五年级上册科学教案-3.3 探测暗盒里的电路 苏教版

《探测暗盒里的电路》教学设计
教材简析：
本课是苏教版教材五年级上册第三单元第三课的内容，本单元《电和磁》是基于课标“物质世界”中“能量的表现形式”之“简单电路”和“磁现象”两块内容而构建的，前三课是简单电路，后两课是磁现象，本课是简单电路部分的最后一课。
从单元内容在整个教材中的地位来看，本单元是对能量表现形式认识的一个重要单元，能量的表现形式有“声光电热磁”等，而本单元是重点认识“电”和“磁”这两种能量的特点，对于小学生的认知能力而言，对电的认识是从电路开始的，而对于磁的认识是从磁铁开始的，能够将电和磁联系起来，认识两种能量之间的内在关系，就归结到了电磁铁，所以本单元的教学内容编排和其他几种能量的认识单元有所不同，将两种能量的认识同时呈现于一个单元，其原因是电能转化为磁，磁也能转化为电，放在一起来学习能够更好的建立联系，突出能量之间的转化关系。本单元和其他认识能量的主题单元属于并列关系，每课的教学内容安排在结构上和之前相关单元有诸多相似之处，紧紧围绕着科学方法训练重点“解释与建立模型”，来安排每节课的结构，设计每节课的重点问题。本单元既是对能量表现形式的认识，是关于能量的主题单元之一，也为后面学习能量的转换埋下伏笔，把能量之间是可以互相转换这一科学知识在此预先埋设，为六年级的“神奇的能量”单元做好铺垫。本单元的每一课都安排了大量的趣味性很强的探究活动，在实际教学中，教师可根据学生在实际生活中对相应问题的认识情况作出适当的删减和调换。
《电和磁》单元共有五课教学内容，分别围绕简单电路、导体和绝缘体、探测暗盒里的电路、研究磁铁、电磁铁进行设计。本课是在学生对简单电路、导体和绝缘体有了较好的认识之后，对电路深入探索的延续和巩固的一课，本课紧紧围绕探测暗盒里的电路这个活动展开的，教材虽然分了几个活动，但是这几个活动只是检测的一个个步骤，都是为最终的检测服务的，同属于主活动的几个指导性分支，共同组成检测暗盒里的电路这一主活动。
从知识方面来看，本课是本单元第1、2 课的拓展和延伸，继续探究有关电路的知识；从能力方面来看，本课仍然强调学生的自主探究能力、逻辑思维能力以及与同学交流合作的能力。让学生亲身经历动手操作、记录解释、总结反思这些过程，教给学生解暗盒的一种方法、一种思想，当我们以后碰到这样的暗盒，有时无需打开它，只要借助外显的一些现象就可以做出合理的解释，让学生感受科学就在身边，生活中处处有科学。
本课分三个环节来组织教学的：教材先提出问题，揭示方法，探讨如何检测暗盒里的电路，在这个环节中主要是通过指导和探讨，明确如何通过现象判读反应出的内部结构，推断看不到的暗盒里的电路是“通”还是“断”，是连有“用电器”还是连有电池等，这些都是通过一个个分开的小活动来实现，为下一步的教学活动奠定基础。第二部分为设计实验、自主探究，这是本课的重点部分。通过给定项目（教师制定好的暗盒）的探究以及自设项目（学生自制暗盒）的探究，让学生在亲身操作中经历科学探究的过程，目的是让学生在经历探究全过程中，学会根据测试结果绘制线路图，推测暗盒里的电路情况，并进行交流，以培养学生的自主、合作、探究的能力，这里渗透了科学探究的思维方法。第三部分总结反思。打开暗盒让学生验证自己的判断是否正确，主要让学生反思，我们的推测为什么会跟事实一样或不一样。教学中在把握好教学内容深浅度的前提下，不能仅满足于把探究活动搞得热热闹闹，重点要注意启发学生做必要的深入思考，鼓励他们对所观察到的现象做出合理的解释，同时，还应有意识地引导学生不断体验、反思科学探究的方法。
学情分析：
