基于新課標的小學科學實驗教學設(shè)計

黎侶釗 劉惠芳 熊富康 邱文婷

注：本文系2023年東莞市基礎(chǔ)教育綜合改革攻堅揭榜活動（小學科學實驗教學與評價探索）項目研究成果之一。

一、教材分析

“導體與絕緣體”是四年級上冊第四單元第23課內(nèi)容。整個單元的學習內(nèi)容按由表及里、由淺入深的原則構(gòu)建。其中，第一課“我的小燈籠”，從生活中常見的燈籠出發(fā)，引導學生認識燈泡、電池、導線等一系列電學元件。第二課則將各個電學元件整合起來，對電路進行研究。第三課和第四課從正反兩個方面對燈泡亮與不亮的條件進行探究。而最后一課則深入“導電性能”，對導體與絕緣體進行探究。這一課的教學，教師需要利用實驗讓學生學習驗證“物體是導體還是絕緣體”的方法，同時對生活中常見的導體和絕緣體有一個大致認識。在具體內(nèi)容的設(shè)計上，教師可以聯(lián)系前面所學知識，設(shè)計“導體與絕緣體的概念探析”“導體與絕緣體的檢測方法和注意事項”“生活中常見的導體與絕緣體”等內(nèi)容，讓學生以一定的順序進行探究。

二、學情分析

從知識上來說，在學習這一單元之前，大多數(shù)學生已經(jīng)使用過各種各樣的電器，對燈泡、電池、導線等一系列電學元件有了一定的認識，這為教師以生活情境導入單元學習內(nèi)容提供了一定的便利。從探究和實驗能力上來說，在過去三年的學習中，學生已經(jīng)掌握了基本的實驗方法，并且習慣了以問題為導向?qū)W習科學知識的模式。

三、教學目標

科學觀念：結(jié)合生活了解導體和絕緣體的概念，認識導體和絕緣體在生活中的應(yīng)用。

科學思維：利用分析、綜合、比較等方法了解導體和絕緣體的特點，結(jié)合實驗統(tǒng)計生活中常見的導體和絕緣體，對導體和絕緣體有一個客觀、全面的認識。

探究實踐：通過實驗了解區(qū)分導體和絕緣體的正確方法，并將其應(yīng)用于其他物體的檢測中；在以學生為主的教學活動中掌握自主學習的方法，提高學習能力。

態(tài)度責任：通過有趣的實驗現(xiàn)象，維持對科學的好奇心；了解用電常識，養(yǎng)成安全用電的良好習慣。

四、教學重難點

教學重點：掌握正確的檢測方法，并對身邊各種物體進行檢測，認識身邊常見的導體和絕緣體。

教學難點：了解用電的常識，養(yǎng)成安全用電的好習慣。

五、教學過程

（一）情境導入

教師結(jié)合前面學習的知識進行導入：

在“燈泡不亮了”這一課，我們學習了燈泡出現(xiàn)的故障。下面，請大家看這一幅圖（教材中本課開頭圖片），請問圖中人物拿的是哪種電路元件？為什么在其接上后，燈泡沒有亮？我們要如何解決這一問題？為什么要這樣解決？

學生以小組為單位進行交流，并回答教師的問題。

教師總結(jié)：在上面圖片展現(xiàn)的實驗中，我們了解到，并不是所有物體都能讓電流通過，而今天這節(jié)課，我們就要對物體的導電性能進行探究。（在總結(jié)的同時，以多媒體課件展現(xiàn)本課探究的標題——導體與絕緣體。）

（設(shè)計意圖：利用圖片導入，一方面能充分激發(fā)學生的學習興趣，另一方面則與前面所學知識進行密切銜接。這對于學生構(gòu)建完整的知識架構(gòu)，更好地掌握核心概念有著重要的作用。）

（二）新知探究

教師引導：從上面的實驗中我們了解到，并非任何物體都可以讓電流通過，那么，在上面的實驗中，什么可以讓電流通過，什么不能讓電流通過呢？（在提問的同時，展示導線這一元件，讓學生猜測。）

