柳良敏
摘要《導體與絕緣體》是教科版《科學》四年級下冊“電”單元的第5課,將借助導線、燈泡、電池等電器元件和許多有趣的探究活動,用電路檢測器檢測導體與絕緣體,使學生對身邊物質性質的認識得到發展,幫助學生建立有關電的初步概念,引導學生認識導體和絕緣體這兩個概念,促進他們對科學探究的理解和探究能力的發展,同時加深了他們對電的理解。學生在教師的引導下主動開展探究活動,在用電路檢測器科學規范地檢測多種材料的完整過程中,體驗到探究的樂趣。學生通過討論、例證,懂得了導體和絕緣體各有什么作用,強化了他們對導體和絕緣體的理解,了解了安全用電的注意事項,形成安全用電的生活意識。
關鍵詞 導體 絕緣體 安全用電
中圖分類號:G424文獻標識碼:ADOI:10.16400/j.cnki.kjdk.2021.18.018
Teaching Record and Reflection of“Conductor and Insulator”
LIU Liangmin
(The First Experimental Primary School in Jingning She Autonomous County, Lishui, Zhejiang 323500)
Abstract: "Conductor and insulator" is the fifth lesson of "electricity" unit in the fourth grade volume 2 of science. With the help of wires, bulbs, batteries and other electrical components and many interesting explora? tion activities, circuit detectors will be used to detect conductors and insulators, so as to develop students’ un? derstanding of the properties of materials around them and help them establish a preliminary concept of electrici? ty, to guide students to understand the two concepts of conductor and insulator, promote their understanding of scientific inquiry and the development of inquiry ability, and deepen their understanding of electricity. Under the guidance of teachers, students actively carry out exploration activities, and experience the fun of exploration in the complete process of using circuit detector to detect a variety of materials scientifically and normatively. Through discussion and examples, students understand the functions of conductors and insulators, strengthen their understanding of conductors and insulators, understand the precautions for safe use of electricity, and form a sense of life for safe use of electricity.
Keywords: conductor; insulator; safe use of electricity
教學分析
《導體與絕緣體》是教科版《科學》四年級下冊“電”單元的第5課,本課分為兩個部分:
第一部分,檢測身邊的物體是否導電,以檢測一塊橡皮的導電性作為研究。教材描述用電路檢測器檢測一塊橡皮的完整過程,讓學生明確知道這一檢測過程和這樣做的意義,這是教學重點。接著開始研究我們周圍的物體,對這些物體進行預測、檢測,整理檢測記錄,這是一個從感性認識發展到理性思維的過程。活動的最后引導學生認識導體和絕緣體這兩個概念。
第二部分,教室中電器設備的絕緣,這一部分的活動是在第一部分的基礎上做進一步的研究,是對第一部分內容的理解和應用,認識到導體和絕緣體在電路中同樣重要,并提醒學生注意安全用電。
“電”單元將借助導線、燈泡、電池等電器元件和許多有趣的探究活動,幫助學生建立有關電的初步概念,促進他們對科學探究的理解和探究能力的發展。本課用電路檢測器檢測導體與絕緣體,使學生對身邊物質性質的認識得到發展,同時加深了他們對電的理解。
從學生的年齡特點和心理特征來看,四年級學生對周圍事物有強烈的好奇心,他們有很強的求知欲。通過前面幾課的學習,學生已經獲得了一些關于電以及電是如何工作的知識。本課中他們將在教師的引導下主動開展探究活動,在用電路檢測器科學規范地檢測多種材料的完整過程中,體驗到探究的樂趣。
基于以上分析,我們確定本課的主要教學目標為:知道像銅絲那樣容易讓電流通過的物體稱為導體,像導線外包著的塑料那樣不容易讓電流通過的物體稱為絕緣體;能科學規范地實施有關檢測的必要步驟,并整理實驗記錄,得到結論;能與人合作,感受尊重事實的實證精神。
為達成以上目標,本課最重要的就是為學生提供有結構的檢測材料,讓學生通過檢測,通過在尋找相同與不同的過程中,在能力和理解上都有一個提升。為此,筆者精心選擇了多種常見材料,以便讓學生建立充分的感性認識,同時也與實際生活緊密相連,幫助學生建立概念,認識到生活中大部分物品都是由導體和絕緣體材料共同制成,加深對導體和絕緣體的認識,并注意安全用電。
教學過程
1.認識電路檢測器
師:(出示電路元件圖片。)同學們,你們認識嗎?
