《磁體與磁場(chǎng)》教學(xué)設(shè)計(jì)及反思

唐建華

教材分析

本節(jié)內(nèi)容是蘇科版物理九年級(jí)第十六章《電磁轉(zhuǎn)換》的第一節(jié)，它既是在八年級(jí)下冊(cè)物理第六章《物質(zhì)的物理屬性》基礎(chǔ)上的延伸和發(fā)展，也為下一節(jié)電流磁場(chǎng)的教學(xué)作了鋪墊，起著承上啟下的作用。它從學(xué)生熟悉的生活中的各種磁體入手，逐漸引導(dǎo)學(xué)生一步步地認(rèn)識(shí)磁體的各種性質(zhì)，并引入磁體周圍的磁場(chǎng)。

達(dá)成目標(biāo)發(fā)掘

為了指導(dǎo)學(xué)生自主學(xué)習(xí)，微課程教學(xué)法要求把教學(xué)目標(biāo)轉(zhuǎn)化為達(dá)成目標(biāo)。達(dá)成目標(biāo)不是對(duì)教師教學(xué)的要求，而是學(xué)生自主學(xué)習(xí)應(yīng)該達(dá)到的認(rèn)知程度、認(rèn)知水平或認(rèn)知標(biāo)準(zhǔn)。先找準(zhǔn)達(dá)成目標(biāo)，然后根據(jù)達(dá)成目標(biāo)設(shè)計(jì)學(xué)習(xí)任務(wù)，接著根據(jù)學(xué)習(xí)任務(wù)給出學(xué)習(xí)方法建議，就有可能使學(xué)生通過(guò)自主學(xué)習(xí)達(dá)成學(xué)習(xí)目標(biāo)。因此，達(dá)成目標(biāo)是整個(gè)自主學(xué)習(xí)的靈魂?；诖?，達(dá)成目標(biāo)設(shè)計(jì)如下：①能說(shuō)出磁體能吸引的物質(zhì)；②知道磁體有且只有兩個(gè)磁極，并知道它們之間的作用關(guān)系；③了解簡(jiǎn)單磁化的方法，會(huì)制作簡(jiǎn)單的指南針；④通過(guò)視頻認(rèn)識(shí)磁場(chǎng)，知道如何研究磁場(chǎng)。

設(shè)計(jì)意圖：①對(duì)于學(xué)生來(lái)說(shuō)，明確學(xué)習(xí)的目標(biāo)，具體到每個(gè)知識(shí)點(diǎn)，能讓學(xué)生在自主學(xué)習(xí)的過(guò)程中知道自己的達(dá)成程度；②對(duì)于教師來(lái)說(shuō)，達(dá)成目標(biāo)是教學(xué)目標(biāo)的具體化，能讓教師精心分析哪些是可以通過(guò)看微視頻、閱讀教材等讓學(xué)生自學(xué)達(dá)到的目標(biāo)，哪些是通過(guò)課堂內(nèi)化拓展能達(dá)到的目標(biāo)。

課前準(zhǔn)備

1.設(shè)計(jì)自主學(xué)習(xí)任務(wù)單

自主學(xué)習(xí)任務(wù)單是學(xué)生自主學(xué)習(xí)的方案，是學(xué)生高效自主學(xué)習(xí)的支架與載體，是微課程教學(xué)法三大模塊中的第一模塊。有了學(xué)生的達(dá)成目標(biāo)，便可以根據(jù)達(dá)成目標(biāo)設(shè)計(jì)任務(wù)，然后給出課堂學(xué)習(xí)形式預(yù)告，讓學(xué)生明確課堂的形式，形成目標(biāo)管理的意識(shí)。

通過(guò)研讀課標(biāo)和教材，我們?cè)O(shè)計(jì)了兩種方案：一是磁體性質(zhì)課前完成，而磁場(chǎng)的性質(zhì)在課堂中探究。這是因?yàn)榇艌?chǎng)抽象，學(xué)生如果不親自經(jīng)歷探究磁場(chǎng)的過(guò)程，很難認(rèn)識(shí)磁場(chǎng)，而且課標(biāo)明確提出通過(guò)實(shí)驗(yàn)認(rèn)識(shí)磁場(chǎng)。二是磁體的性質(zhì)和磁場(chǎng)性質(zhì)中的一部分課前完成，其中磁場(chǎng)部分只探究條形磁體和馬蹄形磁體周圍的磁場(chǎng)，其余的在課堂中探究。因?yàn)樘骄看艌?chǎng)的實(shí)驗(yàn)步驟復(fù)雜。傳統(tǒng)課堂由于時(shí)間問(wèn)題以及學(xué)生操作不熟練，所以只能做條形磁體、馬蹄形磁體周圍磁場(chǎng)，其余只能由教師直接告訴學(xué)生，很難給予學(xué)生完整的探究過(guò)程。而通過(guò)“翻轉(zhuǎn)課堂”課前的微視頻，學(xué)生能知道探究磁體周圍磁場(chǎng)的實(shí)驗(yàn)步驟，同時(shí)知道部分條形磁體與磁場(chǎng)的知識(shí)，然后課堂中通過(guò)探究其他磁體及磁場(chǎng)來(lái)深入、全面地內(nèi)化知識(shí)。我們最終選擇了第二種方案，即學(xué)生借助微視頻學(xué)習(xí)磁場(chǎng)的性質(zhì)和部分磁體周圍的磁場(chǎng)，課堂中通過(guò)各種練習(xí)、小實(shí)驗(yàn)等來(lái)內(nèi)化知識(shí)，完整地認(rèn)識(shí)磁體和磁場(chǎng)。

