微光探秘-调光台灯的设计与制作（教案）

微光探秘——调光台灯的设计与制作（教案）

六年级上册劳动【课题】微光探秘——调光台灯的设计与制作【课时安排】3课时（每课时40分钟）第1课时：台灯结构与调光原理探究【重要】第2课时：台灯结构与电路的设计及制作【核心素养】第3课时：作品装饰、展示与评价反思【拓展延伸】【教学目标】（核心素养导向）（一）劳动观念【基础】通过设计制作调光台灯的全过程，体会劳动创造美好生活的价值，树立“劳动最光荣、劳动最崇高、劳动最伟大、劳动最美丽”的观念。

在团队协作中，认识合作劳动的效率与价值，养成乐于分享、互助互学的劳动态度。

在作品改进与装饰过程中，形成追求卓越、精益求精的劳动品质，初步建立对工匠精神的认同。

（二）劳动能力【重要】能够通过观察、拆解与分析，准确说出台灯的基本结构组成，理解简单串联电路的工作原理。

能够准确辨识调光电路中的电位器、LED灯珠、电池盒、导线等电子元器件，并说明其功能。

能够独立或合作完成调光电路板的焊接或免焊连接，以及灯罩、底座的切割、组装与装饰。

能够根据调光要求，正确完成电位器与LED灯珠的串联电路搭建与调试。

（三）劳动习惯与品质【核心素养】养成按设计图纸施工、按工艺流程操作的有序劳动习惯。

在电路连接与焊接等环节中，养成严谨细致、认真负责的劳动品质。

在遇到电路不通、亮度不调等技术问题时，养成主动分析、独立排查、合作解决的劳动习惯。

培养节约材料、爱护工具、回收废旧元器件的环保劳动习惯。

（四）劳动安全与卫生【基础】掌握电烙铁、热熔胶枪、美工刀、剪刀等工具的安全使用规范。

在电路连接过程中，了解基本的用电安全知识，做到“通电前必检查、通电时手不碰”。

养成操作后及时整理工具台、分类收纳材料的卫生劳动习惯。

了解废旧电子元器件的正确处理方式，树立环保意识。

【教学重难点】（一）教学重点台灯结构（底座、灯杆、灯罩、电路系统）的完整认知与设计。

调光电路（串联电路中接入电位器）的基本原理理解与搭建。

电路焊接或免焊连接的基本操作规范。

（二）教学难点电位器调光原理中“改变电阻→改变电流→改变亮度”的抽象逻辑关系理解。

电路中正负极的区分与连接的正确性保证，以及常见故障的排查方法。

灯罩与灯杆的稳定性设计，确保作品重心稳固、美观实用。

在小组协作中有效分工，确保每位成员都获得充分的动手实践机会。

【教学方法与手段】问题驱动教学法：以“如何让台灯的亮度可调”为核心驱动问题，引导学生自主探究、主动建构知识。

项目式学习（PBL）：以“设计并制作一台调光小台灯”为完整项目任务，贯穿三课时，实现“做中学、用中学、创中学”。

小组合作探究法：4人一组，设组长、设计师、电路工程师、质检员等角色，分工协作完成项目。

示范讲解与实践操作相结合：关键技能环节（如焊接、钻孔）由教师先规范示范，学生再动手操作。

信息化教学手段：运用多媒体课件展示台灯结构与电路原理动画，借助实物展台实时投屏示范操作细节。

跨学科融合教学：融合科学（电路原理）、美术（造型设计与装饰）、数学（尺寸测量与计算）、信息技术（电路仿真软件辅助理解）。

评价量规引导：提前发布作品评价量规，引导学生以终为始、目标导向地完成项目。

【教学准备】（一）教师准备调光台灯范作2—3件（不同风格、不同结构）。

教学课件（含台灯结构图、电路原理动画、制作步骤图解、安全操作演示视频）。

电子元器件演示板（放大版电位器、LED灯珠、电池盒等）。

制作材料与工具套装（按小组配备，见下表）。

故障电路模拟板（用于演示常见故障及排查方法）。

作品评价量规表（打印版，每组一份）。

安全操作承诺书（每位学生签署）。

劳动工具使用登记表。

（二）学生准备课前预习：通过教师提供的微视频或图文资料，初步了解台灯结构与调光原理。

准备个人防护用品：护目镜、围裙或旧衣服（用于防止污损）。

设计工具：铅笔、橡皮、尺子、彩笔（用于设计草图绘制）。

收集废旧材料（可选）：废旧纸盒、饮料瓶、布料等，用于灯罩装饰或底座创意改造。

分组准备：提前完成小组分工，明确各自职责。

（三）材料与工具清单（每组）【教学过程】第一课时：台灯结构与调光原理探究（一）情境导入——点亮生活的光（5分钟）教师活动：播放一段家庭生活场景短片，展示台灯在不同使用情境下的应用（阅读、学习、夜间照明、营造氛围等）。

