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基本信息
学科 小学科学 版本 青岛版·六三制
年级 四年级下册
单元名称 第6单元《电的本领》
单元主题 电的奥秘与安全应用
课时安排 5课时
一、单元主题
“电的奥秘与安全应用”
围绕电的产生、传导、安全使用及静电现象,引导学生探索电的科学本质及其在现代生活中的应用。
二、单元情景
“校园电力工程师挑战赛”
班级成立“电力工程师小队”,通过完成四项任务解决校园用电问题:
1.任务一:点亮教室模型(电路基础)
2.任务二:设计安全电线(导体与绝缘体)
3.任务三:排查用电隐患(安全用电)
4.任务四:解密静电现象(静电应用)
最终目标:制作《校园安全用电手册》并展示创意静电实验。
课标分析
3.物质的运动与相互作用 3.3 电的传导与应用 ①区分导体与绝缘体,解释安全用电原理(课标3.3⑤)
13.工程设计与物化 13.3 简单电路设计 ②制作电路模型,分析改进方案(课标13.3⑤)
跨学科概念 技术与工程、社会责任 运用数据记录分析电路问题,树立安全用电意识
四、教材分析
本单元由第19课《灯泡亮了》、第20课《导体和绝缘体》、第21课《安全用电》和第22课《生活中的静电》这四课组成。
第19课《灯泡亮了》聚焦电路基础原理,通过实验探究简单电路的构成(电源、导线、用电器、开关),学习通路与断路的控制方法,理解短路危害及安全操作规范。
第20课《导体和绝缘体》通过材料导电性实验(如铜丝、木棒等),区分导体与绝缘体特性,结合生活实例(如插排结构)说明其在电路安全中的应用价值。
第21课《安全用电》介绍电的来源(火力/水力/太阳能发电等)与用途,分析触电危害成因,学习安全用电常识(如湿手不碰开关、高压线避险)及急救措施(断电救援)。
第22课《生活中的静电》 探究静电现象(摩擦起电、放电效应),分析静电的利弊(除尘应用 vs 火灾风险),学习消除静电的方法(如接地线、加湿)。
三课指尖存在递进式知识链:
①基础认知(第19课):建立电路概念 →
②材料特性(第20课):深化导体/绝缘体作用 →
③安全实践(第21课):应用电学知识解决安全隐患 →
④现象拓展(第22课):从电流延伸至静电,完善电学知识体系。
能力培养主线:
⑤实验探究(电路连接、材料导电性测试)→
⑥工程思维(安全设计、静电防护方案)→
五、教学目标
科学观念 理解闭合电路原理; 区分导体/绝缘体特性; 3. 列举安全用电规则。
科学思维 通过对比实验归纳导电规律; 2. 用流程图分析触电自救步骤。
探究实践 设计并测试简单电路; 2. 制作安全用电警示海报。
态度责任 养成安全用电习惯; 2. 关注静电在科技中的应用(如除尘器)。
六、学情分析
1.年龄特点:四年级学生好奇心强,但抽象理解(如电流)需借助实物操作。
2.认知基础:已知电池可供电,但对电路构成、材料导电性缺乏系统认知。
3.学习难点:理解“人体是导体”;静电的产生原理。
七、学习活动设计
(一)活动1:电路工程师(第19课)
1.主题:点亮教室模型
2.目标:理解闭合电路条件
3.达成方式:
① 用电池、导线、小灯泡组装电路(科学+工程);
② 绘制电路图并标注电流路径(美术融合)。
(二)活动2:材料检测员(第20课)
1.主题:设计安全电线
2.目标:验证材料导电性
3.达成方式:
① 测试铜丝、橡皮等材料的导电性(实验探究);
② 统计数据并制作“材料导电性榜单”(数学融合)。
(三)活动3:安全督察队(第21课)
1.主题:排查用电隐患
2.目标:应用安全用电知识
3.达成方式:
① 分析触电案例视频,设计警示海报(语文+信息技术);
② 模拟“湿手触电”实验(用盐水模拟危险场景)。
(四)活动4:静电魔术师(第22课)
1.主题:解密静电现象
2.目标:探究静电产生与消除
3.达成方式:
