思做共融，讓探究教學真實發生
——“磁體與磁場”教學與反思

■胡世龍

一、教學目標及重難點

通過活動，認識磁體和磁極，了解磁極間相互作用的規律；認識磁體周圍的磁場分布情況；知道磁感線可用來形象地描述磁場，知道磁感線的方向是怎樣規定的。

二、教學片段

1.創設情境，導入新課

師：同學們，你們喜歡魔術嗎？

生（齊）：喜歡！

師：今天，老師要用這個燈泡給大家表演一個魔術。如果老師用一塊毛巾與燈泡摩擦，猜猜看，燈泡能否被“擦亮”？

生（齊）：能!

師：請說出你的理由。

生1：（搶答）摩擦生電。有了電，燈泡就可以發光！

師：好像蠻有道理的！請你給大家現場演示一下，好嗎？

生1：好的。（急不可耐地用毛巾擦拭燈泡。）

師：燈泡發光了？

生（齊）：沒有！

師：老師可以做到，請注意觀察！（邊擦拭，邊微調燈泡角度。）

生：（一片驚訝聲）亮了！真的亮了！

師：老師不僅能讓它發光，還能讓它發出不同顏色的光。（換條毛巾繼續表演。）

師：事實上，這個小魔術與本節課將要學習的知識密切相關。

【設計意圖】在物理教學中，創設一個精彩的導入情境，不僅可以激發學生的學習興趣，也可以為新知的教學埋下伏筆。本環節利用學生感興趣的小魔術，引導學生與已有知識之間建立認知沖突，從而激發學生探究新知的欲望。

