新课标教材选修3-1中“磁场”一章的教材分析，本文主要内容关键词为：教材论文,磁场论文,一章论文,新课标论文，此文献不代表本站观点，内容供学术参考，文章仅供参考阅读下载。
磁，普遍存在于世界万物之中，强弱不同而已。无论是利用其最基本的物理性质，还是借助于它实现高科技尖端技术，磁的身影随处可见。课标教材 3-1中对磁场部分的表述与原有的人教版新大纲教材相对应部分内容相比，在呈现方式、内容安排、教学理念、实施建议上都有了较大的变化。尤其在引导学生主动探究、体验过程方面作了深入的思考。自古就有“君子引而不发，跃如也”。
一、人教版新大纲教材与新课标教材中关于磁场章节概貌
表1 人教版新大纲教材磁场一章的简要介绍
表2 人教版新课标教材磁场一章的简要介绍
从人教版教材关于磁场一章的前后两个版本看来，新教材提供了更多的资源，赋予了先进的培养人的理念，它引导着中学界教学和学习方式的逐渐改变，从形式上看有了较大的变化。
1.内容有增减
增加了“电视机显像管的原理”。电视机的普及率太高了，对它的原理的介绍既在情理之中，又是知识传授水到渠成的结果。
增加了“磁通量”，从其内容看来，只是多了一种描述磁场的手段，它在此处并没有过多的应用，估计不会给学生留下很深的印象。
删去了阅读材料“电流磁效应的发现”，而是将该知识安排在正文，突出科学发现过程对学生潜移默化的影响，虽然在初中已经涉及，但新教材从另一个角度“自然界各种现象之间存在联系”出发，明确表明了新教材倡导的人才培养理念。
删去了“磁与生物”的介绍，这部分知识很具有综合实践课程观，能影响学生某些思维的方式，学生还是很感兴趣的。
删去原教材使用的磁石周围磁场的章导图图片，新教材换用托卡马克磁约束模拟图。原来的图片体现磁场的最基本性质，而新教材倡导磁在高科技中的应用，反映了教学内容的时代气息。
关于带电粒子在磁场中的运动，原教材介绍了地球磁场的存在使得宇宙射线对地球的影响减弱，而新教材将这部分内容删去了。
2.说法有改进
新教材在某些物理用语上有了变化。如原来是“地磁场”的内容换成“磁性的地球”，原来是“电流表的工作原理”换成“磁电式电流表”。老的说法较传统，学术味儿浓。而新的说法贴近学生的求知心理，容易使学生产生兴趣，融进了一种时代气息。
3.栏目有变化
在教材编写中栏目的设置有较高的自由度，可以起到补充、延拓、前沿介绍、激发动脑动手、倡导合作与交流等诸多作用，具有很高的机动性，有的国外高中物理教材设置的栏目多达十几个种类。新教材增加了“SIS、科学漫步、课题研究”等栏目，物理学科不再局限于学术上的一维目标，新教材引领下的学生会觉得生活中处处有物理，社会的发展和进步时时离不开物理，给予学生的是一个物理的立体空间。值得一提的是，教材在保留原有栏目“做一做”的基础上，又大幅度地增加了原理与实践的联系。合理恰当的栏目使得新教材富有生机、充满活力。
4.注重磁知识的应用
磁在生活和生产技术中有很广泛的应用，商场中使用的磁条及消磁器，非常方便且日益广泛使用的磁卡，地磁对人类的作用以及新科技中的超导与完全抗磁性的探索、巨磁电阻效应应用价值的思考等都可以在适当的时机向学生展示，而人教版新教材在这方面涉及较少。在磁材料的介绍上也未曾涉及。
二、新课标教材引领新的教学方式和新的学习方式
新课程的基本理念是强调三维目标的培养，逐步改变学生的学习方式。创设基于交往中的互动、互惠的教学关系是教改的一项重要内容[1]。从整体上看，人教版新教材磁场一章就是在通过知识的建构中不断推动着新型的教和学的生成。
1.教材内容促进学生学习方式的转变
比如，在认识磁场时，新教材从“电现象与磁现象之间的相似使我们猜想，两者之间可能存在某种联系”，并列举大量的生活事例不断让学生体会相似的东西的背后一定有着某种联系！进一步从康德哲学思想出发，指出奥斯特的成就来自哲学信仰的动力。相比原大纲教材，多了更多的价值观上的精神指引。
在研究安培力的方向时，先通过实验初步探究出“导线的受力方向与磁场方向、电流方向的关系”，此后教材在给出左手定则之前插入一句话：你能用简洁的方法表示这个关系吗？这样的话语志在引领教师充分显露学生的言语归纳能力和形象化表示成果的能力！
学生有积极表现的欲望，他的观点或发言能体现自己存在的价值，而其他同学对表达观点的同学比对老师更感兴趣，因为他们之间更能感觉到这种交流的平等性，易于以挑剔的眼光来审视问题的解释或提出。当然，也更易于激起各种言论，把问题的深度和广度提高到新的层面。他们在积极参与中有了思维上的碰撞，相互合作中既展现自己又集思广益。
2.教材的内容强调学习过程的建构
在引入“回旋加速器”前，怎样获取更大的速度呢？教材先否定更高的加速电压，再由一级加速变多级加速，由直线变曲线而最终以“转圈圈”的形式加速。通过这样的表述将加速过程逐步细化到与学生的理解程度逼近，这就是一种学习过程的建构。
