小学粤教粤科版四年级科学上册 第三单元《磁铁与电路》教案

第三单元磁铁与电路

10.磁铁有两极

【教材分析】

本课是第三单元磁铁与电路》的开篇起始课，是学生系统探究磁现象的启蒙内容，为后续指

南针、电磁相关知识学习奠定核心基础。教材立足学生生活中的磁铁认知，聚焦磁铁磁力强弱分

布与两极特点，通过吸回形针、磁铁分段测试、磁极相互作用等系列对比实验，引导学生发现“磁

铁两端磁力最强、中间最弱”的规律，明确磁极概念，探究南北极相互作用特点。教材遵循“现

象感知一实验探究一规律归纳一验证应用”的科学探究链条，帮助学生建立磁铁两极的核心认知,

构建磁现象基础科学观念，是单元磁学知识的入门关键课。

【学情分析】

四年级学生在生活中经常接触磁铁，知道磁铁可以吸铁制品，具备浅显的磁现象生活经验，

但从未系统探究磁铁的磁力分布，不知道磁铁存在两极、两极磁力强弱不同，也不了解磁极的相

互作用规律。学生具备基础的对比实验、定量观察能力，能独立完成吸物计数实验，但在精准控

制实验条件、规范记录实验数据、归纳抽象磁极规律方面存在不足。学生对磁铁实验兴趣浓厚，

动手探究意愿强，适合通过实操实验、对比分析、趣味验证的方式突破重难点。

【核心素养分析】

［科学观念］

1.知道磁铁磁力分布不均匀，两端磁力最强、中间磁力最弱；

2.明确磁极的概念，磁铁有南极、北极两个磁极；

3.掌握磁极相互作用规律：同极相斥、异极相吸。

［科学思维］

通过多组磁力对比实验，对比不同位置吸物数量、磁极互动现象，推理磁力分布规律与磁极

作用特点，形成基于实验现象归纳科学规律的思维。

［探究实践］

完成磁铁各部位吸回形针、磁极两两互动、磁铁分段测试等实验，规范记录实验数据与现象,

自主预测、实操、分析实验结果，总结磁极相关规律。

［态度责任］

1.严谨如实记录实验现象与数据，养成规范、细致的实验探究习惯；

2.感受磁现象的神奇与规律，激发探究电磁科学的兴趣；

3.体会磁铁特性在生活中的应用价值，建立科学服务生活的认知。

【教学重点】

通过对比实验，验证磁铁两极磁力最强，掌握同极相斥、异极相吸的作用规律。

【教学难点】

通过定量实验精准证明磁铁磁力分布特点，理解磁铁无论大小、分段后依然存在两个磁极。

【教具准备】

［教师教具］

条形磁铁、蹄形磁铁、圆形磁铁、回形针、磁铁两极互动演示套装、磁铁分段实验素材、多

媒体课件、磁现象趣味科普视频。

［学生分组器材］

条形磁铁、足量回形针、小磁针、磁铁实验记录单、标签贴纸。

【教学过程】

一、导入新课

［教师活动］出示条形磁铁和一堆同形针，现场演示磁铁吸附同形针，提问：观察磁铁吸附同

形针的状态，磁铁的每个部位吸铁能力一样吗？哪里吸的同形针最多？引出本节课课题《磁铁有

两极》。

［学生活动］观察演示现象，发现磁铁两端吸附回形针更多，中间几乎没有，大胆猜想磁铁不

1

同部位磁力强弱不同。

［设计意图］以直观演示实验创设情境，利用现象差异制造认知疑问，快速激发学生探究磁铁

