小学五年级综合实践活动《神奇的电：跨学科探究》知识清单

小学五年级综合实践活动《神奇的电：跨学科探究》知识清单

一、核心概念与基本原理：【非常重要】【高频考点】

本部分旨在建立对电的本质的初步认识，是理解一切后续电学现象和应用的基础。综合实践活动课程强调在体验中建构概念，因此复习时需结合生活实例与实验现象进行理解，而非死记硬背定义。

（一）电荷：电的“源泉”【基础】

1、概念理解：电是一种自然现象，源于电荷的存在。电荷是物质的基本属性，分为正电荷和负电荷两种。同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引。复习时应通过“摩擦起电”现象（如用塑料梳子梳干燥头发、用丝绸摩擦玻璃棒）来感知电荷的存在与相互作用。头发随梳子飘起、碎纸片被摩擦后的塑料尺吸引，都是电荷间相互作用的宏观表现。

2、考查方式：多以选择题或简答题形式出现，要求判断生活中的摩擦起电现象，或解释其产生的原因。易错点在于混淆正负电荷的相互作用规律。

（二）电流：电荷的“定向旅行”【重要】

1、概念理解：电荷的定向移动形成电流。复习时要明确，形成电流需要两个基本条件：一是要有能够自由移动的电荷（导体）；二是要有驱动电荷移动的动力，即电压。电流的流动方向，在物理学中规定为正电荷定向移动的方向，这与金属导线中实际带负电的自由电子移动方向相反。在简单电路分析中，我们通常将电流视为从电源正极流出，经过用电器，流回电源负极。

2、考查方式：通常与电路图分析结合，判断电路中电流的路径。易错点在于对电流方向与实际电子移动方向的理解混淆。

（三）电路：电流的“流动路径”【非常重要】【高频考点】

1、概念理解：电路是电流流通的路径。一个完整的、能使小灯泡正常发光的简单电路必须包括四个基本组成部分：【难点】

电源：提供电能的装置，如干电池、蓄电池、插座等。它驱动电荷流动，是电路的能量来源。【重要】

用电器：消耗电能的装置，将电能转化为其他形式的能，如小灯泡（光能）、电风扇（机械能）、电铃（声能）等。【重要】

导线：连接电源和用电器的部件，通常由铜等金属良导体制成，外部包裹绝缘皮，为电流提供通路。【基础】

开关：控制电路通断的装置。闭合开关，电路接通，用电器工作；断开开关，电路切断，用电器停止工作。【基础】

2、电路状态辨析：【高频考点】

通路：处处连通的电路，用电器正常工作。

断路：某处断开的电路，电路中无电流，用电器不工作。

短路：考点及易错点。分为电源短路和用电器短路两种。电源短路指直接用导线将电源正负极连接起来，此时电流极大，会迅速烧毁电源，甚至引发火灾，是绝对禁止的操作。用电器短路（也称局部短路）是指电流绕过了某一用电器，导致该用电器无法工作。复习时必须通过实验操作或模拟图，清晰辨识这两种情况，特别是电源短路的危险性。

3、考查方式：必考内容。常以实物图连接、电路图设计、故障分析（为什么灯泡不亮？）等形式出现。要求学生能准确识别电路元件，画出规范电路图，并根据要求连接实物。

二、电的来源与输送：【热点】【拓展】

本部分将视野从微观原理拓展至宏观社会层面，综合实践活动强调对生活、生产实际的关注，需了解电是如何产生并进入千家万户的。

（一）发电方式：能量的“华丽变身”【基础】

1、核心原理：各种发电方式本质上都是将不同形式的能转化为电能。复习时需建立“能量转化”的思维框架。

火力发电：将燃料（煤、石油、天然气）的化学能→热能（烧水产生蒸汽）→机械能（蒸汽推动汽轮机转动）→电能（发电机转动发电）。这是目前最主要的发电方式之一，但涉及资源消耗和环境污染问题。

水力发电：将水的机械能（重力势能）→水轮机的机械能→电能。是一种清洁、可再生的能源。

风力发电：将风的机械能（动能）→风车的机械能→电能。也是清洁可再生能源。

太阳能发电：分为光伏发电（直接将光能转化为电能）和光热发电（将光能转化为热能再转化为电能）。【热点】

核能发电：将原子核的核能→热能→机械能→电能，能量密度巨大。

新型发电方式：如水果电池（化学能→电能）【拓展】，通过水果中的酸性物质与金属片发生反应产生电流，这是课堂常见实验，旨在说明电的产生可以有多样化途径。

2、考查方式：常以连线题、填空题或简答题形式，要求学生将发电方式与其能量转化过程对应起来。简答题可能涉及“为什么提倡发展风力、太阳能发电？”等环保类话题。

（二）电力输送：电的“高速公路”【基础】

1、过程概述：发电厂发出的电，并不能直接被远方的用户使用，需要一个输送和分配的过程。基本流程为：发电厂→升压变电站（升高电压）→高压输电线路→降压变电站（降低电压）→工厂、学校、家庭等用户。

