《初识家用电器和电路》第二课时：探究电路的连接与状态 教学设计（苏科版九年级物理）

《初识家用电器和电路》第二课时：探究电路的连接与状态教学设计（苏科版九年级物理）一、教学内容分析

从《义务教育物理课程标准（2022年版）》的视域审视，本节课是“能量”主题下“电磁能”大概念学习的起始与关键一环。知识技能图谱上，它位于学生对“电”的初步感知之后，系统学习欧姆定律、电功率等核心规律之前，起着承上启下的枢纽作用。具体而言，学生需从第一课时的“识别元件”进阶到本课时的“连接电路”与“分析状态”，掌握通路、断路、短路三种电路状态的物理特征与判定方法，并能用规范电路图进行表征。其认知要求已从“识记”跃升至“理解”与“应用”。过程方法路径上，课标强调“经历科学探究过程”。本节课天然地成为培养学生科学探究能力（特别是“进行实验与收集证据”、“分析与论证”）的绝佳载体。通过“动手搭、眼睛看、脑子想”的探究链条，学生能亲身体验“实践观察归纳”的物理学基本方法，初步建立“模型建构”的思想——将实物连接抽象为电路图。素养价值渗透方面，知识载体背后是严谨求实的科学态度与社会责任感的孕育。例如，对“短路”危害的深度剖析，不仅能深化物理观念（电流与路径），更能引导学生树立安全用电的意识，理解技术规范（如保险丝、空气开关）背后的人文关怀，实现“润物无声”的育人价值。因此，教学重难点预判为：核心在于电路三种状态的本质特征辨析与电路图绘制规范；难点在于对“短路”状态（特别是电源短路）成因的深度理解及其危害性认知。

基于“以学定教”原则，进行立体化学情研判。已有基础与障碍方面，九年级学生已具备电荷、电流的初步概念，并对电池、小灯泡、开关等元件有直观生活经验，兴趣浓厚。然而，普遍存在的前概念障碍包括：认为“只要有电池，灯就应该亮”，忽略回路必要性；对“短路”概念模糊，常与“断路”混淆；将实物连接与电路符号对应存在困难。过程评估设计上，将通过“导入暗箱挑战”进行前测，诊断学生对回路条件的理解；在新授环节，通过巡视观察小组实验操作规范性、倾听讨论中的观点表述，动态把握学生对“通路”、“断路”的建构过程；利用“短路演示”时的集体反应与后续分析，评估学生对难点概念的理解程度。教学调适策略为：对概念建构困难的学生，提供“分步拼接式”实物连接引导卡，并辅以教师一对一指导；对思维敏捷、操作熟练的学生，在完成基础探究后，抛出进阶问题：“能否设计一个电路，用一个开关同时控制两个小灯泡的亮灭？”，鼓励其进行创新性尝试，实现分层引领。二、教学目标

知识目标：学生能准确描述通路、断路和短路三种电路状态的特征与形成条件，特别是能辨析局部短路与电源短路的区别；能够依据实物连接或电路图，规范使用元件符号绘制对应的电路图或连接实物，实现两者间的熟练转换。

能力目标：学生能够遵循安全规范，独立或合作完成一个简单电路的连接、故障排查与状态切换；能够基于实验观察到的现象（如灯泡亮灭），运用归纳推理的方法，总结出电路形成电流的条件，并初步具备依据现象分析电路潜在故障（如断路点）的能力。

情感态度与价值观目标：通过小组探究活动，学生能主动参与、积极协作，在交流中学会倾听与表达；通过对短路危害的严肃讨论，深刻认识到安全用电的重要性，初步形成在生活与实验中遵循安全规程的责任意识。

科学思维目标：本节课重点发展学生的“模型建构”思维与“归纳推理”能力。学生需要经历将具体、杂乱的实物连接，抽象为简洁、规范的电路符号模型的过程；并通过对多种连接方式下灯泡亮暗现象的对比观察，归纳出电路工作状态的普遍规律。

评价与元认知目标：学生能依据教师提供的“电路连接评价量规”，对同伴或自己的实物连接作品进行互评与自评；在课堂小结环节，能够反思自己在“从现象到结论”的归纳过程中，逻辑是否严密，证据是否充分。三、教学重点与难点

