教科版（2017秋）四年级下册科学2.7《电路中的开关》教学设计

《电路中的开关》教学设计
【教材简析】
《电路中的开关》是四年级下册《电路》单元的第7课。
开关是所有电路的重要组成部分，学生每天都在使用各种各样的开关控制着电路。学生在《点亮小灯泡》的学习中初步理解了断路的概念，《简易电路》一课中已经涉及到开关的使用。本课是在学生了解电路概念的基础上，理解开关是通过通路或者断路来控制电路的工作原理。《导体和绝缘体》一课的学习也为分析开关材料组成和制作提供科学依据。在本节课中，学生首先观察小开关是用什么材料制作的，并分析这些材料会起到什么作用，再利用身边的材料制作一个开关，并用它来控制电路。通过科学与工程实践活动，帮助学生迁移应用学到的电路概念和导体与绝缘体知识来制作小开关，体验科技制作和工程实践的魅力，感受科学技术应用与创造对生活的帮助。
【学生分析】
学生对开关能控制用电器并不陌生，生活中也经常接触各种各样的开关，并会使用开关去控制各种电器。在前面几课的学习中，学生也接触到了小开关，并会把它安装在电路中控制电路的闭合与断开。学生对导体和绝缘体在开关中的应用也比较了解。
四年级的学生对技术与工程实践并不陌生，他们完全能够根据需要进行设计与制作，并将其应用到实践中，创造性的解决问题。
【教学目标】
科学概念目标
开关可以用来接通或断开电路，控制电路中电器元件的工作状态。
开关有的地方需要用导体来做，而有的地方必须用绝缘体来做。
科学探究目标
能利用身边的材料设计并制作一个简单的开关，并用它来控制电路。
科学态度目标
乐于合作、勇于创新。
科学、技术、社会与环境目标
感受开关对人类生活方式带来便利。
体验包括设计、制作、改进在内的技术与工程活动的过程。
【教学重难点】
重点：合理选择材料制作一个简易的小开关，并会用它来控制电路中电器的工作状态。
难点：设计并制作小开关，用它去控制更加复杂的电路。
【教学准备】
为学生准备：软木块（橡皮）1块、图钉2个、曲别针若干个，小灯泡1个，小灯座3个、电池盒1个、电池1节，导线若干，红灯、绿灯和黄灯各1个，科学笔记本。
教师准备：不同类型的开关、教学课件。
【教学过程】
一、聚焦
1.交流与谈话：生活中，我们能安全、方便地使用各种电器，是因为一个重要的元件控制着电流的通与断，你们知道它是什么吗？对了，就是开关！
2.提出问题：连接在电路中的小开关是怎样控制电流的通与断的？这节课我们就来学习“电路中的开关”。
板书课题：电路中的开关
二、探索
活动1：观察小开关
1.发给每组小开关、导线、电池、电池盒、小灯泡和小灯座。
学生先观察小开关，看看这个小开关的制作使用了哪些材料？这些材料有什么作用？把自己的想法与小组同学进行交流。
2.用这些材料连接一个简易电路，并使用小开关来控制电路中电流的通与断，观察小开关是怎样工作的。
设计意图：这个活动是指导学生将观察点从开关本身转移到简易电路中去，观察角度从材料结构转变到其在电路中的作用。活动涉及的内容都比较简单，学生进行简单的交流和操作即可。
活动2：观察生活中经常使用的电器开关
1.观察常用电器的开关。
观察教室里电器的开关，如电灯、电扇的开关，并实际进行操作，然后想一想这些开关是怎样控制电器中电流的通与断的。有条件的话，可以让学生拆解几个不同的开关进行观察。
2.介绍更多的开关。
教师出示更多的开关，如空气开关、遥控开关、声控开关、光控开关等，丰富学生的认识。
设计意图：本活动目的是拓展学生认识的开关种类和样式。
活动3：做个回形针开关
1.明确活动任务：教师出示制作回形针开关的图片，告诉学生将按照图片，用小木板、回形针和图钉制作一个简易开关。
2.发给每组学生1块小木板、3个回形针，2个图钉。每个小组按照教科书上的步骤制作一个小开关。
3.各小组把制作的回形针开关连接到电路中，看看它能不能控制小灯泡的亮与不亮。
设计意图：本活动是在帮助学生明确活动任务后，进行实践操作的活动。学生利用所提供的材料，完成一个包含开关在内的完整电路连接。这实际上是学生对电路概念和电路通与断原理的立体呈现。。
三、研讨
问题1：回形针开关是怎样控制电流的通与断的？
1.学生分组，边讲解边演示回形针开关控制电路通与断的方法：通过移动接触和按压回形针可以实现对电路的控制。
2.拓展：想一想，还有没有其他方法来利用小开关控制电路。
问题2：设计更多的开关。
利用每组准备好的材料，小组合作制作一个能交叉控制红绿灯的电路。推测一下，什么时候红灯亮，什么时候绿灯亮。实验成功之后，再要求学生在控制红绿灯装置的电路中，增加一个有黄灯的电路，使红灯变绿灯、绿灯变红灯的间隙亮起一盏黄灯。
四、全课总结
教师在黑板上出示第1课的“关于电的知识”班级记录表，组织全班同学一起总结：通过本课的学习，我们又知道了哪些关于电的知识？解决了哪个以前不知道的问题？在学习的过程中，我们又产生了什么新问题？
五、拓展
这节课制作小开关的过程给学生积累了动手实践的经验，在选择材料和如何实现控制电路的通与断方面也有了很多启发。课后，请学生发挥想象力，用其他材料和方法，制作一个有特色的开关，并与同伴分享交流。
【板书设计】
电路中的开关
导体
导体
绝缘体
【活动手册使用说明】
本课《学生活动手册》中没有相应的内容，可以鼓励学生将本课中的电路连接方法、用电路图的方法画在科学笔记本上。