13.导体和绝缘体

【课标落实】

1．本单元通过一系列观察、交流、实验、思考等活动，落实《课程标准》中年段的课程目标。

科学知识：

测量、描述材料的性能。

科学探究：

在教师引导下， 能基于已有经验和所学知识，从现象和事件发生的条件、原因等方面提出假设。

在教师引导下， 能基于所学知识，制订简单的探究计划。

在教师引导下， 能运用感官和选择恰当的仪器，观察并描述对象的外部形态特征及现象。

在教师引导下， 能用比较科学的词汇等方式记录整理信息，陈述证据和结果。

在教师引导下， 能依据证据运用分析、比较、推理、概括等方法，分析结果，得出结论。

在教师引导下， 能正确讲述自己的探究过程与结论，能倾听别人的意见，并与之交流。

在教师引导下， 能对自己的探究过程、方法和结果进行反思，作出自我评价与调整。

科学态度：

能在好奇心的驱使下，表现出对现象发生的条件、过程、原因等方面的探究兴趣。

在科学探究中能以事实为依据，不从众，不轻易相信权威与书本；面对有说服力的证据， 能调整自己的观点。

乐于尝试运用多种材料、多种思路、多样方法完成科学探究，体会创新乐趣。

能接纳他人的观点，完善自己的探究；能分工协作，进行多人合作的探究学习；乐于为完成探究活动，分享彼此的想法，贡献自己的力量。

科学、技术、社会与环境：

了解科学技术对人类生活方式和思维方式的影响。

了解并意识到人类对产品不断改进以适应自己不断增加的需求；了解人类的需求是影响科学技术发展的关键因素。

2．本课学习内容基于《课程标准》课程内容中“物质科学领域”的中年段要求。

6.4电可以在特定物质中流动，电是日常生活中不可缺少的一种能源。

6.4.2有的材料容易导电，而有的材料不容易导电。

学习目标：知道有些材料是导体，容易导电；有些材料是绝缘体，极不易导电。

【教材分析】

《导体和绝缘体》是苏教版科学四年级上册第4单元《简单电路》的第二课。通过二年级下册《它们是什么做的》认识了常见的材料，观察材料的轻重、厚薄、颜色等特征。通过三年级下册《身边的材料》探究不同金属的各种性质，并了解其用途。通过四年级下册第4单元《点亮小灯泡》的学习，学生对电有了一定的认识，已经知道能使小灯泡亮起来的电路是一个闭合回路，要形成通路电灯才会亮起来，知道电路形成的条件。本课带领学生认识不同材料的导电性能，认识导体和绝缘体，需要帮助学生建立起检测器的概念，用检测器来检验材料的导电性，通过将不同材料接入检测电路，观察灯泡是否亮起来判断电路是否为闭合回路，进而判断不同材料的导电性。

本课教学内容分四个部分：第一部分，这是一个观察导入活动，让学生观察导线各部分的材料，思考它们起到的作用，引发学生思考不同材料的导电性能。第二部分，交流不同的物品是否容易导电，让学生基于生活经验对铅笔芯、塑料尺、竹签、铝箔、铁钉、橡皮、瓷勺、硬币、木筷、玻璃的导电性进行预测。动手实验验证以上几种物品的导电性，通过安装检测装置，检测这些物品的导电性，记录并总结不同材料的导电性。第三部分，思考验电笔、螺丝刀、老式开关、胶带、插座和插头的导体部分和绝缘体部分，说出不同部分起到的作用。第四部分，交流人体、不同液体的导电性，思考检测方法并动手检验人体和不同液体的导电性能。

【学情分析】

通过二年级下册《它们是什么做的》认识了常见的材料，观察材料的轻重、厚薄、颜色等特征。通过三年级下册《身边的材料》探究不同金属的各种性质，并了解其用途。通过四年级下册第4单元《点亮小灯泡》的学习，学生已经了解电路形成的条件，知道能使小灯泡亮起来的电路是一个闭合回路，要形成通路电灯才会亮起来，会连接电路。但是学生没有意识到可以用接通的电路作为检测电路来检测物品的导电性，将不同物品接入检测装置中检测物品的导电性。本课活动中要重点通过帮助学生建立检测装置的概念，让学生动手实验用检测装置检验不同物品的导电性，建立导体和绝缘体的概念。四年级学生经过一、二、三年级的实验教学，已经具有了一定的实验能力，在实验之前，要先预测再动手，并着重培养学生仔细观察、及时记录等实验习惯，对实验中出现的问题要引导学生及时分析并想办法解决问题。

