四年级下册科学教案-1.6 做个小开关 教科版

做个小开关教学设计
教学基本信息
课题
做个小开关
学科
科学
学段
中年级
年级
四年级
教材
《科学》四年级下册 出版社：教育科学出版社
1、教学背景分析
一、教材分析
课标规定，本课所处的电学单元属于物质世界内容，电是日常生活中不可缺少的一种能源,可以在特定物质中流动，切断闭合回路是控制电路的一种方法。而物体具有一定的特征 ,材料具有一定的性能。导体容易导电，绝缘体不容易导电，制作开关有的地方需要导体，有的地方必须用绝缘体来做。
《做个小开关》这一课位于教科版《科学》四年级下册“电”单元第六课。在前面的课程中，学生学习了用小灯泡、导线 、电池和开关连接成简单电路，知道完整的闭合回路可以让小灯泡亮起来。能利用电路检测器来检测电路问题，还分清了导体和绝缘体的区别以及它们各自在电路中起的作用，了解了物质的导电性能。在学习上述内容之后开始学习“做个小开关”，让学生观 察常用闸刀开关，知道切断闭合回路是控制电路的一种方法 ，并根据材料导电性制作一个简易开关，应用到实际电路中。本课内容与本单元前5课内容有紧密的联系，通过课程学习帮助学生逐步建立“电可以在特定物质中流动 ，电是日常生活中不 缺少的一种能源”这一单元核心概念
二、学情分析
课前我针对上课的内容提出了2个前测问题：
1、你见过哪些开关？它的结构是怎样的？材料有什么特点？
有75%的学生认为开关是由塑料材料制成的，25%的学生认为开关是由塑料和金属材料制成的。通过学生的举例和画图，我发现学生虽然都见到过开关，但大部分学生都只见过开关的外部触摸部分，因此他们认为开关是塑料的，同时学生能够想到塑料的外壳是为了使用安全，说明学生能将物质的材料与功能联系在一起，这对学生制作开关有很大帮助。对于开关的结构，除了一些学生画出开关的外壳部分，大部分学生都没能回答出这个问题，说明学生对开关的结构并不了解，因此在教学中要安排学生先认识开关的结构，才能让学生在后续的活动中成功制作小开关。
2、要想让电路中的2盏灯泡交替闪烁，我们应该怎么做？
有20%的学生画出了并联电路，这其中有11%的学生画出了电路由两个小开关控制，这说明部分学生已经能够把问题和之前学习过的并联电路相联系，做到了知识的迁移。同时用2个开关控制2个灯泡也说明学生对开关的种类和功能的了解十分局限，需要老师在课堂上加以引导。根据学生的回答情况，将这个问题定位本节课的难点。
2、教学目标（含重、难点）
一、教学目标
1、科学概念
（1）开关可以用来连接或断开电路，控制电路中电器元件的工作状态。
（2）开关有的地方需要用导体来做，有的地方必须用绝缘体来做。
2、过程与方法
（1）通过观察闸刀开关，知道开关的基本结构和制作材料的特点。
（2）将闸刀开关连接到电路中，体会开关连接、断开闭合回路的工作原理。
（3）会用给定材料设计制作小开关，并将其连接到串、并联电路中。
3、情感态度价值观
（1）培养动手实践能力和创新意识
二、教学重点
开关可以用来连接或断开电路，控制电路中电器元件的工作状态。
教学难点
会用给定材料设计制作小开关，并将其连接到串、并联电路中。
3、教学过程与教学资源设计
教学过程：
（一）、情景导入
电是日常生活不可缺少的一种能源，刚刚结束的一带一路高峰论坛上，北京就用灯光夜景惊艳了全世界。我们大胆想象一下，假设数以百万计的五彩斑斓的夜灯，电路全部是这样连接的，你觉得可行吗？为什么？
（白天这些灯也亮着吗？——不亮——为什么不亮？——因为亮着很浪费能源——那人们是怎样解决这个问题的呢？——安装一个开关）
预设：灯会一直亮着，很浪费资源。
那该怎么办呢？
预设：可以安装一个开关，能够随时控制灯泡的亮与灭。
同学们都很有环保意识和设计眼光，生活中人们为了更方便更节能，会在电路中安装开关，今天这节课我们体验一回设计师，一起来做个小开关吧！
【设计意图】：拓展学生思维，引导学生将科学知识转化为生活应用，关注生活实际。
（二）、开关的结构与工作原理
要想做设计师，必须有设计思维，产品的设计首先需要解决需求问题，今天我们的需求是什么？