2.巧設活動，初識磁體

師：同學們可能對磁體已經有了一些了解。特別是被稱為四大發明之一的指南針，你想再多一些了解嗎？

生（齊）：想！（觀看指南針微視頻。）

師：指南針指向有何特點？

生（齊）：始終指向南北方向。

師：這也是磁體的特性之一——指向性。

師：為了進一步認識磁體，請大家用桌上的器材自主完成屏顯的幾個小活動（屏顯略）。

學生分組活動約5分鐘。

師：活動1 中，你觀察到什么現象？說明了什么？

生2：大頭針、回形針、圖釘等能被吸引，銅、鋁、塑料等不能被吸引。

師：具有吸引鐵、鈷、鎳等物質的性質，稱為磁性。具有磁性的物體，稱為磁體。

師：活動2 中，你觀察到了什么現象？說明了什么？

生3：磁體兩端吸引的回形針最多，說明它兩端的磁性最強。

師：磁體上磁性最強的部分，稱為磁極。每個磁體有且僅有兩個磁極。同學們知道這兩個磁極分別叫什么嗎？

生（齊）：南極、北極。

師：為了驗證磁極命名的由來，老師用自制的實驗裝置（如圖1）給大家演示一下，注意觀察靜止后磁體指向有何特點。（輕撥磁體一端使其旋轉。）

圖1 磁體磁極演示儀

生（齊）：一端指向南方，另一端指向北方。

師：沒錯！指向南方的一端叫南極，用“S”表示；指向北方的一端叫北極，用“N”表示。

師：活動3中，你觀察到什么現象？

生4：磁體會轉動，靜止后兩個磁體異名磁極緊靠一起。

師：說明了什么？

生（齊）：同名磁極相互排斥，異名磁極相互吸引。

師：回答得非常好！

師：活動4 中，被吸引的大頭針能否吸引別的大頭針？說明了什么？

生5：能吸引。說明被吸引的大頭針也具有磁性。

師：原來沒有磁性的物體獲得磁性的過程，稱為磁化。

【設計意圖】通過問題情境，引導學生自主探究，實現知識的有效建構。同時，改進教材實驗方案并自制教具，凸顯了實驗創新教學的魅力，一定程度上培養了學生的創新意識。

3.自主實驗，探究磁場

師：同學們，講臺上的這個大磁針，若要改變它的指向，你有哪些辦法？

生6：用手撥動一下。

師：可以，因為力可以改變物體的運動狀態。若不直接接觸大磁針呢？

生7：對著它的一端吹氣。

師：好辦法！事實上，氣體對它施加了力。若用磁體靠近大磁針一端，會觀察到什么現象？說明了什么？

生8：磁針也會轉動。說明它也能給磁針施加力的作用。

師：磁體周圍實際上存在著一種看不見但能傳遞磁力的特殊物質，稱為磁場。由于無法直接觀察，該怎么研究呢？

生9：可以在它的周圍放小磁針。

師：請大家分組活動，觀察磁體周圍的小磁針磁極指向是否相同，說明了什么。

生10：不相同。說明磁場有方向。

師：在物理學中，小磁針靜止時N 極所指的方向規定為該點的磁場方向。請大家用短箭頭標出不同位置小磁針N 極所指的方向，觀察箭頭排列是否有規律可循。

生11：沒有發現規律。

師：可能是磁針數量太少。還有別的辦法嗎？

生12：把幾個小組記錄現象的透明塑料板疊放后進行觀察，這就相當于放了更多的小磁針。

師：為你的聰明才智點贊！現在能觀察到它周圍磁場分布的特點嗎？

生13：順著各小磁針N 極指向，斷斷續續出現一些帶有箭頭的短線段，還是不太明顯。

師：為了更直觀地觀察磁場分布特點，我們可以在它周圍撒一些鐵屑，為什么呢？

生（齊）：鐵屑會被磁化成小磁針。

師：回答得太棒了！（投影演示）現在，大家觀察到什么現象？

生14：鐵屑好像排列成許多條曲線。

師：沒錯。根據鐵屑排列情況，我們用一條條帶箭頭的曲線把磁體磁場分布情況表示出來，這些曲線被稱為磁感線。下面，請大家仔細觀察磁體周圍的這些磁感線分布有何特點，是否真實存在。

生15：這些磁感線都是假想的，實際不存在。

生16：磁體磁極附近的磁感線分布密集，中間位置分布較稀疏。

師：是的。磁場越強的地方，磁感線越密集；磁場越弱的地方，磁感線越稀疏。

生17：它從磁體N極出發，回到S極。

師：觀察得真仔細！磁感線上某點磁場方向與該點的切線方向一致。

【設計意圖】在尊重教材知識序的基礎上，當磁體靠近磁針使其發生偏轉，證明了磁場存在；根據磁針指向不同，說明了磁場是有方向的；然后通過實驗，使磁場分布特點形象化、直觀化，為磁感線模型的構建搭建了思維階梯。同時利用“疊加”方法分析實驗數據，使實驗結論更具有普遍意義。

4.揭秘魔術，呼應開頭

師：剛才魔術表演時用的燈泡實際上是一個磁控燈泡。它由三個可以發出不同顏色光的LED 燈、電源和開關組成。大家知道這三個燈泡是怎樣連接的嗎？

生（齊）：并聯。

師：為什么？

生（齊）：并聯電路中，各用電器之間互不影響。

師：沒錯。控制燈泡是否發光的“機關”在老師的手指上，你知道是什么嗎？

生18：戒指。

師：是的。這枚戒指是由磁性很強的銣磁鐵制成的。當它靠近開關位置時，吸引開關使其閉合，電路接通燈泡發光。明白了嗎？（電路圖略。）

生（齊）：明白！

師：好的。這節課我們就一起學習到這兒，同學們再見！

【設計意圖】揭秘小魔術不僅是為了呼應開頭，也是為了培養學生主動探究魔術背后科學原理的意識，讓學生學會用思做共融的方法來解決生活中所遇到的實際問題，以期不斷提升他們的核心素養。

三、教學反思

江蘇省無錫市教科院許幫正老師曾多次提到，初中物理教學要注重實驗探究，同時要以問題鏈的方式設計恰當的學習進階，以培養學生科學思維。筆者深深贊同該教學方式，認為其非常符合初中物理課堂教學實情，遂嘗試依照許老師的教學方式對“磁體與磁場”一節進行設計，希望對廣大同行的物理教學有所啟發。

創設真實情境。創設好的情境能夠引發學生提出好的問題，激發他們學習的興趣。只有處于有趣情境中，才能彰顯課堂的靈動性，讓學生自覺實現知識建構。在導入環節，筆者以磁控燈為道具進行了一場有趣的魔術表演，充分調動了學生渴望探索魔術背后科學原理的欲望，為新知的學習埋下伏筆。

搭建思維載體。新課標所強調的“突出問題導向”，實際上就是思維載體搭建的過程，通過問題鏈引領學生思維進階，實現物理概念、規律等知識的有效建構。本節課由單個磁針到多個磁針，再到利用鐵屑來探究磁體周圍磁場的分布特點，連點成線，讓學生可以形象直觀地“觀察”磁感線的分布特點，為磁感線模型的構建奠定了基礎。

開展實驗探究。實驗探究是科學探究的重要組成部分，是以問題為導引，以觀察為抓手，以思維為中心的探究過程，充分體現了新課標對科學探究的要求，讓學生在創造性解決問題的過程中培養科學思維與實驗探究能力。在“認識磁體”環節，屏顯問題引導學生自主探究，實現了物理概念、物理規律的有效建構，順利達成了教學目標。

但在實際教學中，本節課也暴露一些缺陷或不足。比如，磁控燈泡作為魔術道具，在一定程度上滿足了學生的好奇心。但在揭秘環節，學生無法直接觀察電路的實際連接情況，是有一些遺憾的。再如，探究磁體周圍磁場分布特點，筆者想創新地運用“疊加”思想解決問題，卻發現學生很難想到將透明膠片疊加。可見，實驗創新設計時一定要充分考慮學生的認知層次，這樣實驗方案才能增益于課堂教學。