學生根據(jù)經(jīng)驗提出假設(shè)——金屬導線可以讓電流通過，非金屬導線不能讓電流通過。

教師引導：空口無憑，現(xiàn)在就讓我們驗證一下究竟是怎么回事吧！

教師分別將導線和塑料外皮接入電路中，讓學生觀察現(xiàn)象。

教師詢問：你們看到了什么？

學生根據(jù)現(xiàn)象回答：將金屬導線接入電路時，小燈泡亮了；將塑料外皮接入電路時，小燈泡沒有亮。

教師繼續(xù)詢問：這種現(xiàn)象代表著什么呢？

學生回答：金屬導線可以讓電流通過，而塑料外皮不能讓電流通過。

教師總結(jié)：不錯，在生活中，有些物體容易被電流通過，這樣的物體我們稱之為導體；有的物體不容易被電流通過，這樣的物體我們稱之為絕緣體。

教師引導：好了，現(xiàn)在我們知道金屬導線是導體，而導線的塑料外皮是絕緣體。那么，有誰知道橡皮是導體還是絕緣體嗎？

學生根據(jù)自身生活經(jīng)驗回答。

教師質(zhì)疑：真的嗎？為什么你會這么覺得呢？

在更多學生表達了自己的意見后，教師引導：看來，同學們存在不同的意見，那么，我們怎么確定誰是對的，誰是錯的呢？

在學生回答“做實驗”用“電路檢測器檢測”等答案之后，教師引導學生進行檢驗橡皮是導體還是絕緣體這一實驗。

在實驗過程中，教師先選擇學生上講臺展示，在學生展示后，詢問：這樣算完成了嗎？還有哪些同學有補充的地方？引導學生明確檢測一個物體是導體還是絕緣體實驗的注意事項。如進行實驗之前先檢測電路檢測器是否存在問題；實驗之后，將橡皮放到合適的位置，保持良好習慣等。

學生以小組為單位開展實驗，檢測橡皮是導體還是絕緣體。

教師總結(jié)：好了，通過實驗，想必大家都得出了正確的答案，那么，最后再讓我們確認一下，橡皮究竟是導體，還是絕緣體？

學生根據(jù)探究的結(jié)果齊聲回答：“絕緣體”。

（設(shè)計意圖：結(jié)合金屬導線和塑料外皮進行檢測，讓學生了解檢驗一個物品是導體還是絕緣體的方法。結(jié)合實驗，讓學生掌握實驗的注意事項，培養(yǎng)良好的實驗習慣。以小組為單位的實踐活動有效突出學生的主體地位，讓學生將學習到的知識及時應(yīng)用于實踐中，培養(yǎng)學生的探究實踐素養(yǎng)。）

（三）遷移應(yīng)用

教師引導：通過上面的實驗，我們正確檢測出了橡皮是絕緣體，在這一過程中，大家都采用了什么樣的方法？思考一下，你們能將檢驗過程寫下來嗎？

（學生回憶實驗過程，并將其寫到一張紙上。）

教師引導學生逐一回答實驗的過程。在回答的過程中，教師要將實驗的過程展現(xiàn)到多媒體屏幕中：（1）從盒子中拿出橡皮，預測并記錄。（2）將電路檢測器兩個接頭對接，看燈泡是否發(fā)光。（3）用兩個接頭接上橡皮，看小燈泡是否發(fā)光。（4）重復上一過程。（5）將現(xiàn)象記錄到事先準備好的表格上。（6）將橡皮放到另一個盒子中。

教師詢問：我們?yōu)槭裁匆@么做？這個步驟有什么科學性？

學生結(jié)合具體的步驟說明目的，如“將第三步的過程重復”這一步驟目的是避免誤差。

教師引導：通過這樣的步驟，我們檢驗出了橡皮是導體還是絕緣體。那么，生活中其他物體，我們也可以通過這樣的方法檢驗嗎？

在收獲了學生肯定的答復后，教師引導：課前，每個小組都準備了很多不同的物體，現(xiàn)在，讓我們檢測一下哪些是導體，哪些是絕緣體吧！當然，在檢測之前，老師要提出幾點要求：第一，嚴格按照之前我們探究出的科學的檢測方法進行檢測。第二，在你們自己準備的物體之外，老師還為大家準備了一些其他物體，在完成自己小組的探究后，不妨再檢測一下老師給的物體。第三，為了保證實驗的進度與效果，大家需要合理分工。你們能做到嗎？