生:小燈泡、小燈座、電池、電池盒、導線。
師:老師把它們組合在一起,你發現了什么?
生:小燈泡亮起來了。
師:小燈泡為什么會亮呢?
生:因為有電。
生:有電流經過小燈泡,小燈泡就亮了。
(教師介紹電流流經的路徑。)
師:如果將電路中的導線剪斷,會出現什么情況?為什么?
生:小燈泡不亮了,因為沒有電流通過小燈泡。
師:現在想使小燈泡重新亮起來,該怎么辦?
生:換一根導線。
生:將導線接起來。
師:同學們很會思考,老師來試一下,請同學們仔細觀察。(教師演示三種不同的連接方法。)你們有什么發現?
生:我發現連接時有時亮,有時不亮。
生:我發現金屬頭與外面的塑料皮連接時,燈泡不亮。
生:要將金屬頭與金屬頭連接,小燈泡才會發亮。
師:老師在斷開處放上鐵釘,能不能讓小燈泡亮起來,為什么?
生:小燈泡會亮,因為鐵釘能讓電流通過。
師:如果老師在斷開處換上橡皮,小燈泡能不能亮起來,為什么?
生:不能,電流不能通過。
生:不能,橡皮是絕緣的。
設計意圖:通過本單元前面幾課的學習,學生已經知道一些電的知識,通過問題的設計,由淺入深、層層深入,逐漸引出電路檢測器,為后面的探究學習做好鋪墊。
2.學習使用電路檢測器
師:電路檢測器如何使用,(PPT出示實驗步驟。)使用前為什么要自檢?
生:萬一電路檢測器本身存在故障,就不能檢測其他物體。
師:為什么要重新再檢測一次?
生:為了減少失誤,讓檢測更準確。
師:說得很有道理,多次檢測就是為了避免實驗的偶然性。
3.檢測身邊多種物體的導電性
師:老師為大家準備了14種常見材料,看一看,先猜測它們是否導電,小組交流,記錄。
生:我們組認為鐵釘、鋁片、回形針、銅鑰匙容易讓電流通過;自來水、橡皮圈、小木片、卡紙、土壤、塑料尺、陶瓷片、玻璃片、橡皮、鉛筆芯不容易讓電流通過。
師:其他小組有不同的猜測嗎?
生:我們組認為鉛筆芯容易讓電流通過。
生:我們組認為自來水、土壤容易讓電流通過。
師:我們把有爭議的自來水、土壤、鉛筆芯放在“不能確定”的這一格。下面,我們用電路檢測器來驗證一下。動手操作前,老師有幾點溫馨提示:(1)把各種材料依次拿到電路檢測器盒內檢測;(2)根據實驗結果在托盤里重新擺一擺;(3)自來水放到最后檢測,注意不要把自來水碰倒。
(學生動手實驗,教師巡視指導。)
師:哪個小組的同學愿意來匯報一下?其他同學仔細聽,看他們小組的檢測結果與你們的是不是一樣。
生:我們組共檢測了14種物體,能使小燈泡亮起來的有5種,它們是鐵釘、鋁片、回形針、銅鑰匙、鉛筆芯;不能使小燈泡亮起來的有9種,它們是自來水、橡皮圈、小木片、卡紙、土壤、塑料尺、陶瓷片、玻璃片、橡皮。
師:有不同的檢測結果嗎?老師把你們剛才檢測的物體分為兩類,一類是容易讓電流通過的,另一類是不容易讓電流通過的。
(出示課件。)像鐵釘這樣容易讓電流通過的物體,我們稱它為導體;像塑料尺這樣不容易讓電流通過的物體,我們稱它為絕緣體。
設計意圖:學生通過小組猜測、實驗,進行分類總結,在探究中獲得導體、絕緣體的科學概念,同時將自來水、土壤歸納到絕緣體一類,引發認知上的沖突。
4.安全用電教育
師:人體是導體還是絕緣體?
