5.3设计电路（教学设计）-2024-2025学年四年级科学下册湘科版

该小学科学教学设计聚焦“设计电路”核心知识，涵盖电路符号认知及串联、并联电路设计。通过AI电路国王情境任务导入，衔接前两课简单电路知识，以“小工程师”角色驱动探究，搭建从实物到符号的学习支架。 特色在于AI情境贯穿任务驱动，科学思维通过“依次/并列连接”猜想与实验验证体现模型建构，探究实践含符号配对、动手连电路等实操，态度责任以“金牌设计师”激励合作。助力学生提升设计与探究能力，为教师提供情境化教学方案。

2025年祁阳市优质教学资源评选活动 湘科版小学科学《设计电路》教学设计 执教者：祁阳市茅竹镇中心小学 陈卉 课程基本信息 学科 科学 年级 四年级 学期 春季 课题 设计电路 单元 第五单元 课时 第三课 教科书 书名：湘科版小学科学 出版社：湖南科学技术出版社出版日期：2019年7月 教材分析 教材内容聚焦电路知识，以电路设计主题关联元器件实物与符号，再以“点亮两个小灯泡”实践任务，驱动学生探究串联、并联两种连接方式，，经符号认知过渡到实操探究，让学生在动手与思考中，构建电路连接、设计的初步概念，培养实践操作、观察分析等科学探究能力。 学情分析 经前两课《点亮小灯泡》《控制电路的通断电路》的知识学习，学生对电路基本元件及简单电路通路、断路有初步认知，具备一定观察与简单操作能力。但设计电路需从实物感知过渡到符号运用、规划连接，学生在抽象思维、整体设计方面尚待提升，且对电路设计中元件协同工作逻辑理解较浅，教学需引导学生掌握电路设计方法，发展科学思维与实践能力。 教学目标 一、科学观念 通过观察电路元件实物与符号，能准确说出电源、用电器、开关、导线等基本组成元件及其作用；结合串联、并联电路的实验现象，理解“电流路径决定电路工作方式”。 二、科学思维 在设计两盏灯的连接方案时，能基于简单电路经验提出“依次连接”“并列连接”的猜想并描述思路；实验中观察记录串联、并联，解释串联“依次经过”与并联“分路经过”的区别。 三、探究实践 熟记开关、电源、灯泡、电动机的电路符号，能完成实物与符号的配对，绘制电路图时规范使用符号；掌握电路图绘制步骤，能独立绘制基础电路图和串、并联电路图。 四、态度责任 在“帮助电路王国”的任务中，以“小工程师”角色认真对待设计与实验，绘制图纸细致、连接电路耐心，培养严谨态度；小组合作中主动分工协作、交流想法、倾听意见，体会团队合作的重要性。 教学内容 教学重点：通过“认识电路符号、设计电路图、动手连接验证”的探究过程，掌握简单电路的设计方法。 教学难点：通过实验观察与分析，理解串联电路“电流依次经过”和并联电路“电流分路经过”的核心区别。 教学准备 1.5V干电池2-3节、小灯泡2个、小灯泡灯座2个、单刀开关1个、绝缘导线若干。 教学过程 （一）情境导入​ 教师活动： 1、课件播放AI电路国王（AI配音）：勇敢的小工程师们，你们好！我是电路王国的国王。昨晚暴风雨破坏了我们的电路，所有彩灯和机器都停工了，可我们的电路设计图丢失了！你们能帮我们重新设计电路，让王国恢复光明吗？ 2、教师引导：小工程师们，电路国王需要我们的帮助！要帮他解决问题，我们得先学会设计电路。今天我们就化身“电路设计师”，一起学习设计电路的本领！板书课题：设计电路。 3、教师过渡语：接下来表现优秀的小工程师，会获得国王颁发的“金牌设计师”勋章哦！ 学生活动： 进入情境，明确本节课角色——电路小工程师，目标是帮国王设计电路。 设计意图： 通过卡通情境创设，将抽象知识转化为故事任务，激发学生责任感与探究欲；评价预热调动参与积极性。 （二）新知探究 子环节1：解密电路符号 教师活动： 1、 AI电路国王（AI配音）：要设计电路，得先认识我们王国的“符号密码”！这些符号代表电路里的“居民”，你们能猜猜它们是谁吗？ 2、 课件展示开关、电源、灯泡、电动机。引导学生说出名称并描述电路符号像什么。 3、学生阅读后，AI电路国王（AI配音）：恭喜小工程师们！开关的符号像“小闸刀”，灯泡的符号有“灯丝”，电源的符号是“长短杠”，电动机的符号是“两个铁皮加电机芯”记住它们才能画出合格的设计图哦！ 4、组织符号配对挑战：出示实物，引导学生说出对应符号。 5、教师评价：第X组反应最快，符号记忆很扎实！第X组能准确说出符号特点，观察很仔细！ 学生活动： 猜测符号含义，阅读课本验证；参与符号配对挑战，抢答并解释符号特点。 设计意图：通过AI国王的符号密码设定，将符号学习转化为解密任务；即时评价强化符号记忆，培养观察能力。 