【物理说课】第九届全国中小学实验教学说课活动初中物理现场展示：《磁生电》魔术表演教学

（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。

六、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。

七、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，仍处于传统的机械记忆方式，并没有实际情境去体会应用。因此创新融合了中央财经频道“是真的吗？”节目，使学生进入互动求证情境，用所学概念识别三个魔术真伪，并当时进行解密。

图5

图6

图7

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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？（如图5）

引导学生发现本实验缺失的条件为“切割磁感线运动”。实验器材有：纸盒、无线充电装置、磁铁。本实验的发光机理并非切割磁感线，而是无线充电电感耦合实验，将部分装置隐藏在盒子下面，磁铁则为迷惑作用。但魔术的前提是“可见度”较好，当无法通过放大装置、背景衬托等方式提升可见度，需借助多媒体功能，例如视频播放、希沃助手等，增强信息表现力，提高课堂效率，使课堂更加的生动。

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？（如图6）

本实验的灯泡并非单独的用电器，而是自带锂电池，正常情况灯泡底部是断开的，当人体充当导体灯泡则会发光。引导学生发现缺失的条件为：闭合电路。因此此说法也是假的。

5）魔术5：磁铁绕上铜线就能产生感应电流？这是真的吗？（如图7）

本实验取自网络，采用的器材是磁簧片，当磁力超过两个簧片本身的弹力时，簧片就会吸合从而导通电路。引导学生发现缺失的条件为：切割磁感线运动。因此此说法同样是假的。

通过三个魔术，再次落实产生感应电流的条件，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。

八、实验效果评价

（1）学生的注意力得到了有效吸引，学生的一些能力得以培养或提升。

（2）学生的“学以致用”能力，得到了良好反馈，思维品格得以升华。

（3）教师的创造意识，激发了学生的创新欲望。

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