2.制作微視頻

任務(wù)單對(duì)學(xué)習(xí)微視頻能起到引領(lǐng)作用，包括以下三個(gè)方面：一是提出學(xué)完視頻后達(dá)到的目標(biāo)：①通過(guò)觀看教學(xué)視頻、運(yùn)用磁體學(xué)具器材進(jìn)行自主探究，完成自主學(xué)習(xí)任務(wù)單規(guī)定的任務(wù)，從而了解磁體的性質(zhì)和磁場(chǎng)；②預(yù)告第二天課堂學(xué)習(xí)形式，即先獨(dú)立練習(xí)，再展示，然后獨(dú)立完成其余磁場(chǎng)的探究過(guò)程。這樣讓學(xué)生知道學(xué)習(xí)微視頻的達(dá)成目標(biāo)和重要性。二是列出看視頻的任務(wù)，將任務(wù)驅(qū)動(dòng)和問(wèn)題導(dǎo)向相結(jié)合。不是列出題目，而是用問(wèn)題的形式，如任務(wù)一是“磁體能吸引什么物質(zhì)”，讓學(xué)生帶著問(wèn)題看視頻中的探究實(shí)驗(yàn)一，這樣能對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)微視頻起到導(dǎo)向作用，同時(shí)問(wèn)題具有開(kāi)放性，讓不同層次、不同基礎(chǔ)的學(xué)生都可以思考。三是反饋學(xué)習(xí)困惑，目的是了解學(xué)生看完微視頻、完成任務(wù)單后還有哪些不懂的或者希望得到教師幫助的地方。

在制作微視頻時(shí)，開(kāi)始我們選擇的是PPT加錄屏軟件，先制作好PPT，然后錄屏。由于本課探究的小實(shí)驗(yàn)很多，共有十多個(gè)實(shí)驗(yàn)探究視頻，需要事先從網(wǎng)絡(luò)上找出來(lái)，由于這些素材來(lái)源不同，導(dǎo)致清晰度、風(fēng)格差異很大，所以最后合成的效果不好，給人以拼湊的感覺(jué)，毫無(wú)美感。因此，我們決定自己拍攝清晰度高、畫(huà)面流暢的視頻，最為簡(jiǎn)便的拍攝工具是我們的智能手機(jī)。從網(wǎng)上購(gòu)置了拍攝支架后，開(kāi)始撰寫腳本。在寫的過(guò)程中要考慮學(xué)生視覺(jué)注意規(guī)律，去除任何無(wú)關(guān)場(chǎng)景，突出重點(diǎn)部位，設(shè)計(jì)如何布置場(chǎng)景、如何演示實(shí)驗(yàn)、如何講解、如何切換實(shí)驗(yàn)器材等。然后分兩個(gè)場(chǎng)景拍攝：一是拍攝磁體性質(zhì)的演示實(shí)驗(yàn)；二是拍攝磁體周圍的磁場(chǎng)。接著用會(huì)聲會(huì)影軟件處理合成，在合成中加入動(dòng)態(tài)文字，這樣能喚起學(xué)生的注意，這些文字有的是引導(dǎo)學(xué)生思考，有的起提示作用，有的則是讓學(xué)生暫停去完成任務(wù)單。由于學(xué)生注意力特點(diǎn)的限制，視頻最好都控制在十分鐘以內(nèi)。例如，視頻中有一段是將條形磁鐵懸掛起來(lái)，等其靜止下來(lái)觀察指向，可這一等就至少是兩三分鐘。于是我們利用會(huì)聲會(huì)影軟件將這段視頻設(shè)置成快播，同時(shí)在畫(huà)面上用文字加以提示，這樣就大大縮短了播放時(shí)間。

課堂教學(xué)

