2025新教科版四年级下册科学2.7电路中的开关 教案

课题：电路中的开关授课年级：四年级下册教材分析：《电路中的开关》是新教科版小学科学四年级下册第二单元“电路”中的第七课。本单元旨在引导学生从简单的电路组装逐步深入到对电路基本组成部分的认识和探究。在前几课中，学生已经学习了电路的组成（电源、导线、用电器），认识了简单的串联电路，并尝试让小灯泡亮起来，初步建立了“通路”、“断路”的概念。本课将聚焦于电路中一个重要的控制元件——开关。通过对开关作用的探究、构造的观察以及亲手设计和制作简易开关，学生将进一步理解电路的控制原理，提升动手实践能力和创新思维，为后续更复杂的电路学习乃至日常生活中的安全用电打下基础。学情分析：四年级的学生对电现象抱有浓厚的兴趣，经过前几课的学习，他们已经能够搭建简单的串联电路，让小灯泡发光，对“电流”、“通路”、“断路”有了初步的、感性的认识。他们乐于动手操作，喜欢探究未知事物，但抽象思维能力仍在发展中，对开关这种“看不见摸不着”的控制作用的理解可能需要借助直观的实验和模型。学生在日常生活中接触过各种开关（如电灯开关、玩具开关），但对其内部构造和工作原理并不清楚。因此，本课将从学生的生活经验出发，通过问题驱动和探究活动，引导他们主动建构对开关的科学认知。教学目标：1.知识与技能：认识开关的作用，知道开关是控制电路通断的元件；了解开关的基本构造，能说出开关是如何控制电流通断的；能利用常见材料设计并制作一个简易开关，并能用它控制电路。2.过程与方法：通过观察、讨论、动手实验等方式探究开关的秘密；在制作简易开关的过程中，体验设计、选材、制作、测试、改进的完整过程。3.情感态度与价值观：感受科学技术与日常生活的密切联系，体会发明创造源于生活需求；培养动手实践能力和创新意识，激发对科学探究的持续兴趣；在小组活动中乐于与他人合作交流。教学重难点：*重点：认识开关的作用和基本构造，理解其控制电路通断的原理。*难点：设计并制作一个能有效控制电路通断的简易开关，并理解其“断开”和“闭合”状态对电路的影响。教学准备：*教师准备：多媒体课件（包含各种开关图片、电路示意图）、各种实物开关（如按压式、拨动式、闸刀式等）、简单电路演示装置（电池、导线、小灯泡、灯座、电池盒）、用于制作开关的材料范例（如回形针、小木板、图钉、铝箔纸等）。*学生准备：每组一套简单电路材料（电池、电池盒、导线若干、小灯泡、灯座）、用于制作开关的材料（小木板或硬纸板、回形针、图钉、小木棒、铝箔纸、剪刀、胶带等）、记录单（可选）。教学过程：一、创设情境，导入新课(约5分钟)1.情境设问，激发兴趣：*（教师出示一个能点亮的简单电路装置，但导线直接连接，没有开关。）*“同学们，请看老师桌上的这个电路，小灯泡亮起来了。现在，我想让它熄灭，有什么办法呢？”（引导学生说出“断开导线”、“拿走电池”等方法。）*教师按照学生说的方法操作，如断开一根导线，小灯泡熄灭。“这样确实能让灯熄灭，但是如果我们需要频繁地让它亮起来又熄灭，每次都这样插拔导线，方便吗？”*引导学生思考：“在生活中，我们想让灯亮就亮，想让灯灭就灭，是通过什么来实现的呢？”（学生很容易想到“开关”。）2.揭示课题：*“没错，就是开关！开关是我们生活中控制电器非常重要的伙伴。今天，我们就一起来学习《电路中的开关》，探索开关的秘密。”（板书课题：电路中的开关）二、探究新知，认识开关(约15分钟)1.认识开关的作用：*“开关到底有什么作用呢？”引导学生结合生活经验讨论。*小结并板书：开关的作用：控制电路的通与断（或“控制用电器的工作与停止”）。2.观察开关，探究构造与原理：*提供材料，观察体验：*（教师提供几种常见的、构造相对简单的实物开关，如简易闸刀开关模型、按压式手电筒开关等，并确保其安全性。）*“老师给大家准备了几种不同的开关，请同学们仔细观察，动手试一试（如果是模型或可安全操作的），看看它们有什么共同点？猜一猜，它们是怎样控制电流通断的？”*小组讨论，初步感知：*学生分组观察、讨论。