設(shè)計制作電磁鐵創(chuàng)新實驗及教學(xué)設(shè)計

課題：設(shè)計制作電磁鐵參賽選手：張躍

首都師范大學(xué)附屬中學(xué)指導(dǎo)教師：馬朝華

秦曉文目錄1234實驗教學(xué)效果與反思教學(xué)過程與實驗創(chuàng)新點實驗教學(xué)目標(biāo)設(shè)計實驗教學(xué)背景分析1實驗教學(xué)背景分析教材分析與整體設(shè)計學(xué)情分析重難點分析北師大版初中物理教材:九年級全一冊

第十四章第一節(jié)：簡單磁現(xiàn)象第二節(jié)：磁場第三節(jié)：電流的磁場第四節(jié)：電磁鐵及其應(yīng)用第五節(jié)：磁場對通電導(dǎo)線的作用力第六節(jié)：直流電動機(jī)第七節(jié)：學(xué)生實驗：探究——產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件1實驗教學(xué)背景分析教材分析與整體設(shè)計學(xué)情分析重難點分析通電直導(dǎo)線的磁場（奧斯特實驗）通電螺線管的磁場右手螺旋定則探究影響電磁鐵磁性強(qiáng)弱的因素電磁鐵應(yīng)用傳統(tǒng)教學(xué)以知識的建構(gòu)過程為主線，以知識的連續(xù)性和完整性為出發(fā)點存在問題學(xué)生在前半部分的學(xué)習(xí)時并未感受到電流磁效應(yīng)的劃時代意義和應(yīng)用價值，往往興趣不高，缺乏學(xué)習(xí)動力1實驗教學(xué)背景分析教材分析與整體設(shè)計學(xué)情分析重難點分析設(shè)計制作電磁鐵興趣導(dǎo)向落實新課標(biāo)中強(qiáng)調(diào)物理與日常生活、工程實踐的聯(lián)系，發(fā)展學(xué)生運(yùn)用知識的能力、分析和解決問題的綜合能力、動手操作的實踐能力能力導(dǎo)向充分激發(fā)學(xué)生的好奇心、想象力、探求欲，增強(qiáng)科學(xué)興趣和創(chuàng)新意識，把弘揚(yáng)科學(xué)精神貫穿于教育全過程，促使學(xué)生熱愛科學(xué)、崇尚科學(xué)，努力為國家培育具備科學(xué)家潛質(zhì)、愿意獻(xiàn)身科學(xué)研究事業(yè)的青少年群體。落實習(xí)近平總書記提出的“在教育‘雙減’中做好科學(xué)教育加法”的要求響應(yīng)新課標(biāo)，彌補(bǔ)舊教材不足1教材分析與整體設(shè)計學(xué)情分析重難點分析知道簡單的磁現(xiàn)象，對磁體、磁化及磁性材料有基本認(rèn)識有一定的應(yīng)用能力和實驗探究能力以及動手操作能力好奇心強(qiáng)探索欲盛動手愿望強(qiáng)烈心理層面能力層面知識層面實驗教學(xué)背景分析1教材分析與整體設(shè)計學(xué)情分析重難點分析重點難點實驗重點：讓學(xué)生經(jīng)歷實驗的猜想、設(shè)計、實施、分析、論證等過程，體會科學(xué)探究的方法教學(xué)重點：引導(dǎo)學(xué)生自主發(fā)現(xiàn)問題、解決問題實驗難點：學(xué)生動手制作過程。教學(xué)難點：排除學(xué)生思維障礙，對學(xué)生提出的猜想進(jìn)行合理化引導(dǎo)實驗教學(xué)背景分析2實驗教學(xué)目標(biāo)設(shè)計物理觀念認(rèn)識到電流能產(chǎn)生磁場了解場的物質(zhì)觀科學(xué)態(tài)度與責(zé)任科學(xué)思維科學(xué)探究“魔盒”實驗類比遷移科學(xué)推理發(fā)現(xiàn)新知“失敗”實驗+自制學(xué)史微課弘揚(yáng)科學(xué)（家）探索精神直—彎—環(huán)—多圈—加芯結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變模型建構(gòu)能力、質(zhì)疑創(chuàng)新精神、科學(xué)探究能力3教學(xué)過程與實驗創(chuàng)新點巧用實驗“魔盒”引入，激發(fā)興趣，提出猜想已有知識類比遷移激發(fā)興趣增強(qiáng)欲望原配磁鐵自制魔盒3教學(xué)過程與實驗創(chuàng)新點直觀現(xiàn)象精準(zhǔn)聚焦科學(xué)推理發(fā)現(xiàn)問題巧用實驗“魔盒”引入，激發(fā)興趣，提出猜想燈亮有效果燈滅無效果3教學(xué)過程與實驗創(chuàng)新點你怎么能用最簡單的方法證明電流能產(chǎn)生磁場？證明電流周圍存在磁場（電池盒、直導(dǎo)線，小磁針）善用“失敗”實驗真探究，發(fā)現(xiàn)真問題問題引導(dǎo)分組實驗直“失敗”實驗真探究感性認(rèn)識深刻理解弘揚(yáng)科學(xué)（家）精神3教學(xué)過程與實驗創(chuàng)新點妙用實驗設(shè)置任務(wù)驅(qū)動，激發(fā)持續(xù)思考認(rèn)知沖突既然電流能產(chǎn)生磁場，用直導(dǎo)線吸鐵釘，看看誰吸得多？發(fā)現(xiàn)問題吸不上來？原因？提出猜想磁場太弱？驗證猜想利用傳感器驗證“失敗”現(xiàn)象認(rèn)知沖突探究欲望自主發(fā)現(xiàn)主動思考傳感器數(shù)據(jù)直觀顯示及時反饋3教學(xué)過程與實驗創(chuàng)新點妙用實驗設(shè)置任務(wù)驅(qū)動，激發(fā)持續(xù)思考問題解決如何在不改變電流的情況下，還能讓磁場變強(qiáng)？提出猜想驗證猜想彎3教學(xué)過程與實驗創(chuàng)新點妙用實驗設(shè)置任務(wù)驅(qū)動，激發(fā)持續(xù)思考問題解決如何在不改變電流的情況下，還能讓磁場變強(qiáng)？提出猜想、驗證猜想環(huán)直觀顯示思維臺階主動探索、知識遷移、持續(xù)思考通電直導(dǎo)線形狀改變會影響其產(chǎn)生的磁場的強(qiáng)弱結(jié)構(gòu)啟發(fā)持續(xù)思考如果導(dǎo)線特別長，如何兼顧方便性和實用性來增強(qiáng)磁場？3教學(xué)過程與實驗創(chuàng)新點妙用實驗設(shè)置任務(wù)驅(qū)動，激發(fā)持續(xù)思考動手繞制螺線管，并利用自制通電螺線管吸引鐵釘？任務(wù)推進(jìn)發(fā)現(xiàn)問題自制通電螺線管無法吸引鐵釘提出質(zhì)疑通電螺線管的磁場是否增強(qiáng)？實驗驗證如何在不改變電流的情況下，讓磁場再變強(qiáng)？深入思考多圈動手制作增加樂趣“失望”體驗及時反饋發(fā)現(xiàn)問題解決問題3教學(xué)過程與實驗創(chuàng)新點妙用實驗設(shè)置任務(wù)驅(qū)動，激發(fā)主動思考實驗探究通電螺線管加入不同芯材（鐵芯、鋁芯和銅芯）并感受其磁場（小磁針和鐵釘），現(xiàn)場“比拼”。成功體驗加芯現(xiàn)場比拼實時反饋學(xué)習(xí)成就感對科學(xué)的崇尚3教學(xué)過程與實驗創(chuàng)新點妙用實驗設(shè)置任務(wù)驅(qū)動，激發(fā)主動思考定量比較

