2025 小学四年级科学下册串联电路灯泡亮度变化观察课件

一、课程背景：从简单电路到串联电路的认知衔接演讲人01课程背景：从简单电路到串联电路的认知衔接02实验探究：串联电路中灯泡亮度变化的观察与记录03原理剖析：从现象到本质的科学思维提升04生活应用：串联电路在现实中的“身影”与局限05总结与升华：从观察到思考的科学素养培育目录2025小学四年级科学下册串联电路灯泡亮度变化观察课件作为一线科学教师，我始终相信，让孩子亲近科学的最好方式，是带他们用双手触摸现象，用眼睛记录变化，用大脑思考规律。今天这节“串联电路灯泡亮度变化观察”课，正是基于这样的理念设计——从孩子们熟悉的“点亮小灯泡”实验出发，逐步深入串联电路的奥秘，在动手操作中感受电流的“旅行”，在观察比较中发现亮度变化的规律。接下来，我将从课程背景、实验探究、原理剖析、生活应用四个维度展开，带大家走进这堂充满探索趣味的科学课。01课程背景：从简单电路到串联电路的认知衔接1前知识回顾：简单电路的组成与特点四年级学生在本单元前两课已掌握“简单电路”的基本概念。记得上周的科学课上，孩子们用1节电池、1根导线、1个小灯泡成功搭建了闭合电路，当灯泡亮起的瞬间，教室里响起此起彼伏的欢呼。他们已经知道：完整的电路需包含电源（电池）、导线、用电器（灯泡）、开关（可选）四部分；电流从电池正极出发，经过导线、用电器，回到负极，形成闭合回路时灯泡才会亮；灯泡亮度与电池数量有关（增加电池，亮度变亮），但当时仅研究“1个灯泡+1-2节电池”的简单组合。这些经验为今天的学习奠定了基础，但也存在认知盲区——当多个灯泡“手拉手”连接时，电路会发生什么变化？亮度又会如何改变？这正是本节课要解决的核心问题。2串联电路的定义与连接方式要研究亮度变化，首先需明确“串联电路”的概念。我拿出准备好的教具（2个灯泡、3根导线、1节电池），边演示边讲解：“当两个或多个用电器像小火车车厢一样依次连接，电流只有一条路径时，这样的电路就是串联电路。”为帮助理解，我让学生用肢体模拟：甲同学代表电池正极，乙、丙同学代表两个灯泡，丁同学代表负极，大家手拉手排成一列——这就是串联电路中电流的“单行线”。为验证是否掌握，我请3组学生上台用器材连接串联电路（1节电池+2个灯泡）。操作中发现，部分孩子会错误地将两个灯泡的两端都直接连到电池两极（并联雏形），这时我会拿起他们的电路提问：“如果断开其中一个灯泡，另一个还会亮吗？”当孩子尝试断开后发现另一个依然亮时，便意识到这不是串联电路——“串联电路中，断开任何一个用电器，整个电路都会断开”，这一特点通过实践体验自然内化。02实验探究：串联电路中灯泡亮度变化的观察与记录1实验目标与变量控制本节课的核心实验是“改变串联电路中灯泡数量，观察亮度变化”。为确保实验严谨性，我提前与学生讨论变量控制：自变量：串联的灯泡数量（1个、2个、3个）；因变量：灯泡的亮度（用“很亮”“较亮”“暗”“很暗”等定性描述，或用手机光度计测量亮度值辅助）；控制变量：电池数量（固定为1节或2节）、灯泡规格（统一使用2.5V小灯泡）、导线长度与连接方式（避免接触不良）。讨论中，有个戴眼镜的小男孩举手提问：“如果用不同瓦数的灯泡，结果会不会不一样？”这正是科学探究的萌芽！我顺势肯定：“你的问题很有价值！今天我们先研究相同灯泡的情况，课后可以组成兴趣小组，用不同规格的灯泡继续探索。”2实验步骤与操作要点实验共分3组，每组4人，配备材料：1.5V电池（2节）、2.5V小灯泡（3个）、导线（6根）、开关（1个）、记录单（如表1）。操作步骤如下：2实验步骤与操作要点2.1组装基础电路（1个灯泡）第一步：将1节电池装入电池盒，连接开关（断开状态），用2根导线将灯泡与电池正负极相连；第二步：闭合开关，观察灯泡亮度并记录（标记为“状态1”）；第三步：断开开关，拆除电路。0103022实验步骤与操作要点2.2增加至2个灯泡（串联）第一步：用3根导线将2个灯泡依次连接（灯泡1的右端连灯泡2的左端），再将灯泡1的左端连电池正极，灯泡2的右端连电池负极；第二步：闭合开关，对比观察两个灯泡的亮度（是否一致？与“状态1”相比如何？）；第三步：断开开关，用手机光度计分别测量两个灯泡的亮度值（约50luxvs状态1的120lux），记录为“状态2”。