子环节2：基础设计——点亮第一盏灯 教师活动： 1、AI电路国王（AI配音）：首先，我们需要设计“一盏灯的电路”——用一个开关控制一个小灯泡，让它亮起来！ AI电路国王（AI配音）：接触电路元件时，可要注意啦，干电池虽然电压低，但也不能用导线直接把电源正负极连起来哦，会损坏电池的！ 2、教师引导：小工程师们，快和同伴讨论设计方案，用符号画出设计图吧！ 3、教师巡视指导，重点关注：符号是否规范、电路是否闭合。提示：记得用国王教的“符号”，让设计图清晰又准确哦！ 4、选取2-3组设计图展示。 5、教师评价：这组的设计图里，开关和灯泡连得很完整，电流能“跑通”！但这组的电源符号画反啦，长短杠要分清哦！ 学生活动： 小组讨论电路组成，绘制设计图；观察展示图，对照国王点评修正自己的设计；领取评价勋章。 设计意图：通过国王任务驱动基础设计，AI点评+教师评价结合，既纠正错误又鼓励态度，体现教－学－评一致性。 子环节3：深化探究——串联与并联 教师活动： 1、 AI电路国王（AI配音）：王国的广场需要两盏彩灯，用一个开关同时控制它们！ 2、 教师引导：小工程师们，有几种连接方法能让两盏灯都亮起来呢？快想想办法！ 3、 巡视时引导：两盏灯是“排队”连，还是“并排”连？电流走的路一样吗？收集依次连接并列连接两种方案。 4、展示方案后，教师引导学生进行设计思路叙述，并进行总结：电流“依次经过”两盏灯的是“串联电路”，像排队过桥；电流“分成两路”分别经过的是“并联电路”，像分道跑步！ 5、教师引导学生动手实践，验证自己的电路设计是否可行：你们的设计能让两盏灯都亮吗？动手试试吧！ AI电路国王（AI配音）：连接实物电路时，一定要先断开开关哦，这是保护电路和自己的好习惯。 6、组织分组实验，教师巡视时评价：你们组在连接时分工明确，有人扶灯座，有人接导线，合作效率很高！你们组发现串联时灯泡较暗，并联时较亮，特别会观察！ 7、实验后教师总结后，播放AI电路国王（AI配音）：小工程师们太厉害啦！串联和并联就是电路王国的“两种道路”，你们都掌握啦！ 学生活动： 小组讨论设计两种方案，绘制电路图；观看电流模拟视频，理解路径区别；动手实验验证，记录现象串联灯暗、并联灯亮；接受教师评价，修正操作。 设计意图： 通过双灯难题任务深化探究，AI动态演示突破抽象难点；教师评价聚焦合作与观察，强化探究过程中的核心素养。 （三）课堂总结 教师活动： 1、 AI电路国王（AI配音）：小工程师们，今天你们帮我们解决了大问题！ 2、 教师引导学生总结：谁能说说，我们学了哪些“符号密码”？设计了哪几种电路？串联和并联有什么不一样？ 3、学生回答后，教师结合板书梳理核心知识，并进行评价鼓励，今天获得“金牌设计师”勋章的有第X组、第X组……他们在符号规范、合作探究、实践创新上表现最突出！没拿到的小组别灰心，下次继续努力！ 4、AI电路国王（AI配音）：谢谢小工程师们！因为大家的努力，电路王国恢复了光明！ 学生活动： 结合国王提问回顾知识点；查看评价榜，明确自己的优势与不足；与国王道别，结束课程。 设计意图： 通过国王回顾梳理知识，评价榜总结学习成果，强化教-学-评闭环，让学生在成就感中结束学习。 课堂评价 本节课的课堂评价体系设计丰富多元，。教师点评贯穿始终，通过即时性评价引导学生规范操作，如对符号记忆的肯定、对电路图错误的纠正，以及对实验合作与观察力的具体表扬。同时，教师巧妙运用"金牌设计师"勋章作为激励机制，调动学生参与积极性。通过小组讨论、方案展示和实验合作等环节，引导学生互评，形成了相互学习、相互借鉴的互评氛围。整个评价过程不仅关注知识掌握，更注重培养学生的观察能力、合作精神和探究态度，体现了评价的多元化和过程性特点。 拓展延伸 （四）拓展知识 播放AI电路国王（AI配音，语气关切）：“小工程师们，王国恢复光明后，我们发现了新的挑战——每年更换的旧灯泡、损坏的电路元件堆积成了‘电子垃圾山’，它们不仅占用土地，还会污染土壤和水源！听说人类的正在回收这些废弃资源，甚至成立了专门的‘国家队’？” 播放视频：https://v.douyin.com/EfipDPGJgGM/ 随后提问：“视频里提到人类成立了一家新央企来‘收废品’，大家知道为什么要专门成立中国资源循环集团吗？” 教师总结：“无论是人类的废品回收，核心都是让‘废品’变‘资源’。在我们的生活中最直接的就是从垃圾分类做起，做资源循环的小卫士，让创新和环保永远同行！” （五）作业布置 观察一个家用电器，尝试猜想并绘制出设备运行的电路图。 板书设计 设计电路 串联 并联 学科网（北京）股份有限公司 $$