九年级 电与磁单元作业设计.docx

电与磁单元作业设计（一）单元基本信息学科物理实施年级九年级设计者淮北团队课程标准模块物理九年级全一册第二十章电与磁使用教材人民教育出版社2013版单元名称电与磁单元课时5课时（二）单元教学规划1 .主题名称：电与磁2 .主题概述：（1）课标和教材分析课标中把“运动和相互作用”作为一级主题，“电和磁”是其下划分的四个二级主题之一，涉及到的内容要求如下：2.4.2通过实验认识磁场。知道地磁场。例3查阅资料，了解我国古代指南针的发明对人类社会发展的贡献。2.4.3通过实验，了解电流周围存在磁场。探究并了解通电螺线管外部磁场的方向。了解电磁铁在生产生活中的应用。2.4.4通过实验，了解通电导线在磁场中会受到力的作用，并知道力的方向与哪些因素有关。例4了解动圈式扬声器的结构和原理。例5了解直流电动机的工作原理。2.4.5探究并了解导体在磁场中运动时产生感应电流的条件。了解电磁感应在生产生活中的应用。例6了解发电机的工作原理。活动建议（1）利用磁体和缝衣针制作指南针，验证同名磁极相互排斥、异名磁极相互吸引。（2）查阅资料，了解我国北斗卫星导航系统的作用和优势，讨论电磁波在卫星通信技术中的应用。（3）查阅资料，了解我国磁悬浮列车的发展状况，讨论电磁技术在其中的应用。认真研读课标，有以下几点理解：一、课标中这一单元内容属于一级主题“运动和相互作用”，本单元一开始就指出磁场是一种新的物质形式，它的客观表现在磁场能对处于其中的磁体（或电流）有力的作用，然后围绕电与磁相互作用的两个对应的方面展开，这一种物质观是建立在相互作用观基础上的，可见，本单元的主要物理观念是相互作用观。此外，本单元专门从能量及其转化的角度对发电机的工作过程进行了说明，这反映的是一种能量观。二、从课标可看出，这个单元以人类对各种自然现象之间的相互联系的认识过程来进行设计和展开的，涉及的物理学史蕴含了丰富的科学思维和方法，包括“模型建构”和“科学论证”等，而这些思维方法也更有利于学生进一步形成“世界是由物质构成的，物质之间是相互联系的”物理观念。三、课标中举例和活动建议部分都是科学探究的素材，且所追求的学习目标各有侧重，整体上体现出由各学习内容，实现不同素养目标的一个较为综合且完整的学科核心素养目标培养体系，以提高学生科学探究能力以及创新的精神。四、本单元中物理学史的涉及也体现了人类对自然现象的认识和对科学知识的应用，渗透了科学.技术.社会.环境(STSE)思想,能使学生感悟到物理学的发展是由一次次重大思想的突破和研究方法的进步所结晶出来的，体会科学家的科学精神，这其中包含着对传统观念的一次次解脱和前辈科学家的独特思考与探索。依据课程标准对教材的分析：本单元在力学和电学的基础上，揭示了神秘莫测的电与磁的紧密联系、电与磁相互依存的关系，以及电和磁在生活生产中的应用。单元各部分内容间相互依存，线索清晰，从对磁现象和磁场的认识，到电生磁及其应用，再到磁生电及其应用，符合单元内容间的知识逻辑，把物质的观念拓展到了磁场，并丰富了运动与相互作用的观念。教材中，有侧重“基于观察和实验提出物理问题、形成猜想和假设”培养的科学探究活动，也有侧重“设计实验”培养的科学探究活动，还有侧重“基于证据得出结论的”培养的科学探究活动；而对于“科学思维”，有些学习内容侧重理论分析的“模型建构”，有些侧重“科学论证”的培养。本单元第一部分“磁现象磁场”首先叙述了历史上人类关于磁现象的观察结果，以及对磁性、磁极以及磁极间相互作用等相关研究的初步成果。教材接着对“磁体的吸铁性、磁极间相互作用等如何发生的”这一问题进行了说明，指出磁体周围存在着磁场这种物质，并讨论了如何对磁场进行“观察”和理论描述。