磁力分布的好奇心，聚焦课堂核心探究问题。

二、讲授新课（分聚焦、探索、研讨、拓展四大板块）

（一）聚焦板块

［教师活动］出示教材聚焦问题，引导学生回顾生活中磁铁的使用现象，抛出核心问题：磁铁

各个位置的磁力大小是否相同？磁铁最强的位置有什么特点？讲解本节课探究核心：探究磁铁磁

力分布、认识磁铁两极及相互作用。

［学生活动］结合生活经验交流猜想，明确本节课探窕目标，梳理需要验证的两个核心问题。

［设计意图］激活学生已有生活认知，明确课堂探究重难点，为后续分组实验探究做好铺垫。

（二）探索板块

1.探究磁铁磁力分布特点

［教师活动］讲解实验方案：将条形磁铁均匀分为左端、中端、右端三个测试区域，依次用不

同区域吸附回形针，计数每个区域吸附的回形针数量，对比磁力强弱。强调实验注意事项：统一

吸附高度、缓慢靠近、单独计数、重复实验保证数据准确。下发实验记录单，指导学生先预测再

实操。巡视各组，纠正不规范操作。

［学生活动］小组分工合作，先预测三个区域磁力强弱，再分组实操实验，逐一计数、如实记

录回形针数量，对比各组数据，初步总结磁力分布规律。

［设计意图］通过定量对比实验，用精准数据直观证明磁铁磁力分布差异，落实控制变量的实

验探究方法。

2.探究磁极相互作用规律

［教师活动］讲解磁极基础知识：磁铁磁力最强的两端叫做磁极，指南的一端为南极（S极），

指北的一端为北极（N极）。指导学生标注磁铁两极，开展两两磁极互动实验：N极与N极、S极

与S极、N极与S极两两靠近，观察排斥、吸引现象。

［学生活动］标注磁铁南北极，分组完成磁极互动实验，仔细观察实验现象，记录吸引、排斥

结果，对比不同磁极的互动差异。

［设计意图］分步落实实验探究，先认知磁极，再探究作用规律，层层递进，突破课堂核心知

识点。

3.拓展小实验：磁铁分段探究

［教师活动］抛出问题：把磁铁掰断、分段后，还会有两极吗？播放分段磁铁实验视频，展示

分段磁铁依然具备南北极、两极磁力最强的特点。

［学生活动］观看实验视频，验证猜想，明白任何磁铁无论大小、是否分段，都有南北两个磁

极。

［设计意图］突破认知误区，完善学生对磁铁两极的全面认知，深化科学观念。

（三）研讨板块

［教师活动］出示核心研讨问题，组织小组讨论后全班交流，结合实验数据汇总总结规律：

研讨问题1：磁铁不同部位的磁力强弱有什么规律？哪里是磁极？

研讨问题2：南北磁极之间存在怎样的相互作用规律？

研讨问题3：为什么破碎的磁铁依然可以吸附、排斥其他磁铁？

［学生活动］结合实验数据汇报结论，总结磁铁两端磁力最强、中间最弱，两端为磁极；归纳

同极相斥、异极相吸的核心规律；理解所有磁铁都自带南北两极，破碎后依然保留两极特性。

［设计意图］梳理实验结论，提炼核心科学规律，将实验现象转化为系统的科学知识，落实科

学思维。

（四）拓展板块

［教师活动］出示磁悬浮玩具、磁吸门、冰箱磁贴等生活实物图片，讲解磁极规律在生活中的

应用：布置课后拓展任务：寻找生活中利用磁铁两极特性的物品，记录其应用原理.