从学生的年龄结构和心理特征来看，四年级的小学生对一切事物都充满好奇心，他们有很强的求知欲，动手能力也较强。四年级下册第4单元《点亮小灯泡》的学习，学生对电路的连接和闭合回路有了一定的认识，由于学生在一、二、三年级已经有了科学课的实验教学，学生也掌握了一定的实验方法。

【教学目标】

科学知识：

1．通过实验，知道不同物体的导电性能不同。

2．通过实验，知道像铁钉、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。

3．通过实验，知道人体是导体，不同液体的导电性能不同，自来水和盐水能导电，纯净水不能导电。

科学探究：

1．能安装检测装置，检测不同物品的导电性。

2．能观察具体物品的组成材料，认识材料的组成结构，对材料的导电性作出预测，能依据证据概括不同材料的性质和用途。

3．能在检测不同液体的导电性的活动中，认识改变部分条件能使实验结果变明显。

4．注重实验习惯的培养，引导学生实验前先预测、仔细观察、及时记录、分析数据、得出并交流结论、及时反思等。

科学态度：

1．在科学探究中，能意识到要用实验证明自己的猜想。

2．在科学探究中，乐于尝试运用多种材料、多种思路证明不同材料的导电性。

科学、技术、社会与环境：

1．认识到科技的发展给人们的生产、生活带来的便利。

2．结合生活中常见的材料的应用，结合检测实验，寻找其中的原理，并思考是否可以进行改进。

【教学重点】

能用检测装置检测不同材料，知道像铁钉、铝箔等材料是导体，容易导电；塑料尺、干燥的竹签等材料是绝缘体，极不易导电。

【教学难点】

观察不同材料的组成结构，知道导体和绝缘体是制造物品所需考虑的重要因素，直接影响人体安全。

【教学准备】

教师材料：课件和视频。

学生材料：导线、灯泡、电池、铅笔芯、塑料尺、竹签、铝箔、铁钉、橡皮、瓷勺、硬币、木筷、玻璃、验电球、LED灯、食盐、自来水、纯净水、烧杯。

【教学时间】

1课时

【教学过程设计】

一、导入新课

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）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。提问：“导线的金属部分和橡胶部分各起到什么作用？”

4．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。

5．揭示课题：那生活中常见的物品能导电吗？

［设计意图：利用旧知《点亮小灯泡》引入观察导线的各部分材料，思考不同材料的作用，引出本节课要研究的问题“不同物体的导电性能”。]

二、操作与探究

（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，不能用用生活中的电）

4．边讲解边出示检测装置，安装检测装置，先检查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。

5．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。

6．学生领取材料，分组实验。

7．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。

8．播放小视频，用检测装置检测不同铅笔芯的导电性（HB铅笔芯和6B铅笔芯），发现6B铅笔芯容易导电，HB铅笔芯不容易导电。铅笔芯是由黏土和石墨做成的，HB铅笔芯中的石墨含量较少，6B铅笔芯中的石墨含量较多，证明石墨能导电。

9.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。）

［设计意图：先交流不同物品的导电性能，预测不同物品的导电性并说出理由。然后想办法证明不同物品的导电性。再安装检验装置检测物品的导线性，实验小结得出不同材料的导电性不同，有些材料容易导电，有些材料不容易导电。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。通过先预测再动手实验进行验证，以事实为依据得出科学结论。］

（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。

2．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。

螺丝刀的的金属部分主要目的是坚固耐磨。

4.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。

5.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？

［设计意图：从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作用。后提出疑问：绝缘体的作用是什么？引发学生认识用电安全，为后文讨论验证人体是不是导体做铺垫。］

（三）探究人体和不同液体的导电性能

1．讨论：人体是导体吗？

2．学生讨论猜测，想办法验证。

3．人体的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。

4．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）

5．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。

6．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？

7．学生预测。

8．该怎么检验水的导电性？

9．学生讨论汇报，将水接入检测装置中。

10．边讲解变演示，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。

11．思考纯净水、盐水的导电性能如何？

12．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。

［设计意图：探究人体、不同的液体的导电性，从改进检验装置和改变被检验材料出发，引导学生多思考、多创新。在学生预测和设计实验的基础上，通播放检测纯净水和盐水的导电性的视频，建立学生不同液体导电性的全面认识。]

三、总结与拓展

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。

2．学生汇报。

3．生活中的用电器有很多，导体部分容易导电，绝缘体部分不容易导电，保护着人们的安全。

［设计意图：让学生联系生活实际，举例说明部分用电器的导体和绝缘体部分和作用。回顾本课所学重点导体绝缘体的概念和作用，把知识应该到生活中，注意用电安全，为后面学习生活中的电做好铺垫。]

【板书设计】

13．导体和绝缘体

容易导电：导体：铁钉、铝箔、人、水

不容易导电：绝缘体：塑料、干竹签