7.2 电流的磁场 教学设计 ----2025-2026学年教科版物理九年级上学期

该初中物理教学设计聚焦“电流的磁场”核心知识，通过极光图片与奥斯特探索历程激趣导入，衔接地磁场旧知，引出“电能否生磁”探究任务，搭建磁现象、电流到电生磁的知识支架。 以科学史与实验探究为主线，用视频、模拟动画直观呈现磁场演化，落实科学思维（模型建构）与科学探究，多元评价覆盖知识、合作与实验能力，助学生建立电生磁观念，提升教师教学效率。

【大单元整体教学】物理学教科版（2024）9年级上册 第7章 磁与电 课题 7.2 电流的磁场 课型 新授课 √ 复习课 试卷讲评课 其他课 1.教学内容分析 本节《电流的磁场》内容是电磁学的开篇关键知识，承接磁现象（磁场、磁感线）与电流的前期认知，通过奥斯特实验揭示 “电生磁” 的核心规律，进而探究直线电流、通电螺线管的磁场分布特点，既为后续电磁铁、电磁感应等知识奠定基础，又融合科学探究过程与 “电与磁相互联系” 的物理观念建构。 2.学情分析 九年级学生已初步认识磁现象（磁场的基本性质、磁感线模型）和电流的效应，但对 “电与磁存在关联” 的认知较陌生；抽象思维与实验探究能力处于发展阶段，对 “磁场” 这种看不见的物质形态理解有难度，但对科学发现史、实验探究类活动具有较高兴趣，适合通过直观实验与模拟情境引导学习。 3.学习目标确定与教学重难点 课标摘要： （二）运动和相互作用 2.4电和磁 2.4.2通过实验，认识磁场。知道地磁场。 课标分析： 依据新课标要求，学生需通过实验探究认识电流的磁场，理解奥斯特实验的科学意义，掌握通电螺线管的磁场分布特点；在过程中培养科学探究能力，形成 “电与磁相互联系” 的物理观念；同时体会科学家的探索精神，落实 “科学态度与责任” 的核心素养。 学习目标： 物理观念：知道电流周围存在磁场，能描述直线电流、通电螺线管的磁场分布特点，建立“电生磁”的物理观念。 科学思维：通过分析奥斯特实验现象、推理磁场分布规律，提升逻辑推理与模型建构能力（如磁感线的抽象模型）。 科学探究：经历奥斯特实验、通电螺线管磁场的探究过程，掌握“提出问题—实验探究—归纳结论”的方法，培养观察、分析与归纳能力。 科学态度与责任：体会奥斯特等科学家的探索精神，激发对电磁学的学习兴趣，养成严谨的科学探究态度。 重点： 奥斯特实验的科学意义；直线电流、通电螺线管的磁场分布特点。 难点： 对“电流磁场”抽象概念的理解；通电螺线管磁场分布的探究与归纳。 4.教学评价 评价维度 具体内容 学科知识评价 概念理解：考查对 “电生磁” 及电流磁场分布特点的认识 知识应用：用电流磁场知识解释小磁针偏转等简单现象 小组合作评价 小组讨论：观察讨论参与度与倾听尊重表现 合作任务：评估实验分工协作与创意成果 实验评价 实验操作：评价器材使用规范与实验态度 实验观察与分析：考查现象记录及规律推理能力 5.学习活动设计 教师活动 学生活动 设计意图/学习评价 任务一：激趣导入 展示高清极光图片：在南北两极的夜晚，这种绚丽的极光背后，藏着地球磁场与太阳带电粒子的‘对话’——地磁场引导粒子聚集两极，碰撞产生光芒。 提问：我们已知地磁场存在，那电能不能产生磁场？ 呈现物理学家探索历程：从富兰克林到法拉第，科学家始终相信自然现象相互关联，直到1820年，奥斯特的一个实验，终于揭开了电与磁的神秘联系。 引出任务：今天我们就还原奥斯特的关键实验，寻找电生磁的证据。 学生观察极光的色彩与形态，倾听形成原理，联系旧知。 学生记录疑问：电和磁到底有没有联系？如何证明？ 倾听科学史背景，感受科学家的探索精神。 明确本节课核心目标：通过实验验证 “电能否产生磁场”。 用自然奇观激发好奇心，将抽象的 “磁场” 与直观现象结合，降低认知门槛； 衔接前序 “地磁场” 知识，搭建 “旧知→新知” 桥梁，为后续 “电生磁” 探究铺垫。 渗透科学态度与责任素养，让学生体会科学发现的严谨性与持续性。 用 “任务驱动” 聚焦探究方向，避免学习目标模糊 任务二：奥斯特的发现 1.实验背景与装置介绍 介绍奥斯特实验的 “偶然性”：“奥斯特原本在研究电流的热效应，却意外发现了小磁针的偏转”，展示实验装置。 强调实验关键细节：导线需沿南北方向架在小磁针上方 —— 为什么？ 2.