苏教版 (2017)四年级上册第四单元 简单电路14 电路暗箱教案及反思

14.电路暗箱

【课标分析】

（1）本单元通过一系列观察、设计、探究、制作、阅读等活动，落实《课程标准》中年段的课程目标。

科学知识：

测量、描述物体的特征和材料的性能；了解不同形式的能量。

科学探究：

在教师引导下，能运用感官和选择恰当的工具、仪器，观察并描述对象的外部形态特征及现象。

在教师引导下，能用比较科学的词汇、图示符号、统计图表等方式记录整理信息，陈述证据和结果。

在教师引导下，能依据证据运用分析、比较、推理、概括等方法，分析结果，得出结论。

在教师引导下，能正确讲述自己的探究过程与结论，能倾听别人的意见，并与之交流。

科学态度：

在科学探究中能以事实为依据。

乐于尝试运用多种材料、多种思路、多样方法完成科学探究。

科学、技术、社会与环境：

了解科学技术对人类生活方式和思维方式的影响。

（2）本单元学习内容基于《课程标准》课程内容中“物质科学领域”和“技术与工程领域”的中年段要求。

1.2材料具有一定的性能。

描述某些材料的导电性、透明程度等性能，说出它们的主要用途。

6.4电可以在特定物质中流动，电是日常生活中不可缺少的一种能源。

电路是包括电源在内的闭合回路，电路的通断可以被控制。

有的材料容易导电，而有的材料不容易导电。

电是重要的能源，但有时也具有危险性。

18.2工程的关键是设计。

针对一个具体的任务，按照设计的基本步骤来设计一个产品或完成指定的任务。

【教材分析】

《电路暗箱》是苏教版科学四年级上册第四单元《简单电路》的第3课。通过四年级上册第四单元《简单电路》前两课的学习，学生认识了简单电路，并能自己制作一个检测器来检测物体的导电性能。本课围绕着检测暗箱里的电路这一主题层层展开，通过实例引导学生发现不同的电路连接方式可以产生不同的现象，接着在实际的动手操作中掌握解密电路暗箱的方法，使学生能够根据在检测中观察到的现象对电路暗箱作假设性的解释，能对检测过程和结果进行评价与反思。

本课主要教学内容有三个部分：

第一，提出问题，揭示方法。以“怎样判断握在手心里的导线是连着的还是断开的？”这一问题引导学生利用判断导体与绝缘体的方法来判断导线的连接情况，这部分的教学实际上是解暗箱方法的一种提示。

　　第二，观察电路中增加一节电池或一个小灯泡后，小灯泡的亮度是否有变化，这部分的教学实际上是为解密电路暗箱作进一步铺垫。

第三，解电路暗箱，设计一个简单的电路暗箱，利用简单电路检测暗箱里的电路连接情况。这部分的教学主要引导学生利用简单表格、文字等形式记录所收集到的证据和检测结果，并根据检测到的现象做出推测，最后能在总结证据的基础上，做出合理的解释；并使学生在实验中逐步意识到合理安排检测顺序的优点，能把探究过程中得到的知识、过程与方法运用在解决新的问题中。

【学情分析】

通过前两课《简单电路》、《导体与绝缘体》相关知识的学习，学生已经掌握了简单电路的基本组成元件并能连接简单电路，会利用断开的简单电路检测物体的导电性能，即判断导体与绝缘体的方法。本课是前两课的延续和巩固，通过组织学生猜测、分析、判断、自制监测器检验探测暗箱里的电路，让学生会用简单电路验证自己对暗箱里的电路连接情况的判断，培养学生的分析问题、判断问题、解决问题的能力，同里向学生渗透一种“解暗箱”的科学思想；锻炼了学生的动手能力、分析判断能力和拓展思维能力；满足了学生对未知知识的好奇心理和求知欲；培养了学生多方面的科学素养。

