5.2控制电路的通断（教学设计）-2024-2025学年四年级科学下册湘科版

2025年“湘道杯”大赛--------- 教学设计 湘科版(2025)小学科学四年级下册 5.2控制电路的通断 参赛人： 周成贵 学校名：道县第十一小学 【核心概念】 3. 物质的运动与相互作用 【学习内容与要求】 3.2 电磁相互作用 3~4年级 ⑦知道电源、导线、用电器和开关是构成电路的必要元件;说明形成电路的条件，切断闭合回路是控制电流的一种方法。 【教学目标】 科学观念：知道开关通过接通/断开控制电路的通断，理解简单电路由电源、用电器、导线、开关四部分组成。 科学思维：通过观察、推测和实验，分析开关工作原理，发展逻辑推理与论证能力。 探究实践：能正确连接带开关的电路，利用回形针、图钉等材料设计简易开关，培养技术与工程实践能力。 态度责任：激发对电路设计的兴趣，树立安全用电、节约用电意识，倡导绿色低碳生活。 【教学重难点】 教学重点： 1.开关控制电路通断的原理； 2.简单电路的组成及功能。 教学难点： 1.理解开关内部结构对电路的影响； 2.利用生活材料设计并制作功能性开关。 【教学过程】 1、 情境导入：点亮灯泡的智慧（5分钟） 1、回顾旧知：学生动手连接电池、导线、灯泡，点亮小灯泡。 师：同学们，上节课我们运用这些图上的材料点亮了小灯泡，你还记得是怎样连接的吗，现在请大家动手连一连吧。 生：动手操作 2、提出问题：如何方便控制灯泡的亮与灭？讨论关闭电路的方法（如移除元件），引出“开关”的必要性，强调节约用电。 （1）讨论让小灯泡熄灭的方法，学生操作 （2）教师小结并引出课题： 表杨同学们的做法，并提出怎样才能方便的控制灯泡的亮与灭呢？ 生：用开关。 师：我们就来学习用开关“控制电路的通断”。（板书课题“控制电路的通断”） 二、探索新知：开关的奥秘（20分钟） （一）认识开关 1、展示家用面板开关、玩具按钮开关等 师：生活中，你见过哪些开关呢？ 生：学生回答 师：这些开关又是怎样控制电路的通和断的呢？提醒同学们：注意千万不能去观察已连在学校或家里的 220 伏交流电路里的开关内部，请大家拿出手指灯进行观察。 2、观察透明手指灯开关结构（金属触点、绝缘外壳），总结开关通过通断控制电路。 活动1：观察开关的结构 请你先观察手指灯的内部结构，再拨动开关，观察开关有几种状态变化以及如何控制灯泡的亮灭的，并完成《学习任务单》中的“观察与推测”。 学生分组观察透明手指灯开关，描述内部结构（金属接触点、绝缘外壳）。 生：观察手指灯并汇报 教师小结 （2） 推测验证 分析实验室单刀单掷开关结构（刀片、接线柱），推测其通断原理。 师：其它开关的工作原理和手指灯开关一样吗？根据它的结构，你能推测它是怎样控制电路的通断的吗？ 生：观察推测 实验验证：闭合开关→通路（灯泡亮）；断开开关→断路（灯泡灭）。 活动2：连接带开关的电路 1.、动手实践： 师：我们的推测是否成立，如何检验呢？ 生：将开关连进电路里，用灯泡的亮灭来检验。 师：将开关接入电路来检验，需要用到的器材有哪些：电池、导线、灯泡、开关。 师：请孩子们先用笔在“学习单”中画导线，再根据以下步骤动手操作： ①绘制电路图；②断开开关连接电路；③观察开关状态与灯泡亮灭的关系。 生动手操作 师：同学们，请你们来汇报一下，你发现了什么？ 学生汇报 师用“中央电化教育虚拟实验平台”中《电路的设计》虚拟实验演示通路和断路时电流的状态 （三）总结规律 1、核心概念：通路与断路的定义及开关的作用。 当开关闭合时，就形成了闭合回路，小灯泡就亮了，我们将此时的电路称为通路；当开关断开时，就切断了闭合回路，小灯泡就灭了，此时的电路则称为断路，因此我们用开关切断闭合回路来控制电路的通断。 2、电路组成：电源、导线、用电器、开关（缺一不可）。 师：请同学们观察分析我们连接的电路， 提问：“电路由哪几部分组成？