2点亮小灯泡（教案）-2023-2024学年四年级科学下册教科版

2点亮小灯泡 教材分析 本节课的主要内容是通过电池、导线使小灯泡发光，让学生探究使小灯泡发光的不同连接方式，激发学生探究电路知识的兴趣，为后续学习拉开序幕。在“聚焦”中，通过“手电筒是如何亮起来的”的问题，引导学生利用导线、电池和小灯泡等器材，尝试让小灯泡亮起来，从而切入本节课的教学内容。在“探索”中，主要包括两个活动：第一个活动是观察小灯泡，让学生了解小灯泡的基本结构和作用；第二个活动是连接电路，寻找正确的电路连接方式。在“研讨”中，先通过展示实验中亮起来的小灯泡的电流流动路线，初步建立电路的概念；然后分析实验中那些能点亮小灯泡的连接方式，思考怎样连接电池和小灯泡，才能让小灯泡亮起来，以此让学生认识到电路中电流是如何流动的，以及电路的通路、断路和短路等现象。在“拓展”中，通过思考为什么小灯泡能够亮起来，让学生认识到只有电路处于通路状态，电流才能持续流动。本节课的主要教学目的不是用多种方法点亮小灯泡，而是探索电在这个装置中是怎样流动的，也就是电流的路线-电路，并让学生初步建立电路的概念，为后面的学习奠定基础。 学情分析 点亮小灯泡看起来简单，但其中有很多值得研究的问题。一部分四年级学生在拿到导线、电池后很快就能使小灯泡亮起来，而有的学生根本不知道该如何点亮小灯泡，也不知道电路就是一个电流的通路。所以，引导学生了解小灯泡的结构是很重要的，学生了解了小灯泡的结构后，再向他们提供导线、电池和小灯泡，他们就能顺利地完成点亮小灯泡的操作了。这一活动看似简单，但学生将在活动中认识电和电路，同时想象电流是怎样在电路中流动的，还能在研究中提出有挑战性的问题。这些都需要在教师的引导下去进行，学生才能最终在学习和实践的过程中实现采取多种方法去点亮小灯泡。 教学目标 科学观念 知道利用电来点亮一个小灯泡需要一个包括电池、导线在内的闭合回路；认识小灯泡，并了解电池的主要结构；通过多次实验，了解到只有电流流过灯丝，小灯泡才会发光；知道一个完整的电路可以使用相同的元件，而且有不止一种连接方法。 科学思维 通过多次重复实验，运用归纳分析的方法初步建立电路的概念；根据实验现象，对电流的流向做出大胆的想象与推测。 探究实践 通过小组合作探究，根据生活经验，使用电源、导线和小灯泡连接简单电路，初步认识电路的概念。 态度责任 通过小灯泡的点亮过程，体会对周围事物进行有目的、细致的观察的乐趣，激发进一步探究电的兴趣，形成大胆质疑的精神；体会复杂的生活现象中蕴含着简单的科学道理，认识科学知识对人们生活的影响。 重点 了解小灯泡的各个组成部分，能在活动中顺利地点亮小灯泡。 难点 知道用电来点亮一只小灯泡需要一个包括电池、导线在内的完整的闭合回路。 教学准备 教师准备 多媒体课件、小灯泡的剖面图或剖开的大灯泡的实物、小灯泡、1号干电池、导线等。 学生准备 学生活动手册。 教学设计 一、导入新课 1．出示手电筒，让学生思考：如何才能让手电筒亮起来？ 2．谈话：手电筒是大家都非常熟悉的，要想让手电筒中的小灯泡亮起来，必须先给手电筒装上电池，然后打开开关。 3．引导：为什么打开手电筒的开关后，手电筒中的小灯泡就亮起来了呢？ 提示：闭合开关后，有电流流过小灯泡的灯丝，小灯泡就亮起来了。 设计意图：通过实物引导学生思考手电筒中的小灯泡是如何亮起来的，自然地引入新课的学习。 二、新知探索 ［探索1］了解小灯泡的结构 1．提问：电是如何让小灯泡发光的呢？ 2．引导：如果给你一节电池和一个小灯泡，你能用画线的方法来代替导线，用简单的示意图画出你的想法吗？ 3．谈话：你们都认为电从电池出发，要经过小灯泡才能使它发光。那么，小灯泡内部的结构又是怎样的呢？小灯泡的哪一部分会发光？小灯泡为什么会有两个连接点？这与小灯泡的点亮有没有关系？请同学们结合小灯泡的结构图和实物灯泡，思考一下刚才的几个问题。 4． 学生自学并交流，然后说一说自己的认识和发现。 5．总结小灯泡的各组成部分及其作用。 （1）灯丝：小灯泡中能够发光的部分。灯丝是一种耐高温的金属丝，在通电以后能够发光、发热。 （2）金属架：将灯丝架起来的部分。金属架是由耐高温并且导电的金属丝制成的，它在固定灯丝的同时能够将电流导入灯丝。 （3）连接点：在金属架的外部安装了一个能够导电、带有螺纹的金属壳，用来保护、固定金属架。金属壳的侧面和下端有两个凸起的小圆点，这两个小圆点和不同的导线连接。 （4）玻璃泡：小灯泡的主体是一个玻璃泡。玻璃泡既能够很好地保护灯丝，同时又不影响它的发光。一般还会在玻璃泡里充入氮气、氩气等惰性气体，用于延长灯丝的寿命。 设计意图：利用小灯泡的结构图，并对照灯泡实物，让学生观察和思考，了解小灯泡各个部分的特点和作用。 ［探索2］让小灯泡发光 1．谈话：同学们，我们已经了解了小灯泡的结构，如果给你导线、电池和小灯泡，你怎样连接才能使小灯泡发光？请大家将你们的方案画在记录单上。 2．交流并分享学生画出的连接方法。 3．请小组长领取材料，各小组按照自己小组画出的连接方式试着连一连，看看哪些连接方式能够让小灯泡发光。 4．学生实验，小组合作，并进行记录。 设计意图：通过实验的方式，尝试点亮小灯泡，找出连接电路的正确方式，初步认识到怎样才能让电流流动起来。 ［研讨］ 1．同学们，你们的哪些连接方法使小灯泡亮起来了呢？请大家把你的连接方法展示在黑板上。 2．展示并交流。 3．我们发现，最终能够使小灯泡发光的是这几幅图中的连接方式。请大家仔细观察，找一找它们之间的相同点。 4．学生讨论并发言。 提示：电从电池的一个极流出来，通过导线流到小灯泡的一个连接点，再经过与连接点相连的金属架流到灯丝，再从另一个金属架流到另一个连接点，最后通过连接这个连接点的导线流回到电池的另一极。电就是在这样一个闭合的路径里流动的。电流过的路径就是电路。 5．在实验过程中，你们有没有遇到什么困难？或者你发现了什么问题？请和同学们分享一下。 6．出示通路、断路和短路的辨别。 (1) (2) (3) (4) 提示：（1）和（2）为通路，电流能在回路中流动，流过小灯泡的灯丝，使小灯泡发光；（3）为断路，没有形成可以让电流流过的回路，电流不能流过小灯泡的灯丝，小灯泡不发光；（4）为短路，电流直接由电池的正极流到电池的负极，没有流过小灯泡的灯丝，小灯泡不发光。发生短路时，电池中的电会很快消耗完，并且电池还会在一瞬间发热变烫，甚至可能爆炸，所以在实验中要避免出现短路。 设计意图：对核心问题进行研究，从而夯实学生的科学概念，丰富学生的科学知识。 ［拓展］ 让学生思考一下，为什么灯泡能够亮起来的？ 提示：要想电流持续流动，必须处于通路状态才行。 设计意图；丰富学生的知识，拓宽学生的视野，培养学生的动手能力，发展学生的创新意识。 三、课堂小结 通过本节课的学习，我们知道了小灯泡由玻璃泡、灯丝、金属架、连接点等组成，并认识到玻璃泡可以保护灯丝并聚光、灯丝可以发光、金属架可以固定灯丝、连接点可以连接导线等。在实验中，我们知道了电路处于通路状态时，小灯泡才能被点亮。在认识小灯泡和动手实验的过程中，我们的思维得到了深化，动手能力也得到了培养，同时也建立了初步的电路概念。 板书设计 2 点亮小灯泡 小灯泡由玻璃泡、灯丝、金属架和连接点等构成 电流过的路径叫电路，电路有通路、断路和短路三种状态 只有电路处于通路状态时，有电流通过灯丝，小灯泡才能被点亮 发生短路时，电池中的电会很快消耗完，并且电池还会在一瞬间发热变烫，甚至可能爆炸，所以在实验中要避免出现短路 教学研讨 本节课的教学设计，注重了学生自主探究学习能力的培养。本节课主要采取了观察实物与实验相结合的方式，先让学生观察小灯泡的构造，再了解小灯泡各个部分的名称和作用，接着再通过点亮小灯泡的实验，让学生认识到只有让电流在闭合回路中流动起来，才能点亮小灯泡。同时，通过对连接方式的探索，了解通路、断路和短路的现象，从而建立了电路的概念，促进了学生科学素养的发展。 备课资料 数学活动设计 在研究干电池的过程中，还可以融入一些电源的常识。