教科版 (2017)四年级下册8.模拟安装照明电路教案设计

第8课时　模拟安装照明电路

【教学目标】

1.综合运用本单元的知识，模拟安装一个房间的照明电路。

2.通过小组合作设计房间平面图、电路图, 锻炼学生分工合作的能力，在设计方案的交流倾听、修正与优化中体会到集思广益这一作用。

3.通过亲身从无到有构建电路的过程，切实理解本章关于电路元件的知识，将理论知识结合实践进行深化理解。

【教学重难点】

　　房间平面图结合电路图的合作设计；设计方案交流、优化、修正的畅通性。

【教学准备】

　　为每个小组准备：设计图纸、两盏电灯（照明灯和阅读灯）、两个开光、电池（房间电源）、若干根导线。

【教学过程】

一、情景导入，聚焦问题

　　通过本单元的学习，我们知道了怎样连接一个电路，怎样用开关控制电流的通和断。现在你能用学到的知识，模拟安装一个房间的照明电路吗？

二、学单导学，自主实验

1.制作前，明晰设计方案。

（1）小组合作，设计一个房间的照明电路。

①在纸上画出房间的平面图，标出书桌、床、窗户的位置。

②房间需安装两盏电灯（照明灯和阅读灯），并由两个开关分别控制。在房间平面图上标出电灯、开关的位置。

（2）班级交流，阐明小组设计的合理性，并倾听他人意见，修正和优化小组的设计方案。

（3）模拟安装照明电路。

①画出小组设计的电路图：电池（房间电源）、两个小灯泡（两盏电灯）、两个开关各在什么位置？怎样组成一个电路？

②按照电路图组装电路。

③检测电路。检查电流能否顺利通过小灯泡、开关能否控制小灯泡的亮与灭、是否有使电源短路的错误连接。

（4）与其他小组进行分享。

2.制作中，围绕问题展开讨论。

（1）两盏电灯安装在什么位置比较好？怎样设计线路，可以减少导线的消耗？

（2）班级交流，设计方案可以从哪些角度入手进行优化？

3.制作后，展示制作成果。

三、深入研讨，建构认识

　　我家房间里实际的照明电路图是怎样的，能否通过亲自观测在图纸上画出来？

四、拓展应用，深化认识

　　分小组组织画图设计、模拟安装，并进行讨论交流。

【板书设计】

模拟安装照明电路

方法：设计图纸→交流→设计方案→模拟安装→分享成果→测评展示。

【教学反思】

　　模拟安装照明电路是一堂工程与技术的课，本课的核心是关注“设计”，设计是贯穿课堂始末的一件工作，包括基于经验的设计、基于交流的设计、基于制作的设计、基于展示的设计四个过程。教学中，教师要围绕设计做足方案，方能提升教学思维品质。

