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电路中的开关教学设计【教材分析】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。【学生分析】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。【教学目标】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。【教学重难点】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。【教学准备】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】【教学过程】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。【板书设计】【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.小开关的结构闸刀的材料 导体 绝缘体底座的材料 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
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