［学生活动］观察生活实例，分析磁极作用原理，记录课后探究任务，计划自主观察生活中的

磁现象应用。

2

［设计意图］链接生活实际，实现知识迁移应用，让学生体会科学与生活的紧密联系，延续探

究兴趣。

三、课堂小结

本节课我们通过定量实验探究了磁铁的两极特点。磁铁的磁力分布不均匀，两端磁力最强，

叫做磁极，中间磁力最弱；磁铁有两个磁极，分别是指南的南极S极和指北的北极N极。磁极存

在固定的相互作用规律：相同磁极相互排斥，不同磁极相互吸引。无论磁铁大小、是否断裂，每

一块独立的磁铁都拥有南北两个磁极。生活中的磁悬浮玩具、磁吸用品，都是利用了磁铁两极的

作用规律，科学规律可以有效服务于生活设计与应用。同时我们也学会了通过定量计数、对比实

验探究科学规律的方法，养成了严谨实验、如实记录的好习惯。

【板书设计】

磁铁有两极

1.磁力分布：两端强，中间弱

2.磁铁两极：南极（S）、北极（N）

3.磁极作用规律

同极相斥（N-N、S-S）

异极相吸（N-S）

4.特点：任意磁铁都有两极，断裂后仍存两极

1L指南针

【教材分析】

本课是单元磁学知识的第二课时，承接上一课磁铁两极、南北极特性的知识，是磁铁两极规

律的典型应用课。教材立足磁铁指南北的核心特性，讲解指南针的发明历史、基本结构、工作原

理.、使用方法，同时设计自制指南针实操活动，构建“原理认知一结构学习一实操使用一动手制

作”的完整探究链条。指南针是我国古代四大发明之一，本课兼具科学知识教学与科学文化育人

价值，既巩固磁铁两极的核心规律，又为后续电磁知识学习铺垫基础，是衔接磁学理论与生活应

用的关键课时。

【学情分析】

四年级学生大多见过指南针，知道指南针可以辨别方向，有简单的使用经验，但不清楚指南

针的工作原理，不知道其依靠磁铁南北极的特性工作，也不了解指南针的历史与规范使用方法。

学生已经掌握磁铁两极、指南北、异极相吸的基础规律，具备动手制作、简单调试的实操能力。

学生对动手制作教具、了解古代科技发明兴趣浓厚，但在自制指南针的精准调试、规范辨别方向

方面容易出错•，需要教师针对性指导。

【核心素养分析】

［科学观念］

1.知道指南针是利用磁铁指南北的特性制成的辨向工具；

2.了解指南针的基本结构，掌握指南针的工作原理和规范使用方法；

3.明白地球存在磁场，指南针两极与地磁场相互作用实现指南北。

［科学思维］

通过关联磁铁两极特性与指南针工作现象，推理指南针辨向的科学原理，建立“现象一原理

一应用”的逻辑思维，实现知识迁移推理。

［探究实践］

学会规范使用指南针辨别方向，独立完成简易指南针的制作、调试与辨向实验，掌握简单科

技小制作的探究方法。

［态度责任］

1.了解指南针的发明历史，感受中国古代科技的伟大，增强民族自豪感：

2.认真完成制作与实操实验，养成严谨细致、耐心调试的科学探究习惯；

3.了解指南针在航海、探险、户外出行中的应用，体会科技造福生活。

3

【教学重点】

掌握指南专十的工作原理和规范使用方法，能够独立制作简易指南针。

【教学难点】

理解地磁场与指南针两极的相互作用原理，精准调试自制指南针，使其准确指南北。

【教具准备】

［教师教具］

标准指南针、指南针结构示意图、地磁场科普动画、指南针发明历史视频、自制指南针示范

材料、多媒体课件。

［学生分组器材］

钢针、磁铁、泡沫片、水盆、记号笔、标准指南针、制作记录单、实验评价表。

【教学过程】

一、导入新课

［教师活动］播放古人航海、野外辨别方向的短视频，提问：在没有手机导航的古代，人们靠

什么工具辨别南北方向？出示标准指南针，引出本节课课题《指南针》。

［学生活动］观看视频，结合生活经验回答指南针，对古人辨向工具产生探究兴趣，初步感知

指南针的用途。

［设计意图］以历史情境导入，贴合传统文化育人目标，激发学生探究指南针原理与用法的好

奇心。

二、讲授新课（分聚焦、探索、研讨、拓展四大板块）

（一）聚焦板块

［教师活动］回顾上节课磁铁指南北的特性，抛出核心问题：为什么磁铁总能指向南北方向？

指南针和磁铁的特性有什么关联？出示教材聚焦内容，讲解指南针是古代四大发明之一，是利用

磁现象制成的辨向工具，明确本节课探究目标：学原理、会使用、能制作。

［学生活动］回顾磁铁两极特性，思考指南针与磁铁的关联，明确本节课三大学习任务。

［设计意图］衔接旧知，建立知识关联，明确课堂探究框架，为新知学习铺垫。

（二）探索板块

L认识指南针结构与原理

［教师活动］出示标准指南针，拆解讲解基本结构：磁针、刻度盘、支架、外壳。播放地磁场

科普动画，讲解工作原理：地球相当于一个巨大的磁体，存在地磁场，指南针的磁针是小型磁铁,

受地磁场作用，始终指向南北方向，红色端为北极、白色端为南极。