學生根據(jù)要求進行實驗。

在學生實驗的過程中，教師巡視，一方面為在實驗過程中遇到困難的小組提供必要的指導，另一方面觀察學生小組實驗的進度。大多數(shù)小組完成必要的實驗后，教師引導學生停止實驗，進入下一步的探究。

（設(shè)計意圖：在實驗過程中，能否讓學生掌握正確的實驗方法一直是影響實驗效果的關(guān)鍵因素。在本次實驗過程中，教師先讓學生總結(jié)前面一個環(huán)節(jié)所用的實驗方法，目的在于讓學生掌握正確的實驗方法，在后續(xù)的實驗中得出準確的結(jié)果，以培養(yǎng)學生的探究實踐素養(yǎng)。另外，四年級學生已經(jīng)有了一定的小組合作與探究能力，但不能科學地分工依然很大程度上影響著整體的教學效果。這也是教師在實驗正式開展之前對學生分工合作提出要求的重要目的。在學生準備的物體之外，為學生另外準備了一種需要檢測的物體，讓有余力的學生解決，目的就在于落實分層教學理念。）

（四）合作探討

教師引導：現(xiàn)在大家都檢測了不少物體，但是，每個小組檢測的物體都不同，交流一下，你們知道生活中常見的導體和絕緣體都有哪些嗎？

學生進行組外交流，總結(jié)生活中常見的導體和絕緣體。

教師開展森林運動會游戲，選擇學生上講臺參與。游戲中，以兩種不同的小動物代表兩個學生，左右兩邊則是“鉛筆是絕緣體”“黑板檫是導體”等判斷正誤的題目。在游戲中，學生回答正確與否，中間的卡通角色會有不同的反饋。

教師引導：不知道大家有沒有發(fā)現(xiàn)，在我們所接觸到的電器中，有很多都是由導體和絕緣體共同組成的，回憶一下，都有哪些物體是由導體和絕緣體共同組成的，為什么會出現(xiàn)這樣的情況呢？

學生結(jié)合生活經(jīng)驗回答問題。

教師總結(jié)：電是能量的重要表現(xiàn)形式，它很大程度上改變了我們的生活，但在生活中，電具有一定的危險性，在電器中，將導體與絕緣體結(jié)合起來，就是為了安全。但是，這并不意味著萬無一失。同學們，思考一下，在生活中，我們要怎樣做才能最大限度地避免意外，保證用電安全呢？

教師展現(xiàn)插拔插頭、清潔電器等場景圖，讓學生回答。

在學生回答了所有自己了解的安全用電知識后，教師利用多媒體屏幕展現(xiàn)安全用電的知識和技巧。

（設(shè)計意圖：組織學生小組與小組之間的交流活動，以構(gòu)建“獨思—交流—共享”的小組合作模式，讓學生更好地掌握小組合作探究的方法。借助信息技術(shù)構(gòu)建森林運動會游戲，有效豐富游戲的新穎程度，以取代原本較為枯燥的小組探究環(huán)節(jié)，提高學生參與小組探究的興趣，以成就感更好地提升學生合作探究的積極性。以“安全用電”為載體進行師生互動，有效讓學生將導體和絕緣體的知識與生活實踐聯(lián)系起來，讓學生了解到安全用電的必要性和方法，培養(yǎng)學生良好的用電習慣。）

（五）課堂小結(jié)

教師引導：最后，再讓我們回憶一下，本課我們都學習了哪些內(nèi)容呢？

學生結(jié)合前面學習的知識，回答本課學習的內(nèi)容。在學生回答的同時，教師利用信息技術(shù)展現(xiàn)關(guān)于本課知識的思維導圖。隨后總結(jié)：“在生活中，根據(jù)是否容易導電，我們將物體分為導體和絕緣體，這兩類物體在我們用電的過程中都發(fā)揮著重要的作用。當然，在生活中，我們也要培養(yǎng)良好的習慣，安全用電，避免意外。”

（設(shè)計意圖：借助總結(jié)性提問引導學生回顧知識，結(jié)合思維導圖幫助學生構(gòu)建完整的知識架構(gòu)。同時聯(lián)系生活，讓學生總結(jié)安全用電的方法，引導學生將所學知識應(yīng)用于生活實踐中，培養(yǎng)學生正確的行為習慣，更好地發(fā)揮科學學習的作用。）

六、板書設(shè)計

■

（作者單位：廣東省東莞市南城西平片區(qū)教育集團）

編輯：常超波