教学重点：电路三种状态（通路、断路、短路）的判定与特征分析；根据实物图绘制规范电路图。确立依据：从课标看，这是构建“电路”核心概念的基础，是理解后续所有电学规律的逻辑起点。从学业评价看，电路状态判断与电路图转换是中考中的高频基础考点，贯穿于几乎所有电路分析题，是体现学生能否建立清晰电路模型的关键能力。

教学难点：对短路（尤其是电源短路）现象的本质理解及其危害性的认知。预设依据：成因在于这一概念较为抽象，且与学生“电流喜欢走‘捷径’”的朴素前概念部分吻合但需深化和修正，容易理解不当。常见错误是仅记住“短路很危险”，但说不清为何危险（电流过大）、在何种情况下发生（导线直接连接电源两极）。突破方向在于通过安全的演示实验，让学生亲眼目睹短路时的强烈效果（如灯泡瞬间烧毁、电池迅速发热），结合电流路径分析，将感性震撼与理性分析相结合。四、教学准备清单1.教师准备1.1媒体与教具：多媒体课件（含电路元件符号动画、短路安全警示视频）、实物投影仪。1.2实验器材：1.演示用：大型示教电路板（含干电池组、小灯泡、开关、导线、鳄鱼夹）、特意制造一处隐蔽断路的“暗箱电路板”。2.分组用（46人一组）：干电池（带电池盒）2节、小灯泡（带灯座）2个、开关1个、导线若干。1.3学习资料：“电路探秘”学习任务单（含探究记录表、分层巩固题）、电路连接评价量规（卡片）。2.学生准备2.1知识准备：复习第一课时认识的电路元件及其符号。2.2物品准备：铅笔、尺子、橡皮。3.环境布置3.1座位安排：小组合作式座位，便于实验与讨论。3.2板书记划：预留中央区域用于绘制概念图，侧边区域用于张贴学生生成的电路图作品。五、教学过程第一、导入环节

1.情境创设与问题提出：教师展示一个封闭的“暗箱”，箱外仅露出两节电池、一个开关和一个小灯泡的接线柱，但内部导线连接未知。闭合开关，灯泡不亮。“同学们，元器件都在，开关也闭合了，为什么小灯泡拒绝工作呢？请大家当一回电路小侦探，根据露出的线索，推测一下暗箱里面可能发生了什么情况？”（学生可能猜测：没电了、灯坏了、线没接好…）教师：“大家的猜测都指向一个共同点：电流的‘路’可能出了问题。看来，要驾驭电路，光认识元件还不够，还得弄清它究竟有哪几种‘状态’。今天，我们就化身工程师，亲手搭建、亲身探究电路的奥秘。”