2、概念点拨：复习时只需了解电需要经过“升压-传输-降压”的过程。为什么升压？是为了减少远距离输电过程中的能量损耗。这是物理知识在生活中的重要应用。

3、考查方式：通常作为阅读理解或填空题的一部分，考查对输送流程顺序的记忆。

三、安全用电与节约用电：【非常重要】【难点】【生活导向】

这是综合实践活动课程育人价值的集中体现，旨在培养学生的安全责任意识和科学素养，将知识内化为行为准则。

（一）安全用电：生命的“守护线”

1、触电类型与危害：【基础】

人体是导体，当有一定大小的电流通过人体时，就会造成触电事故。电流对人体的伤害包括电击（内部组织损伤）和电伤（外部灼伤）。复习时需了解家庭电路中的触电一般是直接或间接接触了火线造成的。

2、安全用电原则：【非常重要】【高频考点】

不接触低压带电体：不用手或导体去触碰插座孔、裸露的电线头、正在工作的电器内部元件。

不靠近高压带电体：远离高压线、变压器等，不在高压线下放风筝、钓鱼或攀爬。

防止绝缘部分破损：导线老化、绝缘皮破损要及时报告更换，不用湿布擦拭正在工作的电器，不用湿手插拔电源插头。

遵守电器操作规范：不随意拆卸、安装电器，不乱拉乱接电线，电器使用完毕应及时拔掉电源插头。

正确处理电气火灾：发现有人触电时，千万不能直接用手去拉！应立即切断电源（关闭总开关或拔掉插头），或用干燥的木棒、竹竿等绝缘物体将电线挑开，并迅速呼救。若是电器着火，应先断电，再用干粉灭火器或干燥的沙土覆盖灭火，绝对不能用水浇，因为水能导电，可能导致救火者触电。

雷雨天气防范：关闭家用电器电源，拔掉插头，不要使用固定电话，不要靠近金属管道，不要在大树下避雨。【生活常识】

3、考查方式：必考内容。以情景分析题为主，例如“判断下列做法是否正确，并说明理由”“遇到以下紧急情况，你应该怎么做？”考察学生运用规则解决实际问题的能力。易错点在于对触电急救和电气火灾处理方法的掌握。

（二）节约用电：绿色的“责任田”

1、意义认知：节约用电不仅是减少家庭开支，更是节约资源、保护环境、实现可持续发展的具体行动。一度电可以让25瓦的灯泡连续点亮40小时，让家用冰箱运行一天，其背后是宝贵的煤炭资源和减少的碳排放。

2、常用技巧：【基础】

使用节能电器，如LED灯。

养成随手关灯、拔掉待机电器插头（待机也耗电）的习惯。

合理设置空调温度（如夏季不低于26℃），使用电风扇时开中慢速档。

利用自然光照明，减少白天开灯时间。

3、考查方式：常以简答题形式出现，如“请列举三种你在家中可以做到的节约用电小妙招”，或与调查实践报告撰写相结合。

四、实践探究与方法论：【核心】【难点】

综合实践活动的精髓在于“做中学”和“跨学科融合”。本部分聚焦于探究过程中所运用的方法、思维及工具，是评价学生综合能力的关键。

（一）科学探究流程：【重要】

无论是制作简单电路，还是探究材料的导电性，都应遵循一个基本的探究路径：

1、提出问题：如“如何让小灯泡亮起来？”“哪些材料能帮助电流通过？”

2、作出假设（猜想）：如“可能用金属导线连接电池和灯泡就能亮”“铁钉能导电，塑料棒不能”。

3、制定计划：设计实验步骤，准备器材（电池、导线、小灯泡、多种待测材料），明确小组分工。

4、进行实验，搜集证据：动手连接电路，逐一测试不同材料，观察小灯泡是否发光，并如实记录现象。

5、分析论证，得出结论：分析实验记录，归纳出能让灯泡发亮的材料（导体）的共同特点，总结出简单电路的构成要件。

6、评估与交流：反思实验过程中遇到的问题（如灯泡不亮可能是接触不良），分享本组的发现与结论，倾听其他小组的不同意见。

（二）跨学科融合视角：【拓展】【创新】

现代课程改革强调打破学科壁垒，本课题是开展跨学科学习的绝佳载体。

1、技术与工程维度：【STEAM核心】

设计思维：以“设计一款创意台灯”或“为特定场景（如夜晚爬楼的老人）设计照明拖鞋”为任务驱动，经历“明确需求-设计方案-选材制作-测试改进-展示评价”的工程流程。【热点】

