資源簡介

教科版四年級科學下冊第二單元電路中的開關教學設計
科學概念目標：
1．開關可以用來連接或斷開電路，控制電路中電器元件的工作狀態。
2．開關有的地方需要用導體來做，而有的地方必須用絕緣體來做。
科學探究目標：
利用身邊的材料設計并制作一個簡單的開關，并用它來控制電路。
科學態度目標：
培養動手實踐能力和創新意識。
科學、技術、社會與環境目標
了解所學知識在生活中的應用。
教學重點：
合理選擇材料制作一個簡易的小開關，并會用它來控制電路中電器的工作狀態。
教學難點：
設計并制作小開關，用它去控制更加復雜的電路。
學習方法：
觀察法、實驗法、合作交流法。
學情分析：
生活中，學生對開關是很熟悉的。在本課學習之前，學生對簡易電路及連接基本掌握，對導體與絕緣基本認識，也為學生本課內容打下了較好的基礎。只有了解了導體、絕緣體，才能去合理選擇材料制作小開關；做個小開關需要一定的創新思維和動手能力，四年級學生也具有一定的能力。
教學準備：
1.回形針開關；2.簡單電路；3.各種導體、絕緣體材料；4.課件。
教學過程：
一、情景導入，聚焦問題。
視頻：“汪汪隊”玩紅綠燈游戲導入。
萊德手中有一個重要的元件控制著電流，從而控制紅綠燈亮與滅，這個元件就是開關。那么電路中的開關是怎樣控制電流通與斷的呢？今天來闖關挑戰自制一個開關控制紅綠燈。
二、學單導學，自主實驗。
挑戰1：觀察開關，了解開關的結構以及使用的材料。
挑戰2：將小開關正確接入簡單電路，知道開關是如何控制燈的。
挑戰3：根據老師提供的材料，制作一個小開關。
1.制作前，明晰制作方法。
（1）觀察小開關。這個開關制作使用了哪些材料，這些材料有什么作用？把這個小開關連接到電路里，觀察開關是怎樣控制電流通與斷的。
（2）做個回形針開關。像圖中那樣，用小木板、回形針和圖釘做一個簡易小開關。
①把回形針伸開放在木板上，用筆在伸開的回形針兩端各描一個點作為標記。
②先把一枚圖釘固定在木板的一個描點上，再用圖釘把回形針大的一端固定在木板的另外一個描點上。
③把回形針開關連接到電路中，看看它能不能控制小燈泡的亮與不亮。
2.制作中，圍繞問題展開討論。
（1）開關主要分幾部分？各部分作用是什么？對應需要什么特性的材料？
（2）回形針開關由哪些材料組成？各部分起什么作用？
3.制作后，匯報交流實驗結果。
閉合開關，接通電流，小燈泡亮；斷開開關，斷開電流，小燈泡滅。
三、深入研討，建構認識。
1.回形針開關是怎樣控制電流的通與斷的？
2.你還能用其他的材料和方法做一個小開關嗎？你是怎樣制作的，你的小開關有什么特點？
挑戰4：將紅色、綠色發光二極管與電池、導線、回形針開關連接起來，做成紅綠燈。試著用制作一個開關控制這組紅綠燈。
四、拓展應用，深化認識。
聯系生活實際，不同電器的開關是如何控制電流通斷；了解開關的演變過程。
板書設計：
電路中的開關
1.開關：控制電流通斷的元件。
2.開關是導體、絕緣體共同組成的。
3.開關種類：遙控開關、拉線開關、閘式開關、智能開關等
教學反思：
《電路中的開關》是四年級下冊第二單元第7課。在生活中，學生對開關是熟悉的。學習本課之前，學生基本掌握簡易電路的構造以及連接方式方法，對什么是導體與絕緣體也不再陌生，這些知識為本課的學習打下了較好的基礎。畢竟只有具備了判斷哪些物體是導體、哪些物體是絕緣體的能力，才能合理選擇材料制作小開關；同樣，做個小開關也需要學生具備初步的創新思維能力和動手能力。
本節課，通過挑戰1“觀察開關”和挑戰2“將開關正確接入簡單電路”，很好地完成了科學概念目標，學生非常清楚開關有的部分需要選擇導體，因為要讓電從這里經過；而有些部分要阻斷電流流過，需要選擇絕緣體。明確了開關可以用來連接或斷開電路，達到控制電路中電器元件的作用。因此，針對整節課來講，這兩個小實驗環節可以算得上是給學生做了一下熱身運動，為接下來比較高難度的強體健身運動做好了充足的準備工作。
接著，挑戰3、挑戰4是用身邊的材料制作小開關。這個活動確實算得上是“挑戰”。因為有如下幾個細節需要摳出來，否則，部分學生將挑戰失敗：
一是電流動的方向和路徑是怎樣的。這是學生動手之前必須弄明白的一條明線，不然他們在動手制作的過程中就可能分神，因為心里始終不放心，自己這么做電能不能按照人們需要的路徑順利通過。
二是材料的選擇是不是可以有新的選擇，因為這個開關要同時控制兩個燈泡，與單純的一個開關控制一個燈泡相比，難度自然也上升了。怎么連接電路原件也是一個難點，需要在動手之前摳準，否則，學生將無法集中精力投入到開關的制作當中來。
三是現場出示回形針和兩個圖釘（分別是①號②號點）呈三角形固定在木板上。回形針一端固定，另一端連接①號點時所對應的①號紅燈亮，連接②號點時所對應的②號綠燈亮。
當然，本堂課亦有很多不足之處。1.在探索環節時間分配不合理，給人的感覺是前松后緊，導致創新制作開關環節時間略顯倉促。2.在制作開關的材料環節，既然設計讓學生選擇，那就放大格局，給學生更大的選擇權和范圍，甚至放棄規定動作。3.制作開關是個工程問題，要涉及到設計、小組合作、材料成本、美觀實用等多維度評價。
再上這節課，我會繼續做一些調整。
一．在課堂環節的銜接上，應該由問題引導，為什么要這樣做？例如：課堂引入是紅綠燈的游戲，那為什么需要開關、我們可不可以制作一個控制紅綠燈的開關就可以成為探究的主線。
二．挑戰1和2在前面的課程當中已經有學習，所以可以合二為一，節約探索時間，用來做最后改進開關的探索。
三．工程問題的教學應該注重設計-選材-制作-測試-評價等各個環節，特別是設計環節不能忽視，因此在教學中還要引導學生認真設計，并按照設計去選材制作。
四．開關的設計與發明也是隨著設計技術的發展而更新發展的。可以選取一些不常用但已經出現的新產品開關的素材，通過開關的科技發展史滲透并讓學生感受科技的魅力，激發學生發明創新的欲望。

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