第8课时  模拟安装照明电路

【教学目标】

1.综合运用本单元的知识，模拟安装一个房间的照明电路。

2.通过小组合作设计房间平面图、电路图锻炼学生分工合作的能力，在设计方案的交流倾听、修正与优化中体会到集思广益这一作用。

3.通过亲身从无到有构建电路的过程，切实理解本章关于电路元件的知识，将理论知识结合实践进行深化理解。

【教学重难点】

    房间平面图结合电路图的合作设计；设计方案交流优化修正的畅通性。

【教学准备】

    为每个小组准备：设计图纸、两盏电灯（照明灯和阅读灯）、两个开光、电池（房间电源）、若干导线。

【教学过程】

一、情景导入，聚焦问题

    通过本单元的学习，我们知道了怎样连接一个电路，怎样用开关控制电流的通和断。现在你能用学到的知识，模拟安装一个房间的照明电路吗？

二、学单导学，自主实验

1.制作前，明晰设计方案。

（1）小组合作，设计一个房间的照明电路。

①在纸上画出房间的平面图，标出书桌、床、窗户的位置。

②房间需安装两盏电灯（照明灯和阅读灯），并由两个开关分别控制。在房间平面图上标出电灯、开关的位置。

（2）班级交流，阐明小组设计的合理性，并倾听他人意见，修正和优化小组的设计方案。

（3）模拟安装照明电路。

①画出小组设计的电路图：电池（房间电源）、两个小灯泡（两盏电灯）、两个开关各在什么位置？怎样组成一个电路？

②按照电路图组装电路。

③检测电路。检查电流能否顺利通过小灯泡、开关能否控制小灯泡的亮与灭、是否有使电源短路的错误连接。

（4）与其他小组进行分享。

2.制作中，围绕问题展开讨论。

（1）两盏电灯安装在什么位置比较好？怎样设计线路，可以减少导线的消耗？

（2）班级交流修正与优化设计方案中，可以从哪些角度入手进行优化？

3.制作后，展示制作成果。

三、深入研讨，建构认识

    我家房间里实际的照明电路图是怎样的，能否通过亲自观测在图纸上画出来？

四、拓展应用，深化认识

    分小组组织画图设计、模拟安装，并进行讨论交流。

【板书设计】

模拟安装照明电路

方法：设计图纸→交流→设计方案→模拟安装→分享成果→测评展示

【教学反思】

    模拟安装照明电路是一堂工程与技术的课，本课的核心是关注“设计”，设计是贯穿课堂始末的一件工作，包括基于经验的设计、基于交流的设计、基于制作的设计、基于展示的设计四个过程。教学中，教师要围绕设计做足方案，方能提升教学思维品质。

第8课  模拟安装照明电路

【教材简析】

本单元的第八课是“模拟安装照明电路”通过设计并安装一个房间的照明电路学习到的电路的知识应用于实践，并让学生认识科学与技术的密切联系。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，这一系列的探究活动将最终指向对电的认识。

【学情分析】

通过本单元的学习，学生们已经知道了怎样连接一个电路和怎样用开关来控制电路的通与断。学生们在本课中，将小组合作，为一个房间设计照明电路，并把它安装在一个小房子里。这是一个挑战性的任务，对四年级的学生有一定的难度。

