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《磁体与磁场》教学设计及反思

2015-11-03唐建华

中国信息技术教育 2015年18期
关键词:磁体磁极磁场

唐建华

教材分析

本节内容是苏科版物理九年级第十六章《电磁转换》的第一节,它既是在八年级下册物理第六章《物质的物理属性》基础上的延伸和发展,也为下一节电流磁场的教学作了铺垫,起着承上启下的作用。它从学生熟悉的生活中的各种磁体入手,逐渐引导学生一步步地认识磁体的各种性质,并引入磁体周围的磁场。

达成目标发掘

为了指导学生自主学习,微课程教学法要求把教学目标转化为达成目标。达成目标不是对教师教学的要求,而是学生自主学习应该达到的认知程度、认知水平或认知标准。先找准达成目标,然后根据达成目标设计学习任务,接着根据学习任务给出学习方法建议,就有可能使学生通过自主学习达成学习目标。因此,达成目标是整个自主学习的灵魂。基于此,达成目标设计如下:①能说出磁体能吸引的物质;②知道磁体有且只有两个磁极,并知道它们之间的作用关系;③了解简单磁化的方法,会制作简单的指南针;④通过视频认识磁场,知道如何研究磁场。

设计意图:①对于学生来说,明确学习的目标,具体到每个知识点,能让学生在自主学习的过程中知道自己的达成程度;②对于教师来说,达成目标是教学目标的具体化,能让教师精心分析哪些是可以通过看微视频、阅读教材等让学生自学达到的目标,哪些是通过课堂内化拓展能达到的目标。

课前准备

1.设计自主学习任务单

自主学习任务单是学生自主学习的方案,是学生高效自主学习的支架与载体,是微课程教学法三大模块中的第一模块。有了学生的达成目标,便可以根据达成目标设计任务,然后给出课堂学习形式预告,让学生明确课堂的形式,形成目标管理的意识。

通过研读课标和教材,我们设计了两种方案:一是磁体性质课前完成,而磁场的性质在课堂中探究。这是因为磁场抽象,学生如果不亲自经历探究磁场的过程,很难认识磁场,而且课标明确提出通过实验认识磁场。二是磁体的性质和磁场性质中的一部分课前完成,其中磁场部分只探究条形磁体和马蹄形磁体周围的磁场,其余的在课堂中探究。因为探究磁场的实验步骤复杂。传统课堂由于时间问题以及学生操作不熟练,所以只能做条形磁体、马蹄形磁体周围磁场,其余只能由教师直接告诉学生,很难给予学生完整的探究过程。而通过“翻转课堂”课前的微视频,学生能知道探究磁体周围磁场的实验步骤,同时知道部分条形磁体与磁场的知识,然后课堂中通过探究其他磁体及磁场来深入、全面地内化知识。我们最终选择了第二种方案,即学生借助微视频学习磁场的性质和部分磁体周围的磁场,课堂中通过各种练习、小实验等来内化知识,完整地认识磁体和磁场。

2.制作微视频

任务单对学习微视频能起到引领作用,包括以下三个方面:一是提出学完视频后达到的目标:①通过观看教学视频、运用磁体学具器材进行自主探究,完成自主学习任务单规定的任务,从而了解磁体的性质和磁场;②预告第二天课堂学习形式,即先独立练习,再展示,然后独立完成其余磁场的探究过程。这样让学生知道学习微视频的达成目标和重要性。二是列出看视频的任务,将任务驱动和问题导向相结合。不是列出题目,而是用问题的形式,如任务一是“磁体能吸引什么物质”,让学生带着问题看视频中的探究实验一,这样能对学生学习微视频起到导向作用,同时问题具有开放性,让不同层次、不同基础的学生都可以思考。三是反馈学习困惑,目的是了解学生看完微视频、完成任务单后还有哪些不懂的或者希望得到教师帮助的地方。

在制作微视频时,开始我们选择的是PPT加录屏软件,先制作好PPT,然后录屏。由于本课探究的小实验很多,共有十多个实验探究视频,需要事先从网络上找出来,由于这些素材来源不同,导致清晰度、风格差异很大,所以最后合成的效果不好,给人以拼凑的感觉,毫无美感。因此,我们决定自己拍摄清晰度高、画面流畅的视频,最为简便的拍摄工具是我们的智能手机。从网上购置了拍摄支架后,开始撰写脚本。在写的过程中要考虑学生视觉注意规律,去除任何无关场景,突出重点部位,设计如何布置场景、如何演示实验、如何讲解、如何切换实验器材等。然后分两个场景拍摄:一是拍摄磁体性质的演示实验;二是拍摄磁体周围的磁场。接着用会声会影软件处理合成,在合成中加入动态文字,这样能唤起学生的注意,这些文字有的是引导学生思考,有的起提示作用,有的则是让学生暂停去完成任务单。由于学生注意力特点的限制,视频最好都控制在十分钟以内。例如,视频中有一段是将条形磁铁悬挂起来,等其静止下来观察指向,可这一等就至少是两三分钟。于是我们利用会声会影软件将这段视频设置成快播,同时在画面上用文字加以提示,这样就大大缩短了播放时间。

课堂教学

1.设计思路

翻转课堂颠覆了传统课堂。传统课堂是在课堂上学习知识,课后回家做练习内化知识,而翻转课堂刚好相反,通过教师事先制作好的,并放在网上的微视频和与之相配套的学习任务单,学生在家中利用电脑或者智能手机,借助任务单在线观看微视频学习知识,然后第二天在课堂上做练习,通过小组合作探究、讨论展示来内化知识。

