4.1《划时代的发现》教学设计

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1、4.1《划时代的发现》教学设计蒋显翠昭通市盐津县第三中学一、课时安排1课时二、教材分析1820年奥斯特发现电流的磁效应，使整个科学界受到了极大的震动，这一发现揭示了长期以来认为性质不同的电现象与磁现象之间的联系，法拉第赞扬道：“它突然打开了科学中一个黑暗领域的大门，使其充满光明。”法拉第坚信：磁与电之间也应该有类似的“感应”。法拉第于1821年提出“由磁产生电”的大胆设想，并开始了十年艰苦的探索。在这十年中，他失败了，再探索，再失败，再探索．．．．终于于1831年取得了成功！法拉第发现的电磁感应使人们对电和磁内在联

2、系的认识更加完善，宣告了电磁学作为一门统一学科的诞生，为电磁学的发展作出了重大贡献。因此这节课是在课堂教学中对学生进行科学方法和科学精神教育的好素材。三、教学目标（一）知识与技能1.学习电流的磁效应和电磁感应现象的发现相关的物理学史；2.学习电磁感应、感应电流的定义，理解产生感应电流的条件。（二）过程与方法1.通过阅读使学生掌握自然现象之间是相互联系和相互转化的；2.通过学习了解科学家们在探究过程中的失败和贡献，从中学习科学探究中提出问题、观察实验、分析论证、归纳总结等要素在研究物理问题时的重要性。（三）情感、态度

3、与价值观1.领会科学家对自然现象、自然规律的某些猜想在科学发现中的重要性。2.以科学家不怕失败、勇敢面对挫折的坚强意志激励自己。四、教学重难点1.教学重点：体会人类探究自然规律的科学态度和科学精神。2.教学难点：感悟科学发展的历程，体验科学家的科学探究方法与研究思路。五、教学方法1．讲授法：教师讲授奥斯特发现电磁感应现象的历史背景；2．问题探究法：教师组织有效的问题引导学生探究；六、教学过程（一）请你回忆1.在初中物理学习中，你做过的哪些实验说明电现象与磁现象之间是有联系的？2.通过初中物理的学习，你认为电路中产生

4、感应电流的条件是什么？（二）探究新知（1）奥斯特梦圆“电生磁”（课件演示电流的磁效应）学生活动：在以下问题的引导下，请你阅读教材中有关奥斯特发现电流磁效应的内容，思考并回答：问题1：奥斯特寻找电与磁的联系之前，科学研究领域存在怎样的历史背景？（①19世纪20年代之前，电和磁的研究始终独立地发展着。②18世纪中叶，人们发现雷电能使刀叉、钢针磁化等现象，但包括库仑在内的众多物理学家仍然认为电和磁是互不相关的。③18世纪末，人们开始思考不同自然现象之间的联系。哲学家康德提出了各种自然现象之间相互联系和相互转化的思想。④奥

5、斯特坚信电与磁之间可能存在着某种联系。）问题2：奥斯特在什么思想的启发下，发现了电流的磁效应的？（哲学家康德提出了各种自然现象之间相互联系和相互转化的思想。）问题3：1803年奥斯特总结了一句话内容是什么？（“人们的物理学将不再是关于运动、热、空气、光、电、磁以及人们所知道的任何其他现象的零散的罗列，人们将把整个宇宙容纳在一个体系中。”）问题4：1820年4月，奥斯特意外发现了什么？（奥斯特在1820年4月的一次演讲中，碰巧在南北方向的导线下面放置了一枚小磁针。当电源接通时，小磁针发生了转动。说明电流对小磁针产生了

6、作用，证明电流在其周围产生了磁场。这就是发现电流磁效应的过程。）问题5：电流磁效应的发现有何意义？谈谈自己的感受。（电流磁效应的发现揭示了电现象和磁现象之间存在的某种联系。奥斯特的思维和实践突破了人类对电与磁认识的局限性。电流磁效应的发现引发了科学认识领域的思考，推动了电磁学的发展。）（2）法拉第心系“磁生电”（课件演示电磁感应现象）学生活动：引导学生阅读教材有关法拉第发现电磁感应的内容，并回答以下问题：问题1：奥斯特发现电流磁效应引发了怎样的思考？法拉第持怎样的观点？（引发了对称性的思考：既然电流能够引起磁针的运

7、动，那么为什么不能用磁铁使导线中产生电流呢？法拉第认为，既然奥斯特的实验表明有电流就会有磁场，那么有了磁场就一定会有电流。）问题2：法拉第的研究是一帆风顺的吗？法拉第面对失败是怎样做的？（法拉第的研究并不是一帆风顺的。经历了好多次失败，但法拉第始终没有放弃。直到1831年8月29日，他苦苦寻找了10年之久的“磁生电“的效应终于被发现了。）问题3：法拉第在1822年12月、1825年11月、1828年4月作过三次集中的实验研究均以失败告终，失败的原因是什么？（法拉第认为，既然奥斯特的实验表明有电流就有磁场，那么有了磁

8、场就应该有电流。他在实验中用的都是恒定电流产生的磁场。）问题4：史料记载“1831年8月29日这一天，法拉第在接通电池的一刹那，偶然看到检流计指针动了一下，接着便回到了原位，然后就一直停住不动……”法拉第因此发现了电磁感应现象。又有史料记载“瑞士物理学家科拉顿设计了一个利用磁铁在闭合线圈中获取电流的实验：将一块磁铁在螺线管中移动，使导线中产生感应电流。为了排