高中物理教学版 3-2 电磁感应“划时代发现”教学设计
习安市第83中学党洪
教学设计 插画设计思路： 针对法拉第发现电磁感应现象的过程，本课的设计思路是： 运用科学史的探究式教学法，带领学生对事件进行历史探索，借鉴历史发现过程，并采用引导和讨论活动的形式，让学生了解当时的知识和认知背景， “体验”法拉第探索的主要过程，体验法拉第研究的思路和方法，充分理解法拉第的科学方法和科学精神。设计理念：《物理课程标准》强调“以培养科学素养为目的”、“培养和发展学生的自主学习能力”、“培养学生科学思考和科学探索的能力”。即通过科学教育，使学生逐渐理解科学的精髓，乐于探索，从整体上理解自然界，形成科学的思维习惯，增强科学探索和解决实际问题的能力。作为电磁感应知识的介绍和准备，本课程在渗透物理学史的教学活动中进行。借助物理学史，学生可以体验科学发现的过程，激发学生对科学的兴趣和好奇心，培养学生的科学素养，提高学生的探索能力。分析： 从物理学的角度来看，电磁感应在电磁学中起着举足轻重的作用。如果说静电场和磁场的知识是电磁学的基础高中物理史实，那么电磁感应就是电磁学的核心。正是因为电磁感应的发现，电与磁的关系才得以充分揭示，人类社会的技术应用水平发生了划时代的变化。
2. 教学目标
1. 物理概念：
（1） 了解与发现电流和电磁感应的磁效应相关的物理学历史。
（2） 了解电磁感应和感应电流的定义。
2. 科学思维和科学探究：了解在研究物理问题时，在科学探究中提出问题、观察实验、分析和论证以及总结的重要性。
3. 科学的态度和责任感：
（1） 了解科学家对自然现象和自然规律的猜想在科学发现中的重要性。
（2） 了解信念和机会在科学发现中的作用，并理解科学探究的方法和困难过程。
三。教学重点和难点
1. 教学重点：了解与发现电流和电磁感应的磁效应相关的物理学历史。了解科学探究的方法和困难过程。培养不怕失败、勇敢面对挫折的坚强意志。
2. 教学难点：理解科学探究的方法和难点过程。培养不怕失败、勇敢面对挫折的坚强意志。
四。教学方法：教师启发和引导，学生独立阅读、思考、讨论和交流学习成果。
五。教学方法：PPT课件、演示实验设备、物理投影仪、视频剪辑
六。教学过程：
（1） 回顾旧知识，创造情境，引入新教训
学生们了解了电场和磁场，对电和磁现象有了更深入的理解。知道电荷可以“感应”附近的导体带电，并且电流可以“感应”其周围的磁场，那么可以“感应”电流的磁场呢？答案是肯定的-------我们将从本课的开头开始学习这一点。实验演示了电流的磁效应，提出问题，激发学生的兴趣，并介绍新课程。（实验演示、实验现象、提出问题、启发思考和推广新课程）。
在本课中，我们将了解科学家的探究过程并了解科学真理。
（2） 电流的磁效应------ Oster 的“电磁学”梦想。
问题指导：谁能讲讲 Oster 发现电流磁效应的故事？
学生活动：学生畅所欲言
教师活动： 适当地评论并引导学生阅读有关 发现电流磁效应的教科书。提出以下问题，引导学生思考和回答：
（1） 哪些信念激发了 Oster 找到电和磁之间的联系？在此之前，科学研究的历史背景是怎样的？
（2） Oster 发现电流的磁效应的过程是怎样的？你如何用你学到的东西来解释它？
（3） 奥斯特的研究一帆风顺吗？面对失败，奥斯特表现如何？
（4） 发现电流的磁效应有什么意义？谈谈你的感受。
学生活动：结合反思题，仔细阅读课本，以小组形式讨论，并发表自己的观点。
教师活动：认真聆听，适当评判，及时总结，总结课程（Oster 发现电流的磁效应震惊了整个科学界，也激发了科学家们的探索热情，从而引发了对称思考：既然电流可以引起小磁针的运动，为什么不能用磁铁在导线中产生电流呢？
（3） 法拉第发现电磁感应现象------“磁产生电”。
教师活动：引导学生阅读有关法拉第发现电磁感应的教科书。提出以下问题，引导学生思考和回答：
（1） 奥斯特发现电流的磁效应引发了什么样的哲学思考？法拉第的观点是什么？
（2） 法拉第的研究一帆风顺吗？面对失败，法拉第做了什么？
（3） 法拉第做了很多实验都以失败告终，失败的原因是什么？
（4）法拉第在多次失败后终于发现了电磁感应现象，而他发现电磁感应现象的具体过程又是怎样的呢？之后，他做了很多实验并取得了成功，他认为成功的“秘诀”是什么？
（5） 您从法拉第对电磁感应现象的探索中学到了什么？谈谈你自己的经历。
学生活动：结合反思题，仔细阅读课本，以小组形式讨论，并发表自己的观点。
教师活动：认真倾听，适切评议，激发评价，总结
（4） 理解电磁感应现象