［学生活动］观察指南针结构，识记各部件名称，观看动画理解地磁场作用原理，记录核心知

识点。

［设计意图］直观拆解结构、动画可视化原理，突破抽象的地磁场认知难点。

2.学习指南针规范使用方法

［教师活动］示范指南针标准用法：平放指南针、远离铁器等磁性干扰物、待磁针静止后，对

照刻度盘辨别南北方向，延伸辨别东西方向。强调注意事项：远离手机、磁铁、金属物品，避免

干扰磁针指向。指导学生分组实操辨向。

［学生活动］分组手持指南针，规范摆放、静置等待磁针静止，练习辨别教室南北东西方位，

熟练掌握使用方法。

［设计意图］手把手实操教学，让学生熟练掌握指南针的实用技能，落实探究实践目标。

3.自制简易指南针实验

［教师活动］示范简易指南针制作步骤：用磁铁单向摩擦钢针使其磁化、将磁化钢针固定在泡

沫片上、放入平静水盆中、静置观察钢针指向。重点强调：必须单向摩擦、避免来回摩擦，保证

磁化效果；水面平稳无晃动。巡视各组，指导学生调试、修正制作问题。

［学生活动］小组合作，按步骤磁化钢针、组装简易指南针、放入水中调试，观察钢针指向，

对比标准指南针验证准确性，记录制作过程与现象C

［设计意图］动手制作深化原理认知，让学生在实操中理解磁化、地磁场辨向的完整过程，提

升动手探究能力。

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（三）研讨板块

［教师活动］出示研讨问题，组织小组讨论交流，汇总总结：

研讨问题1:指南针为什么能够准确指向南北方向？

研讨问题2：使用指南针时，为什么要远离金属、手机、磁铁？

研讨问题3：自制指南针的过程中，哪些操作会影响指向准确性？

［学生活动］小组汇报，总结地磁场作用是指南针辨向的核心原理；磁性、金属物品会干扰地

磁场，影响磁针指向；摩擦方式、水面晃动、外界干扰都会影响自制指南针的精准度。

［设计意图］梳理实操与理论知识，答疑解惑，深化对指南针原理与使用规范的全面认知。

（四）拓展板块

［教师活动］讲解指南针的发展历史，从古代司南、罗盘到现代精密指南针、电子罗盘，展示

指南针的迭代过程：介绍指南针在航海、地质勘探、户外探险、军事领域的重要用途。布置课后

任务：利用自制指南针，测量家中阳台、窗户的朝向。

［学生活动］了解指南针发展历程与应用价值，感受古代科技智慧；记录课后实操任务，准备

开展家庭辨向探究。

［设计意图］渗透科学文化教育，拓宽学生视野，实现课堂知识生活化延伸。

三、课堂小结

本节课我们学习了指南针的相关知识，指南针是我国古代四大发明之一，依靠磁铁指南北的

特性和地磁场的作用工作。指南针主要由磁针、刻度盘等部件组成，在地磁场的影响下，磁针始

终精准指向南北方向。使用指南针时需要远离金属、磁性物品，避免干扰测量结果。我们还通过

动手实操，掌握了磁化钢针、制作简易指南针的方法，验证了指南针的工作原理。从古可南到现

代精密罗盘，指南针的不断迭代，为人类航海、探险、勘测提供了巨大帮助，充分体现了古代科

技的智慧和科学技术的实用价值。

【板书设计】

指南针

1.地位：中国古代四大发明之一

2.结构：磁针、刻度盘、支架、外壳

3.工作原理：地磁场作用，磁铁指南北

4.使用要点：平放、远离干扰、静止读数

5.制作关键：单向摩擦磁化、平稳静置、避免干扰

6.应用：航海、探险、勘测、日常辨向

12.认识电路

【教材分析】

本课是单元电路板块的起始课，标志着教学从磁现象正式过渡到电现象，是学生系统学习简

单电路的启蒙核心课。教材立足点亮小灯泡的基础实操活动，引导学生认识电池、导线、灯泡等

基本电路元件，探究简单电路的组成、连接方式和通路原理，区分通路、断路两种基本电路状态。

教材以“趣味点亮实验一元件认知一连接探究一状态辨析”为探究主线，帮助学生建立简单电路

的基础科学观念，掌握电路连接的基本方法，为后续导体绝缘体、电路暗箱、生活用电知识的学

习奠定核心实操与理论基础。

【学情分析】

四年级学生生活中熟悉电灯、电器，知道通电后电器可以工作，但完全不了解耳路的组成与

工作原理，不清楚灯泡点亮的科学条件。学生动手能力较强，乐于参与电路拼接实验，但存在操

作不规范、连接线路混乱、无法区分电路通断状态的问题。学生对电学实验充满好奇，但也存在

畏惧触电的心理，同时容易出现随意拼接电路的危险操作，需要教师规范引导、强化安全意识。

【核心素养分析】

［科学观念］

1.认识电池、导线、小灯泡、开关等基本电路元件，了解各元件的作用；

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2.知道完整的简单电路由弓源、用电器、导线、开关四部分组成；

3.区分通路、断路两种电路状态，明白只有形成闭合通路，用电器才能工作。

［科学思维］

通过多次电路连接尝试，对比成功点亮与失败电路的差异，推理电路闭合通路的必要条件，

形成基于现象归纳电路规律的逻辑思维。

［探究实践］

独立完成简单电路的拼接、调试实验，规范操作电路元件，成功点亮小灯泡，能准确判断电

路的通断状态，掌握简单电路的搭建方法。

［态度责任］

1.严格遵守电学实验安全规范，养成规范、安全的实验操作习惯；

2.耐心调试电路、认真分析故障，培养严谨求实的科学探究态度；

3.初步感知电路与生活用目的关联，树立安全用电的初步意识。

【教学重点］

认识基本电路元件，掌握简单电路的完整组成和正确连接方法，成功搭建闭合通路点亮小灯

泡。

【教学难点】

理解闭合笳路是电器工作的必要条件，准确区分通路与断路，排查简单电路连接故障。

【教具准备】

［教师教具］

干电池、电池盒、小灯泡、灯座、导线、井关、电路兀件不意图、电路通断演示课件、电学

实验安全视频、故障电路演示套装。

［学生分组器材］

干电池、电池盒、小灯泡、灯座、多根导线、开关、电路实验记录单、故障排查学习单

【教学过程】

一、导入新课

［教师活动］播放夜晚灯光城市短视频，提问：生活中的电灯为什么通电就能发光？点亮一盏

小灯泡需要哪些材料？出示电路实验器材，引出本节课课题《认识电路》。

［学生活动］观看视频，结合生活经验思考电灯发光的条件，猜测点亮小灯泡需要电池、电线、

灯泡等材料。

［设计意图］从生活场景切入，贴合学生生活认知，激发学生探究电路奥秘的兴趣，自然导入

新课。

二、讲授新课（分聚焦、探索、研讨、拓展四大板块）

（一）聚焦板块

［教师活动］出示教材聚焦问题，讲解：所有电器工作都需要完整的电路支撑，口路是电流流

通的路径。抛出核心探究问题：一个能让灯泡发光的完整电路，需要包含哪些部分？电路怎样连

接才能让灯泡正常工作？同时强调低压电池实验安全规范，禁止触碰家用高压电路。

［学生活动］理解电路的基本概念，牢记电学实验安全规则，明确本节课探究电路组成与连接

方法的核心目标。

［设计意图］明确核心探究问题，强化安全实验意识，为实操探究筑牢基础。

（二）探索板块

1.认识基本电路元件及作用

［教师活动］逐一出示电路元件，讲解名称与功能：电池（电源）提供电能，小灯泡（用电器）

消耗电能发光，导线传输电能，开关控制电路通断。结合示意图展示元件结构，讲解正负极、接

线点等关键位置，强调连接注意事项。

［学生活动］识记各类电路元件名称与作用，观察元件结构，找准接线位置，熟悉实验器材使

用方法C

［设计意图］夯实基础认知，让学生熟悉器材、明确功能，避免实操中出现盲目连接的问题。

2.尝试搭建简单电路，点亮小灯泡

6

［教师活动］示范标准电路连接步骤：将电池装入电池盒、灯泡装入灯座、用导线依次连接电

池盒、开美、灯座，形成完整环路，闭合开关点亮灯泡。强调核心要点：导线必须连接牢固、形

