8模拟安装照明电路（教学设计）-2023-2024学年四年级科学下册教科版

8模拟安装照明电路 教材分析 通过设计并模拟安装一个房间的照明电路，学生能够将学习到的电路知识应用于实践，并进一步认识到科学技术与生活的密切联系。在“聚焦”中，通过从实验电路过渡到模拟照明电路，让学生在已有知识的基础上进行提升，激发了学生的探索和动手的兴趣。在“探索”中，主要包括两个活动：第一个活动是设计一个房间的照明电路，让学生对房间照明电路进行思考和设计，为下面模拟安装照明电路提供指导；第二个活动是模拟安装照明电路，让学生按照前面设计的电路图进行安装，并在教师的指导下，实现照明电路的正常使用。在“研讨”中，对设计并安装的照明电路进行评价，了解其优缺点，为改进电路提供依据。在“拓展”中，让学生设计一个在卧室中用两个开关控制一盏电灯的照明电路，进一步激发学生思考和动手的兴趣。 学情分析 通过本单元前面几节课的学习，学生们已经知道了怎样连接一个简易电路和怎样用开关来控制电路中电流的通与断。在本节课的学习中，将以小组合作的方式，让学生为一个房间设计照明电路，并把模拟电路安装在一个小房子里。这是一个有挑战性的任务，对四年级学生来说有一定的难度。因此，在探究过程中还需要教师给予适当的指导，让学生进一步认识串联和并联电路，了解它们的优缺点，丰富学生的科学知识。 教学目标 科学观念 初步了解工程设计的全过程，包括明确问题、确定方案、设计制作、改进完善；知道工程的关键是设计；知道选择不同的材料，可以连接出不同的电路。 科学思维 利用比较的方法，分析电路图是否符合工程设计要求；利用建模的思维，探究生活中的简单电路。 探究实践 在工程设计活动中，能用图画来设计电路，并根据电路图制作模型、检测电路并改进设计方案。 态度责任 通过模拟安装照明电路的活动，体会科学知识来源于生活并服务生活。 重点难点 重点 经历设计一个房间的照明电路的全过程（明确问题、确定方案、设计制作、改进完善），并学会将所学知识应用到实践中。 难点 能将所学的电路知识应用到实践中，初步学会解决现实生活中的实际问题。 案例一 教学准备 教师准备 多媒体课件、用来模拟房间的纸箱、导线、小灯泡、灯座、电池、开关、画设计图的打印纸等。 学生准备 彩笔、学生活动手册等。 教学设计 一、导入新课 1．谈话：同学们，我们家里有很多物品，那么，你会在卧室里布置哪些物品呢？ 提示：床、柜子、空调、电视机、电灯等。 2．引导：通过本单元的学习，你对自己卧室的电路设计还满意吗？你的想法是什么？ 3．提问：如果你是一名“小电工”，你会怎样设计自己房间的电路呢？ 二、新知探索 ［探索1］设计一个房间的照明电路 1． 在纸上画出房间的平面图，标出书桌、床、窗户的位置。 2．设计并标注两盏电灯（小灯泡）、两个开关的位置（房间里需要安装两盏电灯，即照明灯和阅读灯，并分别由两个开关控制）。 3．小组讨论并画出设计图。 4．小组内交流设计方案，重点是对开关、灯泡的安装位置进行交流，交流后小组内完善设计。 5．各小组逐个派代表讲解自己小组的设计方案，其他学生从“是否满足了这项工作的要求”和“还有哪些需要改进的地方”两个方面，对各个小组的设计提出修改建议。 6．根据交流情况，各小组改进和完善自己小组原来的设计图。 ［探索2］模拟安装照明电路 1．画电路图：根据房间的平面图及设计好的电路，画出简易的电路图。 2．组装电路：按照修改后的电路图，开始组装电路。 3．操作要领： （1）注意安全，如果不是合作的需要，最好不要两个以上的同学同时操作。 （2）先确定一个“施工”的流程，即先干什么，再干什么，最后干什么。 （3）给每个同学做好分工，让每个学生都发挥作用。 （4）检测电路，排除故障，适当完善。 4．学生组装电路，教师巡视指导。 ［研讨］ 1．各小组派代表演示照明电路的效果，其他小组评估演示效果。 2．根据演示情况填写记录评价表（如下表所示）。 组别 连接 方式 安全 性 节能 性 美观 性 出现 问题 改进 方法 1 2 3 4 5 6 7 8 3．小结：根据需要设计电路的连接方式，同时还要兼顾其他方面，这样才能方便生活。 ［拓展］ 家中卧室里的照明电路怎样设计才能更加便利？如何用两个开关控制一盏电灯？ 提示：门口开灯，上床后关灯；或是在床上可以开灯，走出门口就可以关灯。 设计意图：丰富学生的科学知识，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 通过本单元的学习，我们已经掌握了关于电路的知识，并能根据学到的电路知识设计房间中的简易电路。通过模拟安装照明电路，能够让我们把理论知识与实践结合起来，在工程项目中发展我们的综合能力。电可以为我们做很多事，我们对电的探索才刚刚开始。以后我们会继续学习和实践更多的电路知识，让电更好地服务于生活。 