1.1路径明晰：教师呈现学习路线图：“我们的探究之旅分三步走：第一步，‘接一接’，亲手让灯泡亮起来，总结规律；第二步，‘画一画’，把我们的作品用‘物理语言’——电路图记录下来；第三步，‘辨一辨’，深入分析一种特殊且危险的状态——短路。”第二、新授环节任务一：搭建“第一道光”——初探通路条件教师活动：首先，强调安全操作规范：“请大家像真正的工程师一样，先断开开关，检查器材，再根据任务单上的提示图进行连接。”随后，提出明确指令：“请各小组利用手中的电池、一个小灯泡、一个开关和若干导线，想尽办法让小灯泡亮起来。成功之后，保持电路不变，认真观察：电流从电池的哪一端出发，经过了哪些‘驿站’，最终回到了哪里？把你们的成功连接方式画在记录表上。”巡视指导，重点关注学生是否形成闭合回路。挑选几种典型连接方式（如电池正极开关灯泡电池负极；电池正极灯泡开关电池负极），用实物投影展示。学生活动：小组合作，尝试连接电路。观察灯泡亮起时的电路结构，用手或笔比划电流可能的路径。在记录表上绘制实物连接简图，并尝试用箭头标注设想的电流方向。小组讨论：“灯泡亮起来必须满足哪些条件？”即时评价标准：1.操作规范性：是否先断后连，连接点是否牢固。2.观察与记录：绘制的连接图是否能清晰反映元件连接顺序。3.合作有效性：组内成员是否分工明确，人人参与。形成知识、思维、方法清单：★通路：处处连通的电路。电流形成条件：有电源，且为闭合回路。“我们可以把电流想象成在环形跑道上跑步的运动员，电源是‘发动机’，闭合的导线就是那条完整的跑道。”▲电流方向：物理学规定正电荷定向移动的方向为电流方向，在电源外部，从正极流向负极。这是一个约定，帮助我们分析电路。任务二：制造“熄灯时刻”——理解断路状态教师活动：“现在，请让亮着的灯泡熄灭，但不要拆掉任何一根导线。你们有哪些‘温柔’的方法？”（预设学生操作：断开开关、拧松灯泡、断开导线一处）“请大家轮流尝试这些方法，并仔细观察：在灯泡熄灭的瞬间，电路的‘路’在何处被‘切断’了？请将这种状态与‘通路’对比记录。”引导思考：“断路时，电路中还有电流吗？为什么？”学生活动：小组合作，尝试通过操作开关、拧下灯泡等方式制造断路，观察现象。对比通路状态，在记录表上归纳断路特征。讨论并回答教师提问。即时评价标准：1.思维灵活性：能否想出多种制造断路的方法。2.归纳能力：能否从具体操作中抽象出“断路”的本质——某处断开。3.语言表述：能否清晰解释断路时无电流的原因。形成知识、思维、方法清单：★断路：某处断开的电路。特征：电路中无电流，用电器不工作。“断路就像跑道中间塌方了，运动员跑不过去。”★开关的作用：控制电路的通断，是人为设置的、方便的断路点。▲常见断路原因：接触不良、导线断裂、用电器损坏等。这是后续电路故障分析的基础。任务三：见证“危险瞬间”——辨析短路状态（教师主导演示）教师活动：“接下来，我们要探究一种特殊状态。请看，我在这个通路中，用一根导线直接搭接在小灯泡的两个接线柱上。（边说边演示）大家注意看！……看，灯泡瞬间‘牺牲’了，这就是短路的威力！”（迅速断开电路）“请大家思考并讨论：1.电流为什么‘抛弃’了小灯泡？2.此时的电流比通路时更大还是更小？3.巨大的电流会带来什么后果？”播放短路引发火灾的警示视频片段。随后，展示另一个演示：“如果我不短接灯泡，而是直接用导线连接电池的正负两极呢？（用废旧电池和粗电阻丝安全演示）大家摸摸电池，感受一下。”引导学生对比两种短路。学生活动：观察演示实验，感受视觉（灯泡烧毁）和触觉（电池发热）冲击。观看警示视频。小组激烈讨论教师提出的三个问题，尝试从电流路径（电阻小）的角度分析原因。对比“短接用电器”和“短接电源”两种情形。即时评价标准：1.观察专注度：是否认真观察实验现象。2.分析深度：能否从电流路径选择的角度解释短路成因。3.安全意识：是否认识到短路的严重危害，并形成敬畏感。形成知识、思维、方法清单：★★短路：①电源短路：导线直接连接电源两极，电流极大，极其危险，必须绝对禁止！“这是让电流在电源内部‘抄近道’，会耗尽电源甚至引发火灾。”②局部短路（短接）：用电器两端被导线直接连通，该用电器中无电流通过。本质是电流选择了电阻更小的路径。“这时，被短接的灯泡就像一座被bypass的桥，车流（电流）都从旁边新建的高速路（导线）走了。”▲安全警示：任何情况下都不能使电源两极直接相连！家庭电路中的保险丝、空气开关就是针对短路的“安全卫士”。任务四：绘制“工程蓝图”——学习电路图教师活动：“工程师们交流设计，不会总搬着一堆实物。他们有一套世界通用的‘密码’——电路图。请将你们小组刚才搭建的通路，用这些标准符号‘翻译’出来。”投影出示元件符号表。巡视指导，重点关注符号使用的规范性与连线的横平竖直。选取一份优秀作品和一份有典型错误（如交叉相连未打点、导线歪斜）的作品进行投影对比点评。学生活动：查阅元件符号，小组合作，将成功的实物连接转化为电路图，画在任务单上。参与作品互评，指出优点与不足。即时评价标准：1.符号规范性：是否使用标准符号，元件位置布局合理。2.作图工整性：导线是否横平竖直，连接点是否清晰。3.转换准确性：电路图是否真实反映实物连接关系。形成知识、思维、方法清单：★电路图：用规定的元件符号表示电路连接的图。★作图规范：元件布局匀称、导线横平竖直、连接点清晰、避免交叉。“画电路图就像写楷书，要端正、清晰，这是物理学科严谨性的体现。”▲模型建构思想：电路图是将实物电路抽象化、模型化的结果，便于分析和设计复杂电路。任务五：应用“火眼金睛”——分析生活实例教师活动：“掌握了三大状态和电路图，我们来解决一些实际问题。课件展示：1.一个简单电路图，标出A、B、C三点，提问：'如果导线在A点断了，灯泡还亮吗？属于什么状态？在B点呢？'2.展示一个装饰小彩灯串，其中一只灯泡拧下后，整串都不亮了，提问：'请根据现象，推测这些小彩灯之间可能是怎么连接的？能画出可能的电路图吗？'”学生活动：独立思考后，小组交流。分析电路图中的故障点。根据生活现象，逆向推测电路连接方式，并尝试绘制简单示意图。即时评价标准：1.知识迁移能力：能否将刚学的状态判断应用于新情境（电路图）。2.推理能力：能否从“整体不亮”的现象合理推测出串联关系。形成知识、思维、方法清单：★电路故障初步分析：根据用电器工作状态，逆向推断电路可能存在的断路点。▲串联电路特点初探：用电器相互影响，一个断路，整体停止工作。这是对电路连接方式的初步感知，为下节课埋下伏笔。第三、当堂巩固训练

