“电路检测器”课的实验创新设计

李正强

导体与绝缘体》是教科版小学科学四年级下册第一单元第五节的内容。导体是一种允许电流通过它们的物质，绝缘体是电流不能通过的物质。导体和绝缘体在电路中是同样重要的组成部分。它是研究物体导电性能的一篇探究型课文。其教学内容可分为两个部分。（1）检测身边的物体是否导电：检测区分25种物体是导体还是绝缘体。目的有两个，一是提供足够的材料让学生积累充分的感性经验，初步建立导体和绝缘体的概念；二是保证每个学生实验的充分参与。教材先是以用“电路检测器”（图1）检测橡皮是否导电，目的是为学生引出一个有价值的探究活动。通过用“电路检测器”让学生知道哪些材料是导体，容易导电；哪些材料是绝缘体，不容易导电。（2）做个电路检测器：教室电器设备的绝缘材料和安全用电事项。安全用电常识与学生的生活息息相关，如何从检测25种常见物体上升到对人体、水、大地是否导电的探究，从而自然地对学生进行安全用电的教育，也是本课教学着重要思考的问题。

课文中还让学生知道人体、大地、自然界的水、活树枝容易导电，是导体等知识内容。但教材中的“电路检测器”对人体、大地、自然界的水、活树枝容易导电是无法完成检测的，所以我对教材中的电路检测器进行了改进。

一、实验改进要点（创新要点）

利用改进装置能较好地对人体、大地、自然界的水、活树枝进行导电与否的检测，并且声光显示，充分吸引学生的注意力，增添实验趣味性。

二、實验原理（实验设计思路）（图2）

1、器材：电脑音箱1个、金属管2节（每节约3cm）、金属球2个9直径约1cm）、导线2根（红、蓝各一根、每根约60cm）、鳄鱼夹（带套）4个、金属棒2根（30cm）、长方形塑料盒2个（30cm×10cm）（分别装泥土、水）、9伏的电池1节、发光二极管等材料。

2、利用身边唾手可得的废旧电器材料，制作半导体振荡电路，控制偏置电阻，给三极管基极信号，使它导通与截止，推动喇叭发声，发光二极管闪亮。

三、实验对比分析

（一）利用教材中的方法检测常见材料的导电性

应用教材中的方法连接的电路检测器，检测金属棒、小电珠亮，说明金属棒容易让电流通过，是导体；检测橡皮，小电珠不亮，说明橡皮不容易让电流通过，是绝缘体。但这个实验存在以下几个方面的不足。

1.当被检测物体电阻稍大时，小电珠就不亮。如：检测铅笔芯，小电珠不亮，说明该装置检测范围存在一定的局限性。

2.该装置不能测量人体、大地、自然界的水、活树枝是导体。

但是，教材中又多处向学生进行安全用电教育，提示学生不要用湿手接触电器，远离掉落地上的电线，不要在大树下避雨，旨在提示学生人体、大地、自然界的水、树枝是导体。但学生运用教材中方法，不能检测人体、大地、自然界的水、活树枝是导体，让学生产生了一些困惑。

（二）改进的电路检测器

1.改进后的装置在教学中的应用，检测活树枝、泥土（大地的一部分）、自然界的水、人体（学生手拉手串联起来）（图3）等。都会发光、发声。说明大地、自然界的水、活树枝、铅笔、人体确实是导体。学生在游戏中就知道了人体、大地、自然界的水、活树枝都是导体这一知识。

2.通过实验，学生知道了人们利用导体把电送到需要的地方，利用绝缘体阻止电流到人们不需要的地方。为了保障我们的安全，在生活中注意安全用电教育。

四、实验效果评价

“学生在课堂上无法用实验证明人体、大地、水是导体”时，教师把改进后的“电路检测器”呈现在学生面前，自己逐步对学生进行引导，使学生自己去探究，感受实验效果。这样学生感到的不只是自己积极的思维得到尊重，更重要的是他们的能力在教师的引导下发挥得淋漓尽致，使教学活动步步深入，富有活力。而学生行为参与的过程中，逐步习得科学思维方法的形成，这正是“思中做，做中思”的理念的所在。

总之，通过教学试用，改进后的“电路检测器”可靠性高，保证了实验的成功率。声光显示，充分吸引学生的注意力，增添了实验的趣味性。它还填补了教材中不能检测人体、大地、自然界的水、活树枝是导体的空白。提高了学生兴趣，培养了学生的探究能力。学生操作起来简单明了。改进后的“电路检测器”有利于学生接受正确的、广泛的科学知识，从而使学生学会规范的实验操作和提高学生的科学素养。

【作者单位：余庆县凉风小学 贵州】