1.設(shè)計(jì)思路

翻轉(zhuǎn)課堂顛覆了傳統(tǒng)課堂。傳統(tǒng)課堂是在課堂上學(xué)習(xí)知識(shí)，課后回家做練習(xí)內(nèi)化知識(shí)，而翻轉(zhuǎn)課堂剛好相反，通過(guò)教師事先制作好的，并放在網(wǎng)上的微視頻和與之相配套的學(xué)習(xí)任務(wù)單，學(xué)生在家中利用電腦或者智能手機(jī)，借助任務(wù)單在線觀看微視頻學(xué)習(xí)知識(shí)，然后第二天在課堂上做練習(xí)，通過(guò)小組合作探究、討論展示來(lái)內(nèi)化知識(shí)。

在傳統(tǒng)的物理實(shí)驗(yàn)探究課中，盡管教師在課前已為實(shí)驗(yàn)做好了充分的準(zhǔn)備，在課上做了精彩的實(shí)驗(yàn)?zāi)康暮头椒ǖ慕榻B，讓學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、意義、原理等有清晰的認(rèn)識(shí)，但留給學(xué)生自己探究的時(shí)間還是太少了，為了教學(xué)進(jìn)度，常在學(xué)生還沒(méi)充分探究時(shí)，就直接告訴學(xué)生結(jié)論了。于是我們平時(shí)常見(jiàn)的教學(xué)過(guò)程就出現(xiàn)了：在探究串聯(lián)電路的電流規(guī)律時(shí)，在測(cè)完兩個(gè)燈泡串聯(lián)各處的電流值時(shí)，就得出串聯(lián)電路電流處處相等的結(jié)論；在探究條形磁體的磁極后，就說(shuō)任何磁體都有且只有兩個(gè)磁極等。這些會(huì)讓學(xué)生感到莫名其妙，尤其是讓一些沒(méi)有相應(yīng)知識(shí)儲(chǔ)備的學(xué)生，還來(lái)不及批判地思考，就只能去接受、記憶，以應(yīng)付突如其來(lái)的練習(xí)、考試，這難以培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)。

但如果我們將介紹實(shí)驗(yàn)的目的、原理以及方法前移，將一部分實(shí)驗(yàn)前移，通過(guò)翻轉(zhuǎn)課堂的微視頻和任務(wù)單，通過(guò)問(wèn)題、實(shí)驗(yàn)引導(dǎo)學(xué)生思考，不急于呈現(xiàn)練習(xí)題目，給學(xué)生一個(gè)思考的過(guò)程，在第二天的課堂上內(nèi)化知識(shí)，拓展探究，精心設(shè)計(jì)練習(xí)，這樣學(xué)生對(duì)知識(shí)的理解就深刻多了。因此，本節(jié)課采用翻轉(zhuǎn)課堂的形式，先進(jìn)行自主學(xué)習(xí)效果檢測(cè)，然后優(yōu)秀小組展示，接著課堂拓展實(shí)驗(yàn)探究，最后進(jìn)行當(dāng)堂作業(yè)測(cè)評(píng)。

2.教學(xué)過(guò)程

（1） 自主學(xué)習(xí)檢測(cè)

◇磁體。

通過(guò)微視頻的學(xué)習(xí)，教師向?qū)W生提問(wèn)磁體的相關(guān)知識(shí)。學(xué)生回憶微課，說(shuō)出了磁體的吸鐵性、指向性、磁極間的相互作用規(guī)律等知識(shí)點(diǎn)。

◇磁場(chǎng)。

通過(guò)微視頻的學(xué)習(xí)，教師向?qū)W生提問(wèn)磁場(chǎng)的相關(guān)知識(shí)。學(xué)生回憶微課，說(shuō)出了磁場(chǎng)是存在的，而磁感線是假想的等知識(shí)點(diǎn)。

（2） 課堂作業(yè)

學(xué)生完成磁體或磁場(chǎng)性質(zhì)的練習(xí)，并進(jìn)行組間交流。教師巡視，及時(shí)發(fā)現(xiàn)練習(xí)有困難的學(xué)生并給予幫助。

（3）課堂拓展實(shí)驗(yàn)探究其他磁體或磁場(chǎng)

◇磁體。

教師展示兒童磁性寫字板，提問(wèn)：大家通過(guò)觀察磁性寫字板，能不能提出有關(guān)磁體知識(shí)的相關(guān)問(wèn)題。學(xué)生猜想：可能寫字的筆、板子里面的粉末、板子背后的擦子具有磁性。