增強(qiáng)認(rèn)識銅芯鋁芯鐵芯加芯3教學(xué)過程與實驗創(chuàng)新點妙用實驗設(shè)置任務(wù)驅(qū)動，激發(fā)主動思考實驗演示總結(jié)核心演示實驗引發(fā)驚呼感受價值熱愛科學(xué)3教學(xué)過程與實驗創(chuàng)新點“魔盒”揭秘，學(xué)以致用首尾呼應(yīng)學(xué)以致用增強(qiáng)成就感受價值崇尚科學(xué)3教學(xué)過程與實驗創(chuàng)新點電磁鐵以實驗增強(qiáng)認(rèn)識，解決思維障礙，為學(xué)生思維搭建臺階以實驗不斷激發(fā)學(xué)生主動、持續(xù)、深入思考直彎環(huán)多圈加芯4實驗教學(xué)效果與反思創(chuàng)新作業(yè)形式，培養(yǎng)學(xué)生問題解決能力利用常見物品充電線、小工具等充電線太粗、太軟無法貼合用雙面膠貼合發(fā)現(xiàn)無法吸引剪開最外層絕緣皮用內(nèi)部的雙導(dǎo)線繞制學(xué)生完成作業(yè)時遇到的問題及處理方式生活物品動手制作提升問題解決能力4實驗教學(xué)效果與反思創(chuàng)新作業(yè)形式，發(fā)展學(xué)生批