教师巡视指导，引导学生关注开关上的金属部分（导体）和绝缘部分，以及开关“开”和“关”两种状态下金属部分的连接情况。*交流分享，建构认知：*请小组代表分享观察发现和猜测。*教师结合学生的发言，利用简易闸刀开关模型或示意图进行演示和讲解：*“大家看，这个开关有两个连接点，当我们把闸刀推过去，这两个连接点就连在一起了，电流就能通过，我们说电路‘闭合’了，小灯泡就亮了；当我们把闸刀拉回来，两个连接点分开了，电流就不能通过了，我们说电路‘断开’了，小灯泡就灭了。”*小结并板书：开关的基本构造：有导体部分（能导电）和绝缘部分（不能导电），通常有两个连接点。*开关的工作原理：通过改变导体部分的连接状态（接触/分离），来控制电路的通（闭合）或断（断开）。3.联系生活，拓展认知：*“生活中，你还见过哪些样子的开关？它们都能控制什么？”（学生举例：电灯开关、电视遥控器上的开关、冰箱门灯开关、各种玩具开关等。）*教师课件展示各种不同类型的开关图片，简要介绍其应用场景，让学生感受开关的多样性和重要性。三、动手实践，制作简易开关(约20分钟)1.明确任务，设计方案：*“了解了开关的这么多知识，想不想自己动手做一个开关呢？”*“老师给每组同学准备了一些材料（展示材料），请大家利用这些材料，或者也可以想想你们自己带来的小物件，设计并制作一个简易开关，要求是：这个开关能控制我们桌上的小灯泡亮和灭。”*引导学生思考：“制作开关，哪些材料可以用来做导体，让电流通过？哪些材料可以用来做支架或操作部分？”（导体：回形针、图钉、铝箔纸；支架：小木板、硬纸板；操作部分：小木棒、回形针本身等。）*鼓励学生先在小组内讨论一下制作方案，可以简单画一画设计草图。2.分组制作，教师指导：*学生分组进行制作，教师巡视，对有困难的小组给予启发和帮助。*提醒学生注意安全：使用图钉时小心扎手，剪刀不要伤到自己或他人。*引导学生思考：如何将开关固定在底座上？如何让开关的“开”和“关”状态清晰、稳定？如何将开关连接到电路中？（提示：开关需要串联在电路中。）3.测试改进，完善作品：*“做好开关后，赶紧把它连接到你们的电路中试一试，看看能不能成功控制小灯泡的亮和灭。”*学生测试自己制作的开关。如果不成功，引导他们分析原因并进行调整和改进（如接触不良、导线连接错误等）。*教师鼓励学生之间互相帮助，分享经验。四、展示交流，巩固提升(约7分钟)1.作品展示与功能演示：*邀请几个小组展示他们制作的简易开关，并演示如何控制小灯泡的亮灭。*“请你们组介绍一下，你们的开关是用什么材料做的？它是怎样实现‘开’和‘关’的？”2.评价与鼓励：*对学生的创意和动手能力给予肯定和鼓励。“同学们真了不起，用简单的材料制作出了各种各样的开关，虽然它们样子不同，但原理都是一样的，都是通过控制导体的连接与断开来控制电路。”*引导学生比较不同开关的优缺点，如哪种更灵敏、哪种更牢固等，培养批判性思维。3.总结开关的本质：*“通过今天的学习和制作，我们知道了，不管开关的样子多么千变万化，它最核心的作用是什么？”（引导学生再次强调：控制电路的通断。）五、课堂小结，拓展延伸(约3分钟)1.回顾总结：*“今天这节课，我们一起认识了电路中的开关，谁来说说你有哪些收获？”（学生自由发言，回顾本课知识点：开关的作用、构造、原理，制作了简易开关等。）2.知识拓展与思考：*“我们今天制作的都是比较简单的手动开关。在一些特殊的地方，比如楼道里的灯，人来灯亮，人走灯灭，那是什么开关在起作用呢？”（引导学生思考声控、光控等自动开关，激发后续学习兴趣。）*“开关给我们的生活带来了极大的便利和安全。希望同学们能将今天学到的知识运用到生活中，多观察，多思考，说不定未来你也能发明一种更棒的开关呢！”板书设计：2.7电路中的开关1.作用：控制电路的通（闭合）与断（断开）2.基本构造：导体部分（金属片/触点）、绝缘部分（两个连接点）3.工作原理：改变导体连接状态（接触/分离）4.我们的简易开关：（预留空白，可粘贴学生制作的简易开关示意图或实物照片）教学反思：(此部分为教师课后填写)*本课教学目标的达成情况如何？*学生在哪个环节最感兴趣，参与度最高？*