《磁生电》魔术表演教学

《磁生电》魔术表演教学天津市滨海新区大港油田第四中学胡清月使用教材人教版九年级物理第二十章第五节《磁生电》二、实验器材（1）“水生电”魔术器材：烧瓶、塑料管、塑料套、磁铁、线圈、蓝墨水、玻璃纸、导线、灵敏电流计。（2）“断电生光”魔术器材：电源、开关、电动机（发电机）、导线、发光二极管。（3）“是真的吗？”三个互动求证魔术器材：磁铁、无线充电电感耦合装置、纸盒、锂电池灯泡。三、实验创新要点/改进要点（1）利用魔术制作出不可思议的现象，形成视觉、思维的冲击力，使学生对物理现象获得生动深刻的印象，有效激发学生的好奇心。此外教师的演示对学生的实验技能和素养有一定的示范作用。（2）创新融合了中央财经频道“是真的吗？”节目。注重知识的实际应用，培养观察力、想象力、培养“去伪存真”的科学意识，传达严谨科学的学习态度，并适时对魔术进行简单揭秘，拓宽了学生的视野，激发学生学习兴趣和探索热情。（3）体现“小实验、大智慧”，蕴含着创造教育的因素。且成本低廉，易于普及。这些特点体现了核心素养的思想精髓。意在告诉学生，看似复杂的物体，其实都是由简单的结构加工而成。看似不可思议、变换莫测的现象其实背后都是简单的原理支持。要敢于解剖复杂事物，肢解复杂原理，鼓励孩子勤于动手，挖掘资源，大胆发明创造，实现从物理走向社会。四、实验原理/实验设计思路（一）实验原理电磁感应原理：闭合电路的部分导体在磁场中做切割磁感线运动，从而产生感应电流。（二）实验设计思路（1）利用魔术制作出不可思议的现象，形成视觉、思维的冲击力，使学生对物理现象获得生动深刻的印象，有效激发学生的好奇心。此外教师的演示对学生的实验技能和素养有一定的示范作用。（2）创新融合了中央财经频道“是真的吗？”节目。注重知识的实际应用，培养观察力、想象力、培养“去伪存真”的科学意识，传达严谨科学的学习态度，并适时对魔术进行简单揭秘，拓宽了学生的视野，激发学生学习兴趣和探索热情。（3）体现“小实验、大智慧”，蕴含着创造教育的因素。且成本低廉，易于普及。这些特点体现了核心素养的思想精髓。意在告诉学生，看似复杂的物体，其实都是由简单的结构加工而成。看似不可思议、变幻莫测的现象其实背后都是简单的原理支持。要敢于解剖复杂事物，肢解复杂原理，鼓励孩子勤于动手，挖掘资源，大胆发明创造，从而实现从物理走向社会。五、实验教学目标（1）以中国古代魔术表演智慧为引入，激发学生的民族自豪感。（2）魔术表演的直观感染力——新课引入。“水生电“魔术和”断电生光”魔术创设情境，用来引入新课，激发学生学习的兴趣。（3）魔术的思考和跟踪——落实“产生感应电流的条件”。创新融合中央财经频道“是真的吗？”节目，突破传统的机械记忆模式，突出本节课的重点，突破本节课的难点。实验教学内容（1）魔术1：“水生电”魔术。详见视频解析。（2）魔术2：“断电生光”魔术。详见视频解析。（3）魔术3：线圈靠近磁铁就能产生感应电流，让二极管发光，这是真的吗？详见视频解析。（4）魔术4：普通照明灯泡做切割磁感线运动就可以产生感应电流，这是真的吗？详见视频解析。（5）魔术5：磁铁绕上铜线就能产生感应电流？这是真的吗？详见视频解析。实验教学过程（一）教学流程概述（1）教师演示实验，进行魔术表演，设置悬念，激发学生的好奇心，吸引学生的注意力，渴望获取新知识。（2）随着分组实验的逐步开展，教师顺势对器材进行逐步拆解，提升学生的科学思维能力，动手能力及分析归纳总结能力。（3）学生根据所学内容对实验原理进行解密，升华学生的科学推理能力。（4）利用所学内容，结合所需器材进行拓展延申，基于事实证据和科学推理的基础上，培养学生提出创设性见解的品格和能力。（二）教学过程分解（1）魔术的直观感染力——新课引入在导入部分，教材的引入相对单一，缺乏吸引力。因此利用魔术，制作出不可思议的现象。引起学生对其中蕴含奥秘的探索欲望，进而引入与其有关的概念规律。1）魔术1：“水生电”魔术——蓝色的液体可以发电吗？（如图1、图2）图1图2当烧瓶静止，灵敏电流计没有偏转，晃动起来，灵敏电流计发生偏转。从出示仪器到进行表演的全过程，都给学生以多方面的刺激，同时势必会激发学生的思考。所需实验器材：烧瓶，塑料管、塑料套、磁铁、线圈，蓝墨水、玻璃纸、导线、灵敏电流计。核心部件是摇摇棒的制作。采用略小于烧瓶直径的塑料管，外面缠上线圈，里面加上磁铁，两端用塑料套封闭。烧瓶加上蓝色墨水，将摇摇棒藏在烧瓶的瓶径，外面用玻璃纸包裹，当晃动烧瓶，学生只能看见水的晃动，但是其实是管内磁铁做相对运动，从而产生感应电流，灵敏电流计发生偏转。“水生电”魔术的解密环节则放在学生体会切割的相对性实验之后，对传统切割的概念进行翻转，并在此环节前后整合。目的是引导学生将摇摇棒运用到生活，自制“摇摇手电筒”，建立“学以致用”的科学理念，敢于利用所学知识发明创造。但是“摇摇手电筒”所需电流较大，因此为学生创造困难情境，引导学生对现有摇摇棒进行思维加工，学生自然想到从影响感应电流大小的因素入手，对现有困难进行有效改进，体现了战胜困难与享受成功的情感价值。2）魔术2：“断电生光”魔术——失去电源二极管还能发光吗？（如图3、图4）图3图4将教材中的疑问用实验的形式进行包装，设置悬念。将电动机和二极管并联，闭合开关，二极管发光，电动机转动。将电源与用电器分离，摇动手柄，二极管重新发光。实验器材有电源、开关、电动机、导线、发光二极管。同样的磁铁和线圈，电动机也可以作为发电机使用，展现了电生磁和磁生电的思维互逆性，以及事物之间的对称性。“断电生光”魔术的解密，则放在发电机的原理学习之后，学生自然可以说出其中的工作原理，同时为电磁感应在生产生活、军事领域中的应用做衔接。（2）魔术的思考和跟踪——“产生感应电流的条件”的应用直观教学为学生提供了建立概念所必要的感性认识的材料。然而，确定事物与现象之间的因果关系，需要实践与思考相结合。学生在学习了“产生感应电流的条件”后，对于“闭合电路”“部分导体”“切割磁感线运动”三个条件