圖6) 圖5 圖6 小結(jié)：電流與電流之間也是通過磁場發(fā)生相互作用的，即異向電流相互排斥，同向電流相互吸引。 歸納：磁體與磁體、磁體與電流、電流與電流之間都是通過磁場來發(fā)生相互作用的。所以，檢驗磁場是否存在可以在磁場中放入磁體或者電流，如果有力的作用，說明存在磁場。 設(shè)疑：能否能用最簡單的方法檢驗磁場的存在呢？ （啟發(fā)）在電場中我們是怎樣檢驗電場的存在呢？

7、小結(jié)：電流與電流之間也是通過磁場發(fā)生相互作用的，即異向電流相互排斥，同向電流相互吸引。 歸納：磁體與磁體、磁體與電流、電流與電流之間都是通過磁場來發(fā)生相互作用的。所以，檢驗磁場是否存在可以在磁場中放入磁體或者電流，如果有力的作用，說明存在磁場。 設(shè)疑：能否能用最簡單的方法檢驗磁場的存在呢？ （啟發(fā)）在電場中我們是怎樣檢驗電場的存在呢？ -可以用小磁針來檢驗磁場的存在。（見圖7） 演示：檢驗磁場。圖7方法：把小磁針放在磁場中被檢驗點A處，如果看到小磁針擺動后靜止，磁針不再指向南北方向，而指向一個別的方向，說明A點有磁場。檢驗B點磁場會發(fā)現(xiàn)同樣現(xiàn)象，說明B點也有磁場。同時可以發(fā)現(xiàn)A、B兩點小磁針靜

8、止時的指向也不相同，這說明小磁針在A、B處受磁場力方向不同，顯然磁場是有方向的。 即磁場是一種看不見，摸不著，客觀存在的特殊物質(zhì)，對放入其中的磁體和電流有力的作用，磁體間的相互作用都是通過磁場發(fā)生的，它是有方向的。 問題探究三磁場的方向 設(shè)問：將小磁針放入條形磁鐵周圍某處，撥動磁針觀察靜止時小磁針指的方向，若將小磁針放到不同地方，靜止時北極所指方向又有何變化？ (學生自主設(shè)計探究，討論分析) 提供條形磁鐵和若干小磁針。 展示學生的實驗記錄（圖8），認識磁場方向的特點 圖8老師總結(jié): 觀察多個小磁針在磁場中不同位置指向不同，不一定指向南北方向。說明磁場具有方向性，類比電場方向規(guī)定，得出磁場的方向

9、規(guī)定。 （1）磁場的方向：規(guī)定磁場中任意一點小磁針靜止時，北極所指方向即磁場方向，或者說北極的受力方向為磁場方向也可。 （2）確定磁場方向的方法：將一不受外力的小磁針放入磁場中需測定的位置，當小磁針在該位置靜止時，小磁針N級的指向即為該點的磁場方向。 在電場中為了更加形象的描述電場引入了電場線，同樣在磁場中為了形象直觀的描繪磁場，引入磁感線。問題探究四-磁感線創(chuàng)設(shè)情境：模擬磁感線的形狀提供器材： 利用提供的條形磁鐵、細鐵屑和玻璃板能否更形象地模擬出磁鐵周圍的磁感線的分布情況呢？ 老師引導學生模擬磁鐵磁感線分布并分析：雜亂無章排列的微小鐵塊，被磁鐵磁化后成為許多個小磁針，這些小磁針在大磁鐵周圍的

10、磁場中受到磁力的作用，排列的非常有規(guī)律，我們把這些小磁針的排列情況，用一些帶箭頭的曲線畫出來，可以方便、形象的描述磁場，每一個虛點就好像一個小磁針，這樣的曲線就叫磁感線。（圖9） 圖9 即：在磁場中畫出一些有方向的曲線，在這些曲線上，每一點的切線方向都跟該點的磁場方向相同，這樣的曲線稱為磁感線（見圖10）。磁感線越密的地方磁場越強。 圖10 為了使學生對磁感線概念的理解更形象、更準確，利用投映典型磁場，進一步引導學生分析磁感線這種物理模型是怎樣描述磁場的方向和強弱。 立體演示模型：條形磁鐵和蹄型磁鐵的磁感線分布情況。（讓學生觀察，分析討論磁感線的分布特點）。 圖11 圖12 總結(jié)： （1）磁感

11、線上每一點切線方向跟該點磁場方向相同。 （2）磁感線特點 磁感線從N極指向S極（內(nèi)部從S指向N）。 磁感線是閉合曲線，且任意兩條磁感線不相交。 圖13 磁感線的疏密表示磁場強弱。 5.地磁場 地球在周圍空間會產(chǎn)生磁場，叫地磁場（圖13）。地磁場的分布大致上就像一個條形磁鐵外面的磁場。地理的南北極是地磁的北南極。由于磁偏角的存在，指南針并不指向地球的正南正北。在地球兩極附近，地磁場的磁感應(yīng)強度約為5×10-5T，而永久磁鐵兩極附近的磁感應(yīng)強度約為0.5T，地磁場是非常弱的。 （三）鞏固練習（略） （四）布置作業(yè) 1.探究電流的磁場（將課外獨自驗證實驗改為課外分組實驗）。 2.閱讀電流的

12、磁效應(yīng) 【教學效果分析】采用上述教學策略，通過一學年的教學實踐，以“物理概念教學”問卷調(diào)查分析并發(fā)現(xiàn)，學生最喜歡探究式的教學方式，而且采用這種教學方式，教學效果明顯（見附表1、2）。附表1實驗后實驗班和對比班下學期期末考試測試結(jié)果樣本人數(shù)均分標準差t檢驗結(jié)果對比班5871.0817.11實驗班5477.3215.53顯著性差異由于 > 兩班學習成績在0.05水平上差異性顯著。附表2實驗后實驗班和對比班學習興趣調(diào)查結(jié)果樣本人數(shù)均分標準差t檢驗結(jié)果對比班5822.9212.67實驗班5427.7812.12顯著性差異由于 > 兩班學習興趣在0.05水平上差異顯著?！窘虒W反思】 1.教學

13、程序的設(shè)計比較合理 講物理學史的方式引入新課，然后提出問題學生探究實驗：創(chuàng)設(shè)一系列的問題情景，提問學生，老師點撥引導學生自己動手再現(xiàn)實驗經(jīng)歷讓學生推導討論、歸納老師總結(jié)通過練習題鞏固課堂小結(jié)。最后布置課外作業(yè)，讓學生重溫磁場認識的歷程和了解奧斯特及奧斯特實驗。 2.運用探究式教學，培養(yǎng)探究能力 教師在教學中，通過提出問題猜想實驗驗證理論分析練習鞏固，讓學生自己分析探究，這一教學過程充分體現(xiàn)了教師著意培養(yǎng)學生的科學探究，體現(xiàn)了新課標要求的“知識與技能、過程與方法以及情感態(tài)度價值觀”三位一體的課程功能。 3.也有不太如意的地方。如時間安排不夠合理；前面部分的內(nèi)容花的時間過多，后面講的時顯得太匆忙，有前緊后松的感覺；學生互動、反饋還有待加強。參考文獻1 黃金海，王欣.中學物理教學中探究教學的策略J.青海：青海