展示教师制作的调光小台灯范作，请一名学生上台实际操作，演示调节旋钮时光线由暗到明的连续变化。

提出问题：“同学们注意到了吗？这盏台灯的光线可以自由调节。你们家里有这样的台灯吗？它是怎么实现调光的？”

揭示课题：今天开始，我们将用三节课的时间，亲手设计并制作一盏可调光的小台灯。

学生活动：观看短片，感受台灯在日常生活中的重要作用。

观察教师范作，尝试操作调光旋钮，感受光线变化。

结合生活经验回答，激活已有认知。

明确三课时的项目任务，产生学习期待。

设计意图：从生活情境出发，激发学生的学习兴趣和探究欲望，建立劳动与生活的紧密联系。通过范作演示，让学生直观感受“调光”这一核心功能，为后续探究埋下伏笔。（二）自主探究——拆解台灯结构（12分钟）教师活动：以小组为单位，为每组提供一台可拆解的教学演示台灯（或台灯结构分解图）。

布置探究任务：观察并记录台灯由哪些部分组成，画出结构框图。

巡视指导，鼓励学生边拆解边记录，提示注意拆解顺序。

请小组代表上台展示本组绘制的结构框图，引导全班补充完善。

学生活动：小组合作观察台灯结构，尝试拆解（教师指导下的安全操作）。

边拆解边记录，画出台灯结构框图。

小组代表汇报探究成果，其他小组补充质疑。

在教师引导下，归纳出台灯的基本组成：底座、灯杆、灯罩、电路系统（电池/电源、导线、灯泡/灯珠、开关、调光装置）。

设计意图：通过自主拆解与观察，让学生从实物中建构对台灯结构的直观认知，培养观察、分析与归纳能力。小组合作探究有助于培养协作意识，汇报交流环节锻炼表达能力。（三）聚焦核心——解密调光原理（18分钟）教师活动：播放调光台灯电路原理动画，以直观的方式展示电流在电路中的流动以及电阻变化对亮度的影响。

出示电位器实物放大模型，讲解电位器的结构与工作原理：旋转旋钮时，内部电阻值发生变化，从而改变电路中的电流大小，实现亮度调节。

展示【易错点】：在串联电路中，电流只有一条通路，改变电路中的任何一个元件的电阻，都会影响整个电路的电流大小。

用板书或PPT呈现调光电路简图：电池（正极）→开关→电位器→LED灯珠→电池（负极）。

讲解LED灯珠的正负极识别方法（长脚为正极、短脚为负极）。

进行【跨学科链接】：联系科学课中已学的简单电路知识，强化串联电路的概念；联系数学中的比例关系，理解电阻值与亮度变化的对应关系。

设置问题：“如果电路接反了会怎样？如果忘记接电阻会怎样？”引导学生讨论思考。

学生活动：观看动画，初步理解电流与电阻的关系。

观察电位器模型，尝试旋转旋钮，感受内部结构的变化。

在笔记本上绘制调光电路简图，标注各元件及连接方式。

识别LED灯珠的正负极，练习用万用表测量导通性（教师示范后操作）。

讨论教师提出的问题，形成初步判断。

记录调光原理的核心要点，完成学习单上的原理填空题。

设计意图：通过动画演示、实物模型和板书图示等多种方式，帮助学生突破“电阻变化→电流变化→亮度变化”这一抽象逻辑难点。跨学科链接强化了知识之间的内在联系，帮助学生建立更完整的认知网络。（四）安全先行——劳动工具使用规范（5分钟）教师活动：展示本节课及后续课程中将要使用的工具清单，逐一讲解使用方法。

