4.13 导体和绝缘体—教学设计

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第四单元
简单电路
13.导体和绝缘体
【主要概念】
探究物体的导电性能，建构适合儿童理解的导体和绝缘体的基本概念。
【涉及课标】
6.4.2
有的材料可以导电，有的材料不容易导电。
●
知道有些材料是导体，可以导电。
●
有些材料是绝缘体，极不易导电。
6.4.3
携带能量大的电会对人体产生伤害。
●
知道雷电、高压电、交流电会对人体产生伤害。
●
列举安全用电的常识。
【教材分析】
本课为中年级物质科学领域的一节课，围绕“利用简易检测装置识别导体和绝缘体”这一主线，带领学生一步步地认识导体和绝缘体。首先复习旧知，连接简单电路，利用导线这一电路元件认识其不同部分的导电性能。再利用简单电路作为检测装置，通过将不同材料的物品接入检测电路，根据小灯泡的亮和灭来判定这些物品是否容易导电，得出初步的检测结果。进一步更新检测器检测不同液体的导电性能，让学生知道自来水容易导电，蒸馏水不容易导电，而当蒸馏水中加了盐，有了杂质，它的导电性会发生改变，而且杂质越多，越容易导电。最后，利用更为灵敏的验电球检测人体的导电性并再次检测之前的物品，将它们归为容易导电和不容易导电的两类，建构导体和绝缘体的概念。继而了解更多生活中导体和绝缘体的应用并分析其绝缘体部分设计的原因，强调用电安全。
【学情分析】
通过四年级上册第4单元《点亮小灯泡》的学习，学生知道能使小灯泡亮起来的电路是一个闭合回路，要形成通路灯泡才会亮起来，并会连接电路。本课就是在此基础上展开对《导体和绝缘体》的学习，指导学生利用简单电路装置和身边的材料来探究并学会判定一些不同材料物体的导电性，并在不断改进检测器中慢慢建构起导体和绝缘体的概念。知道导体和绝缘体是制造物品所需要考虑的重要因素，懂得安全用电的常识。为后期进一步深入学习电路中的电流、电压、电阻等概念积累经验、做好铺垫。对于四年级学生来说，尝试设计和改进检测器均有一定难度，需要做好基于现象的直观学习和充分交流。
【教学目标】
1.
通过将不同物品接入简单电路观察小灯泡是否发光的活动，初步判断其是否容易导电。
2.
设计改进检测器检测不同液体的导电性，知道自来水容易导电，蒸馏水不容易导电，当蒸馏水中加入盐，有了杂质，它的导电性会发生改变。
3.
利用更为灵敏的验电球检测人体的导电性并再次检测之前的物品，建构导体和绝缘体的概念。
【重点与难点】
重点：掌握检测不同材料物品是否容易导电的检测方法，知道什么是导体，什么是绝缘体。
难点：设计和改进检测器。
【教学准备】
教师材料：材料检测板、烧杯、蒸馏水、自来水、盐、搅拌棒、检测工具。
学生分组材料：灯泡、电池、导线、材料检测板、检测工具。
【教学过程】
一、复习旧知，导入新课。
1.出示简单电路材料：同学们，前面我们已经学过了简单电路，你能不能利用老师提供的材料来组装一个简单电路呢？
2.交流汇报：你们连接的是导线的哪个部分？为什么不接在导线的塑料部分呢？
【设计意图：通过连接简单电路点亮灯泡，引发学生思考导线塑料部分和金属部分是否容易导电，将研究和关注的重点聚焦到物体的导电性上，也为后续利用简单电路作为检测器做好准备。】
二、探究不同物体的导电性能。
1.检测不同材料物品的导电性。
（1）小组交流：金属容易导电，塑料不容易导电。生活中你还知道哪些物品是容易导电的？哪些是不容易导电的呢？
（2）小组分类：刚才同学们分别举了一些容易导电和不容易导电的物体，老师也找了一些物体。你能不能按照容易导电和不容易导电先给它们分类呢？把物品卡片贴在磁板的相应位置。