演示实验：展示法拉第用过的线圈（图），展示实验设备，两个线圈缠绕在同一个铁环上，一个线圈接电源，一个线圈接电流表，当第一个线圈通电断电时，观察电流表指针是否偏转？当开关合闸且电流稳定时，仔细观察电流表的指针是否再次偏转？
实验现象：在开关电源的瞬间，电流表指针偏转。当电流保持恒定时，指针不会偏转。
教师活动：这个实验是法拉第首次成功发现电磁感应。法拉第立即意识到，“磁和电”是一种只能在变化和运动过程中出现的效果。于是，他设计并完成了许多实验，其中涌出各种“磁电”现象，并总结了磁场引起的各种类型的电流。
演示实验：
教师活动：引导学生观察和总结磁场引起的电流有哪些类型？
综上所述：电流变化、磁场变化、运动恒流、磁铁移动、导体在磁场中移动
教师活动：指导学生总结什么是电磁感应和感应电流？
学生活动：学生思考和回答，老师指导和补充。
摘要： 1. 电磁感应：利用磁场产生电流的现象称为电磁感应。
2、感应电流：电磁感应现象中产生的电流称为感应电流。
（5）对电磁感应现象的理解 ----- “跑”了，错失了机会
史实：1820 年，奥斯特的磁效应发表后，在科学界引起了很大的反响，科学家们认为既然“电可以产生磁”，反过来，“磁也能产生电”。可以说，实现“磁和电”是当时许多科学家的愿望，例如Ampère、等人为此付出了艰辛的努力，但都失败了。在这个问题上，没有人比 更令人遗憾。1825 年，科拉顿做了一个这样的实验，他将磁铁插入连接到敏感检流计的螺旋线圈中，以观察线圈中是否有电流。不过，在实验过程中，为了消除磁铁在移动时对敏感电流计的影响， 通过一根长线将连接到螺旋线圈的敏感电流计放入了另一个房间，他认为，无论如何，产生的电流应该是“稳定的”（当时科学界认为磁场产生的电应该是“稳定的”）， 插入磁铁后，如果有电流，跑到另一个房间观察就太晚了，就这样，科拉顿开始了实验。然而，无论他跑得有多快，他看到的振镜指针都指向了“0”刻度上的位置。 失败了。 的这次失败是什么样的失败？后世有各种各样的讨论。
意见不一
有人说这是一次 “成功的失败”。因为 的实验装置设计得恰到好处高中物理史实，如果磁铁的磁性足够大，导线电阻不大，并且检流计非常敏感，那么当 将磁铁插入螺旋线圈时，检流计指针确实会摆动。换句话说，电磁感应实验成功了，但 没有看到，他仍然“跑得太慢”，甚至没有看到振镜指针向后摆动
有人说这是一次“令人遗憾的失败”。因为如果科拉顿在另一个房间里有助手，或者如果科拉顿把电流计放在他能看到的同一个房间里，那么成功的桂冠就属于科拉顿了。
有人说这是一次“真正的失败”。因为科拉顿一直没能改变主意，从“稳态”的猜想变成了“瞬态”的考虑，他想不出要请助手帮忙，或者把检流计带到同一个房间。事实上，法拉第总结了他人和自己之前失败的教训，决定不拘泥于“稳态”的猜想网校头条，最终在 1831 年 8 月观察到电磁感应现象。科拉顿只能带着永恒的遗憾离开。
（6） 对电磁感应现象的理解 ----- 安培 “坐 ” 错失良机
历史事实：留给学生课后查阅资料
本节的结束语：奥斯特发现了电流的磁效应，这证实了电现象与磁现象有关;法拉第对电磁感应现象的发现，提高了人们对电与磁内在关系的理解，宣告了电磁学作为一门统一学科的诞生，为电磁学的发展做出了重大贡献，为麦克斯韦电磁场理论奠定了基础。它使人们的生活从蒸汽时代迈向电气化时代，正是因为法拉第的贡献，我们现在才享受到无处不在的电和磁的世界。
作业：阅读教科书：P3 Trail 并谈论您自己的想法和个人观点
板书设计：4.1 划时代的发现
1. 奥斯特的梦想成真了“电磁学”。
电和磁似乎无关紧要→观念的转变令人怀疑→几次研究都没有成果→机会偏爱和限制被打破
2. 法拉第的核心是“磁和电”。
对称思维、创新路径→思维挫折→磁力和电力在动态→毅力真理中
3. 电磁感应
电磁感应：利用磁场产生电流的现象称为电磁感应。
感应电流：电磁感应现象中产生的电流称为感应电流
课后反思：以“划时代发现”为单独课，主要目的是通过研究法拉第电磁感应现象的历史事实，培养学生的科学方法和科学精神。奥斯特的发现改变了人们的自然观、世界观和思维方式，法拉第的发现拉开了人类社会电气化时代的序幕。科学史上的许多重要发现和发明，往往被人们有意识无意识地披上了神秘的光环，仿佛科学家是呼风呼雨的魔术师。其实，有着绝妙思维的奥斯特和法拉第，在大发现的过程中，也受到了历史局限的束缚，也存在着“荒谬”的疏忽和失误。他们很棒，但也是可以学习的真实人。通过本课的学习，学生可以抹去科学家头上的光环，正确认识失败。同时，我坚信，如果我有这样的机会，我也会成为一名发现者。”
习安市第83中学党洪