重点演示热熔胶枪的正确操作：预热时间、胶棒插入方法、出胶控制、使用后断电。

重点演示美工刀的安全使用：刀片伸出长度控制、切割方向、刀片更换及收纳。

讲解电烙铁使用的注意事项（本课时仅为预告，实际操作安排在第二课时）。

分发安全操作承诺书，请每位学生阅读后签名确认。

学生活动：认真听讲，记录重点安全注意事项。

在教师指导下，模拟操作热熔胶枪和美工刀（不实际通电或切割）。

阅读并签署安全操作承诺书。

提出对工具使用的疑问，教师当场解答。

设计意图：劳动安全教育贯穿始终，提前建立安全规范意识，为后续动手操作奠定安全基础。通过承诺书签署，强化学生的责任意识和安全自觉。（五）课时小结与任务布置（5分钟）教师活动：组织学生回顾本节课的核心内容：台灯的四大组成部分、调光电路的基本原理。

简要介绍第二课时的任务——进行台灯结构设计与电路搭建。

布置课后任务：每个小组完成一份台灯设计草图（含尺寸标注），并于下节课前提交。

学生活动：参与课堂回顾，梳理本节课的知识要点。

明确下节课的学习任务和准备工作。

课后以小组为单位完成台灯设计草图绘制。

设计意图：及时总结强化学习成果，课后任务为下一课时的动手制作做好准备，体现项目式学习的连续性和完整性。第二课时：台灯结构与电路的设计及制作（一）设计交流——创意台灯设计方案分享（8分钟）教师活动：邀请2—3个小组上台展示本组的设计草图，介绍设计思路、尺寸方案和材料选择。

引导其他小组进行点评和建议，重点关注：结构稳定性、调光电路布局的合理性、造型的美观性。

教师对各组设计进行点评，给予肯定并提出优化建议。

展示几组优秀的设计案例（可从网络资源或往届学生作品中选取），拓展学生的设计思路。

学生活动：小组代表上台展示设计草图，介绍本组的设计理念和方案。

其他小组认真倾听，并提出建设性意见。

结合教师点评和其他小组的建议，对设计草图进行最后修订。

观察优秀案例，激发创作灵感，必要时调整本组方案。

设计意图：设计交流环节不仅是对设计成果的展示与检验，更是学生之间互相学习、共同提升的平台。通过互评与教师点评，帮助学生发现设计的不足并及时修正，为后续制作打下良好基础。展示优秀案例，拓展学生视野，激发创意潜能。（二）电路搭建——调光电路的连接与测试（15分钟）教师活动：演示调光电路的完整搭建过程，使用实物展台实时投屏，确保每位学生都能看清细节。

讲解焊接操作的基本要领：【重要】①电烙铁预热到适宜温度（约300℃）；②焊接点需清洁并涂抹助焊剂；③烙铁头同时接触焊盘和元件引脚；④焊锡丝从另一侧送入，熔化后迅速撤出；⑤焊点冷却前不得移动。

强调安全注意事项：电烙铁高温，严禁触碰金属部分；焊接时佩戴护目镜；工作台保持整洁；焊接完成后及时关闭电烙铁电源。

提供免焊连接方案（使用面包板或接线端子），为焊接操作有困难的学生提供替代选择。

设置【易错点】提醒：LED灯珠正负极不可接反；电位器三个引脚中，通常使用中间脚和一侧脚；所有连接点必须牢固，避免虚焊或接触不良。

学生活动：观看教师示范，记录焊接操作的关键步骤和注意事项。

以小组为单位，开始搭建调光电路（每组2—3人负责电路部分，其余成员准备结构材料）。

按照电路简图依次连接：电池盒正极→开关→电位器→保护电阻→LED灯珠正极→LED灯珠负极→电池盒负极。

电路搭建完成后，装入电池进行初步测试，检查LED能否点亮、调光旋钮是否有效。

如遇电路故障，小组合作排查，教师巡视指导。常见故障排查：【高频考点】①LED不亮：检查电池是否装反、开关是否接通、导线是否断开；②无法调光：检查电位器接线是否正确；③LED闪烁：检查是否有虚焊或接触不良。

设计意图：电路搭建是本次项目的核心技术环节，教师示范与小组实践相结合，确保每位学生都能获得充分的动手机会。焊接与免焊两种方案并行，兼顾不同能力水平的学生需求。故障排查环节培养学生分析问题、解决问题的能力，是劳动教育的重要目标。（三）结构制作——底座、灯杆与灯罩的加工（12分钟）教师活动：讲解底座加工要点：根据设计草图在木板或雪弗板上画线定位，使用美工刀或线锯切割成型。