对于五年级小学生来说，他们经常接触简单电路的制作，对点亮小灯泡这样的简单制作已经习以为常，通过前面两课的学习，已经能够自主操作完成简单的探究检测，而暗盒的出现对他们来说是一个挑战，也是一个诱惑，因为看不到、摸不到的世界有着很强的吸引力，让学生在这个过程中了解、掌握探究的方法，从而达到科学探究的目的，也是对他们能力提升的加强训练。五年级的学生具备了进行实验并收集证据解释现象的能力，所以本课的教学可以多让学生通过动手操作和观察分析来实现。
教学目标：
1．知道不同的电路会产生不同的现象，学会一种解暗箱的方法。
2．能利用检测器检测暗盒里的电路，会利用简单表格记录下检测结果，并根据小灯泡表现出的现象推测暗盒里面的连接是什么。
? 3．培养孩子们做事有序、有条理，意识到合理安排检测顺序的优点，培养观察、探索、推测等能力。
教学重点：
根据现象推测暗盒里的电路连接情况。
教学难点：
有顺序地进行测试和记录，不遗漏。
教学准备：
教师准备：每组两个电珠、两节电池、导线五根、空暗盒一个、组装好的四接口暗盒一个、演示用的自制暗盒三个（内部分别为连通和断开、连接灯泡、连接电池）、指导用PPT课件、记录表格、暗盒内部结构绘图纸。
学生准备：绘图草稿纸、笔
教学过程：
一、提问导入，提出问题
1．复习回顾，认识检测器。
提问：上一节课我们学习了关于导体和绝缘体知识，我们是如何检测判断某种物体是导体还是绝缘体的？
根据学生的回答做出总结：用自制的检测器检测。如果小灯泡亮，就说明是导体，如果不亮，就说明是绝缘体。
提问：检测器由哪些物品做成？是怎么连接的？
通过学生回顾和回答，明确探测器由小电珠、电池、导线三部分构成。PPT展示检测器的实物连接构成图，教师展示连接好的检测器实物。
再问：用检测器检测时，为什么是导体小灯泡就会亮呢？
导体让电路形成了电流通路，小灯泡就亮了。如果是绝缘体，形成不了电流通路，是断路，小灯泡就亮不了。
2．出示暗盒，提出问题。
教师出示准备好的两个电路暗盒。（家里装修用的墙壁埋线接头盒，一个盒里导线是连通的，一个是断开的，外表相同）
谈话：检测器可以用来检测电路。今天老师带来的电路也出现了问题，看看能不能运用我们设计的检测器来检测？
二、认识暗盒，明确检理
1．认识暗盒，尝试检测。
谈话：老师带来的这两个东西是家里做装潢用的，所有电线的接口处就放在这个盒子里，而这个盒子又被埋在了墙里。我们一般把放在暗地里，不能打开的盒子叫做“暗盒”。这两个暗盒里面都放了一根导线，其中有一个暗盒里面的导线断掉了，在不打开暗盒的情况下，我们有什么方法可以进行检测判断？
学生讨论发言，说各自的检查方法。
由于受上一节课中检测导体和绝缘体的影响，学生能够从检测器出发，构想出运用电路检测器来进行检测。
提问：把暗盒中的两个线头接入检测器的两个接线端，可能会有什么现象出现？为什么？
学生猜测：如果暗盒里面的导线是连着的，小灯泡会亮；如果暗盒里面的导线是断开的，小灯泡不亮。因为导线连着相当于导体，电路是连通的；而导线断开时相当于是绝缘体，电路不通。
选出一组学生用教师提供的电路检测器（教师提前制作好，每组一套）进行检测教师提供的暗盒，共同观察检测时的现象。
汇报现象，与猜测对比，明确检查的原理。
教师根据学生的回答板书：
小灯泡不亮——不通
小灯泡亮了——通
2．升级暗盒，检测明理。
谈话：老师这里还有两个暗盒，我们来检测一下，看看有什么样的现象出现。（教师边谈话，边出示提前做好的暗盒模型，其中一个内部是连着一个小灯泡，另一个内部连接一节电池。）
再次选出一组，带着电路检测器到台上演示，全体学生观察现象。检测中要分别把接线点从正反两个方向分别连接进行检测。
教师记录现象，指导学生分析产生现象的可能原因。
小灯泡不亮——
小灯泡变暗——
小灯泡更亮——
指导学生分析原因时，重点抓住小灯泡亮度的变化展开，其中一个暗盒无论正反连接，小灯泡都亮，但是亮度是变暗了；另一个暗盒不同接法是一亮一不亮，亮时是比原来更亮。从这两次的变化中分析暗盒中不只是导线相连，而是连入了用电器或电池。
