最新高中物理选修3-2《划时代的发现》公开课教学设计精品版

2020年高中物理选修3-2《划时代的发现》公开课教学设计

精品版

课题：4．1划时代的发现

（人教新课标选修3-2）

教材分析

《划时代的发现》是普通高中课程标准实验教科书《物理》（选修3—2）中的第四章第一节内容，本节主要介绍了电流磁效应和电磁感应现象的发现相关的物理学史，提供了丰富、生动的历史资料，目的是要激发学生的兴趣，引起学生的思考，使学生获得更大的拓展空间。本节的重点是电流磁效应和电磁感应现象的发现过程，在教学中要让学生认识到科学家的研究不是凭空产生的，例如奥斯特研究电流磁效应受到康德等哲学家的“各种自然现象之间相互联系和相互转化”这一思想的影响。法拉第研究磁生电是受到了奥斯特和对称性思想的影响。在他们认定目标后都是经历无数次失败之后才取得成功。因此，在本节课的学习过程中应着重让学生体会到奥斯特、法拉第的科学思想、科学信念和科学态度，从而启迪学生形成正确的科学观，培养其勇于探索科学的精神。

学情分析

通过对选修3-1磁场内容的学习，学生已经熟知电流的磁效应，掌握了通电导体周围磁场分布特点及方向的判断，并能灵活运用相关规律分析通电导体在磁场中的受力及运动，对电与磁之间的联系有了初步的认知，但学生对电流磁效应的发现的历史背景及历程并不熟悉，尤其这其中蕴含的物理文化知之甚少。此外，学生在初中物理部分已经学习过了电磁感应现象，知道导体棒在磁场中做切割磁感线运动闭合回路中会产生感应电流，学生对电磁感应现象发现的历史历程还是比较陌生，对相关的物理学史了解较少，但学生对这些现象发现的历程细节

充满着浓厚兴趣，期待着机会去领略感受其中物理文化精髓。本节课正是基于学生的这些学情进行教学设计展开物理教学。

三维教学目标

◆知识与技能

（1）知道电流磁效应和电磁感应现象发现的过程，并了解相关的物理学史。

（2）知道电磁感应、感应电流的定义。

◆过程与方法

（1）领悟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。

（2）经历电磁感应现象发现过程中失败实验的探究体验过程，领悟科学探究的方法和艰难历程。

（3）通过对电磁统一历程的学习和感受，体会物理学简单、和谐、对称、统一之美。

◆情感态度与价值观

（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。

(1)通过对法拉第科学探索精神的学习，启迪学生形成正确科学观和世界观。

(2)通过探究活动，使学生逐步养成严谨的科学态度和合作精神

教学重点与难点

重点

电流磁效应和电磁感应现象的发现过程。

难点

领悟科学发现的方法和感受其艰难历程。

教学策略

启发式教学、引导式教学、情境式教学、探究式教学

教学准备

演示实验用：直流电源、导线若干、小磁针、开关、灵敏电流计、线圈、铁芯等。

教学过程

大的误导。在相当长的时间内，人们总是在导线的延长线上去寻找电流对磁体的作用。

3、圆梦

奥斯特发现电流磁效应的过程是怎样的？用学过的知识如何解释？

利用课件展示奥斯特发现电流磁效应历史过程，演示奥斯特实验。

引导学生思考，积极回答。

奥斯特的成功是偶然吗？

你知道奥斯特之后又做了哪些研究吗？

通过教师讲述，介绍奥斯特此后的研究。

电流磁效应的发现有何意义？谈谈自己的感受。

教师倾听学生回答，及时给出点评。

通过课件展示当时著名科学家对奥斯特电流磁效应的发现崇高的评价。

二、法拉第心系“磁生电”

1、寻梦

教师活动：引导学生阅读教材有关法拉第发现电磁感应的内容。提出以下问题，引导学生思考并回答：

奥斯特发现电流磁效应引发了怎样的哲学思考？法拉第持怎样的观点？

通过课件展示电流磁效应引发的哲学上对称性的思考及法拉第所持有“磁能转化成电”的信念。

2、追梦

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？

通过课件介绍曾经为梦想奋斗拼搏的地方——法拉第实验室。

演示法拉第曾经失败的几个实

学生结合学

案预习自主思考

回答电流磁效应

发现的历史过

程，并利用已有

知识解释回答电

流磁效应。

学生体会科

学工作者对待科

学问题严肃认真

的态度，严谨缜

密的思维习惯。

师生互动，

解决共性问题

学生结合学

案自主学习预习

内容，积极总结

回答。

学生通过思

考结合自己的失

败经历体验法拉

第追梦的艰辛和

曲折，领会面对

失败只有不抛弃

不放弃，百折不

挠、愈挫愈勇才

能走向成功。

演示实验让

学生再次经历这

一激动人心的时

刻，调动学生参

与课堂的热情。

渗透物理文

化，融入科学精

神、科学态度教

学元素。

渗透科学价

值观、科学与社

会、科学与历史

等人文教育理

念。

通过自主阅

读思考，培养学

生独立分析问题

和解决问题的意

识和习惯。

通过经历科

学家们追梦的历

程丰富学生的情

感体验，培养一

种坚毅执着的人

文情怀。

验。

实验 1. 把一个螺线管与电流计、电池相连接构成回路，把磁极放入螺线管中后，观察电流表示数变化。

实验2. 两根长4英寸长的导线

平行放置, 用两张厚纸将它们隔开, 先把其中的一根导线接到电池的两端通电,再把另一根与电流计相连。

实验3. 将空心螺线管接到电池的两极, 把一直导线引进螺线管, 直导线两端与电流计相连。

实验4. 把两根导线互相缠绕着, 先把其中的一根的两头接到电池上通电, 把另一根的两头接到电流计上。

展示法拉第日记记录的实验结果，激起学生的情感体验和心灵共鸣。

法拉第做了大量实验都是以失败告终，失败的原因是什么？

结合学生回答总结归纳：感应电流不是存在于稳态，而是存在于暂态或变化的过程，静磁和恒定电流是感应不出电的。

根据法拉第实验失败的启示，利用以下器材设计一个能产生感应电流的方案，画出实验方案图。

实验器材：两个线圈、一个环形铁心、一个电源、一个开关。

3、圆梦

通过课件展示法拉第产生感应电流的装置图。

演示：法拉第电磁感应现象

直到1831年8月29日,法拉第寻找10年之久的“磁生电”的效应终于发现了。

通过课件介绍法拉第关于电磁

学生结合老

师的点拨分析思

考，总结概括。

学生自主探

索，大胆尝试，

展示设计方案

图。

学生观察实

验现象，进一步

理解，通过演示

增加感性认识。

学生交流讨

论，形成共识，

参与互动问答。

学生带有感

情的朗读，感受

科学家的鲜为人

知的一面。

培养学生总

结概括、分析归

纳的能力。

充分发挥学

生的自主能动

性，调动学生参

与的积极性。

通过创设情

境，积极感受这

一划时代的发

现。

启发学生要

善于打破传统的

思维定势，不断

培养创新思维。

让学生感受

人文熏陶，经历

物理文化的洗

礼。