近年来,随着新课标理念的提出,小学科学教育模式得到很大创新,科学教育质量也在不断提升。本文主要以“导体和绝缘体”为例,对新课标背景下的小学科学实验教学设计进行了分析,展开科学实验教学,通过实践操作促使学生进行思考和探讨,熟练掌握“导体和绝缘体”的相关知识。
一、教材分析
本课程围绕物体的导电特性,结合学生需求设计了一些实验探究活动,学生在此过程中了解了物体可以根据导电属性分为导体和绝缘体两大类别,深入了解了导体和绝缘体在生活环境中的多种功能,认识到安全用电的核心理念,并学会一些基本的安全用电知识。
二、教学目标
(1)基于生活经验的判断,可以确定各类材料是否有导电功能,并利用实验方式来确认这些材料的导电性。(2)对这些材料进行分类与记录,认识并了解导体和绝缘体的区别,懂得如何安全用电。(3)同学之间对所学知识进行交流和分享,能够列举出某些材料的导电性质,根据自己的理解阐述导体与绝缘体的概念与定义,同时,能有效判断某些常见的行为是否达到了用电安全标准。
三、“导体和绝缘体”教学设计
(一)课前导入
在进行课前导入时,教师可以将之前学过的知识融入其中:
师:同学们,通过上节课的学习,大家对简单的电路有了一定的了解,老师今天准备了另一个电路,想把铁钉接入电路中,有什么好办法吗?
生:需要借助另外一根导线接入。
师:好,你上来尝试操作一遍吧!
学生在教师的指导下利用另一根导线把铁钉接入电路中。
生:老师,小灯泡亮了!
师:小灯泡亮了,说明铁钉是一种导体,可以通过电路让灯泡发亮。
师:接下来,我们来做一下把塑料尺接入电路的实验,这位同学,你来做!
学生按照正确的方法进行操作,但小灯泡没有发出亮光。
生:老师,把塑料尺接入电路中,灯泡为什么不亮?
师:在简单的电路中,铁钉能够进行导电,而塑料尺属于一种绝缘体,会阻止电流通过。
通过课前导入,学生认识了导体和绝缘体的区别,同时对导电的概念有了一定的了解,对接下来的学习产生了期待。
师:同学们,本节课的实验教学主要是利用简单电路检测物体的性质,本课开头图片中的人物用手里拿的电路元件接入电路,但灯泡并未发出亮光,是什么原因造成的呢?
学生随着教师的提问开始进行小组交流。
师:通过探讨,大家有结论了吗?
生:可能和物体的性质有关吧!
师:物体性质是一方面,从图片展现的实验我们可以发现,并不是所有的物体都有导电功能。今天,大家一起来学习并了解物体的导电功能。
(二)认识生活中常见的导体和绝缘体
日常生活中常见的导体和绝缘体非常多,教师可以列举一些学生较为熟悉的物体,利用课件制作记录表,如表1所示。
师:请大家观察一下这个记录表,这些物体中包含导体和绝缘体,同时老师也给大家准备了材料盒,接下来,我们以小组形式开始学习,认识这些物体。
教师指派某个学生将材料盒发放到各小组。
师:大家看一下材料盒里都有什么?
生:有铜丝、曲别针、铁钉、气球、硬币、橡皮、塑料管、玻璃片、铝片、木片。
师:如果将这些材料与电路进行连接,那么小灯泡是否会发光呢?大家思考一下,讨论后在记录表里填写结论。
学生在教师的指导下进行操作,各小组一边操作一边讨论,并记录结果。
师:同学们要将记录表中的物体分别与电路进行连接,记录实验过程和实验结果,同时要做到正确操作,避免出现意外。操作完成后,各小组把实验材料整理好放回原位置,并将自己的实验结果分享给大家。
教师在班级中巡视,观察各小组的实验情况,对遇到疑惑的学生及时进行指导和点拨,帮助学生顺利完成实验。
师:同学们,实验都做完了吗?
生:做完了。
师:通过实验你们发现了什么?
生:有的物体可以导电,有的物体不会导电,小灯泡没有发出亮光。
师:这说明了什么?
生:说明导体和绝缘体的性质不同。
师:非常好!
师:接下来,各小组同学根据实验结果划分出导体和绝缘体,并准确地记录下来。
师:通过实验我们可以发现,有些物体在与电路连接时会发生导电现象,使小灯泡发出亮光,如铁钉、铝片、铜丝、曲别针等,这些容易使电流通过的物体就叫导体;像玻璃片、气球、橡皮、塑料管等,在连接电路过程中会阻止电流通过,小灯泡没有亮起来,这些物体即为绝缘体。
师:除了刚才实验中使用的这些材料,在日常生活中还有很多导体和绝缘体,谁能举例说明?