用什么样的物理量来描述磁场呢？新教材首先提出用小磁针研究，但它只能反映磁场的方向，磁场强弱的描述随之成为主要的研究话题。教材引导学生从磁场对物体的作用力出发，再进一步确定用通电导线在磁场中的受力可以研究磁场的强弱。这种对知识过程获取的建构设计是教材努力营造的，它强调教师在此处应该发挥和尽力实现的价值所在。
现代教育心理学研究指出，学生的学习过程不仅是一个接受知识的过程，而且也是一个发现问题、分析问题、解决问题的过程。这个过程一方面是暴露学生产生各种疑问、困难、障碍和矛盾的过程，另一方面是展示学生发展聪明才智、形成独特的个性与创新成果的过程。正因为如此，新教材不断地强调教师在教学过程中应提供学生探索新知识的经历和获得新知识体验的机会。
3.教材中逐渐渗透现代化教学手段
“用磁传感器研究磁场”及“霍尔效应的研究”都会使用到数字化的测量手段，进入必修教材第一章这种渗透的意识已经开始。教师从逐步接受、逐渐适应到正常使用现代化教学手段是课改的目的之一，最终会逐渐普及到中学实验仪器的改革，这是中学测量仪器上的革命，是大势所趋。
三、教学建议——充分把握磁场一章中的思维引导
1.体会形象性与精确性的描绘
磁场是看不见的物质，怎样描绘呢？借用小磁针作为探测磁场方向的工具，以其在磁场中受力的大量细铁屑来形象地反映磁场的分布，再将这种分布进行抽象，形成用磁感线描述磁场的大小和方向，最后可以用磁通量与面积的比值（即磁感应强度）来精确地定义空间每一处的磁场强弱，以数学语言完成物理量的定量描述。通过这种探究，让学生体验初步描述未知世界的形象化方法和精确描述的方法。表3展示了这种探究和描述未知世界的理念。
表3
研究 磁场的描绘
思维层次
实验 小磁针静止在铁屑在条形磁 形象思维（定性）
探究 条形磁铁周围铁的周围
理性 磁感线的描绘 形象思维（定性）
描绘 磁通量和磁感应强度抽象思维（定量）
这样的亲身探究和思维层次的递进体验，对学生的未来是具有潜在的指导价值的。
2.注重形象性与逻辑性的引导
在研究电流的磁场时，先探究通电长直导线周围的磁场，再研究通电圆环的磁场，最后是通电螺线管的磁场，研究方法是从简单到复杂。然而，无数个小小的“直”构成了曲，若干个环形电流的磁场又构成了通电螺线管的磁场，这体现了由直到曲的转化、由少到多的叠加，从物理思维角度看，更多的是形象思维，却又隐含逻辑思维。因此，教学中应突出这种转化思想，起到形象思维、逻辑思维上的理解归一，方法上的判定“万变不离其宗”。
讲到回旋加速器的原理时，这样的话语可以让我们有思维上的启示。第一句：“利用多次电场的直线加速器可以获得更高速的粒子。但这种加速器实验室装置过长，且需要极高的电压，存在绝缘介质易被击穿等技术上的局限性。”第二句：“运动粒子在磁场中做匀速圆周运动的事实可以让我们的思维得到拓展。回旋加速器借助两个电极，让带电粒子一次又一次地来往于电极之间，采用适当的磁场和电场控制粒子的运动，使其沿圆形轨道旋转，从而实现多次加速。”启发学生思考后对比这两句话，我们会深深感触：知识的传授与思维能力的培养孰轻孰重呢？
3.在观察、对比、猜想中提升思维的品质
在探究磁性的起源时，可以通过观察通电螺线管外部的磁场与条形磁铁的磁场“有着惊人的相似”，一语惊醒梦中人，从而将学生带到事物的相互联系之中，启发学生去寻找更为本质的内在联系，也暗示着复杂事物的背后有着简单的逻辑关系。接着援引安培的分子电流假说从另一侧面向学生展示，安培的猜想就是这种直觉思维下的成果！于是，学生自主探究后的思维与物理大师的思维产生了共鸣，更加激发学生对世界作深层次思考的兴趣。教师应把这种直觉思维渗透给学生，启发学生在观察和思考中认识世界。
在研究洛伦兹力时，可以进行猜想与推测：“磁场对通电导体有力的作用，并且电流越强所受的作用力也越大，而电流是由电荷的定向移动形成的，一个合理的推测是：磁场对定向移动的每个电荷都有磁力的作用。”在此之后引导学生进行理论推导，最终得到洛伦兹力公式。这种猜想与推测从宏观迈向微观，由表及里地引导学生的思维层次，将观察与理性探究有机的联系在一起，其目的是期望学生形成一种追根溯源的思维品质。
教师在进行这部分教材的教学时，应充分做到“师生分享彼此的思考、经验和知识，交流彼此的情感、体验与观念，丰富教学内容，求得新的发现，从而达到共识、共享、共进。”只有这样的互动式的教学方式才能保证学生将物理思维内化的可能。
然而，学生往往依照自我的生活经验来理解课程所提供的客观文本，并对其进行筛选、批判、重组和重建。学生的现实生活和可能的生活是科学课程的重要资源，也是影响学生学习的重要资源，学生的现实体验是他们学习的起点和永恒的基础。因此，在利用新教材进行教学改革的实践中，教师应从学生的生活实际和思维能力的实际层次出发，利用新的教学理念充分驾驭课程资源，尽可能地发挥学生主动性，引领学生在学习过程中不断体验、感悟、升华。