教科版 (2017)四年级下册8.模拟安装照明电路教案及反思

这是一份教科版 (2017)四年级下册8.模拟安装照明电路教案及反思，共21页。教案主要包含了教材分析，学情分析，教学目标，教学重难点，教学流程，教学过程，板书设计等内容，欢迎下载使用。
本课作为《电路》单元的最后一节课，是对前面知识点的综合运用。通过先前的学习，学生们已经知道电路连接的方法、开关的作用等等。本节课则是以工程任务为载体，驱动学生利用知识完成安装照明电路。此处的工程任务本质是让学生利用开关分别控制两个用电器，其次兼顾房间用电器位置的限制。确定这个任务目标之后，为了解决这个任务，学生需要经历设计、完善设计、工程制作、展示评价的工程实践完整环节。
此课可以根据工程实践环节设置为两个主要部分：第一个部分是设计并修改电路图。在明确任务后，需要对材料进行熟悉，才能进行设计，这是难点也是重点。进一步的评价可以帮助学生进行电路图修正。第二部分是根据修正后的电路图安装电路。这一部分有两个检测方法，一是看是否满足设计要求，假如没有达到要求，可以结合图纸与微课进行检查与更正连接。
二、学情分析
此课程属于工程实践课。四年级学生对于这类课程的环节较为熟悉。即使学生事先已经学习并熟悉了电路的连接方式，可是要设计出电路图还是有相当的难度。需要小组进行深入讨论和设计，并且通过小组互相评论改进设计图。最后根据设计图进行现实组装，也是会有操作上的难度。对于没有成功实现图纸设想的小组，可以通过与微课视频的对比，对设备连接进行改进。
三、教学目标
科学概念目标
根据已有的器材，对房间内的线路布局进行设计，后续改进设计图
科学探究目标
根据已经掌握的知识，按要求设计电路
科学态度目标
培养学生的合作意识、团队意识，提升学生的表达能力
科学、技术、社会和环境目标：
体验科技创造中运用科学知识的重要性
四、教学重难点
重点：设计并安装电路
难点：设计并安装电路
五、教学流程
六、教学过程：
七、板书设计
附：实验记录单
环节
教学内容
聚焦
师展示房间的顶灯和风扇
师：同学们，我们家中有各种各样的用电器，比如说电风扇、顶灯等等，但是我们却可以用不同开关去控制他们。同学们，想一想，这里是如何做到的呢？
生：开关跟用电器连接在一起
师：那不是一个开关控制全部了吗，可以试一试从上一节课学习串联并联的知识去思考哦
生：那刚刚说的是串联的方法，我们是不是可以试一下并联的方法
师：聪明，我们现在就变身为房屋线路设计师，设计并组装出分别控制电器的家庭照明电路
探究活动一:
设计并修改电路图
教师展示实验材料：一张实验单、两个带底座的灯泡、两个开关、一节电源、数根导线
教师发布任务：在房间内，两个开关要分别控制两个电灯（开关1控制房间1的灯，开关2控制房间2的灯），共用一个电源，设计出电路图
学生拿出实验记录单，小组讨论
教师可以适当提醒，分别画出线路，再进行组合
学生设计，画出电路图
学生分享自己小组的成果，相邻小组之间进行互评
学生汇报小组之间的差异，并说出自己的想法
教师进行引导，纠正错误并分析原因
学生修正自己的设计图
探究活动二：
安装照明电路
学生根据自己的设计图在实验记录单限定的“房间”范围内进行电路连接
教师明确检测方法：
（1）开关同时开启后两盏灯同时亮起
（2）关闭开关1，房间1是否关闭，与此同时房间2的灯不受影响
（3）关闭开关2后，房间2灯熄灭
学生展示检测过程
教师播放微课
没成功连接的学生结合设计图和微课对线路进行检查
教师与学生共同探讨不成功的原因
研讨
总结开关是如何分别控制两个电灯的
《模拟安装照明电路》实验记录单
任务：在房屋中，设计并安装照明电路
要求：1、每个房间都需要有照明灯
2、开关1只能控制卧室的灯，无法影响书房的灯
3、开关2只能控制书房的灯，无法影响卧室的灯
设计小组的电路设计图（用代表卧室灯，代表书房灯，代表卧室灯开关，代表书房灯开关，画线作为导线）
修正小组的电路设计图（用代表卧室灯，代表书房灯，代表卧室灯开关，代表书房灯开关，画线作为导线）
将实物摆在相应位置，根据修正后的电路图连接电路
第8课 模拟安装照明电路
(教材P39～40)
授课时间：______________累计____1____课时
课题
模拟安装照明电路
课型
新授课
教学目标
科学知识目标
1.知道选择不同的材料，可以连接出不同的电路。
2.知道工程的关键是设计，可以通过建造模型来测试自己的设计并进行有针对性的改进。
科学探究目标
1.能根据已经掌握的电路知识，按要求设计电路。
2.能根据设计，“安装”电路到房间中。
