浅谈如何上好《电流的磁效应》一课

2017-05-30 10:48王琮
科技风 2017年16期
关键词:磁针螺线管磁场

王琮

传统课堂往往是灌输式教学、死记硬背和机械的训练,缺少学生智能的开发、实践能力和创新精神的培养,围绕这一目标,本人创造性的对教材内容进行拆分重组,并加以拓展延伸,并以探究活动贯穿课堂始终,以学生为主体,让学生在丰富有趣的体验中学习到新知识,使教学活动更加符合学生的认知规律。综合运用多种信息化手段,如微课,QQ群,教学资源网站,仿真软件等,解决教学中的重难点,培养学生自主探究、自主学习能力,达到做中学,做中教的目的。

一、课前准备

课前教师在教学资源网站上传本次课程所需要资料,设计任务书和微课视频,学生可利用手机或者多媒体教室下载教学资料,填写任务书,明确教学目标,对将要学习的知识进行提前预习,还可在班级QQ群中对感兴趣的问题或者有疑惑的问题进行交流讨论。利用网络,让学生学习随处可在,培养学生终身学习的良好习惯。教师根据任务书填写情况了解学生的预习效果,和学生对知识的掌握情况,对学生出现问题比较多的知识点重点记录,在课堂教学时能做到因材施教,有的放矢。

二、导入新课

教师播放视频展示磁悬浮列车、电磁起重机等电磁设备的应用,激发学生对生活、生产中大量与磁性有关电器的兴趣,引发学生思考:电与磁之间有着怎样的密切联系,电能生磁吗?由此引入新课。

三、课堂探究

探究(一)通电直导线周围的磁场

教师提出问题:①当一个磁针静止时,把另一磁铁靠近它,磁针的指向是否会发生改变? ②在小磁针的上方拉一根与磁针平行的直导线(导线不通电),你观察到什么现象?③当导线中通以电流时,磁针指向是否发生改变?如果改变导线中电流的方向,磁针又会有哪些变化?

教师把学生按着个人素质和课前预习的情况,把学生分成四个小组,平均每个组内的综合能力。学生拿到实验器材根据教师的实验要求和问题进行探究,观察现象,填写任务书的表格,教师适当引导,学生自己得出结论:(1)通电导线周围存在磁场。(2)电流的磁场方向与电流方向有关。教师在此基础上引出电流磁效应的定义.

通过此组实验让学生得知电与磁之间是有联系的,培养学生根据实验现象得出结论的能力。结合直观的实验演示,根据小磁针运动进行猜想,使猜想有据可依,将演示实验变为学生探究实验,培养学生的科学素养,让学生更多角度地参与教学活动。教师引导学生进行实验,注重培养学生分析问题、解决问题的能力。

探究(二)通电直导线周围的磁场是如何分布的?(安培定则一)

教师实验演示:在有机玻璃板上穿一个小孔,一根直导线垂直穿过小孔,在玻璃板上均匀地撒上一些铁屑,给直导线通电后,轻敲玻璃板,让学生观察铁屑的分布情况。教师提出引导问题:铁屑是不是有规则的排列?是什么形状?你能从被磁化的铁粉的排列情况描述直导线周围磁场是怎样分布的吗?

学生通过教师的一步步问题的引导,仔细观察思考,通过小组间的讨论,各抒己见,表达观点,然后得出结论: 通电直导线周围的磁场中的磁感线是以直导线上各点为圆心的同心圆,这些同心圆所在平面与直导线垂直,离直导线越近,同心圆越密集,磁场越强;离直导线越远,同心圆越稀疏,磁场越弱。

通过探究(一)得知电流的磁场方向与电流方向有关,那么如何判断电流和磁场方向之间的关系呢?引出本节课的学习重点安培定则(一):用右手握住直导线,让大拇指所指的方向跟电流方向一致,那么弯曲的四指所指的方向就是磁力线环绕方向。

为了掌握定则并能够熟练应用,师生互动一起学习安培定则,师生共同把右手伸出,把手中的笔当做直导体,老师先演示,学生跟着做,边演示边讲解使用安培定则的要领,每个学生跟着教师演示都能完成。师生互动课堂气氛活跃学习效果很好。

探究(三)通电螺线管的外部磁场

教师引导:一根通电直导线周围存在着磁场,这仅仅能让灵敏的小磁针感应到,实际用处也不大。怎样能够让这样的磁场增强呢?

学生积极猜想,有的说增大电流,有的说增加导线根数。

电流不能无限增大,导线也有承受限度,那我们就将很多根导线并联起来,把导线绕成螺线形,教师展示一个螺线管,它周围磁场有什么特点呢?

学生借助铁粉可以研究通电螺线管周围的磁场,观察记录铁粉分布画出通电螺线管的磁感线,学生先组内后组间交流,最后教师引导提示,理清思路,分析得出结论:①通电螺线管周围存在磁场。②通电螺线管周围磁场分布与条形磁铁的十分相似。

探究(四)通电螺线管周围的磁场是如何分布的?(安培定则二)

教師提问:通电螺线管的磁场与条形磁体的磁场相似,那么通电螺线管的NS极如何分布呢?与哪些因素有关呢?

教师让学生利用自己桌上的器材分别制作两种绕向的螺线管,并通入两种方向的电流,小磁针放在螺线管两端,学生根据任务书中的表格记录下小磁针N所指的方向,从而推断出螺线管N极的方向。学生总结实验现象结合填写表格得出:通电螺线管两端的极性跟螺线管中电流的方向有关。当电流的方向变化时,通电螺线管的磁性也发生改变。

教师引导:采用什么办法可以很简便地判定通电螺线管的磁性与电流方向的关系呢?教师播放右手定则的仿真动画,然后师生一起举起右手模仿动画内容,学生有较高的参与度。

师生共同学习避免了学生因先接触枯燥的原理文字知识产生为难情绪,体现了学生在做中学,在讲解原理时,使用仿真动画,直观清晰,动态动画充分调动了学生的感官,提升学习兴趣。

四、课外拓展

列举生活中以电流磁效应为工作原理的实例,从利与弊方面谈谈电流磁效应对生活生产的影响,组织学生以小组形式交流讨论,介绍小组合作搜索信息的成果,可以是图片,动画视频或者ppt的形式,在同学之间引发广泛的讨论,加深对知识的理解。

通过寻找并介绍身边电流磁效应的应用实例,让学生体验搜索信息获取知识的快感,提升学生的交流表达能力、提升团队合作意识。

五、结语

本节课教师结合任务驱动教学法,颠覆传统课堂,教师引导提示,设计环环相扣的问题步步诱导,层层递进的方式深化思路,并辅助以信息化的教学手段。改变了学生的学习状态,为学生创设情境,调动学生学习的积极性,确定学习任务,学生在丰富有趣的探究活动中小组讨论、合作探究,发挥自主探究的意识,在讨论中彼此之间相互启发,思想相互碰撞,找到解决问题的方向,大大提高学习的效率,同时也提高了教学质量。

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