2026新版教科版四年级下册科学-2.7《电路中的开关》教案

2026新版教科版四年级下册科学-2.7《电路中的开关》教案一、教材分析《电路中的开关》是新版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认识电现象入手，逐步深入探究简单电路的组成、电流的路径以及电路的控制。作为本单元的重要组成部分，本课承接了前几课对简单电路的认识，聚焦于电路中一个关键的控制元件——开关。学生将通过观察、思考、设计与制作等活动，理解开关的作用、基本构造和工作原理，并将其应用于实际电路的控制中。这不仅有助于学生深化对电路概念的理解，培养其动手实践能力和创新思维，也为后续学习更复杂的电路知识奠定基础。二、学情分析四年级的学生已经具备了一定的观察能力和动手操作能力，对周围世界充满好奇。在前几课的学习中，他们已经认识了电源、导线、用电器（如小灯泡）等电路元件，学会了组装简单的串联电路，并初步了解了电流形成回路的条件。他们可能在生活中接触过各种开关，如电灯开关、电器按钮等，但对开关的内部构造及其如何控制电路通断的原理并不清楚。此时，他们的思维正处于从具体形象思维向抽象逻辑思维过渡的阶段，对于“看不见摸不着”的电流，需要通过直观的现象和动手操作来帮助理解。因此，本课的设计应注重引导学生在动手实践中发现问题、分析问题和解决问题。三、教学目标（一）科学概念目标1.知道开关是电路中控制电流通断的元件。2.了解开关的基本构造，能说出开关是如何控制电流的通与断的。3.认识生活中常见的几种开关类型。（二）科学探究目标1.能通过观察和思考，提出关于开关控制电路的问题。2.能根据已有经验和材料，设计并制作一个简易开关。3.能运用简易开关连接电路，并检验其能否控制小灯泡的亮与灭。4.能通过观察不同类型的开关，归纳它们的共同特点。（三）科学态度目标1.对探究开关的奥秘表现出浓厚的兴趣。2.在设计、制作和改进开关的过程中，体验动手的乐趣和成功的喜悦。3.乐于与他人合作与交流，分享自己的发现和想法。4.意识到开关在生活中的广泛应用，体会科学技术与生活的密切联系。（四）科学、技术、社会与环境目标1.了解开关的发明和应用对人类生活的影响。2.初步认识到不同场合需要不同类型的开关，技术的发展满足了人们多样化的需求。四、教学重难点*重点：理解开关的作用是控制电路中电流的通断，并能设计制作简易开关控制电路。*难点：理解开关是如何通过“断开”和“闭合”两种状态来控制电流通断的。五、教学准备（一）教师准备1.多媒体课件（包含各种开关的图片、工作原理示意图、生活中的开关应用等）。2.演示用材料：简单电路一套（电池、电池盒、导线、小灯泡、灯座）、各种成品开关（如按压式、拨动式、闸刀式等）、解剖开的开关（若有条件）。3.板书设计相关材料。（二）学生准备（每小组）1.基础电路材料：电池1-2节、电池盒1-2个、小灯泡1-2个、灯座1-2个、导线若干。2.制作简易开关材料：小木板（或泡沫板、cardboard）、回形针、图钉（或大头针）、小木块（或橡皮）、剪刀等。3.记录单（可选）。六、教学过程（一）创设情境，导入新课（约5分钟）1.回顾旧知：*教师出示一个能点亮的简单电路（电池、导线、小灯泡）。*提问：同学们，我们已经学习了简单电路，谁能说说这个电路中，电流是怎样流动的，小灯泡才能亮起来？（引导学生说出电流从电池正极出发，经过导线、小灯泡，回到电池负极，形成一个闭合回路。）*提问：如果我想让这个小灯泡熄灭，有哪些方法呢？（学生可能会说：断开导线、拿走电池、取下小灯泡等。）*教师根据学生的方法进行操作，如断开一根导线，小灯泡熄灭。2.提出问题，引出课题：*教师：刚才我们通过断开导线让小灯泡熄灭了，但是这样操作方便吗？（不方便）在生活中，我们控制电灯的亮和灭，是通过什么来实现的呢？（学生可能会说出“开关”。）*教师：是的，就是开关。开关就像电路的“指挥官”，能方便地控制电路的通和断。今天，我们就一起来探究电路中的这个“指挥官”——开关。（板书课题：2.7电路中的开关）（二）探究开关的作用与原理（约15分钟）1.认识开关的作用：*教师：老师这里有一个简单的开关（出示一个基础的闸刀开关或拨动开关）。我们把它接入刚才的电路中，看看会发生什么。（教师演示将开关串联接入电路中，闭合开关，小灯泡亮；断开开关，小灯泡灭。）*提问：同学们观察到了什么？这个开关有什么作用呢？（引导学生得出：开关能控制小灯泡的亮和灭/开关能控制电路的通和断。）*板书：作用：控制电路的通断（电流的通断）2.探究开关的基本构造与原理：*教师：开关为什么能控制电流的通断呢？它里面藏着什么秘密？（出示一个可以观察内部结构的开关，或展示开关结构示意图/解剖开关。）*引导学生观察：开关有几个连接点？内部有什么部分可以动？*讲解与演示：开关通常有两个连接点，连接到电路中。它内部有导体部分和绝缘部分。当我们“闭合”开关时，内部的导体部分连接起来，电流就能通过，电路接通，小灯泡亮；当我们“断开”开关时，内部的导体部分分开，电流就无法通过，电路断开，小灯泡灭。*画图辅助理解：在黑板上画出简单的开关符号和它在电路中的位置，并用箭头或不同颜色粉笔示意通断状态下的电流路径。*提问：所以，开关的核心原理是什么？（引导学生说出：通过改变内部导体的连接状态，来控制电流的通与断。）*板书：原理：通过导体的接触与分离控制电流（三）设计与制作简易开关（约20分钟）1.讨论设计：*教师：了解了开关的作用和原理，想不想自己动手做一个简易的小开关呢？*出示制作材料：小木板、回形针、图钉、小木块等。*提问：利用这些材料，我们怎样才能制作一个能控制电路通断的开关呢？（引导学生思考：哪些材料可以导电？哪些可以作为固定和支撑？如何实现导体的接触与分离？）*小组讨论：给学生2-3分钟时间，小组内讨论如何利用提供的材料设计一个简易开关。鼓励学生画出简单的设计草图（口头描述亦可）。*交流分享：邀请几个小组说说他们的设计思路。2.动手制作：*教师提供参考方案（如回形针开关：将两枚图钉分别钉在小木板的两端，作为两个连接点；将回形针的一端用图钉固定在木板上，另一端搭在另一枚图钉上，回形针可以绕固定点转动。小木块可以作为按压的支点或绝缘手柄）。强调安全使用工具。*学生分组动手制作，教师巡视指导，帮助有困难的小组。提醒学生注意：连接点要牢固，活动部分要能灵活转动以实现接触和分离。3.检验与改进：*制作完成后，引导学生将自己制作的简易开关接入到简单电路中进行检验。*提问：你们的开关能控制小灯泡的亮和灭吗？如果不行，可能是什么原因？（接触不良、导线连接错误等）*鼓励学生根据检验结果进行调整和改进，体验工程师改进设计的过程。*请制作成功的小组展示他们的开关，并演示如何控制小灯泡。（四）认识生活中的开关（约5分钟）1.拓展视野：*教师：同学们真能干，都成了小小发明家，制作出了自己的简易开关。在我们的生活中，开关无处不在，它们的样子各不相同。（出示各种开关的图片或实物：如墙壁上的拨动开关、台灯上的旋钮开关、遥控器上的按键开关、冰箱门的感应开关、智能开关等。）*提问：这些开关有什么相同和不同之处呢？（相同点：都能控制电路通断；不同点：外形、操作方式、内部结构可能不同。）*教师简要介绍几种常见开关的名称和特点，如有的是按压式，有的是旋转式，有的是感应式，但它们的基本工作原理是相似的，都是通过控制导体的接触与分离来实现电路的通断。2.联系生活：*提问：你们还知道生活中哪些地方用到了开关？它们控制的是什么电器？（学生自由发言，如电灯开关、电视遥控器的按键、电风扇的档位开关等。）*教师小结：开关让我们的生活变得更加方便和安全。（五）课堂总结与拓展（约5分钟）1.回顾总结：*今天我们学习了关于开关的哪些知识？（学生回答，教师结合板书进行梳理：开关的作用——控制电路通断；开关的原理——通过导体接触与分离；我们还自己制作了简易开关。）*教师：开关虽然小，作用却很大，它是电路中不可或缺的控制元件。2.拓展延伸：*挑战：我们制作的开关比较简单，只能控制通和断。那生活中有些电器，比如台灯，能调节亮度，电风扇能调节风速，你们觉得它们的开关可能有什么不同呢？（引出“变阻器”等更复杂控制元件的初步概念，激发后续学习兴趣，不做深入讲解。）*鼓励学生课后继续观察家里和学校里的各种开关，思考它们是如何工作的，甚至可以尝试设计一个具有特殊功能的开关。七、板书设计2.7电路中的开关*作用：控制电路的通断（电流的通断）*闭合开关→电路通→灯亮*断开开关→电路断→灯灭*原理：通过导体的接触与分离控制电流*我们的简易开关：（可粘贴学生制作的简易开关图片或画示意图）*材料：回形针、图钉、木板等*（简单图示：两个固定点，一个可动的导体）八、教学反思（