【教学目标】

科学知识：

1．知道不同的电路连接可以产生不同的现象。

2．知道检测电路暗箱的方法，能根据现象推测暗箱里的电路连接情况。

科学探究：

1．能够利用检测器检测暗箱中的电路，根据在检测观察到的现象对暗箱作假设性的解释。

2．能对检测过程和结果进行评价与反思。

3．能有顺序地进行检测和记录，不遗漏；意识到合理安排检测顺序的优点。

4．能利用检测表格、统计等方法整理检测结果。

科学态度：

1．愿意去探究暗箱中的秘密。

2．体会到合作与交流的重要价值。

3．养成周密的思考习惯，意识到讲究一定的顺序对探究有更多的帮助。

科学、技术、社会与环境：

1．用“解暗箱”的思想理解科学家探究大自然的神秘。

【教学重点】

　　根据现象推测暗箱里的电路连接情况。

【教学难点】

　　有顺序地进行测试和记录，不遗漏。

【教学准备】

教师准备：暗箱、电池、小灯泡、导线（每组一套）

学生准备：课前认真复习前两节课所学的内容，并预习本节课的内容。

【教学时间】

1课时

【教学过程设计】

一、导入新课

1．你们看，老师手里握着两根电线（两根导线颜色不同并用不透明胶带缠好），其中一根断了，你能找到断的那一根吗？有什么办法，通过什么仪器来检测呢？

2．学生思考发言：可以用“电路检测器”来判断。

3．同学们对上节课的知识掌握得不错。老师已经组装了一个电路检测器，它可以用来检测。

4．怎样用它来检测？(把导线分别接在检测器的两端)看什么？(观察灯包是否亮）

5．谁愿意来检测？（提醒：检测里检测器先自检，确保检测器本身无故障。）找到了吗？

6．教师拆开胶带，验证学生的猜测。

7．真厉害，还想继续挑战吗？（想）

［设计意图]：利用前两节课所学知识检测导线，一方面可以帮助学生复习前面的知识，另一方面培养学生的动手动脑能力。

二、学习新课

（一）在简单电路中增加一节电池或一个小灯泡，观察小灯泡的亮度

1．通过刚才的检测，我们发现灯泡亮了，导线是连着的，同时观察到灯泡的亮度没有发生变化；（板书：亮了，亮度不变）灯光不亮，导线是断开的。（板书：不亮）如果将老师手里的导线换成一个小灯泡或一节电池，情况会发生什么变化呢？

2．学生猜测：如果换成灯泡可能会变暗，因为多了用电的装置，会使小灯泡变暗；如果换成电池可能会变亮，因为增加了供电装置，使小灯泡更亮。

3．是这样吗？下面就请同学试试吧！

4．学生分组验证，教师巡视指导。

5．当在电路中增加一个灯泡后，情况怎样？（变暗）板书：更暗

6．增加电池，会怎样呢？能说说你的想法吗？（如果说不亮，请说说你的理由）。如果把增加的电池交换一下安装方向，看到了什么？（更亮了）板书：更亮

7．原来交换检测会有不同的现象，看来我们检测电路时要注意交换检测。（顺势交换检测导线、小灯泡），像刚才这样在电路中增加电池或灯泡的方法，我们称之为串联，除了这种方法，还有其他的方法吗？（PPT出示两节电池并联和两个灯泡并联的图片）请同学们课后思考，并试试，同时注意观察灯泡的情况。

［设计意图］这一环节的中心思想是举一反三，将教师手中的导线换成其他的物品，让学生积极思考通过验证得出结论，举一反三、触类旁通也是科学思维的一种。

（二）认识暗箱并讨论判断暗箱里电路的方法

1．看来电路检测器连接不同的电路元件，小灯泡会产生不同的现象。现在老师用它们组装了一些不同的暗箱，你们想知道里面连接的是什么吗？（想）好，我来考考大家，愿意接受挑战吗？

