新苏教版科学四年级上册第三单元3.9 导体与绝缘体教学设计

课时备课年级课时备课四年级单元内容《简单电路》课题第9课《导体和绝缘体》教材分析1.教材地位本课是苏教版小学科学四年级上册第三单元《简单电路》的第二课，承接《点亮小灯泡》所学电路知识，是单元概念深化课。学生学会组装简单电路之后，本课利用电路检测器探究材料导电特性，建构导体、绝缘体概念，为《电路暗箱》的检测探究提供实验工具与方法支撑。本课落实2022版新课标物质科学领域要求，学会利用简易装置区分导体和绝缘体。2.教材编排思路教材遵循“方法回顾—预测猜想—检测实证—分类归纳—生活应用”的认知逻辑层层递进：活动一：回顾简单电路知识，指导学生制作电路检测器，明确检测器使用方法与检测前自检要求。活动二：预测身边常见材料（铁钉、塑料、纸片、铅笔芯、橡皮等）能否导电，再用电路检测器逐一检测，根据小灯泡亮灭现象，把材料分成两类。活动三：归纳实验结果，建立导体、绝缘体科学概念；观察电工工具、导线结构，认识导体传输电流、绝缘体阻断电流，理解材料特性决定用途。拓展活动：检测水、人体导电性，建立安全警示。概念提炼：容易导电的物体叫导体；不容易导电的物体叫绝缘体；导体和绝缘体在电路中各有作用，电工材料是根据导电特性设计的。学情分析1.已有知识与生活经验学生在上一课学会组装简单电路，知道闭合回路灯泡会亮，能看懂简单电路。生活中知道金属可以导电，塑料不导电，具备初步的模糊经验。具备基础的实验操作、小组合作、记录现象能力，会使用活动手册记录实验结果。2.年级学生认知特点四年级学生具象思维为主，擅长动手检测、观察灯泡亮灭现象，但容易形成绝对化认知：认为金属全部导电、非金属一定不导电。很难理解铅笔芯（石墨）这类非金属导体，不知道导体绝缘体不是绝对不变。3.学习兴趣动手检测材料的探究活动趣味性强，学生乐于预测、动手测试、验证猜想，喜欢小组竞赛式检测任务。但实验操作规范性容易不足，忘记自检检测器，重复实验意识薄弱。4.存在的学习障碍认知误区：非金属一定是绝缘体；导体一定是金属；不能理解电工工具上导体、绝缘体组合设计的作用；实验时不进行检测器自检，造成实验结果不准。5.教学对策先教会电路检测器自检；先预测后检测，尊重证据；分类整理实验记录；结合电工实物拆解，辨析导体绝缘体在工具上的作用；利用铅笔芯等典型反例打破学生固有认知。教学目标科学观念知道容易导电的物体叫导体，不容易导电的物体叫绝缘体。知道可以用电路检测器检测物体导电性；了解导体、绝缘体在电工材料中的用途。知道人体、自来水能够导电，注意用电安全。科学思维能够对材料导电性做出预测，根据检测现象对材料分类；能结合电工工具结构，分析导体、绝缘体各自作用，建立“材料特性决定用途”的思维。探究实践在教师引导下，能动手制作电路检测器，检测前学会自检；有序检测多种材料，如实记录灯泡亮灭现象，对材料进行分类整理。在教师引导下，能交流实验发现，对比预测与实测结果，修正自己原有猜想。态度责任如实记录实验现象，尊重实验证据；认识导体绝缘体和用电安全相关，树立安全用电意识，不随意触碰家用电源。教学重难点重点：认识导体和绝缘体，会使用电路检测器检测物体导电性。难点：规范使用电路检测器，理解导体绝缘体没有绝对界限，能解释电工工具中导体、绝缘体的作用。教学准备教师：教学PPT、电路检测器、各类待测材料、电工钳子、螺丝刀、导线剖面。学生：自制电路检测器，铁钉、橡皮、塑料尺、纸片、铅笔芯等待测材料；学生活动手册。教学过程一、聚焦问题（3分钟）1.回顾旧知：上节课我们用灯泡、电池、开关、导线点亮了小灯泡，你有观察过在电路里接通电路的导线吗？（这时，将准备好的导线拿出来）（1）提问：“同学们，你知道导线的各部分是用什么材料做的吗？”（2）学生观察汇报：金属、塑料。（3）教师边将导线的橡胶部分撕开，边讲解我们实验中用到的导线由金属和橡胶两部分组成。导线的金属部分多种多样，有铜芯、铁芯、铝芯等，有单股内芯、多股内芯。