通过小磁针一一铁屑一一磁感线的逻辑顺序，很好地体现了磁感线模型建构的过程和方法，从而定性地描述了磁场的性质。第二部分“电生磁”内容的安排是为了回答磁体磁性，或磁场的起源问题。这里通过运用上一节的磁场观点来解释奥斯特实验现象，既有利于学生深入理解前面所学的知识，又能得到新的结论，从而帮助学生认识到磁现象可能来源于电流效应。对通电螺线管磁场的讨论，既是理论研究的深入，也为从实验层面进行设计和验证提供了可能，是电与磁相互作用的体现。第三部分“电磁铁电磁继电器”既是“电流磁效应”知识的应用，也是对磁场与铁磁性物质间相互作用的继续深入探究。磁之间的相互作用是通过磁场发生的，而通电导线要在其周围激发出磁场，那么磁场就必然会表现出对通电导线有力的作用。第四部分“电动机”中，基于前面的研究和认识，对“磁场对通电导线的作用”进行了实验的探究。接下来研究电动机的构造，则是探索知识向技术进行转化，并应用到实际中去，突出科学与技术的关系。第五部分“磁生电”是研究电与磁相互作用的另一个方面，即磁现象在什么情况下能表现出它的电性质。有了前面的基础知识，再考虑到本问题与“电生磁”问题的对应关系，这一部分内容强调实验设计方案，突出运动与相互作用观的渗透。对于发电机的介绍除体现科学与技术的关系外，也从能量及其转化的角度来反映能量观。(2)单元内容结构化分析按照课标要求找出知识点，对知识点分类归纳形成知识线，找出知识蕴含的方法，关联模块内容主题，形成内容结构(如图1)。再根据课标内容、学业要求找出素养点，将单元内容与学科素养进行关联，内容和素养结构图(如图2)。磁体内容结构磁现象吸铁性指磁发生;科学探究：磁化碌极间的相互作用发电机驰靛则碳场能量观r-、，物质观，:社会责任科学态度、图2（3）单元内容与素养关联分析：从应试教育向素质教育的转变,再到培养学生核心素养，是物理教育本性的回归，“回到事情本身”和“生活世界”是现象学的基本理念。我们用现象学的理念走进物理教育审视时，可以发现，物理教育在本质上是实践的，物理教育发生的起点是物理现象。活生生的生活世界，是物理教育应该回归的地方。学生经历学习的最终目的是发展素养，是要学生自身具备适应个人终身发展和社会发展需要的关键能力和必备品格。最有价值的教学，是培养学生的文化基础、自主发展、社会参与几个方面，是以培养“全面发展的人”为核心的。我们将本单元内容与素养进行关联，制定了如下表格（表1）,列表中的黑圈表示强相关，双圈表示中相关，单圈是表示相关。编号学习内容物理观念科学思维科学探究科学态度与责任1磁现象磁场OO2电生磁3电磁铁电磁继电器O4电动机O5磁生电O单元学习价值简单的磁现象学生在小学已涉及，前面的学习也让学生对电现象有了基本的认识，通过第一节的学习让学生对于磁场有了认识，并在磁场和磁感线的概念形成中渗透科学方法的教育，但此时学生的头脑中对于电现象和磁现象还是属于各自独立的知识体系，没有建立联系，奥斯特的实验发现了电流的磁效应。让学生对以前所学的内容初步联系起来，通电导线在磁场中的运动，是电磁现象又进一步的发展，电磁感应现象的介绍则把电与磁的相互关系更全面的揭示出来，这一步的学习，能使学生对于电和磁两种不同现象相互关联获得更完整的认识，让学生在物理规律的学习中认识自然现象之间是相互联系的表1（4）单元挑战性任务设计：只有当学习者全身心的投入，学习才能是高效的，潜力才能是无穷的，创造力才能真正迸发出来。怎样才能让学习者全身心持续性的投入呢？那就必须要在单元整体学习中制定挑战性任务！没有挑战性任务的驱动，教学又会回到以“知识为本”的老路上，学生又将是被动的“知识接收器”。