科学态度目标
培养主动与他人合作、积极参与交流和讨论、尊重他人的情感和态度。
科学、技术、社会与环境目标
1.体验科技创造中运用科学知识的重要性。
2.体会人们的需要是科学技术不断进步的主要动力。
教学重难点
重点：根据要求设计电路并安装到“房间”中。
难点：将在平面图上的设计转变成在模拟房间内的实际“施工”。
教学准备
为学生准备:纸箱、导线、小灯泡、小灯座、电池、电池盒、小开关、A4纸、彩笔。
教师准备:教学课件。
流程
教学设计
二次备课
聚焦
1.引入：（教学提示：教师分别开、关教室里的灯，引导学生观察每个开关和它控制的电灯。）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。那么，教室里电灯的电路可能是怎样连接的？（预设：一个开关控制一条电路上的电灯的亮和灭。）
2.揭题：(教学提示：出示纸盒。)假设这个纸盒是一个房间，现在，大家能用学到的知识，模拟安装一个房间的照明电路吗？(预设：可以。)那么，我们就来试一试！（板书：模拟安装照明电路）
【设计意图】通过观察教室里的电灯和对应的开关，引发学生思考电路的连接方式，进而揭示本课主题——模拟安装一个照明电路。
探索与研讨
探索一：设计一个房间的照明电路
1.提问：你们的房间里通常有几盏电灯？分别安装在什么地方？（预设：两盏，一盏在天花板上，一盏在书桌上。）这些电灯由几个开关控制？开关在哪？（预设：两盏电灯各有一个控制开关，天花板上的电灯的开关在门边的墙上，书桌上的电灯的开关在书桌旁。）
2.讲解：要安装一个房间的照明电路，我们先要根据设计要求画出设计图。（教学提示：出示设计要求，引导学生认真阅读。）
3.活动：分发纸和彩笔，指导学生分组讨论，并完成房间照明电路设计图。
探索二：优化设计方案
1.过渡：各小组都完成了设计，接下来，让我们相互交流，欣赏和学习其他同学的创意，同时提出自己的建议或倾听他人的意见。
2.交流：指导小组代表上台展示和介绍自己小组的设计，其他小组倾听并给出建议。
3.布置任务：请大家根据刚才的交流进行组内讨论，修正和优化各自小组的设计图。
探索三：模拟安装照明电路并进行分享
1.过渡：完善了设计图，下面我们就来模拟安装照明电路吧！
2.活动：指导学生分组领取实验材料，有序进行安装活动，并完成活动帮助卡。
3.提问：你们的开关能控制小灯泡的亮与灭吗？（预设：可以。）你们在组装的过程中遇到了什么问题？（预设：我们在组装的时候，先把电池、开关和灯座固定到了纸盒上，结果连接电路时发现导线不够长；我们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了；……）
4.交流：组织学生分组依次展示各自小组安装的照明电路，分享各自的想法，并演示用开关控制“房间”内电灯的亮与灭，其他小组给予适当评估。
【设计意图】通过设计和交流、制作和分享，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，把学到的知识运用到实践中。
拓展与小结
小结：通过本单元的学习，大家已经掌握了关于电路的知识，并能根据学到的电路知识设计房间的简易电路。电可以为我们做很多事，关于电的探索我们才刚刚开始，希望大家能在确保安全的前提下探索更多关于电的秘密，像爱迪生一样成为一个伟大的发明家。
板书设计
教学反思
本课是电路单元学习的总结课，是典型的科学与工程实践课。通过前面的学习，学生已经知道怎样连接电路和怎样用开关来控制电路的通与断。本课以设计房间照明电路为目标，引导学生分组合作完成设计与安装活动，突出体现技术与工程领域中“工程的关键是设计”的要求，培养学生解决“技术与工程实践”问题的能力。
课后作业
见“”系列丛书《创优作业100分》对应课时训练P32第二题。
二、选择题。
1.在组装好如图电路后，需要对电路进行检测，下列不是检测内容的是（ ）。
A.检查电流能否顺利通过小灯泡
B.检查开关能否控制小灯泡的亮与灭
C.检查小灯泡的位置是否合理
2.在设计房间照明电路的开关位置时，下列因素中不需要考虑的是（ ）。
A.睡觉前，方便控制照明灯
B.阅读时，方便控制阅读灯
C.睡觉前，方便控制阅读灯
3.你家中控制房间照明灯的开关一般不会（ ）。
A.每一个照明灯都有单独的控制开关
B.所有房间内的照明灯共用一个控制开关
C.安装在一进门人便于控制的地方
4.如图的两个电路中，小灯泡的连接方式不同。假设两个电路中都有一个小灯泡的灯丝断了，则甲中（ ），乙中（ ）。