讲解灯杆安装要点：在底座上钻孔或开槽，将灯杆插入后用热熔胶固定，确保垂直稳固。

讲解灯罩制作要点：根据设计剪裁卡纸或塑料片，可折叠成型，留出灯珠安装孔位。

展示几种灯罩的简易制作方法（圆锥形、半球形、灯笼形等），鼓励学生发挥创意。

强调工具安全操作规范：使用美工刀时刀片伸出不超过两格，切割时刀片远离身体；使用热熔胶枪时避免烫伤，胶枪使用后及时断电。

学生活动：小组分工合作：2人负责底座与灯杆加工，2人负责灯罩制作。

根据设计草图，在材料上画线定位，使用美工刀切割成型。

将灯杆固定在底座上，用热熔胶加固。

制作灯罩，预留灯珠安装位置。

将制作好的各个部件进行初步组装，检查结构稳固性和尺寸匹配度。

设计意图：结构制作环节体现劳动课程的生产劳动属性，学生在切割、打磨、组装等操作中锻炼动手能力。小组分工提高了课堂效率，也培养了团队协作精神。多样化的灯罩制作方法激发了学生的创造力和审美意识。（四）系统整合——电路安装与整灯装配（5分钟）教师活动：讲解电路安装到结构中的方法：将搭建好的电路板用双面胶或热熔胶固定在底座内部或底部，电池盒可隐藏在底座下方。

讲解灯珠与灯罩的装配：将LED灯珠安装在灯杆顶端，穿过灯罩预留的孔位，用热熔胶固定。

强调电位器旋钮的位置要便于操作，通常安装在底座侧面或正面。

提醒学生检查所有裸露导线是否已妥善处理，避免短路。

巡视指导，及时帮助学生解决整合过程中遇到的问题。

学生活动：将测试合格的调光电路安装到台灯底座中，固定各元件。

将LED灯珠安装在灯杆顶端，连接导线。

安装灯罩，调整灯珠位置确保光照方向合理。

进行整灯测试，检查调光功能和结构稳定性。

记录测试结果和存在的问题，为下节课的改进和装饰做准备。

设计意图：系统整合是检验前面各环节成果的关键步骤，学生需要在有限时间内完成电路与结构的融合，考验统筹规划和解决问题的能力。通过整灯测试，及时发现问题，为第三课时的优化改进奠定基础。（五）课时小结与改进记录（5分钟）教师活动：组织学生分享本课时制作的收获与困难，特别关注电路搭建和结构制作中遇到的典型问题及解决方法。

表扬在小组合作中表现突出的团队和个人。

布置课后任务：每组填写制作记录表，记录已完成的工作、存在的问题以及改进方案；准备好下节课装饰所需的材料。

学生活动：小组代表分享本组的制作经验和遇到的问题。

填写制作记录表，梳理制作过程和待改进事项。

明确下节课的任务——作品装饰、展示与评价。

设计意图：课时小结帮助学生反思学习过程，制作记录表培养了记录与总结的习惯，为第三课时的评价反思做好铺垫。第三课时：作品装饰、展示与评价反思（一）精益求精——作品完善与创意装饰（15分钟）教师活动：展示几种台灯装饰的优秀案例（彩绘、贴纸、布艺装饰、废旧材料再利用等），拓展学生思路。

讲解装饰的基本原则：装饰应与整体风格协调、不影响台灯的正常使用、安全环保。

鼓励学生利用废旧材料进行创意装饰，体现环保理念和个性化表达。

巡视指导，提供装饰材料和技术支持（如热熔胶用于粘贴装饰物、彩笔用于绘制图案等）。

提醒学生：装饰过程中不要损伤电路和已组装的结构。

学生活动：小组讨论本组台灯的装饰方案，确定主题和风格。

分工合作，进行台灯底座、灯罩和灯杆的装饰。

可利用废旧材料（饮料瓶盖、布料碎片、纽扣等）进行创意点缀。

完成装饰后，再次测试调光功能，确保装饰未影响电路正常工作。

为台灯取一个名字，并准备简短的作品介绍。

设计意图：装饰环节不仅提升了作品的美观度，更重要的是培养学生的审美能力和环保意识。废旧材料再利用体现了“变废为宝”的绿色理念，为作品注入个性化的创意表达。（二）点亮星光——作品展示与交流分享（15分钟）教师活动：组织“台灯作品展示会”，每组依次上台展示本组的作品。