在教師的引導(dǎo)下，學(xué)生提出如下問(wèn)題。

①寫字的筆是否是磁體？如何判斷？

學(xué)生回顧磁體的性質(zhì)，運(yùn)用磁性知識(shí)判斷寫字的筆是否具有磁性。

②能否用其他磁體在寫字板上寫字？

學(xué)生實(shí)驗(yàn)。

③寫字板里面是磁粉還是鐵粉？鐵釘不能寫字，說(shuō)明什么？

學(xué)生猜想：如果是磁粉，磁粉能吸引鐵，那么用鐵釘也可以寫字。學(xué)生實(shí)驗(yàn)探究：寫字板里面有沒(méi)有鐵粉？

④將條形磁體平放在寫字板上會(huì)出現(xiàn)什么效果？

學(xué)生猜想：寫字板上兩頭出現(xiàn)鐵粉，而中間沒(méi)有。并說(shuō)出猜想的理由。

⑤寫字板寫字后為什么能夠擦掉？

學(xué)生猜想：可能背后也有磁性材料。并實(shí)驗(yàn)。

⑥為何與剛才擦拭效果不一樣？

學(xué)生猜想：可能寫字板的擦子的磁極不在兩頭?？赡懿磷拥拇艠O在上下兩個(gè)面上。

⑦如何知道寫字板的擦子的磁極？

學(xué)生討論并實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)表明，小磁針白色的部分是S極，說(shuō)明寫字板的擦子正對(duì)小磁針的是N極。

學(xué)生歸納總結(jié)：磁體的吸鐵性、指向性、磁極以及磁極間作用。

◇磁場(chǎng)。

教師提問(wèn)如何探究條形磁體周圍的磁場(chǎng)？實(shí)驗(yàn)步驟是怎樣的？

生：可以放小磁針或者撒鐵粉。實(shí)驗(yàn)步驟為：①放磁體；②放玻璃；③均勻撒鐵屑；④輕敲玻璃；⑤模仿畫(huà)出磁感線；⑥用另一個(gè)磁體收集鐵粉。

教師讓學(xué)生探究：①異名磁極間的磁場(chǎng)，仿照鐵屑分布畫(huà)出磁感線。②同名磁極的磁場(chǎng)，仿照鐵屑分布畫(huà)出磁感線。

學(xué)生實(shí)驗(yàn)。

學(xué)生歸納總結(jié)：磁場(chǎng)有大小和方向；磁體外部的磁感線都是從N極出發(fā)，回到S極，磁場(chǎng)越強(qiáng)，磁感線越密；磁感線上任意一點(diǎn)的切線方向?yàn)樵擖c(diǎn)的磁場(chǎng)方向。

（4）課堂檢測(cè)練習(xí)

①如下圖所示，彈簧測(cè)力計(jì)下掛了一個(gè)鉤碼，將其從條形磁體左端N極上面移到右端S極上面，測(cè)力計(jì)的示數(shù)如何變化？

A.一直變小。

B.一直變大。

C.先變大，后變小。

D.先變小，后變大。

②將上圖鉤碼換成一個(gè)N朝下的小磁體，將其從條形磁體左端N極上面移到右端S極上面，測(cè)力計(jì)的示數(shù)如何變化？

A.一直變小。

B.一直變大。

C.先變大，后變小。

D.先變小，后變大。

教學(xué)體會(huì)

1.學(xué)生熱情高漲

學(xué)生在課堂中體會(huì)到自己自主學(xué)習(xí)的作用，并能將自己在微課中學(xué)到的知識(shí)進(jìn)行應(yīng)用，在應(yīng)用的過(guò)程中體會(huì)到學(xué)習(xí)的樂(lè)趣，增強(qiáng)了學(xué)習(xí)的自信心。在探究生活中的兒童磁性寫字板，以及同名磁體和異名磁體之間的各種磁場(chǎng)時(shí)，學(xué)生都表現(xiàn)得非常積極、主動(dòng)，因?yàn)檫@些不僅都是與他們生活息息相關(guān)的，并能運(yùn)用所學(xué)知識(shí)加以解決的問(wèn)題，而且小組之間有競(jìng)賽，能促使他們討論得更熱烈。

2.教師靜觀其變

教師在課前已經(jīng)設(shè)計(jì)好了任務(wù)單，并有與之相配合的微視頻，使得學(xué)生在課前已經(jīng)學(xué)到不少知識(shí)，因此，教師在課堂中，主要是靜靜地旁觀學(xué)生的探究和交流過(guò)程，關(guān)注各個(gè)小組的協(xié)作學(xué)習(xí)情況，以便課后對(duì)各小組的學(xué)習(xí)給予評(píng)價(jià)。當(dāng)然，旁觀也更能讓教師及時(shí)發(fā)現(xiàn)哪個(gè)小組有問(wèn)題，并給予及時(shí)的幫助和指導(dǎo)。