3．师生总结，明确原理。
谈话：暗盒里面连接不同的电路元件，小灯泡会产生不同的现象。我们通过电路检测器检验暗盒时，推测暗盒里连接情况的依据是什么？
学生总结汇报。打开暗盒验证。
教师小结：看小电珠的亮度，如果两次都变暗，里面就是小电珠；如果都是亮度不变，就是导线；如果两次都是不亮，就是断路；如果一次不亮，一次更亮，就是电池。
三、分组实验，探测暗盒
1．给出暗盒，指导探测。
谈话：现在老师用它们组装了一些暗盒。大家能探测出暗盒里的连接情况吗？
PPT提示：暗盒里有A、B、C、D四个接线柱，它们之间可能连接着导线、电池或小灯泡。请用检测器探测其中的连接情况，并填写记录表，画出线路图。
提问：暗盒有四个接触点，我们怎样检测才不会遗漏接触点？
根据学生的回答，总结出按照一定的顺序进行检测的要求，并出示记录表帮助学生梳理检测的顺序。
记录表如下：
触点
AB
BA
AC
CA
AD
DA
BC
CB
BD
DB
CD
DC
灯泡
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物品
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谈话：除了检测顺序外，我们在检测过程中要注意些什么？记录表如何填写？
整理展示（PPT出示）：（1）不能打开暗盒。（2）先检查检测器是否能用，观察小灯泡原来的亮度。（3）检测时要有序，做到不重复、不遗漏。（4）接触接线柱要充分，测好后立即断开。（5）合理分工、及时记录。
记录表中灯泡一栏是记录小灯泡的亮度变化情况。为了记录方便，我们可以用符号表示。（不亮× 亮度不变√ 变暗 √- 更亮√+）
2．分组探测，绘制电路。
学生分组完成自己组暗盒的检测，并记录好观察到的现象，推测出各接线柱之间的连接情况。（教师提供给学生的暗盒结构都一样，以便发现学生在探测实验中可能出现的问题，加以指导。）
分组汇报推测的结果，展示台投影各组的记录单，分别汇报检测的结果和推测的依据。
教师在黑板上用绘制电路图的方式记录下各组汇报的结果，如果有不同（应该是探测错误或者分析错误），就用不同的笔色绘制，完成汇报后师生共同分析产生这个问题的可能原因。
打开暗盒验证探测的结果，从结果与实际一致中让学生感受成功的喜悦。
3．自装暗盒，互换探测。
谈话：刚才的暗盒是老师组装的，你们会自己组装暗盒吗？请每个小组先组内商量一下组装一个暗盒，去考考其他小组。
计时2分钟，各小组完成暗盒设计。
临近小组互相交换检测，用检测器探测其中的连接情况，并填写记录表，画出线路图。
4．拆盒验证，享受成果。
各组带着结果和暗盒分别到展示台打开验证，教师作为考官，点评探测的成果，分析错误的可能原因，指导学生后续探索。
小结：电路是很复杂的，没有我们想得这么简单。要想获得正确的连接方式，需要多接受新信息，从更多的信息中分析推断才能成功，这就是尊重事实的科学。
四、引领总结，拓展延伸
谈话：今天我们探测了暗盒里的电路。其实在大自然中，在生活中，有许多的暗盒。如地球就是一个大的暗盒，我们无法打开它，你知道科学家是通过什么现象来研究地球内部结构的吗？
学生发言。
谈话：其实人体也是一个暗盒。当我们生病的时，大多数时候是不能打开我们身体检查的，医生会怎么做。
学生发言。
生活中有太多像暗盒一样的物体，我们无法直接探究他，就需要像今天一样用科学的方法根据现象认识其本质，从中发现规律，造福人类。
板书设计：
3．探测暗盒里的电路
小灯泡不亮——不通、电池异极相连
小灯泡亮了——通
小灯泡变暗——通，但是增加了用电器（连接小灯泡）
小灯泡更亮——增加了电池，同极相连