材料选择：根据设计目标选择合适的材料，如考虑灯罩的透光性、灯座的稳定性、导线的导电性等，这涉及到材料科学知识。

工具使用：学习使用简单的工具，如剥线钳、螺丝刀、胶枪等，培养动手操作能力。

2、数学维度：

数据测量：在制作过程中测量导线长度，在节能方案中统计电器功率和使用时间，计算耗电量。

几何形状：设计灯罩或台灯外形时，运用对称、比例等几何知识。

3、艺术与人文维度：

美学设计：在创意制作中，注重产品的造型、色彩搭配，使其兼具功能性与美观性，提升审美情趣。

社会调查：通过访谈、问卷等形式调查家庭或社区的用电情况，撰写调查报告，培养沟通能力与社会责任感。【重要】

（三）常见实验及考点分析：【高频考点】

1、简单电路的连接：

实验目的：验证电路的构成，掌握通路、断路。

考查方式：给出电池、灯泡、导线、开关，要求画出电路图或连接实物图，使开关能控制灯泡的亮灭。评分要点：连接是否正确、规范，开关是否接对位置。

易错点：导线连接处接触不良，未剥去绝缘皮直接连接，或将灯泡的两个连接点都接在了电池的同一极上。

2、导体与绝缘体的检测：

实验目的：区分生活中常见的导体和绝缘体。

考查方式：提供一组材料（如铁钉、铝片、塑料尺、橡皮、铅笔芯、食盐水、纯净水等），让学生设计实验方案并预测哪些能导电。【难点】

解答要点：必须将待测材料接入电路（通常用带夹子的导线，或用自制的检测器），通过观察小灯泡是否发光或发光强弱来判断。实验时需注意，纯净水不导电，但生活中的自来水因含杂质通常能导电。

易错点：混淆导体和绝缘体的概念，认为能导电的才是好东西。实际上，两者都是电学中不可或缺的材料，导体用来传输电流，绝缘体用来隔离带电体，保障安全。

3、故障排查：

实验现象：按照电路图连接好后，闭合开关，灯泡不亮。

分析与解题步骤：【非常重要】

检查电源：电池是否有电？电池盒是否接触良好？

检查灯泡：灯泡灯丝是否断了？灯泡与灯座是否旋紧？

检查导线：导线内部是否断裂？两端的夹子或接头是否接触牢固？

检查开关：开关是否真正闭合了？开关内部的接触点是否连通？

检查连接：对照电路图，检查是否连接正确，有无短路或断路情况。特别要排除接触不良这一最常见的“隐形杀手”。

4、创意设计与制作评估：

项目示例：制作水果电池、手电筒、创意小风扇、红绿灯模型等。【热点】

考查方式：以项目化学习成果展示或方案设计题出现，如“请设计一个利用电的原理解决生活小问题的创意方案”。

评价维度：【拓展】

科学性：是否符合电路基本原理，方案是否可行。

创新性：是否有独特的想法，如结构创新、功能组合、材料创新。

实用性：能否真正解决实际问题，或有一定的应用价值。

美观性：作品外观是否整洁、美观、有设计感。

团队合作：在项目实施过程中，小组分工是否明确，协作是否有效。

五、拓展延伸与创新思维：【前沿】【素养导向】

本部分旨在激发学生持续探究的兴趣，培养创新意识和未来视野。

（一）生活中的“电”应用再审视：

引导学生不仅仅将电看作是“点亮灯泡”的能量，而是思考其更广泛、更深层次的应用。

信息载体：电线里的电流、电磁波携带了声音、图像、数据等信息，让手机通信、互联网、广播电视成为可能。收音机接收到的是加载了声音信号的电磁波。

动力核心：从家里的电风扇、洗衣机，到工厂的机床、城市的电车，再到高速铁路，电作为清洁的动力源，驱动着现代社会高效运转。

（二）未来能源展望与科技创新：

引导学生关注科技前沿，畅想未来。

智能电网：未来电网将更加智能，能根据用户需求自动调配电力，并接入更多太阳能、风能等分布式能源。

无线充电：摆脱导线的束缚，通过磁场共振或电磁感应等方式为手机、电动汽车等设备充电，目前已逐步应用。

新型电池技术：研发能量密度更高、充电更快、更安全环保的电池，以应对电动汽车和大规模储能的需求。

发电方式的革新：如探索更高效的太阳能电池、可控核聚变技术（“人造太阳”）等，力求从根本上解决能源问题。【拓展】

（三）创新思维技法迁移：

将在“神奇的电”项目中学到的探究方法，迁移到其他领域。

希望点列举法：针对某一物品或场景，列举出希望它拥有的功能或改进之处，例如“我希望有一款能自动断电的充电器”“我希望有一款可以折叠的节能台灯”。

组合创新法：将电的功能与其他物品组合，创造出新产品，如“照明拖鞋”“带风扇的帽子”“发热手套”等。【STEAM案例】

模仿创造法：模仿自然界生物的特性或已有的科学原理进行创造发明。

六、考点题型与复习策略总览

本课题在综合实践活动考查中，通常不采用纯书面闭卷考试，而是结合过程性评价、作品评价、项目报告和开放性试题进行综合评定。

常见题型：

1、基础知识填空与选择：考查电荷、电流、电路元件、发电方式、导体绝缘体等基本概念的识记与辨析。

2、电路图与实物连线：考查对简单电路的理解和动手操作能力，是核心技能题。

3、实验探究题：给定一个情景或问题，要求学生写出完整的探究步骤、预测实验现象、分析实验结果。重点考查科学探究过程的规范性和逻辑性。

4、情景分析题：呈现一个生活场景（如修理电器、雷雨天气、发现有人触电），要求学生判断正误并说明理由。重点考查安全用电知识的实