任务设计与实施的内容与形式应依据物理学科课程标准每一主题的“学业要求”和“学业质量”，结合学生实际情况而定。在任务设计中，通过单元整体设计，注重大任务对单元整体教学的驱动作用，同时注重课时任务间的衔接递进。把单元大任务分解到每一个课时中去，化成一个个小任务，学生为了解决一个个小任务，就要主动学习课时知识，从而达成课时目标。当一个个小任务被攻克了，大任务就可以水到渠成的完成了。在大任务的驱动下，就可以真正的把知识内化，构建一个稳固的结构化的知识体系，课时任务既相对独立，又能相互联系，实现知识的系统化、结构化。学生在完成任务的过程中，既能巩固所学物理知识，还能培养实践、探究及解决问题的能力，思维得到发展，潜移默化的落实物理学科核心素养的培养。单元任务设计的依据是以熟悉的真实情景为载体，此任务能涵盖单元的核心内容，能够实现情境化、结构化，它的实施有利于发展学生的核心素养。基于此我们选择了学生非常熟悉又非常感兴趣的电磁起重机的制作作为本单元的大情境，制定如下单元大任务（如图3）：（5）单元任务分解（如表2）单元任务：制作电磁铁及探究其特性小节课时子任务核心知识点体现方式3.11制作电磁铁通电导线周围存在磁场实验报告交流展示1电磁铁制作过程出现的问题综合应用书面记录讨论内容3.21影响电磁铁极性的因素导线中的电流会使电磁铁极性发生变化实验报告3.31影响电磁铁磁场强弱的因素电流的大小，线圈的匝数影响磁场强弱实验报告3.41电磁铁与自动控制电磁继电器的应用实验报告表2说明：第二十章电与磁整体内容是围绕磁场这一主线展开的，它具有独立性和连贯性，素养价值高。我们在学习第三节电磁铁与电磁继电器时，若能够把“制作电磁铁”作为一个独立单元进行教学，会让学生深刻地体会到电磁铁的优点，明确电磁铁磁性强弱的影响因素，对后面学习电动机与发电机的内容可起到事半功倍的效果。而指导学生能够合作完成“电磁铁的制作”这一挑战性的任务，既锻炼了学生的动手能力，培养了学生学以致用的科素养，也从一定的层面训练了学生团队合作的意识和能力。（6）单元学习内容和任务结构化分析（如图4）义务教育物理课程标准要求：1,知道磁体周围存在磁场，理解磁感线，可用来形象地描述磁场。知道磁感线的方向是怎样规定的，了解地球周围有磁场以及地磁场的南北极。2理解磁场、磁感线的含义，知道磁场间的作用。认识电流的磁效应。3知道通电导体的周围存在磁场。通电螺线管的磁场与条形磁铁的磁场相似，理解电磁铁的特性和工作原理。4,了解电磁继电器和扬声器的结构和工作原理，了解直流电动机的结构和工作原理。5,知道电磁感应现象，知道产生感应电流的条件，理解发电机的原理，知道什么是交流电，知道发电机，发电过程的能量转化过程。了解我国供生产和生活用的交流电，频率是50Hz,能区分直流电与交流电。教材分析：本章揭示了神秘莫测的电与磁的紧密联系，电与磁相互依存的关系，以及电和磁在生活，生产中的应用。教材从介绍生活常见的磁现象出发，通过各种课堂活动让学生感知看不见，摸不着的磁场。在学生已有电学基础上探究电生磁和磁生电的辩证关系。电与磁的关系，在技术上有着广泛的应用。教材介绍了与我们生活最贴近事例：例如对现代社会影响深远的电动机、发电机、电磁继电器和扬声器等。把这些内容放在一起，从知识到运用，在结构上显得更紧凑,使电与磁的关系更加紧密，更能表达它们之间相互作用又互为因果的关系，更能体现教师在教学过程中的核心素养。教材忠实贯彻了课程标准的根本理念，从“生活走向物理”，从“物理走向社会”。综合以上，把本章节学习内容细化，把各个章节需要完成的任务结构化，构成T下面的图片。奥斯特实脸原理分布安培定则判断法则电流的磁效应通电螺纹管的磁场物体能够吸引铁、磁性牯、集等物质的性质线圈幅数的多少