【教学目标】

科学知识目标

1. 一个简单电路的构成需要电池、导线、灯泡等元件。
2. 开关可以控制电流的通和断。
3. 选择不同的材料，可以连接出不同的电路。

科学探究目标

1. 设计房间照明电路，根据设计图纸完成制作。

2. 根据同学的建议修改设计图，进行反思和完善。

3. 经历过程设计全过程明确问题、确定方案、设计制作、改进完善。

科学态度目标

1. 乐于倾听和表达设计的的想法。
2. 乐于将所学的电路知识应用到实践中。

科学、技术、社会与环境目标

1.科学知识来源于生活，并服务于生活。

【教学重难点】

重点：

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

难点：

1.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 PPT 。

小组：1 个用来模拟房间的纸箱，导线、小灯泡、小灯座、电池、小开关各若干，画设计图的打印纸，彩笔。

【教学过程】

一、聚焦导入（预设5分钟）

1.谈话：回忆家里的卧室，会布置哪些物品？（预设：床、柜子、空调、电视机、电灯等）适时引出，还需要有开关。

2.通过电单元的学习，你对自己卧室的电路设计还满意吗？你的想法是什么？

3.如果你是一名“小电工”，你会怎样设计自己房间的电路呢？（板书课题：模拟安装照明电路）

二、探索实验：小组设计（预设22分钟）

1.小电工成长挑战（一）： 设计照明电路

（1）根据提供给的房间空白平面图，设计出书桌、床、窗户的位置，并进行相应标注。

（2）设计电路：需要设计标注两盏电灯（小灯泡）、两个开关的位置。（房间需安装两盏电灯即照明灯和阅读灯，并分别由两个开关分别控制。）

（3）小组讨论并画设计图。

（4）交流并完善设计。请学生展示汇报小组设计。重点对开关、灯泡的安装位置进行交流。交流后，让小组完善设计。

2. 小电工成长挑战（二）： 安装模拟电路

（1）画电路图：根据房间的平面图设计，请画出简易的电路图。

（2）出示提示，按照修改后的电路图，开始组装电路。

（3）学生组装电路，教师巡视指导。

三、展示评价（预设10分钟）

小组代表演示照明电路效果，其他小组评估演示效果。

四、拓展延伸（预设2分钟）

思考：家里卧室的电路是怎样实现的？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。）

【板书设计】

8.模拟安装照明电路

团队设计→交流完善→模拟安装

【作业设计】

1. 模拟安装照明电路时，下列做法合理的是（ A  ）。

 A. 按照电路图进行安装，在安装过程中对设计进行微调

 B. 电路组装好后，不需要检查

 C. 没有设计照明电路图，直接组装电路

2. 填写模拟安装照明电路的步骤。

 ①通过讨论，修正并优化设计方案。

②实地考察，设计照明电路图。

③检查电路是否正常，是否有错误连接。

④按照电路图安装照明电路。

正确步骤：（  2 ）→（ 1 ）→（  4 ）→（   3  ）

第8课  模拟安装照明电路

小学科学教学网资源建设团队  黎作民

【教材简析】

本单元的第八课是“模拟安装照明电路”通过设计并安装一个房间的照明电路学习到的电路的知识应用于实践，并让学生认识科学与技术的密切联系。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，这一系列的探究活动将最终指向对电的认识。

【学情分析】

通过本单元的学习，学生们已经知道了怎样连接一个电路和怎样用开关来控制电路的通与断。学生们在本课中，将小组合作，为一个房间设计照明电路，并把它安装在一个小房子里。这是一个挑战性的任务，对四年级的学生有一定的难度。

【教学目标】

科学知识目标

4. 一个简单电路的构成需要电池、导线、灯泡等元件。
5. 开关可以控制电流的通和断。
6. 选择不同的材料，可以连接出不同的电路。

科学探究目标

1. 设计房间照明电路，根据设计图纸完成制作。

2. 根据同学的建议修改设计图，进行反思和完善。

3. 经历过程设计全过程明确问题、确定方案、设计制作、改进完善。

科学态度目标

3. 乐于倾听和表达设计的的想法。
4. 乐于将所学的电路知识应用到实践中。

科学、技术、社会与环境目标

1.科学知识来源于生活，并服务于生活。

【教学重难点】

重点：

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

难点：

1.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 PPT

小组：1 个用来模拟房间的纸箱，导线、小灯泡、小灯座、电池、小开关各若干，画设计图的打印纸，彩笔。

【教学过程】

一、聚焦导入（预设5分钟）

1.谈话：回忆家里的卧室，会布置哪些物品？（预设：床、柜子、空调、电视机、电灯等）适时引出，还需要有开关。

2.通过电单元的学习，你对自己卧室的电路设计还满意吗？你的想法是什么？

3.如果你是一名“小电工”，你会怎样设计自己房间的电路呢？（板书课题：模拟安装照明电路）

二、探索实验：小组设计（预设22分钟）

1.小电工成长挑战（一）： 设计照明电路

（1）根据提供给的房间空白平面图，设计出书桌、床、窗户的位置，并进行相应标注。

（2）设计电路：需要设计标注两盏电灯（小灯泡）、两个开关的位置。（房间需安装两盏电灯即照明灯和阅读灯，并分别由两个开关分别控制。）

（3）小组讨论并画设计图。

（4）交流并完善设计。请学生展示汇报小组设计。重点对开关、灯泡的安装位置进行交流。交流后，让小组完善设计。

2. 小电工成长挑战（二）： 安装模拟电路

（1）画电路图：根据房间的平面图设计，请画出简易的电路图。

（2）出示提示，按照修改后的电路图，开始组装电路。

（3）学生组装电路，教师巡视指导。

三、展示评价（预设10分钟）

小组代表演示照明电路效果，其他小组评估演示效果。

四、拓展延伸（预设2分钟）

思考：家里卧室的电路是怎样实现的？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。）

【板书设计】

8.模拟安装照明电路

团队设计→交流完善→模拟安装

【作业设计】

1. 模拟安装照明电路时，下列做法合理的是（ A  ）。

 A. 按照电路图进行安装，在安装过程中对设计进行微调

 B. 电路组装好后，不需要检查

 C. 没有设计照明电路图，直接组装电路

2. 填写模拟安装照明电路的步骤。

 ①通过讨论，修正并优化设计方案。

②实地考察，设计照明电路图。

③检查电路是否正常，是否有错误连接。

④按照电路图安装照明电路。

正确步骤：（  2 ）→（ 1 ）→（  4 ）→（   3  ）

8.模拟安装照明电路

小学科学教学网资源建设团队   雷丹燕

【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。

五、板书设计

【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。