科学四年级教案及实验指导

四年级科学《电路的连接》教案及实验指导一、教学背景与目标（一）学情分析四年级学生对“电”的生活感知（如使用手电筒、遥控器）已有积累，但对电路的构成逻辑和电流路径缺乏系统认知。他们好奇心强、乐于动手，但实验操作的规范性（如导线连接、元件保护）和逻辑推理能力（如短路的危害分析）需针对性引导，尤其易混淆“通路、断路、短路”的本质区别。（二）教学目标1.知识目标：认识电路基本元件（电池、导线、用电器、开关），理解“通路、断路、短路”的概念；掌握串联、并联电路的连接方法及特点。2.能力目标：通过实验设计与操作，提升观察、分析、动手能力；能基于实验现象归纳电路规律（如“串联电路相互影响，并联电路独立工作”）。3.情感目标：培养安全用电意识，体会科学与生活的联系（如家庭电路的设计逻辑），激发探究物理现象的兴趣。二、教学准备教具：电路板模型（展示电流路径）、故障电路演示装置（含“断路”“短路”的模拟电路）。学具：每组配备干电池（2节）、导线（4根）、小灯泡（2个）、开关（1个）、电池盒、灯座；实验记录单（附后）。三、教学过程设计（一）情境导入：“手电筒的秘密”教师展示一个“故障”手电筒（内部电路为断路状态），提问：“手电筒突然不亮了，可能是什么原因？”引导学生猜想（电池没电？灯泡坏了？线路断开？……）。顺势引出课题：“要解决问题，我们需要先了解电路的秘密——今天一起探究‘电路的连接’。”（二）新知探究：电路的构成与状态1.认识电路元件结合实物与示意图，讲解核心元件的作用：电池：提供电能的“动力源”，正负极需与导线/电池盒金属片紧密接触（演示“电池装反，灯泡不亮”的现象）。导线：传导电流的“通道”，需用金属夹（或接头）夹紧元件的金属部分（演示“导线松动导致接触不良，灯泡闪烁”的现象）。小灯泡：电能转化为光能的“用电器”，安装时需确保灯座与灯泡螺纹/触点接触良好。开关：控制电路通断的“闸门”，闭合时电流通路，断开时电流断路（演示“开关控制灯泡亮灭”的操作）。2.探究电路的三种状态活动1：搭建“简单通路”任务：用电池、导线、开关、小灯泡连接成“闭合回路”，使灯泡发光。学生操作后，教师引导观察：电流从电池正极出发，经导线、灯泡、开关，回到负极，形成通路（板书：通路→灯泡亮）。活动2：制造“断路”与“短路”断路：断开开关（或拆除一根导线），观察灯泡状态（不亮）。讲解：“电路断开，电流无法形成回路”为断路（板书：断路→灯泡不亮）。短路：直接用导线连接电池正负极（教师强调：实验时间不超过3秒，避免电池过热！）。观察现象：灯泡不亮，电池发热。引导分析：“电流未经过用电器，直接从正极到负极”为短路（板书：短路→危险，电池易损坏）。（三）实验进阶：串联与并联电路1.串联电路实验任务：在“简单通路”基础上，增加一个小灯泡，使两个灯泡依次连接（电流只有一条路径）。操作步骤：①拆除“灯座→开关”的导线，连接“第一个灯座的负极→第二个灯座的正极”；②用新导线连接“第二个灯座的负极→开关”；③闭合开关，观察两个灯泡的亮度，记录现象。归纳特点：串联电路中，一个灯泡损坏（或拆除），另一个也不亮（电流路径唯一）。2.并联电路实验任务：让两个灯泡并列连接（电流有两条独立路径）。操作步骤：①断开开关，拆除“灯座→开关”的导线；②从电池盒正极引出一根新导线，连接“第二个灯座的正极”；③用导线分别连接“两个灯座的负极→开关”；④闭合开关，观察两个灯泡的亮度，记录现象。归纳特点：并联电路中，一个灯泡损坏，另一个仍能发光（电流路径独立）。四、实验指导与安全规范（一）实验材料清单（每组）干电池（2节）、导线（4根）、小灯泡（2个）、开关（1个）、电池盒、灯座、实验记录单。（二）分步操作指南1.基础电路（通路）搭建步骤1：将电池装入电池盒，确保正负极与盒内金属片接触良好（可轻晃电池盒，检查是否松动）。步骤2：用导线连接“电池盒正极→灯座（小灯泡）→开关→电池盒负极”。步骤3：闭合开关，观察灯泡是否发光；若不亮，检查导线连接是否松动、电池安装方向是否正确。2.串联电路拓展步骤1：断开开关，在原电路中“插入”第二个灯泡（灯座）：拆除“灯座→开关”的导线，连接“第一个灯座的负极→第二个灯座的正极”；步骤2：用新导线连接“第二个灯座的负极→开关”；步骤3：闭合开关，观察两个灯泡的亮度（通常比“简单通路”时暗），记录现象。3.并联电路拓展步骤1：断开开关，拆除“灯座→开关”的导线；步骤2：从电池盒正极引出一根新导线，连接“第二个灯座的正极”；步骤3：用导线分别连接“两个灯座的负极→开关”；步骤4：闭合开关，观察两个灯泡的亮度（通常与“简单通路”时亮度相近），记录现象。（三）安全与操作提示1.电池使用：禁止将导线直接连接电池正负极（短路），每次短路实验时间≤3秒，防止电池过热损坏。2.导线连接：确保导线两端的金属夹（或接头）与元件的金属部分紧密接触（可轻轻拉扯导线，检查是否松动）。3.元件保护：轻拿轻放灯泡、电池；若灯泡不亮，先检查电池是否有电（可替换电池测试）。五、评价与拓展（一）课堂评价实验操作：能否规范连接电路，识别并解决“断路”“接触不良”等问题（占比40%）。现象分析：能否准确描述串联、并联电路的亮度变化，归纳电路特点（占比30%）。安全意识：实验中是否遵守安全规范，爱护器材（占比30%）。（二）课后拓展1.家庭实践：观察家中的照明电路（如客厅灯与卧室灯），判断是“串联”还是“并联”；尝试画“开关控制多盏灯”的电路设计图。2.科学阅读：推荐《有趣的电路小实验》，了解更多电路应用（如红绿灯、遥控器的电路原理）。实验记录单（示例）实验类型电流路径（描述）灯泡亮度（两个灯泡）故障现象（如拆除一个灯泡）--------------------------------------------------------------------------