2.提问：“导线的金属部分和橡胶部分各起到什么作用？”（1）学生思考汇报：金属可以导电，橡胶可以保护导线、防止漏电、保护人体安全。（2）揭示课题：那生活中常见的物品能导电吗？二、自主探究（28分钟）（一）检测不同材料的导电性1.出示铅笔芯、塑料尺、竹签、铝箔、铁钉、橡皮、瓷勺、硬币、木筷、玻璃的图片，提问：你认为这些物品容易导电吗？预测一下并说出理由。2.这些物品到底能不能导电呢？口说无凭，该如何证明？3.学生思考如何检测不同物体的导电性。引导在简单电路的基础上进行改进。连接好闭合回路，断开其中一个地方，把待检测的物体接入到电路中，通过观察灯泡能否被点亮判断物体的导电性。（强调：只能使用电池做实验，不能用生活中的电）边讲解边出示检测装置，安装检测装置，先检查装置能否正常工作。先预测铁钉能否导电，引导思考如果灯泡亮起说明铁钉能导电，如果灯泡不亮说明铁钉不导电，再将铁钉接入检测装置中，观察灯泡的亮起，判断铁钉能导电。为了保证实验的科学性，我们需要三次测试，判定最终结果。4.其他物品能导电吗？请你们先预测，再安装检测装置，将实验结果记录下来，并进行总结。（1）学生领取材料，分组实验。（2）汇报实验，说出预测结果、检测结果，小结不同物品的导电情况。（3）小结：像铁钉、铝箔等物品，容易导电，被称为导体；像塑料尺、干燥的竹签等物品，不容易导电，被称为绝缘体。（这是指通常情况下，外界环境改变，物体的导电性发生改变。玻璃和塑料在通常情况下不导电，玻璃在高温情况下能导电，塑料在高压情况下能导电。）（二）生活中的导体和绝缘体1.出示验电笔、老式开关、电动胶带、插头和插座的图片，提问：“这些工具或电工材料，哪部分是导体？哪部分是绝缘体？各起什么作用？”，请根据物品讨论思考。（1）学生观察实物，思考、讨论，汇报。验电笔：金属部分是导体，金属容易导电能检测出电路里是否有电；塑料手柄是绝缘体，塑料不容易导电，保护人体安全。老式开关：拉绳是绝缘体，保护人体安全，拉动拉绳接通和断开电路；塑料外壳是绝缘体，保护电器，保护电路安全防止漏电；里面的金属器是导体，容易导电，帮忙接通电路。电工胶带是绝缘体，保护电路安全。插头和插座：金属部分是导体，接通电源；塑料部分是绝缘体，保护人体安全；螺丝帮助固定物品。螺丝刀的金属部分主要是坚固耐磨。（2）小结：生活中有些工具中既有导体又有绝缘体，它们都发挥自己的作用，有的帮助导电有的保护人体安全。2.提问：生活中的电工材料为什么要设计绝缘体部分？生：需要用绝缘体来保护人体安全。追问：为什么人体不能直接接触导体？（三）探究人体和不同液体的导电性能1.讨论：人体是导体吗？（1）学生讨论猜测，想办法验证。（2）人体能够承受的安全电压为36伏，安全电流为10毫安，超过这个数值会对人体造成危害。因此我们不能用生活中的电源来检测人体的导电性，需要用专门的仪器，比如验电球或者光辉球。出示验电球，这是一个验电球，可以用它来检测人体能不能导电，把手放到验电球两边的触点，如果验电球亮起说明人体是导体，如果验电球不亮说明人体不是导体。（3）请学生体验活动，几名学生手拉手，进行验证。（可以尝试抓紧手、松开手、抓衣服等情况，观察验电球的亮和灭，分析原因）（4）小结：当验电球两端接触人体，形成闭合回路时，验电球亮起，人体是导体。2.成年人中水分含量大约占体重的70%，思考一下人体中含量最多的水能导电吗？（1）学生预测。（2）该怎么检验水的导电性？（3）学生讨论汇报，将水接入检测装置中。（4）边讲解边演示，出示检测装置，将导线两端接入自来水中（使用LED灯和四节电池），观察发现LED灯亮起，说明水是导体。3.思考纯净水、盐水的导电性能如何？播放小视频，用检测装置检测纯净水和盐水的导电性，证明盐水能导电，纯净水不能导电。三、拓展提高（5分钟）1.生活中还有哪些用电器里既有导体部分又有绝缘体部分？请你举例子说一说。（1）学生汇报。（2）小结：生活中的用电器有很多，导体部分容易导电