生:是絕緣體,剛才我用手指握住電路檢測器的兩個檢測頭,小燈泡不亮。
生:我覺得人體是導體,因為人會觸電。
師:對,人如果不是導體就不會觸電。看來用我們的電路檢測器并不能檢測出人體是否容易導電,今天,老師給大家帶來了驗電球,(介紹驗電球及使用方法。)想不想試一試?
(學生小組實驗,根據實驗結果重新分類。)
師:用驗電球重新實驗,你們有什么新的發現?
生:我們發現自來水、土壤能讓驗電球亮起來,是導體。
生:我發現導體并不是固定的,干木材是絕緣體,濕木材是導體。
生:水是導體,抹布本身是不導電的,濕了之后,就會導電。
師:同學們真了不起,現在小組成員手拉手,能不能讓驗電球亮起來,大家試一試。
(學生小組成員手拉手,驗電球亮起來。)
師:通過剛才的游戲,你可以判斷人體是導體還是絕緣體了嗎?
(出示PPT。)人體的安全電壓是36伏以下,發電廠發出的,通過導線送到各家各戶的電是220伏的交流電。這足以引發觸電事故,所以我們不能直接用家里、學校里插座中的電做實驗。如果生活中碰到有人觸電了,你會怎么做?
生:不能上去拉,因為人是導體,也會跟著觸電。
生:大聲向周圍的人求救。
師:大地也是導體,當你看到有電線斷了,垂落在地面上時,千萬不要走過去。我們來找一找,教室中和電有關的物體,哪些地方用到了導體?哪些地方用到了絕緣體?這樣選擇材料有什么好處?
生:開關、插座的外殼是絕緣體。
生:導線的外殼是絕緣體,里面的銅絲是導體。
師:平時應該怎樣正確使用它們?
生:不要用濕手觸摸電器和開關,不要用濕毛巾擦帶電的設備。
生:要好好保護這些絕緣材料。
師:對,同學們說得很有道理,導體可以把電流傳到我們需要它的地方,而絕緣體可以阻止電流流向我們不需要它的地方,所以我們也要保護好它。
設計意圖:對于人體、水等材料,不能用簡單的電路檢測器檢測,而學生的生活知識告訴他們這是導體,因此使用驗電球幫助學生的思維認識進行一次飛躍,也使學生的認識更具科學性。同時,尋找教室里電器設備的絕緣材料,進行安全教育,進一步提高了學生解決問題的能力。
教學反思
回顧本課的教學,從校級試教,到參加縣級課堂教學的評比,再到參加市級課堂教學的評比,一路走來,幾次教學,幾經改稿,我感受頗多。
1.基于學生的前概念開展科學探究
本課是“電”單元的第5課,上課的學生沒有經歷前面4課的學習,因此我以電路元件圖片導入,通過問題的設計,由淺入深、層層深入,逐漸引出電路檢測器,調動了學生學習的積極性,找到很好的切入點,為學生進一步探究作好鋪墊。
2.結構性材料的分層呈現,助推學生思維的發展
在檢測多種物體是否容易導電的環節中,學生經歷猜測、用電路檢測器檢測、再用驗電球檢測的探究過程,通過判斷自來水、土壤、人體等是否為導體,不斷引發學生的認知沖突,及時修正他們判斷上的錯誤。在探究中思辨、歸納,讓學生建構導體、絕緣體的科學概念,激發了他們學習的積極性,讓他們的思維不斷發展。
3.拓展探究內容,學以致用,引導安全用電
在拓展環節中,學生通過討論、例證,懂得了導體和絕緣體各有什么作用,強化了他們對導體和絕緣體的理解。了解了安全用電的注意事項,形成安全用電的生活意識。