板书设计 8 模拟安装照明电路 团队设计→交流完善电路图→模拟安装电路→展示分享 教学研讨 科学教学中需要引导学生从科学探究走向实践应用，让学生在一个具体的项目中把理论知识与实践结合起来，从而培养学生的科学素养。模拟安装照明电路是一堂工程与技术的实践课，本节课的核心内容是“设计”，设计是贯穿课堂始末的一件工作，包括基于经验的设计、基于交流的设计、基于制作的设计、基于展示的设计四个过程。教学中，教师要围绕设计做足方案，方能提升教学的效果。 案例二 教学准备 教师准备 多媒体课件、用来模拟房间的纸箱、导线、小灯泡、灯座、电池、开关、画设计图的打印纸等。 学生准备 彩笔、学生活动手册等。 教学设计 教师活动 学生活动 设计意图 一、导入新课 谈话导入：这一单元我们都在学习电路的相关知识，你们已经具备了很多电路的相关知识。现在，你们能安装好一个房间的照明电路吗？我们要想模拟安装一个房间的照明电路，首先要了解房间中有多少照明设备，并思考这些照明设备该如何连接在家庭电路中，然后画出简单的电路连接图，最后准备合适的材料根据所画的电路图动手模拟连接房间的照明电路。 思考并回答问题。 通过谈话导人新课，激发了学生思考的兴趣。 二、讲授新课 ［探索1］设计一个房间的照明电路 1．设计要求： （1）在纸上画出房间的平面图，标出书桌、床、窗户的位置。在画房间的平面图时，需要使用直尺画图，要合理地安排书桌、床、窗户的位置，也可以参照自己的卧室来进行设计。 （2）在房间平面图上标出电灯、开关的位置。房间里需要安装两盏电灯（照明灯和阅读灯），并由两个开关分别控制。 开关 灯 床 书桌灯开关 2．修正和优化小组的设计方案： （1）班级内各小组进行交流，阐明本小组设计的合理性，并和其他小组分享本小组的设计，虚心倾听他人的意见，充分借鉴其他小组的合理设计，讨论两盏电灯开关的位置应该如何设计，形成小组共识后， 修正和优化本小组的设计方案。 （2）小组讨论的注意事项：让每个人都充分进行表达，同时其他成 员认真、安静地倾听；敢于质疑、善于评价他人的设计，当组内出现分 歧时，能冷静、客观地处理。 ［探索2］模拟安装照明电路 1．实验材料：电池（安装入电池盒）、两个小灯泡（安装入灯座）、两 个开关、导线若干。 2．实验步骤： （1）画出小组设计的电路图（如图所示）。 设计1 设计2 思考与设计。 动手操作，合 作探究。 画出房间的平面 图，设计电路，并进行方案的优化。 学生按照设计要 求，进行模拟电路的 组装。 （2）说一说：电池（房间电源）、两个小灯泡（两盏电灯）、两个开关各在什么位置？怎样组成一个电路？ （3）按照电路图组装电路。 （4）检测电路：检查电流能否顺利通过小灯泡，开关能否控制小灯泡的亮与灭，是否有使电源短路的错误连接。 （4）小组完成电路连接后，可以与其他小组进行交流，看一看其他小组设计的照明电路与自己小组设计的照明电路是否一样，思考其他小组的设计是否符合要求。 3．实验分析： （1）在设计1中，断开一个开关后，两个小灯泡都会灭，无法做到一个开关控制一个灯泡，所以不符合设计要求。像设计1这样的电路连接方式叫串联。 （2）在设计2中，每个灯都由一个开关控制其亮与灭。这样的电路连接方式叫并联，符合设计要求。 ［研讨］ 1．引导：经过大家的通力协作，各小组都顺利地完成了任务，为房间安装了照明电路。下面我们来欣赏一下各小组安装的照明电路。 2．各小组分别展示本小组安装的照明电路，介绍本小组安装的照明电路的优点和长处，并且演示本小组的照明电路。 3．全班交流，评选出优胜小组和最优设计。 ［拓展］ 1．我们刚刚设计的只是一个房间的模拟电路，大家想一想，如果是两个房间，又该怎样设计呢？课后，有兴趣的同学可以继续探究。 2．插座的作用： （1）家庭电路中的插座可以方便地给电视机、电冰箱、洗衣机以及可以移动的家用电器供电，普通插座有二孔和三孔之分。每个插座都等同于用电器，与其他用电器互不干扰。 （2）三孔插座上方的一孔是接地用的。当电路中接入带金属外壳的电器（如电冰箱）时，万一用电器的外壳和电源火线之间的绝缘部分损坏，用电器的外壳上所带的电就会从接地导线流走，人体接触用电器也就不会有危险了。这和高大建筑物上的“避雷针”的原理相似。 思考，讨论与交流。 设计并动手制作。 对核心问题进行研究，夯实学生的核心概念。 丰富学生的科学知识，拓宽的学生视野，培养学生的综合素养。 三、课堂总结 通过本节课的学习，我们知道了连接照明电路的一般过程。在一个房间里安装照明电路时，首先要考虑房间中书桌、床和窗户等因素，然后根据房间的布置情况设计电路，并画出电路图，再根据电路图安装照明电路，最后还要检测安装好的电路，看电流能否顺利通过小灯泡、开关能否控制小灯泡的亮与灭、是否有使电源短路的错误连接等。 思考并进行总结。 培养学生总结归纳知识的能力，同时进一步巩固新知。 学科网（北京）股份有限公司 $$