基础层（全体必做）：1.判断下列说法正误并改正：(1)只要电路中有电源，就一定有电流。(2)短路时，用电器中仍有电流通过，所以用电器能工作。2.根据给定的实物连接图，画出对应的电路图。

综合层（多数学生挑战）：3.情境应用题：小明房间的台灯不亮了，他检查发现插头已插好，灯泡也是好的。请你帮他分析，从墙上的插座到台灯灯泡，这条通路上可能有哪些地方出现了“断路”？4.请用箭头在下图电路图中标出开关闭合后，电流流过的路径（在电源外部）。

挑战层（学有余力选做）：5.设计与思考：给你两节电池、两个小灯泡、一个开关和若干导线，你能设计出几种不同的连接方式，让开关能同时控制两个灯泡的亮灭？画出可能的电路图，并思考这些连接方式下，取下其中一个灯泡，另一个会怎样？

反馈机制：基础题通过同桌互换、集体核对方式快速反馈。综合题与挑战题采用小组代表发言、教师点评相结合的方式。教师选取具有代表性的电路图作品（包括典型错误）进行投影展示与集体剖析，强调规范与思路。第四、课堂小结

“同学们，今天的电路探秘之旅即将到站。请大家在任务单的背面，用关键词、图表或思维导图的形式，梳理一下本节课你的收获。想一想：我们研究了电路的哪几种状态？它们的核心区别是什么？我们用了什么方法从实物过渡到抽象模型？”邀请23位学生分享自己的知识结构图。教师最后用一幅包含“通路”、“断路”、“短路”三大分支，并联系“条件”、“特征”、“电路图”的概念图进行总结升华。“今天我们叩开了电路世界的大门，认识了它的三种‘表情’。安全，是我们探索之路的第一准则。”

作业布置：必做：1.整理课堂笔记，完善本节知识清单。2.完成练习册上对应基础练习题。选做：1.（拓展）调查家中哪些电器使用了保险装置（如保险管、保险丝），记录其位置和规格。2.（探究）尝试利用网络或书籍，了解除了我们实验用的干电池，还有哪些类型的电源（如蓄电池、太阳能电池等），它们在工作原理上有什么异同。六、作业设计

基础性作业：1.默写出电池、灯泡、开关、导线的电路图符号。2.简述通路、断路、短路的定义及主要特征。3.根据一幅简单的串联电路实物图，绘制规范电路图。

拓展性作业：1.情境写作：以“电流的自述”为题，写一篇短文，描述自己在通路、断路和（局部）短路三种不同电路中的“旅程”与感受。2.家庭小调查：观察并绘制你家某个房间（如客厅）至少两个用电器的简易接入电路示意图（从插座开始），并思考它们是同时工作还是独立工作。