在传统的物理实验探究课中,尽管教师在课前已为实验做好了充分的准备,在课上做了精彩的实验目的和方法的介绍,让学生对实验目的、意义、原理等有清晰的认识,但留给学生自己探究的时间还是太少了,为了教学进度,常在学生还没充分探究时,就直接告诉学生结论了。于是我们平时常见的教学过程就出现了:在探究串联电路的电流规律时,在测完两个灯泡串联各处的电流值时,就得出串联电路电流处处相等的结论;在探究条形磁体的磁极后,就说任何磁体都有且只有两个磁极等。这些会让学生感到莫名其妙,尤其是让一些没有相应知识储备的学生,还来不及批判地思考,就只能去接受、记忆,以应付突如其来的练习、考试,这难以培养学生的科学素养。

但如果我们将介绍实验的目的、原理以及方法前移,将一部分实验前移,通过翻转课堂的微视频和任务单,通过问题、实验引导学生思考,不急于呈现练习题目,给学生一个思考的过程,在第二天的课堂上内化知识,拓展探究,精心设计练习,这样学生对知识的理解就深刻多了。因此,本节课采用翻转课堂的形式,先进行自主学习效果检测,然后优秀小组展示,接着课堂拓展实验探究,最后进行当堂作业测评。

2.教学过程

(1) 自主学习检测

◇磁体。

通过微视频的学习,教师向学生提问磁体的相关知识。学生回忆微课,说出了磁体的吸铁性、指向性、磁极间的相互作用规律等知识点。

◇磁场。

通过微视频的学习,教师向学生提问磁场的相关知识。学生回忆微课,说出了磁场是存在的,而磁感线是假想的等知识点。

(2) 课堂作业

学生完成磁体或磁场性质的练习,并进行组间交流。教师巡视,及时发现练习有困难的学生并给予帮助。

(3)课堂拓展实验探究其他磁体或磁场

◇磁体。

教师展示儿童磁性写字板,提问:大家通过观察磁性写字板,能不能提出有关磁体知识的相关问题。学生猜想:可能写字的笔、板子里面的粉末、板子背后的擦子具有磁性。

在教师的引导下,学生提出如下问题。

①写字的笔是否是磁体?如何判断?

学生回顾磁体的性质,运用磁性知识判断写字的笔是否具有磁性。

②能否用其他磁体在写字板上写字?

学生实验。

③写字板里面是磁粉还是铁粉?铁钉不能写字,说明什么?

学生猜想:如果是磁粉,磁粉能吸引铁,那么用铁钉也可以写字。学生实验探究:写字板里面有没有铁粉?

④将条形磁体平放在写字板上会出现什么效果?

学生猜想:写字板上两头出现铁粉,而中间没有。并说出猜想的理由。

⑤写字板写字后为什么能够擦掉?

学生猜想:可能背后也有磁性材料。并实验。

⑥为何与刚才擦拭效果不一样?

学生猜想:可能写字板的擦子的磁极不在两头。可能擦子的磁极在上下两个面上。

⑦如何知道写字板的擦子的磁极?

学生讨论并实验。实验表明,小磁针白色的部分是S极,说明写字板的擦子正对小磁针的是N极。

学生归纳总结:磁体的吸铁性、指向性、磁极以及磁极间作用。

◇磁场。

教师提问如何探究条形磁体周围的磁场?实验步骤是怎样的?

生:可以放小磁针或者撒铁粉。实验步骤为:①放磁体;②放玻璃;③均匀撒铁屑;④轻敲玻璃;⑤模仿画出磁感线;⑥用另一个磁体收集铁粉。

教师让学生探究:①异名磁极间的磁场,仿照铁屑分布画出磁感线。②同名磁极的磁场,仿照铁屑分布画出磁感线。

学生实验。

学生归纳总结:磁场有大小和方向;磁体外部的磁感线都是从N极出发,回到S极,磁场越强,磁感线越密;磁感线上任意一点的切线方向为该点的磁场方向。

(4)课堂检测练习

①如下图所示,弹簧测力计下挂了一个钩码,将其从条形磁体左端N极上面移到右端S极上面,测力计的示数如何变化?

A.一直变小。

B.一直变大。

C.先变大,后变小。

D.先变小,后变大。

②将上图钩码换成一个N朝下的小磁体,将其从条形磁体左端N极上面移到右端S极上面,测力计的示数如何变化?

A.一直变小。

B.一直变大。

C.先变大,后变小。

D.先变小,后变大。

教学体会

1.学生热情高涨

学生在课堂中体会到自己自主学习的作用,并能将自己在微课中学到的知识进行应用,在应用的过程中体会到学习的乐趣,增强了学习的自信心。在探究生活中的儿童磁性写字板,以及同名磁体和异名磁体之间的各种磁场时,学生都表现得非常积极、主动,因为这些不仅都是与他们生活息息相关的,并能运用所学知识加以解决的问题,而且小组之间有竞赛,能促使他们讨论得更热烈。

2.教师静观其变

教师在课前已经设计好了任务单,并有与之相配合的微视频,使得学生在课前已经学到不少知识,因此,教师在课堂中,主要是静静地旁观学生的探究和交流过程,关注各个小组的协作学习情况,以便课后对各小组的学习给予评价。当然,旁观也更能让教师及时发现哪个小组有问题,并给予及时的帮助和指导。

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