基于学生体验的物理实验教学设计——以“通电螺线管周围的磁场”教学为例

(江苏省南京市人民中学，江苏 南京 210005)

苏科版九年级物理第十六章“电磁转换”不仅介绍了磁现象，还介绍了电与磁之间的联系及其应用，其中实验“通电螺线管周围的磁场”在本章中起着承前启后的作用，既是磁现象的延伸与拓展，也是电磁继电器、电动机、磁生电的基础，在初中物理教学中占有重要的地位。

1 实验设计与器材

引导学生自主设计“探究通电螺线管周围磁场”的实验方案,探究螺线管的多种绕法,可使实验探究结论更具普遍性。通过将通电螺线管放入布满小磁针的透明玻璃板中,观察通电螺线管周围的磁场,使所得的探究结论更具有说服力。

实验器材包括：电池、开关、导线、小磁针、漆包线、铁钉、A4纸等(图1)。

图1

2 实验改进

2.1 实验引入

教材引入螺线管时是直接介绍：将一根导线缠绕在圆筒上，就叫螺线管。学生对螺线管缺乏感性认识，直接进行实验显得有点匆忙。

笔者对实验进行了改进，先请学生观察实验室中使用的螺线管(图2)，再观察老师制作好的螺线管(图3)，讨论以下问题：导线在圆筒上怎么缠绕比较好？缠绕的方式有几种？再进行学生交流。这不仅为后面探究“通电螺线管周围存在磁场”做铺垫，也为后面让学生标出电源正负极、电流方向、通电螺线管的N和S极、研究安培定则做铺垫。

图2

图3

2.2 探究通电螺线管周围磁场的分布情况

教材要求学生边实验、边记录通电螺线管周围各点的磁场方向，画出通电螺线管外部磁感线的分布图，进而得出结论：通电螺线管外部的磁场分布与条形磁体周围的磁场分布相似。……