2．（出示暗箱）暗箱外有A、B、C、D四个接线柱，它们两点之间可能连接着导线、电池或小灯泡，也可能什么也没有连接。同学们今天的任务就是要用电路检测器弄清楚暗箱里到底有怎样的秘密。注意在研究暗箱秘密的过程中不允许打开暗箱。

3．我们观察到暗箱外面有四个检测点，怎样检测才能做到不遗漏呢？

4．学生回答依次检测，按照Ａ-Ｂ、Ａ-Ｃ、Ａ-D……的顺序检测。

5．刚才我们发现交换检测会出现不同的现象，因此在检测时，要注意两点间的交换检测。

6．你根据什么现象来判断暗箱里的连接的是什么电路？

7．学生回答：观察灯泡是否亮和亮度的变化。

8．在检测过程中，还需要注意什么？（接触接线柱要充分）

9．学生进行演示，教师指导。

10．教师对演示的结果作初步分析：这样的检测结果说明了什么，暗箱的两点之间会有什么电路元件？

小灯泡不亮——不通？

小灯泡亮了——通？

小灯泡变暗了——通了，但增加了用电器？

小灯泡变亮了——通了，但增加了电池？

［设计意图]本环节是本节课的中心环节，采用了分情况讨论的方法，一一将各路情况出现的可能结果一一列出，有助于培养学生缜密的科学思维。

（三）学生分组设计暗箱，

1．请各组同学利用老师提供的材料设计一个电路暗箱。（有的组是电池，有的组是导线，有的组是灯泡）

2．学生设计暗箱，教师巡视指导，并确保设计各组设计无误。

（四）交换暗箱，揭开暗箱之谜

1．请同学们交换自己设计的暗箱（1——6，2——5，3——4交换），检测并分析暗箱的秘密。

要求：（1）检测时先自检，确保检测器本身无故障。

      （2）检测时，注意检测顺序，交换检测，接触要充分。

（3）将实验结果记录在实验记录表上。

（4）根据记录，你认为暗箱里电路应该是怎样的？

（5）画出暗箱里的电路。

2．学生分组探究，教师巡视，指导学生解决出现的各种困难。

3．汇报总结分析活动。用检测器进行检测的时候出现了哪些情况？

4．学生汇报结果：学生说出验证的方法，遇到的问题，解决的方法。　

5．教师列出各类情况（不亮、更亮、亮了）

展示各组的电路图，说明实验的情况。

6．学生打开暗箱，与自己的电路图相比，验证自己的判断。

7．通过检测，我们发现：检测器中灯泡亮了，暗箱两点之间是导线；检测器中灯泡变暗了，暗箱两点之间是电路元件（灯泡）；检测器灯泡变亮但交换方向后就不亮了，暗箱两点之间是电池；同时发现两节电池之间的正负极接法影响电路的通断。灯泡亮了的情况称之为通路，不亮的情况称之为断路。（板书：通路   断路）

［设计意图]教师引导学生设计暗箱并由同伴解密，不仅能够激发学生的兴趣，还能培养学生对科学的热爱，帮助学生掌握科学的实验方法。

三、拓展与总结

1．拓展：同学们课后可以自己设计更加复杂的电路暗箱，让同伴检测。

2．今天我们探测了暗箱里的电路。（板书课题：电路暗箱）在做这件事中你们有什么收获呢？

3．总结：今天我们研究的暗箱，不打开它，同学们也能想方设法地探究其中的奥秘。但是大自然中也暗藏着许许多多的暗箱，比如说宇宙，地球内部，能打开吗？至今为止我们是无法像打开暗箱一样的地打开它们的，可是就算打不开，科学家照样研究，老师也相信总有一天你们有能力去探究更加神秘的大自然。

【板书设计】

14．电路暗箱

           　    　              更暗  　　　 灯泡 

                 亮　　　　　　亮度不变     导线          电路通了（通路）

                                 更亮  　　　 电池

检测器　

　                 不亮           什么都没有        　 　　　电路不通（断路）