初中物理九年级（鲁教版五四制）下册《磁现象》核心素养教学设计

初中物理九年级（鲁教版五四制）下册《磁现象》核心素养教学设计

一、教学背景分析

（一）【基础】课标要求与教材解读

本节课内容对应于《义务教育物理课程标准（2022年版）》中“能量”主题下的“电磁能”部分。课标明确要求学生通过实验认识磁场，知道地磁场。鲁教版（五四制）九年级下册第十六章《电磁现象》是初中物理电学部分的延伸与拓展，也是整个中学物理电磁学体系的开端。本节《磁现象》作为章首课，承担着建立基本概念、激发学习兴趣、铺垫后续知识（如电生磁、磁场对电流的作用、电磁感应）的重任。教材从学生熟悉的磁体入手，通过实验探究逐步揭示磁性、磁极、磁化等现象，进而通过类比和转换法引入抽象的“磁场”概念，并借助“磁感线”这一理想化模型来形象描述磁场，最后介绍地磁场，将知识与自然现象和古代文明成就相联系。

（二）【重要】学情深度剖析

1、知识储备层面：九年级学生通过小学科学课程及生活经验（如磁力玩具、指南针、磁吸扣等），对磁体有初步的、零散的感性认识，知道磁铁能吸铁，知道同名磁极相斥等部分表象。但他们对磁性的本质、磁场的存在及分布缺乏系统、科学的理解，认知停留在宏观现象层面。

2、能力发展层面：经过近两年的初中物理学习，学生已经具备了一定的观察、实验能力和初步的逻辑推理能力。他们经历了如“探究光的反射定律”、“探究凸透镜成像规律”等探究过程，对控制变量法、转换法有一定的了解。然而，“磁场”是学生继学习“光线”之后再次接触一个完全看不见、摸不着的抽象概念，如何从“场”的视角认识物质间的相互作用，对学生的抽象思维能力和空间想象能力提出了较高要求，这将是本节课的认知冲突点和思维生长点。

3、心理特征层面：九年级学生好奇心强，对动手实验充满兴趣，但注意力易分散，逻辑思维的严谨性有待加强。因此，教学设计需以新奇有趣的实验现象吸引注意，以层层递进的问题链驱动思维，引导他们从现象走向本质，从感性走向理性。

（三）【难点】核心概念界定

1、磁场：存在于磁体周围的一种看不见、摸不着的特殊物质，它对放入其中的磁体产生力的作用。这是学生首次接触“场”的概念，是物质存在形式的拓展。

2、磁感线：为了形象地描述磁场而引入的假想曲线，其上某点的切线方向表示该点磁场方向，曲线的疏密程度表示磁场的强弱。这是一个重要的物理模型，需强调其“模型”属性，避免学生误认为它是真实存在的线。

二、【基础】教学目标与核心素养

1、物理观念：

（1）通过实验观察与归纳，形成“磁性”、“磁体”、“磁极”的初步物质观念。

（2）理解“磁极间相互作用规律”，形成相互作用与力的观念。

（3）建立“磁场”这一特殊物质的观念，并能用其解释磁体间的非接触力。

2、科学思维：

（1）通过观察磁体周围铁屑的分布和小磁针的指向，运用“模型法”建构“磁感线”概念，体会理想化模型在物理学研究中的作用。

（2）通过“磁场”概念的建立，深化“转换法”（如通过小磁针的偏转感知磁场）的应用，培养抽象思维能力。

3、科学探究：

（1）经历探究磁极间相互作用规律的过程，能根据现象归纳总结规律。

（2）经历探究条形磁体周围磁场分布的过程，能通过小组合作设计简单方案，收集实验证据，并基于证据得出磁场分布特征。

4、科学态度与责任：

（1）通过了解我国古代指南针（司南）及沈括记载磁偏角的成就，增强民族自豪感和文化自信。

（2）通过探究活动，培养尊重事实、实事求是、合作交流的科学态度，以及将科学知识服务于人类的意识。

三、【基础】教学重难点

1、教学重点：磁极间的相互作用规律；磁场概念的建立；会用磁感线描述磁体周围的磁场。

2、教学难点：理解磁场的客观存在性；理解磁感线是描述磁场的模型，而非真实存在的曲线；掌握用磁感线描绘不同磁体磁场分布的方法。

四、【基础】教学准备

1、实验器材（分组探究）：条形磁体、蹄形磁体、小磁针多个、铁屑、铁架台、细线、透明塑料板（或硬纸板）、各种材料的小物件（铁钉、钢针、铝片、铜片、塑料片、硬币等）、装有铁屑的透明塑料瓶、玻璃板、橡皮泥。