（3）交流汇报，展示分类结果。
（4）提出问题：你们组为什么觉得它们容易导电呢？为什么觉得它们不容易导电呢？
【设计意图：通过对生活中一些常见物品按是否容易导电进行分类，了解学生的前概念，并激发学生思考如何证明不同物品的导电性。】
（5）小组思考：如何检测不同物体的导电性。
（6）小组汇报：利用简单电路检测物品的导电性。
（7）学生组装检测器并进行检测。
（8）小结：通过初步检测，我们发现这些物品可以分为容易导电的和不容易导电的两类。
【设计意图：学生通过想办法证明不同物品的导电性环节，利用已有知识学习新知识。通过先分类再动手实验进行验证，以事实为依据得出初步的结论。】
2.检测不同液体的导电性。
（1）过渡：水刚才没检测，它到底容不容易导电呢？老师这里有一杯自来水，怎么来检测呢？
（2）观察检测结果：有没有可能是这个检测器不够灵敏呢？我们能不能改进一下这个检测器呢？
（3）讨论改进检测器的方法。
（4）小结：我们发现升级了检测器后，灯泡亮了，自来水容易导电。
（5）提问：为什么我们平时用的自来水容易导电，蒸馏水不容易导电呢？
（6）观察检测结果：在蒸馏水中加入盐后的导电性。
（7）小结：当蒸馏水里加了盐，有了杂质，它的导电性会发生改变，变得容易导电了，而且杂质越多，越容易导电。
【设计意图：本环节以不同的液体为载体，通过教师演示发现利用原有的检测器检测自来水不亮，引发学生思考可能是检测器不够灵敏的原因并谈论改进检测器。在这一过程中，让学生发现不同的液体导电性不同。当在蒸馏水里加盐，有了杂质后，它变得容易导电了，使学生感受到导体和绝缘体之间没有绝对的界限，在某些条件下可以相互转化。】
三、检测人体的导电性。
1.过渡：刚刚我们更新了检测器，检测的结果比原来准确了。那我们人体容易导电吗？
2.检测人体的导电性：检测器检测不出，可能是什么原因？
3.利用验电球检测人体的导电性。
4.小结：人体也是导体，人体中的水分含量大约占体重的60%-70%，这也是人体容易导电的原因之一。
5.利用验电球检测之前的物品：检测工具改进后，检测结果的精准性也会随之提高。那刚才我们检测的物品中，会不会还藏着一些容易导电却没被检测出来的呢？
6.小结：像吸管、棉布等物品，连这么灵敏的检测器都检测不出来，基本上我们可以把它们归为不容易导电的一类，在科学上被称为绝缘体；像铁钉、锡纸等物品，容易导电，被称为导体。
【设计意图：利用更灵敏的验电球对人体进行检测，发现人体也是导体。再对之前检测过的物品进行检测，使检测结果更加科学准确。】
四、生活中的导体和绝缘体。
1.讲述：我们的生活离不开电，所以很多地方都会用到导体和绝缘体。我们一起来看看。
2.小组交流：哪部分是导体，哪部分是绝缘体，并说出为什么要这么设计。
3.小结：人是导体，直接与人体的接触的部分使用了绝缘体。在生活中，一定要注意用电安全。
【设计意图：从更多生活中常见的工具和电工材料入手，联系生活实际，具体分析不同物品中导体和绝缘体的部分，发现凡是直接与人体的接触的部分都使用了绝缘体。让学生更深刻地感受到人体也是导体，再次强调用电安全。】
五、总结与拓展
1.谈话：这节课我们认识了导体和绝缘体，什么是导体？什么是绝缘体？通过学习，你有什么收获？
2.安全教育：今天我们的检测器用的是干电池，所以回去以后，大家千万不能用家用电器使用的电去检测，要注意用电安全。
【设计意图：这个环节旨在了解学生在本课的学习情况，同时也进一步增强学生在生活中安全用电的意识。】
板书设计：
导体
和
绝缘体
回形针
铁
钉
棉
布
吸
管
锡
纸
铜钥匙
橡
皮
玻璃棒
铝
片
自来水
干木头
蒸馏水
人
体
湿木头
铅
芯