2021学年7.电路中的开关教学设计

这是一份2021学年7.电路中的开关教学设计，共6页。教案主要包含了教学流程图，学生记录单等内容，欢迎下载使用。

《电路中的开关》是四年级下册《电路》单元的第三课。开关是电路中重要的元器件，起到了控制电路中电流通断的作用。开关无论在生活中或者电学实验中都是十分常见的。在过往《点亮小灯泡》、《简易电路》等课中，学生已经学习了电路相关的概念，又在《导体和绝缘体》一课中了解了常见的材料的导电性能。
本课的教学将基于过往的学习经历，通过对开关的观察和制作了解开关的作用。本课教学内容由四部分组成：第一部分“聚焦”，通过电磁门禁的照片聚焦学习内容电路中的3开关，展示本课核心问题“电路中的开关如何控制电流的通和断”。第二部分“探索”，就核心问题经历观察和实践，分别观察小开关从开关各部分的材料和电流的流动方向入手，了解开关的作用；再通过选择材料制作一个开关，体验工程设计的过程，以加深对开关作用的认识。第三部分“研讨”，展示学生制作的开关，呈现设计的特点和效果，由学生之间做出评价；随后，教师引导学生关注身边的开关，让学生留意到开关的结构、形制和使用方式是有不同的，以丰富学生的认知。第四部分“拓展”，通过制作“红绿灯”的开关，加深学生对开关的认识，感受工程实践的乐趣。“制作红绿灯的开关”既可以让学生在课堂上开展，也可以作为课后的科学实践。
电路中的开关是学生常见、常用的事物，但也是“日用而不自知”的，对开关的作用并不能清晰表达，也不曾关注开关各部分的选材和电流在开关中的方向。学生在之前的学习中已经了解了通路的概念，也在前一课构建了导体和绝缘体的概念，在本节课中学生将联系过往的认知，结合制作开关的实践活动，形成对电路中开关的认识。
科学概念目标
1.开关可以用来接通或断开电路，控制电路中电器元件的工作状态。
2.开关有地方需要用到导体来做，有的地方必须用绝缘体来做。
科学探究目标
能利用身边的材料设计并制作一个简单的开关，并用它来控制电路。
科学态度目标
乐于合作，勇于创新。
科学、技术、社会与环境目标
1.感受开关在电路中的运用对人类生活方式带来的便利。
2.体验包括设计、制作、改进在内的技术与工程活动。
重点：合理选择材料制作一个简易的小开关，并会用它来控制电路中电器的状态。
难点：设计并制作用于控制更加复杂地电路的开关。
为学生准备：第一份材料：橡皮（或软木）（注：不论橡皮、软木或其他材料，必要保证其厚度大于图钉的长度，以避免制作过程中学生受伤或划破桌面）、图钉、金属回形针（已展开）、包塑回形针（已展开）（还可以准备一些未处理的回形针供学生选择）
第二份材料：导线、电池及电池盒、灯泡及灯座
第三份材料：红绿灯半成品（完成基本电路连接，仅要求学生设计制作开关）、回形针、电池
教师准备：各种形制的电路开关（有条件的情况下准备实物）
【教学流程图】
1.聚焦
教师活动：展示教材中电磁门禁的照片，引导学生关注电路中的开关，提出本节课核心问题“电路中的开关怎样控制电流的通和断？”及主要任务“观察开关”和“制作开关”。
学生活动：回忆生活中使用过、见过的开关，将注意力聚焦到电路的开关上。
设计意图：在课堂的开始即展示本课的核心问题及主要活动，使学生对教学的全过程有所了解也有所期待。
2.探索
（1）观察小开关
教师活动：发放实验记录单，安排主要任务“观察实验用具的小开关”，引导学生根据记录的要求开展观察如开关各部分的材料，分辨开关的开和闭与电流通和断的关系，标出电路连通时电流的流经的部分。在观察后组织学生汇报及讨论。
学生活动：领取实验计划表，小组开展观察活动。活动结束后呈现在经过组间交流完善方案小组的观察结果，与大家交流意见，以期就小开关控制电流的方式和小开关的选材原则达成共识。
（2）制作小开关
教师活动：展示备选的实验材料，提出任务“制作一个小开关”，组织学生小组开展设计、制作和检验效果。
学生活动：学生根据任务要求，组内讨论材料选择和画出设计简图，再领取材料开展制作和检验。
设计意图：在本节课的探索部分，主要是使学生经历观察小开关就开关的功能达成共识的过程，并通过设计、制作、检验自制开关的活动巩固认知，同时发挥学生的创造力尝试解决实际问题。在教材中还涉及的“观察生活中的开关”移至“研讨”部分开展。
3.研讨
（1）展示设计的开关
教师提问：大家设计的开关，有什么特点？怎样控制电流的通与断？请学生小组汇报并现场演示开关，组织研讨。（研讨话题预设：开关的闸刀选择哪种材料？为什么这样选？其他材料为什么不选？演示开关时提问连通时电流的途径等问题。）
学生活动：学生小组一同上台，汇报开关的特点，演示开关。其他同学提出质疑和改进意见。
（2）教室中的开关
教师活动：提出问题：“找一找教室里的开关，它们是怎样操作来控制电流的”，引导学生研讨。（若有时间，还可以将讨论的范围由教室扩展至家中、校园中，以挖掘更多不同形制的开关。）
学生活动：观察教室各处，找寻开关，回忆开关的使用方法并作呈现。
设计意图：在设计、制作开关后，学生的成果将在班级中呈现做测试和评价，以加深学生对开关的认识。随后寻找教室中的开关则是为了让学生了解到开关在外观、使用方式等方面各有不同，但是在原理是共同的。本课中对各种开关的认识仅在操作和使用层面，不涉及开关的内部构造和详细的工作原理。
4.拓展
教师活动：展示红绿灯装置的半成品（照片），提出任务：“能否改造回形针做一个开关，实现开关分别控制两盏灯的亮灭和两个电流的通断？三盏灯的红绿灯呢？
学生活动：观察红绿灯装置半成品，画出简单的电路连接方法，改变回形针的造型尝试制作一个单刀双掷开关，成功的作品作展示。
设计意图：拓展部分是让学生尝试解决实际问题，即为红绿灯设计制作开关，以满足切换电路控制灯的亮灭。有条件的情况下，学生尽量在课堂中开展设计制作，也可以作为课外实践活动，但要让学生了解电路控制的原理。教师要充分鼓励学生开展活动，并在需要是给予指导和支持。
【学生记录单】
“电路中的开关”实验记录表
班级： 姓名： 小组：
一、观察小开关
接线柱的材料：
□导体 □绝缘体
1.小开关的结构
底座的材料： □导体 □绝缘体
2.试一试，画出电流在开关中的路径。
二、制作小开关
提供的材料
橡皮、图钉、导线、电池和电池盒、灯泡和灯座
选择闸刀的材料
□金属回形针 □包塑回形针 □粗铜线
小开关的
设计简图
测试
□能控制电流 □不能控制电流
待解决的问题