缺少任意部分会怎样？” 生： 由电池、导线、灯泡和开关组成， 缺一不可。 师：这几项缺少或不完整都会影响电路的正常工作。 师问：它们在电路中各自都起到了什么作用呢？ 电源：用来供电； 用电器：利用电来工作；开关：控制电路通断；导线：用来连接电源、用电器和开关，它们各自在电路中都起到了重要作用。 三、创意实践：制作简易开关（10分钟） 1、制作简易开关 认识了开关，了解了开关的工作原理，你能运用以下材料，制作一个小开关吗？并把你的制作步骤写入“学习任务单中”，然后将自制开关连入电路中，试试自制开关的效果。 生：动手制作 2. 优化与改进： 学生展示自制开关，讨论优化方案 ，鼓励课后用替代材料创新设计。 恭喜你自制开关成功，还有什么需要改进的地方吗？想想还可以用身边的哪些材料来替代。 4、 总结升华：安全用电小卫士（3分钟） 知识回顾：开关原理、电路组成、安全用电要点。 通过今天的学习，你知道了什么，你印象最深的是什么？ 学生分享收获 情感教育：倡导节约用电，争做绿色低碳生活的践行者。 生活中，为了节约用电，人们根据不同的需要制作了不同的开关，分别有声控开关，人体感应开关、光感路灯和自动浇花器等，他们的应用广泛。因为有了开关，生活中很多事变得方便而节能，希望大家从自己做起、从现在做起，安全用电、节约用电，争当绿色低碳生活的倡导者、传播者和践行者。 5、 作业布置：开心闯关 （2分钟） 基础题A:完成练习单第一部分 拓展题B:练习单第二部分（选做） 六、板书设计 控制电路的通断 开关闭合 通路 灯亮了 开关断开 断路 灯灭了 电路组成：电源（如电池）、导线、 用电器（如灯泡）和开关。 七、教学反思 本节课围绕“开关控制电路通断”的核心概念展开，通过“观察-推测-实践-创新”的递进式教学，基本达成了教学目标，但在实施中也发现值得优化之处。 成功经验 （一）情境化导入激发兴趣 以“如何方便控制灯泡亮灭”为切入点，引导学生动手移除电池或导线熄灭灯泡，自然引出开关的必要性，有效关联生活经验（如家用开关），为新课奠定认知基础。 （二）探究式突破重难点 结构观察：通过透明手指灯开关的实物解剖，学生直观发现“金属触点接通电路，绝缘外壳保障安全”的原理，化解了开关内部结构的抽象性。 实验验证：虚拟仿真（通路/断路电流演示）与实物操作（连接带开关电路）结合，强化“闭合回路=通路，断开=断路”的科学认知，作业反馈显示90%以上学生掌握该规律。 （三）工程实践培养创造力 简易开关制作任务（回形针+图钉）充分调动动手热情。学生成功实现电路控制，部分创意设计（如用硬币替代回形针）体现了迁移能力，契合“技术与工程实践”目标。 待改进问题 （一）难点突破需更细致 少数学生对“开关切断闭合回路”的理解仍模糊（作业选择题第2题错误率15%），教学中可增加对比实验：对比“断开开关”与“移除电池”对电路的影响，深化“断路”本质的认知。 （二）安全教育的深度不足 虽强调“禁止用导线连接电池正负极”，但未解释短路危害的具体原理（如发热、耗电）。可补充短路实验视频，直观展示风险，强化安全用电意识。 （三）拓展环节实施仓促 “双开关控制卧室灯”的拓展思考仅以图片展示，学生未实践联动原理。若条件允许，可提供双控开关模型分组探究，将抽象联动具象化。 优化方向 （一）材料结构化：为开关制作提供多元材料（如铁片、铝箔、木块），鼓励差异化设计，解决部分学生回形针接触不良的问题。 （二）跨学科融合：关联数学作图（开关结构设计图）、劳动技术（工具使用规范），提升综合素养。 （三）低碳理念落地：在“节约用电”讨论中，引导学生统计家中开关数量并设计节能方案，将绿色生活转化为具体行动。 因此，本节课在探究实践中培养了科学思维，但需进一步精细化难点教学，深化工程设计与安全教育的融合，让“控制电路”真正服务于生活应用。 学科网（北京）股份有限公司 $$