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标题: 八年级物理公开课《电磁铁》教学设计、课堂教学实录 [打印本页]

作者: 网站工作室 时间: 2011-4-19 09:32
标题: 八年级物理公开课《电磁铁》教学设计、课堂教学实录
《电磁铁》教学设计
安徽省怀宁县高河二中　凌遵启
　　【教学设计的说明】

　　1．本节课的教学流程：制作电磁铁；研究电磁铁（提出问题→猜想→设计实验→进行实验→评估→交流）。

　　2．每个环节都充分体现学生的主体地位，学生充分发表自己的见解，交流自己的看法，学生自己完善探究的环节，自主进行探究。

　　3．在教师的组织、引导下由学生自己去发现、提出问题，并进行科学的猜想，自己设计实验，自己得出结论，自己评估、交流且多次讨论，充分放手让学生利用创造学的“集体思考法”通过讨论协作学习。教师是学习的组织者、引导者，学生是学习的主人，这极利于学生形成自主、主动学习的习惯。利于科学思维能力的提高，利于团队精神的培养和良好品格的形成。

　　4．注重学生知识的应用，从生活走向物理，从物理走向社会。在日常生活中找到所学知识的应用，特别是学生课外实践活动的设计更能激发学生创造性和动手能力。

　　【教学目标】

　　一、知识与技能

　　1．知道电磁铁的工作原理。

　　2．知道影响电磁铁磁性强弱的几个因素。

　　3．了解电磁铁在生产和生活中的应用。

　　二、过程与方法

　　1．培养学生的自主探究能力掌握科学的研究方法。

　　2．通过实验设计，制作电磁铁。培养学生动手能力，观察实验现象、收集分析实验数据和信息汇总的能力。

　　三、情感态度和价值观

　　1．积极参与动手制作，细心观察等科学探究活动。

　　2．严谨的科学态度和主动与他人合作的集体主义精神。

　　【教学重点】

　　制作并研究电磁铁的磁性强弱与那些因素有关。

　　【教学难点】

　　学生的实验设计与自主探究，合作交流能力的培养。

　　【实验器材】

　　1．演示实验教具：教师自制的电磁铁示教板、多媒体课件、螺线管、永久磁铁、电铃等。

　　2．学生实验器材：（两人一组）

　　大铁钉2枚、细漆包线若干、开关、电源、滑动变阻器、大头针适量、棉线等。

　　【教学方法】

　　以自主探究合作交流为主，辅以讲解和讨论。

　　【教学过程】

　　一、设疑引学

　　前面我们学习了奥斯特的发现，知道电流周围存在着磁场。也研究过通电螺线管周围存在磁场，它的磁感线分布跟条形磁铁十分相似。

　　多媒体展示：1．条形磁铁周围的磁场。

　　 2．通电螺线管周围的磁场。

　　正因为通电螺线管周围存在着磁场，所以能对其中的磁体产生力的作用。

　　演示实验：

　　教师用自制的教具演示课本实验。

　　找学生上台演示，将铁芯插入螺线管内，指针的偏转角度发生了怎样的变化？（变大）说明了什么？（螺线管的磁性增强）。

　　因此，人们通常把螺线管紧密地套在铁芯上，这就制成了一个电磁铁。

　　教师出示一只电磁铁，并解剖，找学生分析讲解：电磁铁是由铁芯和线圈组成。

　　二、学生自主探索学习

　　第一阶段：制作电磁铁。

　　同学们边讨论边交流，亲自动手制作一个电磁铁。

　　用细漆包线在大铁钉上顺着一个方向绕制两个匝数不同（40匝和80匝）的线圈，再用棉线缠绕固定，使漆包线不松散，这就制成简单的电磁铁。

　　（说明：在制作过程中，学生合作交流，教师巡视，对于绕线和固定的技巧给予指点。这一过程培养学生的动手操作能力，并为下一步自主探索打下基础，同学间相互交流，找出窍门）。