探究性/创造性作业：1.设计一个“电路判断器”：利用电池、小灯泡、导线制作一个简易工具，可以用来检测一根导线内部是否断裂（即通断检测）。画出设计图，并说明使用方法。2.查阅资料，了解“断路器和漏电保护器”在家庭电路中的作用和工作原理，写一份不超过300字的简要说明。七、本节知识清单及拓展

1.★电路的状态：电路有三种基本状态：通路、断路、短路。

2.★★通路：定义：处处连通的电路。条件：有电源，且是闭合回路。特征：电路中有电流，用电器正常工作。教学提示：可用“闭合的环”来形象记忆。

3.★★断路：定义：某处断开的电路。原因：开关断开、导线断裂、接触不良、用电器损坏等。特征：电路中无电流，用电器停止工作。教学提示：强调“断”即“开”。

4.★★★短路：定义：电流不经过用电器直接构成回路。分两类：电源短路（导线直接连电源两极，极危险，绝对禁止）和局部短路（用电器两端被导线直接连通，该用电器被短接）。危害：产生极大电流，烧坏电源、导线，引发火灾。教学提示：通过安全演示建立深刻印象，明确禁令。

5.★电流方向：物理学规定：正电荷定向移动的方向为电流方向。在电源外部，电流从正极流向负极。认知说明：这是人为规定，如同地图上的“上北下南”，方便分析。

6.★★电路图：用国家统一规定的符号来表示电路连接的图。意义：使电路结构一目了然，便于分析、设计和交流。

7.★电路图绘制规范：元件符号要标准；布局要均匀、美观；导线要横平竖直；连接点要画实心点；避免元件画在拐角处。易错点：交叉相连与交叉不连的区别。

8.▲开关的作用：控制电路的通与断，本质是一个可人为操作的、方便的断路点。

9.▲通路、断路、短路的类比：通路如通畅的公路；断路如道路中断；局部短路如公路上架起了更快的直达桥，原路段车流减少；电源短路如车辆全部涌回停车场（电源）造成堵塞爆炸。

10.▲安全用电常识（关联短路）：认识家庭电路中的保险丝、空气开关等保护装置，理解其作用源于对短路和大电流的防范。初步建立“不私自拆装、不用湿手触摸、发现异常即断电”的意识。

11.▲科学方法：模型建构：将具体的、实际的物体（实物电路）用抽象的、理想的符号（电路图）来代表和研究，这是物理学中非常重要的方法。

12.▲科学方法：归纳法：通过多个具体实验（让灯泡亮或灭的不同操作），总结出一般性规律（通路、断路的条件），是从特殊到一般的思维方法。八、教学反思

（一）教学目标达成度分析：本节课预设的知识与技能目标达成度较高。通过“任务一”至“任务三”的阶梯式探究，绝大多数学生能准确区分三种电路状态，并能从电流路径角度进行初步解释，这在“当堂巩固”的基础题正确率上得到印证。能力目标方面，学生动手连接电路的熟练度提升明显，但在根据现象归纳规律的语言表述上，部分学生仍显零碎，需要教师进一步引导提炼。情感与安全目标通过强烈的短路演示和视频警示，效果显著，学生课堂反应严肃，讨论热烈。科学思维目标中，“模型建构”（画电路图）环节暴露出一些问题，部分学生作图随意，需要长期坚持规范训练。

（二）核心环节有效性评估：导入环节的“暗箱”设计成功制造了认知冲突，迅速聚焦了“电路状态”这一核心问题，激发了探究欲。新授环节的五个任务环环相扣，逻辑清晰。其中，“任务三（短路演示）”是亮点也是情感冲击点，达到了“震撼教育”的目的，但必须严格确保演示安全，并做好预案。“任务四（画电路图）”是难点转化环节，学生从动手操作转向抽象思维，出现不适应，下次可考虑增加“对照实物，指认符号”的过渡小活动。巩固训练的分层设计基本满足了不同层次学生需求，挑战题有小组进行了初步探讨，为下节课的串联做了铺垫。

（三）学生表现深度剖析：在小组探究中，约70%的学生能积极参与操作与讨论，充当“动手者”和“