小学科学教科版 (2017)四年级下册8.模拟安装照明电路教学设计及反思

8.模拟安装照明电路

【教材简析】

“模拟安装照明电路”是本单元的第八课，对应的是新课标学科核心概念中的“技术、工程与社会”和“工程设计与优化”。本课要求学生运用所学电路知识，小组分工合作，设计方案，反思完善设计，最终完成一个房间照明电路的安装。把知识应用于实践，让学生认识科学与技术的密切联系，体验科技创造中运用科学知识的重要性。从本单元的结构和内容来看，这一课是本单元学习的总结与拓展课，也是典型的科学、技术与工程结合的实践课。整个单元的安排是一个严密的结构，课与课之间有着学生认识发展上的逻辑关系。学生从认识电路、电流、开关、电路检测器、导体、绝缘体等，这一系列的探究活动将最终指向对电的认识。

【学情分析】

通过一个单元的学习，学生对电路已经有了比较多的了解，知道了怎样连接一个简单的电路、如何检测故障电路、怎样制作开关，并用开关来控制电路的通与断。在本课中，学生以小组合作的形式，为一个房间设计并模拟安装照明电路。该任务需要结合科学知识和实际应用，具有一定的挑战性，对四年级的学生有一定难度。

【教学目标】

[科学观念]通过设计并安装一个房间的照明电路，知道一个简单电路的构成需要电池、导线、灯泡等元件，选择不同的材料，可以连接出不同的电路。

[科学思维]通过建造家庭照明电路模型，分析电路的形成条件及电流路径。

[探究实践]能通过选择不同的材料，建造模型来测试、评价设计，再反思和完善，进行有针对性的改进。

[态度责任]发现科学知识来源于生活，并服务于生活，乐于将所学的电路知识应用到实践中；培养乐于倾听、善于表达、勇于挑战的科学态度。

【教学重难点】

[重点]经历设计全过程，明确问题、确定方案、设计制作、改进完善，并学会将所学知识应用到科学实践中。

[难点]能将所学的电路知识应用到实践中，解决现实生活中的实际问题。

【教学准备】

[教师]教学课件。

[学生]1.每组提供用来模拟房间的纸箱、导线、小灯泡、小灯座、电池、小开关等；2.画设计图的打印纸、彩笔。

【教学过程】

一、情景导入、聚焦问题（预设5分钟）

材料准备：课件

1.教师课前布置学生观察并统计自己卧室的物品摆放，比如灯、开关、桌椅等。

提问：你的卧室有几盏灯？灯泡和开关分别在什么位置？

2.出示纸箱。

提问：假设这个纸箱是一个房间，你会怎样设计电路呢？

3.讲述：今天我们来模拟安装一个房间的照明电路。揭示课题：模拟安装照明电路（板书）

[设计意图]引导学生交流自己卧室灯泡和开关的布局，紧密联系生活，利用学生熟悉的场景，激发模拟安装照明电路的兴趣。

二、设计并安装一个房间的照明电路（预设22分钟）

材料准备：画设计图的打印纸、彩笔、纸箱、导线、小灯泡、小灯座、电池、小开关等。

1.小组合作，设计一个房间的照明电路。（预设8分钟）

（1）课件出示设计要求，明确任务。

谈话：我们先仔细阅读设计要求，然后根据要求画设计图。

画房间的平面图，标出书桌、床、窗户等的位置；

房间需安装两盏电灯（照明灯和阅读灯），并分别由两个开关控制；

在房间平面图上标出电灯和开关的位置。

（2）指导学生小组讨论并画设计图。

2.全班研讨，完善小组设计方案。（预设6分钟）

（1）小组轮流汇报，并投屏展示设计方案。

提问：哪一小组愿意率先汇报你们的设计方案？

（2）其他小组认真倾听并提出修改意见。

提问：对于开关和灯泡的安装位置，哪一小组能提出宝贵意见？

（3）小组内修改并完善设计方案。

谈话：请大家根据刚才的交流进行组内讨论，修正和优化设计图。

3.根据设计方案，模拟安装电路。（预设8分钟）

（1）画电路图。

过渡：组内完善房间平面设计图后，就可以根据设计图，画一画电路图了。

（2）出示模拟安装电路的温馨提示：

合理分工，确保每位组员都能积极参与。

注意安全，非合作需要，不要两个以上的同学同时操作。

按照电路图组装电路。

（3）小组材料员领取实验器材，教师指导学生有序开展组装电路的活动。

[设计意图]引导学生根据已掌握的电学知识，按要求设计电路，并模拟安装照明电路，让学生经历明确问题、确定方案、设计制作、改进完善等工程设计过程，体验科技创造中运用科学知识的重要性。

三、展示评价（预设10分钟）

材料准备：学生设计图、学生制作的房间照明电路模型。

1.模拟安装电路活动结束后，教师组织学生进行交流，分享各自的想法。

提问：在组装的过程中遇到了什么问题？

（预设：有的小组在组装的时候，没有按照电路图摆放电池、开关和灯座，结果固定的时候发现导线缠在一起，这时教师可以屏幕出示拍下的学生活动照片，辅助学生交流。）

2.学生上台展示并介绍小组设计图和房间照明电路模型，演示用开关控制“房间”内电灯的亮与灭。

提问：你们的开关能控制小灯泡的亮与灭吗？

3.小组之间相互给予适当评估，并打分。

[设计意图]通过全班研讨组装电路活动中遇到的困难，展示并介绍小组模型，其他小组进行合理的评估，能使各小组清楚了解自己小组模型的优势与改进方向，培养学生积极交流汇报、乐于同辈沟通的态度。

四、拓展延伸（预设3分钟）

1.课件出示拓展任务。

提问：如何用两个开关控制一盏电灯？（门口开灯，上床后关灯；或是在床上可以开灯，走出门口就可以关灯。）

2.课件出示科学小故事。

谈话：希望在确保安全的前提下探索更多关于电的秘密。

[设计意图]通过学生所熟悉的卧室电路拓展活动，了解科学家的故事，激发学生继续探索有关电路连接知识的兴趣。

【疑难解答】

学生在组装电路时，最后发现导线缠在一起了，怎么办？

选用长度合适的导线，并提示学生在安装前，先按照电路图摆放电池、开关和灯座位置，可以避免导线缠绕。

【教学后记】