① 用气球摩擦头发吸附纸屑(观察记录);
② 设计“静电除尘器”模型(工程实践)。
八、教学方法
1.任务驱动法:以“校园电力工程”为主线分解任务,每课对应一个子任务。
2.实验探究法:设计对比实验(如导体vs绝缘体),强调变量控制。
3.情境模拟法:角色扮演“电力工程师”,用校园实景图设计电路模型。
九、学习方法
1.合作学习:4人小组分工(操作员、记录员、汇报员、材料员)。
2.思维可视化:用流程图梳理触电自救步骤(如“断电源→呼救”)。
3.迁移应用:家庭作业“检查插座安全”,将课堂知识应用于生活。
十、评价策略
(一)总体评价
过程性评价(60%):实验记录单、电路模型功能性、海报设计。
终结性评价(40%):《安全用电手册》完整性与创意性。
分活动评价表
活动1:灯泡亮了 实验操作规范性 能连接简单电路,灯泡亮起 独立完成电路连接,能排查基础故障 设计双灯泡并联/串联电路,解释原理
科学思维 识别电源、导线等元件作用 分析电路断开的原因 提出电路优化方案(如省电设计)
活动2:导体与绝缘体 实验设计能力 测试3种材料导电性 设计对比实验(如干/湿木头) 探究材料厚度对导电性的影响
数据分析 记录“亮/不亮”结果 整理数据并分类导体/绝缘体 用统计图展示不同材料的导电概率
活动3:安全用电 应用能力 列举2种安全用电行为 设计家庭用电安全检查表 制作“触电急救流程”动画/海报
社会责任 知道雷电天气避险 解释绝缘体在电器中的作用 策划校园安全用电宣传活动
活动4:生活中的静电 现象解释 描述1种静电现象 对比不同材料摩擦起电效果 用原子模型解释静电产生原理
问题解决 说出1种消除静电的方法 设计实验验证防静电方法有效性 发明创意防静电装置(如钥匙扣除电器)
十一、作业设计
活动1:灯泡亮了
基础作业 绘制简单电路图(电池+灯泡+开关) ★:元件标注正确; ★★:线路无交叉; ★★★:添加双开关控制电路。
提升作业 用两种方法让两个灯泡同时亮起 ★:实现并联/串联; ★★:记录亮度差异; ★★★:分析不同连接方式的电流路径。
拓展作业 设计“延时关闭”小台灯电路 ★:使用电容元件; ★★:搭建原型; ★★★:实测延时效果并优化。
活动2:导体与绝缘体
基础作业 测试5种家用材料导电性 ★:完成3种; ★★:分类准确; ★★★:发现非常规导体(如石墨)。
提升作业 探究“水是否导电”(对比纯净水/盐水) ★:记录现象; ★★:控制变量(水量/电压); ★★★:解释离子导电原理。
拓展作业 制作“导电测试笔”(电池+LED) ★:能点亮LED; ★★:便携设计; ★★★:可测试液体导电性。
活动3:安全用电
基础作业 列出3条家庭安全用电守则 ★:内容合理; ★★:附实例说明; ★★★:设计成朗朗上口的儿歌。
提升作业 分析老旧插座安全隐患及改造方案 ★:指出1处风险; ★★:提出解决方案; ★★★:绘制改造示意图并标注材料。
拓展作业 制作《雷电避险手册》电子书 ★:包含避险场所; ★★:加入科学原理; ★★★:添加互动问答模块。
活动4:生活中的静电
基础作业 记录冬天毛衣“噼啪”现象 ★:描述现象; ★★:拍摄静电吸附纸屑视频; ★★★:慢动作分析放电过程。
提升作业 实验对比加湿器对静电的影响 ★:定性描述; ★★:测量湿度与静电强度关系; ★★★:建立“湿度-静电”模型图。
拓展作业 设计防静电包装盒(保护电子产品) ★:使用绝缘材料; ★★:结构合理; ★★★:通过摩擦测试验证效果。
设计说明:
1.评价维度:覆盖操作技能、科学思维、创新应用三层能力,符合课标“探究实践”核心素养。
2.作业分层:
(1)基础作业:确保知识覆盖(如电路图绘制)。
(2)提升作业:强调变量控制与数据分析(如盐水导电实验)。
(3)拓展作业:融合工程思维(如防静电装置设计)。
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