A.两个小灯泡都不亮
B.两个小灯泡都亮
C.一个小灯泡亮，一个小灯泡不亮
参考答案
二、1.C 2.C 3.B 4.A C
四下《电路》单元教学设计
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。
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
8.模拟安装照明电路

明确任务→设计方案→交流改进→制作安装→展示分享
【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。
8.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。
【教学目标】
科学知识目标
知道一个简单电路的构成需要电池、导线、灯泡等元件。
应用开关可以控制电流的通和断。
知道选择不同的材料，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
乐于倾听和表达设计的的想法。
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
科学知识来源于生活，并服务于生活。
【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 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、房屋简图。
【教学过程】
一、导入新课：复习（预设3分钟）
通过一个单元的学习，大家对电路已经有了比较多的了解，今天我们将一起来为一个房间设计实际电路。
通过本单元的学习，我们知道了怎样连接一个电路，你能说一说怎样用开关控制电流的通和断吗？说一说你打算如何为一个房间设计实际电路？
（学生回顾、思考）小组设计→班级交流→模拟安装
二、科学探索：小组设计（预设10分钟）
活动1：
同学们，在为房间设计照明电路之前，老师先提供给大家一张平面图。请大家在这张房间的平面图，标注出书桌、床、窗户的位置。
（学生标注书桌、床、窗户的位置。）
活动2：
同学们，在正式开始之前，老师想说想要出色地完成一项工作，必须明确这项工作的要求。（PPT出示模拟安装照明电路要求：小组设计的电路图包括电池即房间电源、两个小灯泡即两盏电灯、两个开关。房间需安装两盏电灯即照明灯和阅读灯，要求并由两个开关分别控制。）
（学生明确要求后开始分小组画设计图。）
同学们，我们可以首先在房间平面图上标出电灯、开关的位置。如果你要画不同的电路，还可以用不同颜色的笔，小组边讨论边动手画一画吧。
老师给大家两个小提示哦，想一想电灯、开关各在什么位置呢？你打算将它们怎样组成一个电路呢?
（学生讨论并画设计图。）
三、研讨：班级交流（预设7分钟）
活动3：
老师看到每个小组都画好了设计图，让我们一起交流设计方案吧，请第一组先上台介绍自己的电路设计图，其他小组请认真聆听，评一评设计是否合理？
请同学们边听边思考：他们的设计是否满足了前面提出的要求？还有哪些需要改进的地方？
（学生按小组逐个到台上讲解自己的设计方案。）
（学生组间互评设计方案。）
老师认为，交流要是相互的，不是别人提意见了就一定要改，应该是互相争论、反驳、再争论……在这个过程中不断得到完善，大家可以记录下有用的建议，稍后对自己的设计作出修改。任何一个设计的成功，都是不断修改和完善的结果。
（各小组改进和完善自己的设计图。）
四、实验：模拟安装（预设18分钟）
大家已经修改好设计图，接来下我们一起来实现它吧！请大家看PPT上的提示，按照修改后的电路图，开始安装电路。
提示：
1.注意安全，如果不是合作的需要，最好不要两个以上的同学同事操作。
2.先确定一个“施工”的流程，先干什么，再干什么，最后干什么？
3.给每个同学做好分工，让每个学生都发挥作用；最后，检测电路，排除故障，适当完善。
4.每个小组逐个展示他们安装后的房间内电路，分享各自的想法，并演示用开关如何控制房间内灯光的开和关，其他同学给予适当的评估。
（学生按照修改后的电路图安装电路。）
五、拓展（预设2分钟）
最后，老师还想给大家提高难度：还是在这个房间内，要求用两个开关和一个灯泡实现控制。老师希望大家的设计，使用是方便的，可以实现在门口开灯，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
小组设计→班级交流→模拟安装