预设：做个小开关
没错，要想制作一个小开关，我们需要解决什么问题？
预设：开关的结构是什么？——开关的结构
开关是怎样工作的？——开关的工作原理
可以用哪些材料制作开关——开关的制作材料
同学们都特别会思考，提出了这么多有价值的问题，这些问题就是我们对需求的分析。接下来咱们得着手解决这些问题。
1、观察开关的结构
老师给每个组都准备了一个开关，请你仔细观察小开关，找找它有哪些部分组成，分别是由什么材料制成的？思考这些部分的作用是什么？
每个组都特别认真地在观察，你们找到了开关的哪些结构？谁能说一说？
这个结构是什么材料的？有什么作用呢？
学生观察、汇报
2、探究开关的工作原理
刚才同学们猜测了开关各部分的功能，为了检验同学们的想法是否正确，我们把开关连接到电路中，试着用它点亮、熄灭小灯泡，思考开关是如何发挥作用的？
(如果你已经有了答案，请做好示意老师)谁呢那个说说开关在电路中起到了什么作用？
学生实验探究、汇报
【设计意图】：观察探究开关的结构和工作原理，发展学生的探究能力和问题意识。
（三）、制作开关
1、制作小开关
到目前为止，关于需求分析提出的问题我们都解决了，想不想动手制作一个小开关？
预设：想！
每一件产品在完成制作以前，都需要经过精心的设计，老师给同学们准备了：大头钉、回形针、双面胶、小木板，请你利用这些材料，合理选择，结合前面我们对需求的分析，先画出开关的设计图，再进行制作。
老师在黑板上贴出了几个小组的设计图，这些设计都很棒！相信你们制作的开关一定也很意思。究竟我们制作的开关能不能发挥作用呢？请将原电路中的开关替换下来，把我们制作的小开关连接到电路中检验一下吧！
教师展示学生的作品（点亮的电路，给每个小组准备一块泡沫塑料板，把电路粘在上面）
你们成功了吗？哪个组愿意展示你们的作品？
刚才同学们都做的很不错，但是大家的设计还有没有需要改进的地方？
预设：开关按压部分可以增加绝缘材料，保证使用安全。电路连接时导线要绕紧。
【设计意图】：小组合作制作小开关，培养学生的动手实践能力和创新意识。
（四）、拓展延伸（2min）
今天同学们都特别棒，自主设计制作了开关，工程技术人员依据科学原理设计和制造物品，解决技术应用的难题，创造了丰富多彩的人工世界。对于设计师来说创新是设计的灵魂，每一项设计都需要不断改进和完善。即使看似普通的开关，也经历了拉闸开关——拉线开关——按压开关的变化历程。随着科技的发展，人们还根据不同需求发明了遥控开关，声、光、温控等开关，不仅如此，许多优秀的设计师们还赋予开关更多的意义。
既然刚才同学们互相评价了各自制作的开关，说明我们的作品还有需要完善的地方，请同学们课下收集资料，继续改进我们的产品吧！
木框里的那两个小木球其实是台灯的开关，只要把下面的小木球往上抬，两颗小木球相互吸引、悬在空中达到平衡时，边框上的灯带就会缓缓变亮。
这是中国设计师周祎德、莫盈盈、周航、刘月岐等人带来的微笑开关（Smile Switch），巧妙地在现有开关的按钮下部增加了一条微笑曲线，于是，当接通电源，按钮被摁下，微笑曲线将被挡住，使得整个开关看上去就像是一只倍受欺负的熊熊，满腹的委曲溢于言表；而一旦切断电源，微笑曲线重现，整个开关刹那间又会云消雾散，重新变得爽朗起来。
“蒂奥”能鼓励你的孩子们向家庭成员展示他们的节能知识，成为节能小卫士。如果开灯的时间长达4个多小时，它就会呈现黄色，向你发出警戒信号。如果你开灯时间超过8个小时，可爱的小蒂奥就会变成凶神恶煞的红色巨人，张着血盆大口，愤怒地睁着眼睛。而且，它不仅仅只是起到一种视觉上的警醒作用，提醒你的孩子们养成良好的节能习惯，它还将这个信息传到蒂奥的电脑系统，使整个家庭都能看到你的不良习惯。
这是设计师Sungi kim带来的开关壁灯（Push on the light），以OLED为光源，造型就像是个大号的开关，装墙上效果绝赞。
【设计意图】：开拓视野，丰富学生对开关的认识，制作手工灯培养学生的环保观念。
三、板书设计
做个小开关
产品设计：
确定需求————分析需求——设计产品——制作产品——评价产品——完善产品
开关 结构、材料、功能