例如、电压低于36伏的电不会对人体造成伤害，一节普通千电池的电压是1.5伏，各家各户所用的是电压为220伏的交流电，这是足以引发触电事故、致人死亡的电，所以我们不能直接用家里和学校里插座中的电做实验。 科学知识聚焦 爱迪生与电灯 托马斯·阿尔瓦·爱迪生（1847-1931），出生于美国俄亥俄州米兰镇，逝世于美国新泽西州西奥兰治。他是世界著名的发明家、物理学家、企业家，拥有超过2000项的发明专利。他发明的留声机、电影摄影机和电灯都对世界有着极大的影响。 早在1821年，英国科学家戴维和法拉第就发明了一种叫电弧灯的电灯。这种电灯用碳棒作为灯丝，虽然能发出亮光，但光线刺眼，耗电量大，寿命也不长，因此很不实用。 1878年9月，爱迪生开始研究电灯，他希望能够发明一种灯光柔和、价格低廉的电灯，让普通人家也能够用得起。 制作灯泡的关键是制作灯丝，为了找到合适的灯丝材料，爱迪生以极大的毅力和耐心，试验了1600多种材料，用各种金属制作灯丝，但都以失败而告终。而对失败，面对一些人的冷嘲热讽，爱迪生没有退却。经过13个月的艰苦奋斗，爱迪生试用了6000多种材料，试验了7000多次，终于发现可以用棉线制作灯丝。1879年10月21日，他把一截棉线撒满炭粉，弯成马蹄形，装在坩埚里加热，做成灯丝，再用抽气机抽去灯泡内的空气，这盏电灯足足亮了45小时灯丝才被烧断。这是人类第一盏有实用价值的电灯。 爱迪生经过进一步试验，发现用竹丝做灯丝效果更好，灯丝更耐用，灯泡可以亮1200个小时。此后，电灯开始进入寻常百姓家。 后来，人们便一直使用这种用竹丝作为灯丝的灯泡。几十年后，人们又对它进行了改进，即用钨丝作为灯丝，并在灯泡内充入惰性气体氮或氩。这样，灯泡的寿命又延长了许多。我们现在使用的就是这种灯泡。 LED灯 LED即发光二极管，是一种常用的发光器件，通过电子与空穴复合释放能量发光，可高效地将电能转化为光能，在现代社会具有广泛的用途，如照明、平板显示、医疗器件等。 这种电子元件早在1962年就已出现，早期只能发出低光度的红光，之后发展出其他单色光的版本，时至今日能发出的光已遍及可见光、红外线及紫外线，光度也提高到相当的光度。 与传统灯具相比，LED灯具有以下特点： 1．节能 在能耗方面，LED灯的能耗是白炽灯的十分之一，是节能灯的四分之一。这是LED灯最大的特点。现在的人们都崇尚节能环保，也正是因为节能这个特点，使得LED 灯的应用范围十分广泛，也使得LED灯十分受人们欢迎。 2．可在高速开关状态工作 我们平时走在马路上，会发现每一个LED组成的屏幕或者画面都是变化莫测的，这说明LED灯是可以进行高速开关工作的。而我们平时使用的白炽灯则做不到这样的工作状态，如果开关的次数过多，将直接导致白炽灯灯丝断裂。这也是LED灯受欢迎的重要原因。 3．环保 LED灯内部不含有任何的汞等重金属材料，而荧光灯中则含有汞，这就体现了LED灯环保的特点。现在的人都十分重视环保，所以，有更多的人愿意选择环保的LED灯。 4．响应速度快 LED灯还有一个突出的特点，就是反应的速度比较快。只要一接通电源，LED灯马上就会亮起来。对比我们平时使用的节能灯，其反应速度更快。在使用传统灯泡时，往往需要很长的时间才能照亮房间，这就是因为灯泡在彻底发热之后才能亮起来，而LED灯则没有这个问题。 课后实践活动 ［活动主题］“点亮两个小灯泡”实践活动 ［活动目标］进一步让学生认识电路，理解闭合回路的作用。 ［活动步骤］ 1．准备小灯泡、干电池和导线。 2．把自己的想法先画在纸上。 3．尝试做实验。 4．观察与记录。 5．展示与交流。 ［活动拓展］第一种方法；把元件逐个顺次连接起来组成串联电路，整个电路只有一条回路，电流顺次流过各个元件。第二种方法：把元件并列地连接起来组成并联电路，干路的电流在分支处分为两部分，分别流过两个支路中的各个元件。 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$