　　请同学们将制作好试着接入电路，观察电磁铁能否吸引大头针。

　　（说明：这一步培养学生的情感态度和价值观，如能吸引大头针，学生能体会成功的喜悦，如若不能则找原因。）

　　第二阶段：研究电磁铁

　　1．提出问题

　　电磁铁是否有磁性以及磁性强弱可能与哪些因素有关？

　　2．猜想与假设

　　学生：可能与电流大小有关，可能与线圈的匝数有关，还可能与铁芯的有无有关，还可能……

　　（说明：学生想到的办法很多，应适时、适度地给学生交流的机会，在交流中学到研究方法）。

　　如何验证你们的猜想呢？

　　3．设计实验（制订计划）

　　每个同学设计各有特色，每个学生都能发表自己的见解，互相取长补短。教师一定要参与学生的讨论，多听学生如何设计，不要急于发表看法。

　　4．学生分组进行实验

　　（说明：在学生进行分组实验中教师巡视、指导，与学生交流心得体会。同学间相互协作，按照自己的设计去实验。）

　　（1）把电磁铁线圈、电源、开关用导线连起来，

作者: 网站工作室 时间: 2011-4-19 09:32
（2）将铁钉靠近一堆大头针，观察通电和断电时，电磁铁对大头针的作用。（如图1所示）

图1

　　（3）把电源、开关、滑动变阻器、电流表和线圈匝数较少的电磁铁串起来，调节滑动变阻器，使电路中电流开始较小，后来较大，观察比较这两种情况下，电磁铁吸引大头针的多少。（如图2所示）