引导展示小组介绍台灯的设计理念、制作过程中的亮点与困难、调光效果等。

组织其他小组进行互评，根据评价量规提出优点和建议。

教师对每组作品进行点评，从结构稳固性、电路功能性、造型创意性和装饰美感四个维度进行评价。

组织全班投票，评选“最佳创意奖”“最佳工艺奖”“最佳团队奖”等奖项。

学生活动：每组上台展示本组的台灯作品，进行调光演示。

介绍台灯的名称、设计理念、制作亮点和困难解决过程。

认真观看其他小组的展示，根据评价量规进行评分和点评。

参与投票，选出心目中的优秀作品。

听取教师点评，记录改进建议。

设计意图：作品展示会是项目式学习的重要环节，为学生提供了展示劳动成果、分享学习经验的平台。通过自评、互评和教师点评，学生能够全面认识自己作品的优缺点，培养反思意识和评价能力。评选奖项增强了课堂的趣味性和竞争性，激发学生的成就感。（三）实践反思——劳动收获与成长（8分钟）教师活动：引导学生回顾三课时的学习历程，从“我学会了什么”“我遇到了什么困难”“我是如何解决的”“我的团队表现如何”四个维度进行反思。

请几位学生代表分享自己的反思心得，鼓励真实表达。

教师总结本次项目的核心收获：掌握了调光台灯的设计与制作技能，理解了调光电路的原理，体验了从设计到成品的完整劳动过程，感受了团队协作的力量。

强调劳动的价值和意义：每一件作品都是劳动创造的成果，劳动不仅让生活更美好，也让自身得到成长。

学生活动：独立完成个人反思记录，从知识、技能、态度、合作等方面总结收获。

小组内交流反思心得，互相启发。

代表在全班分享反思心得。

填写学习评价表，对自身表现进行自评。

设计意图：反思环节帮助学生将实践经验内化为知识与能力，培养元认知能力。通过自我评价和同伴交流，加深对劳动价值的理解，实现“知”与“行”的统一。（四）拓展延伸——科技点亮未来（2分钟）教师活动：展示利用单片机（如Arduino）控制的智能调光台灯、声控台灯、光控台灯等前沿案例。

提出问题：“我们制作的调光台灯是通过手动调节电位器来实现亮度变化的，你还能想到哪些控制方式？”

鼓励感兴趣的学生课后继续探索，尝试制作更智能的台灯。

学生活动：观看智能台灯案例，感受科技的魅力。

思考调光台灯的其他控制方式（触摸控制、声控、光控、手机App控制等）。

记录拓展学习任务，课后尝试探究。

设计意图：【拓展延伸】环节将课堂学习延伸至课外，激发学生对科技的兴趣和持续探索的热情，体现了“创中学”的理念，为学生的未来发展播下科技创新的种子。【板书设计】【教学反思】本次“调光台灯的设计与制作”项目式学习活动，以“设计并制作一盏可调光的小台灯”为核心任务，融合了劳动、科学、美术、数学等多个学科的知识与技能，充分体现了2026年义务教育课程改革倡导的“素养导向、实践育人、学科融合”的核心理念。一、成功之处真实情境激发深层学习动机。以“如何让台灯的亮度可调”这一生活中的真实问题为驱动，学生的学习积极性被充分激发。从第一课时对台灯结构的自主拆解，到第二课时电路搭建中的主动探究，再到第三课时作品展示时的自豪感，学生在整个项目过程中始终保持较高的参与度和投入度。

核心素养导向的教学目标有效落实。四维教学目标（劳动观念、劳动能力、劳动习惯与品质、劳动安全与卫生）贯穿项目始终。学生不仅学会了调光台灯的设计与制作技能，更在团队协作中培养了合作意识，在故障排查中锻炼了解决问题的能力，在作品装饰中提升了审美素养。

跨学科融合提升了学习的深度与广度。电路原理的探究与科学课知识形成有效衔接，造型设计与美术课技能相互呼应，尺寸计算与数学测量能力同步提升。学生在多学科知识的交织中，建构了更完整的认知网络，真正实现了“做中学、用中学、创中学”。

教学评一致性得到充分体现。提前发布的评价量规引导学生以终为始地规划项目进程。在作品展示环节，自评、互评、教师点评相结合的多