2、演示器材：大型条形磁体、旋转的指南针模型、地磁场模型动画（或视频）、实物展台。

3、教学资源：多媒体课件（含古代司南图片、现代磁应用视频、磁感线动态图）、导学案。

五、【非常重要】教学实施过程（核心环节）

（一）【热点】创设情境，引入新课（预期3分钟）

教师活动：演示一个“悬空指南”的小魔术。将一个用细线悬挂的小磁针（事先藏好）放在透明塑料盒中，盖上盖子。教师手拿一个“神秘魔棒”（实际是条形磁体，用布包裹）在盒外缓慢移动，盒内的小磁针随之转动。当魔棒静止指向某一方向时，盒内小磁针也静止指向该方向。教师提问：“我没有碰到小磁针，是什么力量让它听我的话？”并引导学生拆解“街头骗局”中用磁铁控制漂浮物体的原理，从而引出对看不见的物质“磁场”的探索。

设计意图：利用魔术和反骗局的情境，迅速抓住学生的好奇心，制造认知冲突，激发探究看不见、摸不着的作用力的欲望，自然过渡到“磁场”主题。

（二）【基础】拾级而上，探究磁现象（预期15分钟）

1、【基础】探究一：磁性认识

任务驱动：每组一个器材盒，内含铁钉、钢锯条、铝片、铜钥匙、塑料尺、橡皮、一角硬币（铁质）和五角硬币（铜质）等。教师设问：“磁铁究竟能吸引哪些物质？请用条形磁体试一试，并将实验结果分类记录。”

学生活动：动手实验，发现磁体只能吸引铁、钴、镍及其合金（如铁钉、钢锯条），而不能吸引铝、铜、塑料等。

概念生成：教师引导学生归纳出“磁性”和“磁体”的定义，并指出铁钴镍是磁性材料。【基础】此处要特别强调，磁体并非能吸引所有的金属，纠正学生可能存在的“磁铁吸所有金属”的迷思概念。

2、【重要】探究二：磁极与磁极间作用

任务驱动：（1）用条形磁体去吸引一堆铁屑，然后取出，观察铁屑在磁体上的分布情况，这说明什么？（2）用细线将条形磁体悬挂起来，待其静止后，观察它的指向，反复几次，有何发现？（3）用一个磁体的N极去靠近悬挂磁体的N极和S极，分别观察现象。

学生活动：分组实验，观察到铁屑主要集中在磁体两端，说明两端磁性最强，引出“磁极”概念。观察到悬挂的磁体总是一端指南、一端指北，教师顺势介绍指南的为南极（S极），指北的为北极（N极）。通过相互作用实验，学生能直观总结出“同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引”的规律。【高频考点】【重要】

拓展思考：教师提问：“如果一块条形磁体不小心摔成两段，它会有几个磁极？”引导学生思考“每一个磁体都有两个磁极”这一特性，并通过实物演示（摔断的磁体仍能吸起铁钉且两端磁性最强）予以证明，加深理解。

3、【基础】探究三：磁化现象

任务驱动：教师演示“钢针变磁针”。将一根普通的大头针靠近铁屑，不吸引。然后在大头针上用力摩擦条形磁体的某一极数次后，再靠近铁屑，铁屑被吸起。提问：“大头针为什么突然有了磁性？”

学生活动：观察并思考，理解“磁化”的概念。

联系生活：教师引导学生列举生活中磁化的应用（如记录信息的磁带、硬盘磁头）和危害（如机械手表被磁化后走时不准、银行卡靠近磁体消磁）。【基础】让学生明白科学是把双刃剑，需合理应用。

（三）【难点】突破难点，构建磁场概念（预期20分钟）

1、转换法感知磁场存在

问题递进：回顾引入环节的魔术，结合刚才磁极间不接触却能相互作用的实验，追问：“磁体之间没有直接接触，它们的相互作用靠的是什么？这类似于我们学过的哪种现象？”

类比迁移：引导学生类比“风”虽然看不见，但可以通过树枝摇动、旗帜飘动来感知。从而引出，磁体周围也存在着一种看不见、摸不着的特殊物质——【重要】磁场。小磁针在磁场中受力偏转，就是磁场存在的证据。这里要强调转换法的作用。

2、定性与定量结合研究磁场方向

定性感知：在条形磁体周围的不同位置放置多个小磁针，观察小磁针静止时的指向。学生惊奇地发现，不同位置的小磁针指向不同，说明磁场具有方向性。

定量规定：教师讲解，物理学中把小磁针静止时北极（N极）所指的方向规定为该点的磁场方向。【热点】【重要】

3、模型法建构磁感线

实验铺垫（铁屑示形）：教师演示，在条形磁体上方放一块透明玻璃板，均匀撒上薄薄一层细铁屑，轻轻敲击玻璃板。学生观察到铁屑排列成一条条规则的、从一极到另一极的平滑曲线。教师解释：铁屑被磁化后变成无数个小磁针，在磁场中排列起来，显示出磁场的“形状”。