实验演示与现象观察 分三步操作并引导观察： ① 断电状态：将导线架在小磁针上方，让学生记录小磁针指向； ② 通电状态：闭合开关，提醒学生关注小磁针是否偏转、偏转方向； ③ 反向通电：对调电源正负极，观察小磁针偏转方向是否改变； 提问：通电前后小磁针有什么不同？电流方向变了，偏转方向怎么变？ 3.实验结论与直线电流磁场分析 引导学生总结：通电导线使小磁针偏转，说明电流周围存在磁场；电流方向改变，偏转方向改变，说明磁场方向与电流方向有关。 展示直线电流的磁感线模型：直线电流的磁感线是以导线为圆心的同心圆，离导线越近，铁屑越密集——这说明什么？ 学生观察实验装置，记录各元件作用；针对“导线南北放置”提出猜想。 学生分组填写“实验现象记录表”。 学生小组内讨论现象差异，尝试用“磁场”解释小磁针偏转。 学生结合实验现象，自主归纳奥斯特实验的两个核心结论； 学生观察磁感线模型，对比 “铁屑疏密” 与 “磁场强弱” 的关系，绘制简易磁感线示意图。 用科学史的 “意外发现” 激发探究兴趣，打破 “科学发现都是刻意设计” 的误区； 预设实验细节疑问，引导学生带着问题观察，提升专注力。 采用“控制变量法” 演示实验，让学生直观感知 “电流” 是磁场产生的关键变量。 用小磁针偏转作为 “磁场存在的证据”，突破抽象概念难点。 从“现象观察”到 “结论归纳”，培养逻辑推理能力。 用“磁感线模型”将抽象的磁场具象化，帮助学生建立 “电生磁” 的物理观念。 任务三：通电螺线管的磁场 1.螺线管构造与提出问题 衔接直线电流磁场：直线电流的磁场较弱，实际应用中需要更强的磁场，怎么改进？ 介绍螺线管：将导线绕在圆筒上，通电后每一圈导线的磁场会叠加，这就是通电螺线管。 提出探究问题：通电螺线管的磁场是什么样的？和我们学过的哪种磁体相似？ 2.圆形导线磁场与模拟演化 播放“圆形导线周围的磁场” 视频，引导观察：圆形导线的磁感线分布有什么特点？ 展示计算机模拟演化过程，提问：从直线到环形，磁场怎么变？多环形叠加后，磁场分布更规整了吗？ 3.螺线管磁场结论归纳 引导总结：通电螺线管的磁场是由多个环形电流的磁场叠加而成，外部磁场分布和条形磁体相似。 补充：计算机模拟是现代科学研究的重要手段，能帮助我们观察肉眼看不到的过程，这也是科技推动科学发展的体现。 学生思考“增强磁场的方法”，理解“多圈导线叠加”的思路。 学生观察螺线管实物，明确其构造，记录探究问题。 学生观看视频与模拟动画，记录每一步的磁场变化； 学生分组讨论：螺线管的磁场分布和哪种磁体像？ 学生结合观察到的模拟现象与旧知，归纳螺线管磁场的核心特点； 学生记录 “磁场叠加” 的原理，理解 “多圈导线增强磁场” 的本质。 从 “实际需求” 出发提出问题，让学生体会物理知识的应用价值； 搭建“直线电流→螺线管”的知识递进关系，避免知识碎片化。 用“视频+模拟动画” 突破 “磁场叠加” 的抽象难点，让学生直观看到磁场的演化过程。 衔接旧知，帮助学生建立 “新旧知识的关联”，降低学习难度。 培养学生 “从具体现象抽象规律” 的能力，落实 “电生磁” 的系统认知。 渗透“科技与科学的关系”，提升学生对科学研究手段的认知，培养科学态度。 6.板书设计 7.特色学习资源分析、技术手段应用说明 （1）特色学习资源：教材提供的直观图示资源（奥斯特实验插图、铁屑/小磁针分布示意图、计算机模拟磁场演化的系列图示），能形象呈现实验现象与磁场分布的动态过程；此外，可补充奥斯特实验的历史视频资料，还原科学发现的真实情境，增强学生的代入感与探究欲。 （2）技术手段应用：利用多媒体课件展示奥斯特实验的历史场景、磁场分布的模拟动画，帮助学生直观感受抽象的磁场形态；借助虚拟实验软件（如 phyphox、电磁学虚拟实验室等），让学生自主模拟探究通电螺线管的磁场分布，动态呈现“直线电流→环形电流→螺线管磁场”的演化过程，突破抽象难点；采用实物投影实时展示课堂中奥斯特实验的操作（如导线通电时小磁针的偏转）、铁屑的分布情况，提升实验观察的清晰度与时效性。 8.教学反思与改进 在教学中，通过实验探究与多媒体技术辅助，较好地帮助学生建立了“电流能产生磁场”的认知，但在引导学生自主推导“通电螺线管磁场与环形电流、直线电流的联系”时，给学生的思维支架不够充分，部分学生对“磁场叠加形成螺线管磁场”的逻辑理解仍有困难。后续教学可增加小组动手模拟活动，让抽象过程更具象；同时，可进一步挖掘奥斯特实验的科学史细节，如实验的偶然性与必然性，更充分地激发学生的科学探究热情。 学科网（北京）股份有限公司 $