图2

　　（4）把电源、开关、滑动变阻器跟两个线圈不同的电磁铁串联起来，观察通电时，两个电磁铁吸引大头针的多少？（如图3所示）

图3

　　通过上述三项实验，将研究情况填入下表：

实验条件	通电	断电	电流增大	电流减小	匝数增多
电磁铁磁性及强弱情况	有磁性	无磁性	磁性增强	磁性减弱	磁性增强

　　师生共同得出结论：

　　电磁铁通电时有磁性，断电时磁性消失，通过电磁铁的电流越大，电磁铁的磁性越强，当电流一定时，电磁铁线圈的匝数增多，磁性增强。

　　5．评估

　　学生对自己的设计实验和实验过程进行交流，评估各自得出的结论，在探究学习中主动和他人合作，特别是实验过程中遇到的困难相互协调解决。

　　6．交流

　　请每个同学在小组内：（1）把自己的探究的过程及结论告诉同学；（2）相互传阅探究记录；（3）主动征求别人意见改正自己的错误，弥补不足。

　　有的小组可能会出现冷场的现象，教师要及时引导。

　　三、知识应用

　　1．出示电磁起重机模型，找学生上讲台操作。

　　2．演示教师自制的电铃，将其分解，指出核心部件电磁铁，并作简单说明。

　　四、释疑巩固

　　1．实际使用电磁铁已安装好，常用什么方法来控制磁性强弱？（常用电流的大小来控制）

　　2．将电磁铁与永磁铁做一对比突出电磁铁的优点，从而说明电磁铁使用上的方便性。

　　3．找学生将自己制作的电磁铁上讲台演示，共享劳动成果。

　　五、作业布置

　　1．回家查看生活中什么地方用了电磁铁？什么地方用电磁铁使生活更方便？

　　2．课外实践活动

　　用自制的电磁铁制作一个小电铃或其它有价值的小发明。

　　查找课外资料，就地取材设计制作，培养动手能力和知识的应用，提高自身的素质。

作者: 网站工作室 时间: 2011-4-19 09:33
“电磁铁”课堂实录

执教：江苏省无锡市梨庄中学　张世成
评点：无锡市西新中学　杨虹

　　【教学目标】
　　1．知识和技能。
　　了解什么是电磁铁，学会制作电磁铁，认识影响电磁铁磁性的因素。
　　2．过程和方法。
　　经历探究影响电磁铁磁性的因素的过程，能表达自己的观点，初步具有评估和听取反馈意见的意识。
　　3．情感态度与价值观。
　　具有“从生活走向物理，从物理走向社会”的意识，养成主动与他人交流合作的精神，树立勇于有根据的怀疑、大胆想象的科学态度。
　　【教学器材】
　　干电池三节，大铁钉两枚，大钢钉一枚，铝筒一个，漆包线（1m和1．2m各一根），小刀一把，电流表一只，大头针（或细铁屑）适量，缝衣棉线若干，开关、滑动变阻器一只。
　　【教学过程】
　　一、引入：从生活走向物理
　　观看录像，画面上出现无锡钢铁总公司废钢分公司电磁铁搬运铁块的现场。看完的同学议一议，猜一猜。
　　师：你们已经看到了什么？
　　生：这是电磁铁……
　　师：还想知道什么？
　　生甲：什么是电磁铁？我自己能不能做一个？
　　生乙：电磁铁是怎样工作的？通过它的电流有多大？
　　生丙：想知道电磁铁能吸住多重的东西。
　　师：同学们对这么多的问题感兴趣，很好。这节课希望同学们能解决一些问题，同时又产生许多新的问题。
　　评：联系实际，激发兴趣。
　　二、制作电磁铁
　　阅读课本，知道什么叫电磁铁、怎样制作电磁铁。依照课本的指导，自主选择器材。大约八、九分钟后，各组都制作完毕。（提醒学生用小刀将两头的绝缘漆刮掉。）
　　生甲：用1m细漆包线在大铁钉上顺一个方向绕制60匝的线圈，再用棉线在漆包线表面缠绕一层，使漆包线不致松散，这样就制成了一个电磁铁。同样的方法，用1．2m细漆包线在另一大铁钉上绕了80匝制作了另一个电磁铁。
　　生乙：我们也制作了两个电磁铁，不同的是一个绕在铁钉上，另一个绕在钢制的水泥钉上。我们想看看它们有什么不同。
　　生丙：我们做了三个电磁铁，除了跟甲一样外，我们还在铝筒上绕了一个60匝的电磁铁。
　　师：手脚真够快的，是不是经常帮妈妈绕毛线？（生愉快地笑了。）
　　生丁：乙、丙两位同学看书不认真。绕在钢钉或铝筒上不能叫电磁铁。生丙：书上说的不一定都对！亚里土多德曾经说过“我爱老师，我更爱真理”。我们想研究一下，同样是金属，铝筒究竟可不可以。（同学们给了他热烈的掌声。）
　　师：丙同学的这种敢于怀疑、勇于探究的精神的确值得称道。
　　评：在平等的关系中，培养学生自主探究的能力。
　　三、实验探究：影响电磁铁磁性大小的因素
　　1．猜想。
　　师：“电磁铁能吸住多重的东西”，也就是电磁铁的磁性大小。那么，电磁铁的磁性大小究竟跟哪些因素有关呢？各个小组讨论一下，然后把你们的观点告诉大家。
　　甲组：跟通过漆包线的电流、它两端的电压以及漆包线的电阻有关。
　　乙组：还应当与线圈的匝数多少有关。
　　丙组：我们认为甲组的观点有些重复，根据欧姆定律，电压和电阻的共同作用就是电流，所以，我们的观点是：通过漆包线的电流大小和线圈匝数的多少会影响电磁铁磁性的大小。
　　师：大家的猜想都有道理，相比之下，丙组的猜想比甲组更合理一些。
　　丁组：电磁铁磁性的大小跟铁芯的粗细有关，越粗磁性越强。
　　师（有些惊讶）：你们的这个猜想的确与众不同，坦率地讲，我也说不清楚铁芯的粗细是否对电磁铁的磁性有影响。给的器材里2枚大铁钉也是一般粗，不过，课后我们一起来研究。谢谢你们，能提出这么好的猜想来，让老师也大开眼界。
　　评：教师真实地在学生面前暴露自己的无知（甚至有意识地表现自己的无知），与学生一起探讨问题，使学生去除对教师的神秘感和权威感，主动承担探究的责任。
　　2．方案。
　　电流、匝数都影响电磁铁的磁性，各组讨论，解决以下问题：
　　（1）采取何种步骤？（A．保持匝数不变，磁性与电流的关系；B．保持电流不变，磁性与匝数的关系。）
　　（2）用什么方法来反映电磁铁磁性的强弱？（用吸引铁屑的多少，用吸引大头针的多少，用弹簧秤的方法。）
　　（3）用什么方法来改变通过电磁铁的电流？（增减电池个数；或者用滑动变阻器。）
　　在研究“保持电流不变，磁性与匝数的关系”实验中，甲组依照这样一个方案进行探索（如图）。我们把它贴在黑板上，让大家展开讨论。
　　甲组解释说：将两个电磁铁分别接在相同的两节干电池上，通过它们的电流是相同的，就可以研究“保持电流不变，磁性与匝数的关系”。

制作	1m的漆包线做成50匝的电磁铁，1.2m漆包线做成的80匝的电磁铁
设计	分别将两个电磁铁接在同一个电源泉上，设计简单、思路明朗
记录	线圈的匝数（匝）	50	80
	吸引的图钉（个）	5	9
结论	“电流一定时，匝数越多电磁铁的磁性就越强”