模型建构：教师引导，为了更清晰地描述磁场，我们沿着铁屑排列的痕迹，画出一条条带箭头的曲线，这就是【难点】磁感线。箭头的方向表示该点的磁场方向（即小磁针N极指向）。

师生归纳磁感线的基本特征（结合多媒体动画演示）：【高频考点】【重要】

（1）磁感线是假想的模型，实际并不存在，但磁场是真实存在的。

（2）磁体外部，磁感线都是从N极出发，回到S极。内部则从S到N，形成闭合曲线。

（3）磁感线上任意一点的切线方向，都与该点磁场方向一致。

（4）磁感线的疏密表示磁场的强弱。磁极处磁感线最密，磁场最强。

（5）任何两条磁感线都不会相交（因为一点只有一个磁场方向）。

学以致用：小组合作，在导学案的图上，尝试画出条形磁体、蹄形磁体的磁感线分布，并标出方向。教师巡视指导，选取优秀作品展示点评。【高频考点】

（四）【基础】拓展视野，认识地磁场（预期5分钟）

1、问题驱动：既然小磁针静止时总是指南北，这说明地球本身就是一个大磁体。地球周围的磁场叫地磁场。

2、自主阅读与模型建构：请学生快速阅读教材“地磁场”部分，思考并回答：（1）地磁场的分布类似于什么磁体？（2）地磁的北极在地理的什么位置附近？（3）什么是磁偏角？最早记录这一现象的是我国哪位学者？

3、模型纠错：学生在回答第二个问题时容易混淆，教师需结合板画强调：【难点】“地磁北极在地理南极附近，地磁南极在地理北极附近。”这是异名磁极相互吸引的结果。这一结论可以通过动画展示地球内部假想的条形磁体来加深印象。

4、情感升华：展示我国古代司南的图片，介绍宋代沈括在《梦溪笔谈》中最早精确记载磁偏角的事实，比西方早四百多年，激发学生的民族自豪感。

六、【基础】巩固与反馈

（一）课堂即时检测

1、【基础】判断下列说法是否正确：

（1）磁体可以吸引铜、铝等金属。（）

（2）同名磁极相吸引，异名磁极相排斥。（）

（3）磁感线是磁场中真实存在的曲线。（）

2、【重要】如图，甲、乙为两个条形磁铁的两个磁极，根据图中小磁针静止时的指向，可以判断（）

A.甲是N极，乙是S极

B.甲、乙都是N极

C.甲、乙都是S极

D.甲是S极，乙是N极

3、【高频考点】关于磁感线，下列说法正确的是（）

A.磁感线最密集的地方，磁场最弱

B.磁感线是磁场中实际存在的曲线

C.磁感线的方向总是从N极指向S极

D.磁感线上某点的切线方向就是该点的磁场方向

4、【热点】信鸽能够千里归巢，是靠地磁场来导航的。若在信鸽飞行途中的地面下埋设一条与信鸽飞行方向平行的强条形磁铁，则信鸽可能会（）

A.直接飞回家

B.迷失方向

C.飞得更快

D.飞得更慢

（二）课堂总结与思维导图

教师引导学生共同构建本节内容的思维导图，以“磁现象”为核心，发散出“磁性-磁体-磁极-磁化”、“磁场-方向-描述-磁感线”、“地磁场”三大主干，并将物理方法（转换法、模型法）标注在旁边，形成结构化知识体系。

七、【重要】板书设计

第一节磁现象

一、磁现象

1、磁性：吸引铁、钴、镍等物质的性质。

2、磁体：具有磁性的物体。（每一个磁体都有两个磁极）

3、磁极：磁体上磁性最强的部分。南极（S极）北极（N极）

4、磁极间作用规律：同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引。

5、磁化：使原来没有磁性的物体获得磁性的过程。

二、磁场

1、定义：磁体周围存在的一种看不见、摸不着的特殊物质。

2、基本性质：对放入其中的磁体产生力的作用。

3、方向规定：小磁针静止时N极所指的方向。

三、磁感线——描述磁场的模型

1、特点：外部N→S；疏密表强弱；切线表方向；闭合不相交。

四、地磁场

1、地球周围存在的磁场。

2、分布：类似条形磁体。

3、特点：地磁北极在地理南极附近；地磁南极在地理北极附近。（磁偏角——沈括）

八、【基础】教学反思与评价

本节课的设计力求体现“从生活走向物理，从物理走向社会”的理念，将核心素养的培养