3.4跨学科实践：电路创新设计教学设计-2025-2026学年教科版物理九年级上册

该初中物理教学设计聚焦串并联电路识别与应用，以节日彩灯“一灯坏全灭”为情境导入，衔接学生已学的串并联知识，通过改进电路任务搭建学习支架，逐步深入复杂电路设计。 亮点在于生活化任务驱动（彩灯、病房呼叫等实例）与动手创新设计，学生通过改进电路、制作显示器等实践，提升科学思维（分析改进）与科学探究能力，梯度化活动易激发兴趣，助教师高效开展电路应用教学。

《跨学科实践：电路创新设计》教学设计 教材分析 本节是物理教科版九年级上册第三章的第四节，内容是识别电路的连接方式,将串、并联电路应用于实际生活中,学会设计电路。本节是本章的总结和电路知识的应用,检验学生灵活运用所学知识的能力,是本章的升华,也为以后章节学习分析复杂电路打下基础。 二、学情分析 学生已掌握串联和并联电路的基本连接方式及特点，初步了解电流、通路和开路的概念，但对于复杂混合电路的分析、故障判断以及如何根据实际需求进行功能性电路设计的知识储备不足，尤其是根据相互影响判断串并联。 三、教学目标 【物理观念】理解电路基本原理，掌握串并联电路的基本特性及其在实际生活中的应用。 【科学思维】能够分析和评价不同电路设计的优缺点，并提出改进建议。 【科学探究】通过动手设计和实验，探究电路连接方式对功能实现的影响。 【科学态度与责任】激发学生对电学知识的兴趣，培养学生的创新意识和科学精神。 四、教学重难点 （一）教学重点 通过实验理解串联、并联电路,并会应用电路知识 （二）教学难点 电路知识的应用。 五、教学方法和器材： （一）教学方法：演示实验法、实验探究法、自主学习法。 （二）器材：彩灯若干、开关、电池（带电池盒）、灯泡、电铃、多媒体课件等 六、教学过程 节日五光十色的小灯泡，是那样的赏心悦目，引人遐思。 美中不足的是如果彩灯其中一个灯泡坏了，会导致一串彩灯都熄灭。。 我们能对彩灯电路进行改进呢？ 设计意图：用美丽的灯光慰引，为新课的讲授设计了疑问，激发学生的学习兴趣。 （二）、新课教学 一、改进小彩灯的连接电路 活动 1 ：改进小彩灯的连接电路 师：观察装饰用的小彩灯的实物，分析并画出电路图 思考：该电路的缺点是什么？ 生：画出电路图，说出缺点--因为小灯泡串联，一个灯泡坏了，其它彩灯都熄灭 师：提出问题：如何改进电路？ 生：（1）将全部小灯泡并联接入电路 优点：有并联电路特点可知：用电器之间互不影响。就算是其中一个灯泡开路，其他小灯泡也能工作。 缺点：如果一个小灯泡发生短路，就会造成整个电路发生短路，可能引发危险。 （2）先让小灯泡两两并联，然后再串联接入电路 优点：一个灯损坏，其它灯仍能工作，每个灯泡互不影响 缺点：连接可能麻烦。 师：你还有更好的想法吗？ 设计意图：从简单电路改进开始，由浅入深地学习 二、回答问题正确显示器 1 电路连接 把电池和灯泡连接起来，并留出两个接线头4和B。提问者把接线头A与左排的一个曲别针接触，表示提出一个问题;要求回答者把接线头B与右排的一个曲别针接触，表示选出一个答案。 2 工作原理 所提问题与答案组成通路，灯泡发光，表示回答正确， 所提问题与错误答案组成开路，灯泡不发光，表示回答错误， 设计意图：加大难度，让学生用所学知识进行电路设计 三、病房呼叫电路 为了帮助病房中的病人在需要护理时能及时通知值班室里的护士，我们小组设计了一个呼叫电路(图3-4-4)，在每张床边都安装了一个开关，每个开关与值班室里的一只灯泡相对应。某一床位的病人按下开关辮枯后，值班室中对应的灯泡就会亮，护士就知道是哪一位病人需要护理，并及时赶去。 请同学们考虑，如果在值班室里，当病人呼叫时，不仅有灯光显示，还需要声音呼叫，我们的设计应当怎样改进? 给每一个支路都增加一个电铃比较浪费， 那能不能把电铃放在某一个位置。 使不管哪一路开关闭合铃都响呢 变式：.值班室电路 学校有前后两个门，现有红绿灯及电铃各一个，另有电池组、开关、导线，请您利用这些器材，为学校设计一个电路，使在值班室的人能辨别是在前门还是在后门按动了开关等候开门，并用铅笔当导线，连成您所设计的电路图，并做必要的说明. 设计意图：用例题来巩固教学,从习题中,培养学生分析问题、解决问题的能力,用多种方法拓展思路。 四、楼道声光控电路 楼道里，科研人员利用光敏材料制成“光控开关”，天黑时自动闭合，天亮时自动断开。利用声敏材料制成“声控开关”，当有人走动发出声音时，自动闭合；无人走动时，自动断开。若将这两个开关配合使用（如图），就可以使楼道灯变得“智能化”，这种“智能”电路正确的是（ ） 设计意图：以题代讲，充分讲解有关串联电路设计的应用。 五、楼梯灯手动双控电路 要想在楼梯的上下两端都能控制楼道灯，即一个人上楼前，能用下面的开关S，开灯，上楼梯后，能用上面的开关S，关灯;紧接着下一个人上楼前，也能用S开灯，用S关灯(图 3-4-5)。该如何设计电路?试用单刀双掷开关设计并画出电路图。 七、课堂小结 8、 课堂检测 9、 板书设计 十、反思盘点： 为了加深学生对知识的理解，我在教学中特意设计了动手环节，学生对动手实验和创新设计兴趣浓厚，电路制作与展示活动能有效激发学习动机和参与感，但部分学生对抽象电路功能与实际应用之间的对应关系还存在理解困难，讲解习题的时候要多多注意加深。 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $