《人体和水是导体还是绝缘体》
宁海县实验小学 尤永光
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《导体和绝缘体》是人教版小学科学四年级下册《电单元》中的第五课,教材以检测一块橡皮作为研究的开始,用电路检测器检测一块橡皮是简单的,但学生在经历预测、反复检测、记录、做出结论、整理、分析的过程中,养成了良好的行为习惯,提高了科学素养。
学生在日常生活中对导体与绝缘体已有了初步的认识,他们知道金属是导体,塑料和陶瓷等物体是绝缘体。有的学生还知道有些绝缘体遇到水后会变成导体。因此,我们将这堂课的教学目标确定为:让学生亲历导体和绝缘体的研究过程,在这个过程中学习研究问题的教学程序和科学方法;知道身边的物体哪些是导体,哪些是绝缘体。这里的科学方法包含着学生选取研究对象,设计检测电路,对被检测的物体进行预测,反复检测,做出结论等。
教师围绕这些目标展开了教学活动,课中有这样一个片段:
教师:“我们周围的物体,有些是导体,有些是绝缘体,根据你们的经验,你们认为哪些物体是导体?哪些物体是绝缘体?”
生:“硬币是导体。”
生:“铜、铁、铝等金属是导体。”
生:“塑料、木头、玻璃是绝缘体。”
师:“除了金属以外你还知道哪些导体呢?”
生:“水是导体。”
学生说:“人体也是导体。”
马上有一个学生反驳说:“人体不是导体,而是绝缘体。”
另一个学生补充到:“蒸馏水不是导体,自来水是导体。”
这时问题出现了:对一个物体既说是导体,又说是绝缘体的。这种情况,老师备课时已有准备,这正好为教师利用学生认识上的矛盾,把学生的思维引向解决问题方向提供了机会。于是老师说:“有的同学说人体和水是导体,还有的说它们是绝缘体,你们说话可要有根据啊?”
生:“我从一本书上看到:蒸馏水很纯净,不容易导电是绝缘体,自然界里的水是不纯净的,容易导电是导体。”学生在引证据点证明自己的观点。
生:“最好是做实验来验证。我已经用电路检测器检测过手指(人体的一部分)和水,灯泡没亮,所以人体和水应该是绝缘体。不信,大家可以试一试。”
用事实说话,这是科学的态度。学生立刻用刚才实验用的电路检测器来进行实验。于是,有的学生用自己的手去连接电路了,有的学生拿着电路检测器的两根引线去测自来水,……但是,无论他们怎样试小灯泡还是不亮,“是不是电路没接好?”学生将电路闭合,小灯泡亮了。再检测人体和水,小灯泡还是不亮,许多学生们似乎确信人体和水都是绝缘体了。这时一位学生说:“一个人触电时,另一个人直接用手去拉他时,也会触电。还有人背着电瓶去电河里的鱼,所以人体和河水应该是导体”。“但是我们做的实验可完全不一样啊!”学生们的思想陷入了矛盾之中,教师趁机点拨:“家里照明用的电流可是220V的比干电池的电流高出很多呢?我们在安全用电的前提下,增大干电池的电流去进行实验行不行呢?”接着老师拿出电流放大器,说:“假如我们有这样的一个电流放大器,或许我们可以完成这个实验。”学生的思维又活跃起来了。老师及时把此项研究布置为课外研究活动。课后学生异常积极,有的小组说要查资料,有的小组说回家问爸爸,有的小组则说去请教电器维修部的师傅……学生的学习情绪高涨。
第二天,就有几个同学兴奋地拿着“新式武器”跑来对我说“老师,我们用音乐卡片来制作电路检测器,用3节5号电池代替卡片上的纽扣电池,增大了电流,用发光二极管代替小灯泡,测试时,不单灯亮了,压电喇叭也唱歌了。我们还发现不同的人体,不同的水,如茶水、盐水、自来水,灯的亮度和喇叭的声音也不同呢!我们查资料知道,这是电阻不同引起的。”其他小组的同学也纷纷向我汇报“我知道导体和绝缘体是相对的,玻璃在常温下是绝缘体,但是烧红的玻璃却是导体。在高温高压下,以往是绝缘的物体也会变成导体。”“除了金属是导体,还有大地、石墨、铅笔芯也是导体。”……
我感到异常兴奋,第二节课,我组织了“科学报告展示会”让学生充分展示和交流他们在课外探究所得到的知识。
案例分析与反思
对知识的掌握只是让学生了解有关前人的探索经验,而感受知识产生的过程才是培养学生科学素质的关键所在。《科学课程标准》指出:“全面提高每一位学生的科学素养是科学课程的核心理念。”“科学课程将通过科学探究的学习方式,让学生体验科学探究活动的过程和方法,发展初步的科学探究能力。”在导体与绝缘体的教学中,注重让学生通过对生活现象的分析、提出问题、用已学知识进行实验设计,然后进行验证探究,再从阅读、讨论、分析中,了解了知识的产生过程,这一过程中,使学生感受到了科学探究的一些基本方法,培养了科学探究的能力。而从阅读、讨论、分析中,又能培养了学生的获取知识的能力,这将为学生终身学习打下坚实的基础。
把人体和自来水直接连在电路中,小灯泡当然不亮。这是因为功率=电压×电流,而干电池的电流是有限的,人体和水的电阻又很大,使电路中的电流变小,不足以使小电灯泡发亮。而孩子们不知道这些,这与孩子们原有的知识——人体和不纯的水是导体产生了思维的碰撞。从而激发了学生探求科学知识的欲望,在老师的引导下自主探究,培养了科学的思维方法和探究能力。
《科学课程标准》中有这样一句话:低估学生比高估学生更可怕。的确如此,现在的学生,知识面可广了,有电视作窗口,有网络作后盾,连导体和绝缘体是相对的也知道。还能把音乐卡片改装成有声有色(光)的电路检测器,这就要求我们老师在备课时不但要钻研教材,更要钻研学生,变教教材为用教材教,以学生的发展为本,更加关注学生的学习活动。在我们的课堂上可能会出现许多情况是老师没有准备的,或者做了准备而孩子们没有往那个方向去想的,这时老师要发扬民主,发挥教师的主导作用,利用教学机智,引导学生积极有效地进行自主探究,积极合作交流。