生:小刀、钥匙就是一种导体。
生:橡胶是绝缘体。
师:回答得非常正确!还有吗?
学生根据教师的提问继续思考解答,对导体和绝缘体了解得越来越多,积极参与到课堂活动中,通过小组合作交流共同探讨科学知识,其学习能力显著提升。
(三)探究物体的导电性
师:通过实验操作,我们认识到了导体和绝缘体是有一定区别的,根据导电功能判断物体是导体还是绝缘体。下面我们做一个实验,探讨一下什么情况下有电流通过,什么情况下会阻止电流通过。
与此同时,教师向学生展示导线这一元件,并引导学生进行思考。
生:老师,我们可以先提出假设——把导线分为金属导线和非金属导线,前者可以让电流通过,后者会阻止电流通过。
师:好!让我们来动手做一做,通过实验进行验证。接下来,老师将导线和塑料外皮分别与电路连接,同学们要仔细观察。
教师向学生做出正确示范。
师:你们有什么新发现呢?
生:当金属导线与电路连接时,有电流通过,小灯泡发出亮光;当塑料外皮与电路连接时,没有电流通过,小灯泡没有发出亮光。
师:通过实验你们得出了什么结论?
生:从实验中可以看出,金属导线有导电作用,可以让电流通过,塑料外皮不会导电,会阻止电流通过。
师:很好!能够使电流通过的物体就叫导体;阻止电流通过的物体就叫绝缘体。
师:现在,同学们已经认识到塑料外皮不善于导电,是一种绝缘体;金属导线善于导电,是一种导体。大家思考一下,干木棒是导体还是绝缘体?
生:我认为干木棒是绝缘体。
师:各小组同学可以结合刚才的实验探讨一下,判断干木棒是否为绝缘体。
在教师的指导下,学生展开激烈的探讨。有的学生认为干木棒是导体,有的学生猜测干木棒是绝缘体。
生:我们可以通过实验把干木棒连接到电路中,根据实验现象进行判断。
师:同学们,实验做完了,通过实验现象你们得出了什么结论呢?
生:干木棒不会让电流通过,是一种绝缘体。
教师将金属导线和塑料外皮分别与电路进行连接,通过检测探究物体的导电性,帮助学生了解并掌握导体和绝缘体的检验方法,让学生认识到理论知识可以通过实验来验证,增强学生对知识的探索,逐步养成良好的实验习惯。
(四)迁移应用
完成上述实验教学环节后,教师可以引导学生记录实验过程,并在多媒体屏幕中展示正确的实验过程。
第一,拿出实验材料(干木棒),做好检测记录。第二,完成电路检测器两个接头的对接,观察小灯泡是否发出亮光。第三,把干木棒与电路两个接头进行连接,再次观察小灯泡的状态。第四,重复第三步操作。第五,在表格中记录实验现象。第六,把干木棒放回材料盒中。
师:同学们发现没有,第四步重复了第三步操作,这么做的原因是什么?
学生:在第四步骤中重复第三步操作,是为了对第一遍的操作进行验证,避免出现错误的操作影响检验结果。
师:非常好!在上述操作过程中,我们把干木棒作为实验材料,通过连接电路发生的实验现象可以判断干木棒是一种绝缘体。
师:生活中还有很多导体和绝缘体,是不是都可以用这样的检验方法呢?
生:我认为这样的检验方法也能对其他物体的导电性进行判断。
师:好,今天老师还为同学们准备了各种不同的物体,大家可以尝试操作,通过实验检测哪些是导体,哪些是绝缘体。各小组开始做起来吧!
各小组学生利用教师提供的物体展开实验操作,在操作过程中,教师指导学生按照正确的操作步骤进行,确保检测的科学性和有效性。学生根据检测结果将导体和绝缘体进行分类整理,并记录详细的实验过程和实验结果。教师可以引导学生从生活中发现更多的导体和绝缘体,让学生学会知识的迁移与应用,提高学生的科学学习能力,这样的教学方式和方法做到了以生为本,学生主动学习意识明显增强,整体提高了科学教学质量。
四、教学反思
基于新课标的小学科学实验教学设计中,主要以小组形式进行实验操作,忽视了学生个体的实验操作情况,同时没有布置具有针对性的探究性作业,整体影响了科学实验教学效果。教师可以在今后的教学中布置一些探究性作业,使学生进行有效交流和探索。目前,我们对于小学科学实验教学探究性作业的研究尚未成熟,但在探究性作业的引导下,学生独立学习能力明显提高,逐渐进入主动学习状态,科学学习效果显著提升。
(作者单位:珠海市香洲区云峰小学)
编辑:李琴芳