2实验步骤与操作要点2.3增加至3个灯泡（串联）重复2.2.2步骤，连接3个灯泡，闭合开关后观察亮度（两个学生同时用光度计测量，发现亮度进一步下降至约30lux），记录为“状态3”。操作中需强调安全事项：避免导线直接连接电池正负极（短路会发烫）；开关闭合时间不宜过长（防止灯泡过热）；小组分工明确（1人连接、1人观察、1人记录、1人操作光度计）。记得有一组学生因导线剥皮不彻底导致接触不良，灯泡没亮，我引导他们用“替换法”排查：先换灯泡，再换导线，最后发现是导线铜丝氧化，用砂纸打磨后问题解决——这也是科学探究的重要环节。3实验现象汇总与初步结论有学生提出疑问：“为什么串联多个灯泡时，每个灯泡都变暗，但亮度却一样？”这正是进入原理剖析的最佳切入点。串联2个灯泡时，两个灯泡亮度相同（★★），比1个时明显变暗；各组记录单汇总后，得到一致现象：串联1个灯泡时，亮度最亮（标记为★★★★）；串联3个灯泡时，三个灯泡亮度相同（★），更暗。03原理剖析：从现象到本质的科学思维提升1串联电路的电流与电压规律要解释亮度变化，需从“电流”和“电压”两个角度入手。考虑到四年级学生的认知水平，我用“水流”类比“电流”，用“水压”类比“电压”：电流规律：串联电路中，电流只有一条路径，就像一条水管里的水流，经过第一个水轮（灯泡）后，水流大小不会变化（电流处处相等）。所以，串联的每个灯泡通过的电流是一样的，这解释了“多个灯泡亮度相同”的现象。电压规律：电池提供的总电压（1节电池1.5V，2节串联3V）需要分配给所有串联的灯泡。就像总水压要分给多个水轮，水轮越多，每个水轮分到的水压越小。1个灯泡时，它“独享”1.5V电压；2个灯泡时，每个分到约0.75V；3个灯泡时，每个分到约0.5V。电压降低，灯泡的功率（亮度）自然下降，这解释了“灯泡数量越多，亮度越暗”的现象。1串联电路的电流与电压规律为验证这一解释，我用电压表（简化版学生电表）现场测量：1节电池+1个灯泡时，灯泡两端电压1.5V；1节电池+2个灯泡时，每个灯泡两端电压约0.7V（因导线有微小电阻）；数据与理论一致，孩子们纷纷点头：“原来电压被‘平均分’了！”2误区辨析：“电流被消耗”的认知修正实验中，有学生提出：“是不是电流从第一个灯泡流到第二个时，被‘消耗’了一部分，所以第二个更暗？”这是常见的前概念误区。我引导学生观察：串联2个灯泡时，两个灯泡亮度相同，若电流被消耗，第二个应更暗，但现象并非如此。再用电流表测量（串联在灯泡1前、灯泡1与2之间、灯泡2后），发现三次测量值均为0.3A（相同）。通过现象与数据，学生逐渐理解：电流在串联电路中不会被消耗，亮度变化的本质是电压分配，而非电流减少。04生活应用：串联电路在现实中的“身影”与局限1生活中的串联电路实例科学知识的价值在于解释生活现象。我展示几幅图片：老式圣诞灯串：一个灯泡烧坏，整串灯都不亮（串联电路断开）；手电筒的两节电池：电池串联（正极接负极），总电压3V，比单节更亮；某些装饰串灯：故意设计成串联，通过减少灯泡数量（拔掉几个）让剩余灯泡变亮。孩子们立刻联想到：“我家去年的圣诞灯就是这样，有一个不亮，其他都灭了！”“原来爸爸给手电筒装两节电池是为了增加电压，让光更亮！”这种“知识照进生活”的体验，让科学不再是课本上的符号，而是真实可感的存在。2串联电路的局限性与并联的优势通过讨论，学生发现串联电路的不足：用电器相互影响（一个损坏，全部停止工作）；无法独立控制（不能单独关闭某个用电器）；亮度受数量限制（数量越多，亮度越低）。这时我顺势提问：“家里的电灯为什么可以单独开关？为什么一个灯泡坏了，其他还能亮？”孩子们眼睛发亮：“可能用了另一种连接方式！”这为下节课“并联电路”的学习埋下伏笔，也让他们体会到：科学探究是一个不断深入、永无止境的过程。05总结与升华：从观察到思考的科学素养培育总结与升华：从观察到思考的科学素养培育回顾整节课，我们通过“问题驱动—实验观察—原理剖析—生活应用”的路径，完成了对串联电路灯泡亮度变化的探究。孩子们不仅知道了“串联电路中，灯泡数量越多，亮度越暗；相同数量时，亮度相同”，更重要的是经历了“发现问题—设计实验—收集数据—分析结论”的科学探究全过程。01记得实验结束后，有个小女孩在日记中写道：“原来电流像小火车，要给每个灯泡‘送电量’，灯泡越多，每个得到的电量越少，就像分蛋糕，人多了每人分到的就小。”这种用生活经验解释科学原理的能力，正是我们期望培养的科学思维。