　　师：同学们来评价他们的方案。
　　生甲：这个方案步骤简单，操作方便。
　　生乙：这个方案不可行。甲组认为电磁铁两端的电压相同，电流就相同，事实上这两个电磁铁的电阻是不同的（漆包线分别为1m和1．2m）。如果采用这个方案，结果是不可信
的。
　　师：乙生的评价很中肯。同学们要在讨论中尝试评估他人的方案，有从评估中吸取经验教训的意识，从而改进探究方案。
　　评：“探究?合作?发展”的新理念在这里撒下了种子。
　　3．收集实验数据（略）。
　　各个组在经历和15分钟的探索后，得出“磁铁通电时有磁性，断电时无磁性；通过电磁铁的电流越大，磁铁的磁性越强；电磁铁线圈的匝数越多，磁性越强”的结论。可以看出，同学们还有很多想法渴望得到交流。
　　四、交流和评价
　　师：在经历和体验了快乐的探究后，你有哪些收获？
　　生甲：我知道了电磁铁的构造。
　　生乙：我知道了怎样控制电磁铁的磁性大小。
　　生丙：我又一次品尝到了运用控制变量法来研究问题的快乐。
　　生丁：我们解决了一些问题，可又有了一些新发现，这让我很兴奋。（教师和学生都开心地笑了。）
　　师：都有哪些新发现？
　　生甲：我们发现用钢芯也可以吸起大头针，不同的是，断电后它仍然有磁性，这样反而不方便。
　　生乙：我们用铝筒代替铁钉，发现它不能吸起大头针，说明电磁铁只能用铁芯来做。关于这一点，我相信认识得最深刻的只有我们组。（生笑）
　　师：为什么？
　　生乙：听来的容易忘，看来的记不住，只有动手做才能学得会。（掌声一片。）
　　师：说的好。我们都要将这种“动手实践、亲历体验”的学习方法发扬光大。
　　生丙：老师，我还有一些不明白的问题。
　　师：请告诉同学们。
　　生丙：滑动变阻器是不是电磁铁？
　　话音刚落，学生们就开始争论，有说是的，有说不是的。
　　师：“听来的容易忘，看来的记不住，只有动手做才能学得会”，你们去研究吧。（生会意地点点头。）
　　于是大家观察探究，首先看到线圈内部是瓷的，然后撒一些细铁屑发现它没有被变阻器的线圈所吸引，就这些现象大家讨论后有以下几种看法。
　　生甲：变阻器不是电磁铁，因为它内部不是铁心而是瓷心。
　　生乙：电流通过它只有热效应，不会有磁效应。
　　生丙：不对！电流周围肯定存在磁场，它会不会采用特殊绕法，使磁性正好抵消，所以它对外不显磁性。
　　师（非常激动）：同学们的研究和推理极具想象力，你们的创新能力让老师钦佩！尽管我们还不知道它究竟是怎么回事，可这种敢于质疑、勇于创新的精神会使我们终身受益。
　　评：给学生一个冲突，让他们自己去讨论：给学生一个空间，让他们自己往前走。这里没有标准的答案，但会留下合作探索的足迹。
　　五、从物理走向社会
　　再看录像，听听无锡钢铁总公司废钢分公司技术员介绍有关电磁铁的一些数据。例如，电磁铁的工作电流为300A，能吸起3t的废铁等等。
　　课后要求学生访问下列网点，了解电磁铁的种类以及工作环境，写一篇调查报告“电磁铁在生活中的应用”。
　　http：//www.ykdct.com/index.htm
　　http：//www.lingkaier.com
　　http：//www.2118.com.cn/news/2002/06/11/112.htm
　　评：通过从生活到物理的认识过程，激发了学生的求知欲；通过从物理到社会的应用过程，培养了学生终身的探索兴趣。
　　作者后语：
　　“电磁铁”这一节，依照人教版《教师教学用书》的意见，只需一课时。我在处理这节课时，将它分成两节课来上，其目的就是让学生更加充分地经历“制作──猜想──探究──交流──一评价”的过程。
　　（1）给学生一个选择的机会，使他们探究更加主动、彻底。
　　特意将大铁钉、大钢钉、铝筒等放在一起，让好奇的学生去思考探索“插入不同种类的物体会有什么不同？”这对培养学生终身学习的兴趣是很有神益的。
　　（2）勇于怀疑，就是创新学习的开始。
　　“书上说的都是对的吗？”这还仅仅是一种怀疑；“听来的容易忘，看来的记不住，只有动手做才能学得会。”这已经是一种实实在在的继承；“滑动变阻器是不是电磁铁？”“它会不会采用特殊绕法，使磁性正好抵消，所以它对外不显磁性”。这的确就是一种创新，一种观念、视野、意识的创新。
　　（3）给学生铺垫一个交流的平台，让他们学会评价、学会合作。
　　（4）渗透STS教育，树立“从生活走向物理，从物理走向社会”的意识。
　　为了达到此目的，我们除了在课堂上让学生观看电磁铁工作的场面，课后还特意带学生到无锡钢铁总公司废钢分公司电磁铁搬运铁块的现场参观调查，让学生在开放的环境下更加深刻地感受到“科学知识的真实、有用、有趣”。

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