成闭合环路，不能虚接、断路。下发器材，指导学生分组尝试搭建电路，巡视各组，指导故障排

查，纠正不规范连接。

［学生活动］小组分工合作，参照示范搭建电路，反复调试线路连接，尝试闭合开关点亮小灯

泡，记录成功与失败的电路连接状态。

［设计意图］通过自主实操、反复调试，让学生直观感知闭合通路的重要性，落实探究实践核

心目标。

3.区分通路与断路

［教师活动］结合学生实操现象，对比讲解两种电路状态：通路是线路完整闭合、电流顺畅流

通，灯泡发光；断路是线路断开、接触不良、缺失元件，电流无法流通，灯泡不亮。展示常见断

路故障：导线脱落、开关断开、电池装反、灯泡松动。

［学生活动］对比观察通断习路的差异，识记通路、断路的特点，尝试排查自己弓路中的断路

故障，修复电路。

［设计意图］梳理电路核心规律，帮助学生区分电路状态，掌握基础故障排查方法，突破教学

难点。

（三）研讨板块

［教师活动］出示研讨问题，组织小组讨论后全班交流总结：

研讨问题1：完整的简单电路由哪四部分组成？各部分有什么作用？

研讨问题2：灯泡发光的必要条件是什么？

研讨问题3：电路不亮的常见原因有哪些？如何简单排查修复？

［学生活动］小组汇报电路组成及各元件功能；总结闭合通路是灯泡发光的唯一条件；梳理线

路松动、元件缺失、开关断开等常见故障及修复方法。

［设计意图］系统梳理课堂核心知识，归纳电路工作规律，提升学生的知识总结与故障排查能

力。

（四）拓展板块

［教师活动］出示串联小彩灯、手电筒内部电路图片，讲解生活中简单电路的应用；布置课后

拓展任务：观察手电筒结构，拆解观察内部电路组成与连接方式，记录电路元件。

［学生活动］了解生活中的简单电路应用，明确课后观察任务，尝试自主探究生活电器的电路

结构。

［设计意图］链接生活实际，实现知识迁移，让学生体会简单电路在生活中的广泛应用。

三、课堂小结

本节课我们初步认识了简单电路，完整的简单电路由电源、用电器、导线、开关四部分组成,

四者缺一不可。电源提供电能，用电器消耗电能工作，导线传导电流，开关控制电路通断。只有

将电路元件正确连接，形成闭合通路，电流才能顺畅流通，小灯泡才能发光；线路断开、接触不

良都会形成断路，电器无法工作。通过动手实操，我们掌握了简单电路的搭建方法，学会了排查

基础电路故障。同时我们牢记了电学实验安全规范，懂得低压实验安全、高压用电危险，树立了

初步的安全用电意识。

【板书设计】

认识电路

1.简单电路四要素

电源（电池）f供电

用电器（灯泡）一用电工作

导线f传导电能

开关一控制通断

2.电路两种状态

通路：闭合完整一灯泡亮

断路：线路断开一灯泡不亮

7

3.核心条件：闭合通路，目流流通

4.实验原则：规范操作，安全用电

13.导体和绝缘体

【教材分析】

本课是简单电路知识的延伸拓展课，承接上一课电路通路、断路的知识，聚焦不同材料的导

电性能差异。教材通过搭建电路检测器，开展多材料导电对比实验，引导学生归纳得出导体和绝

缘体的核心概念，区分常见导体、绝缘体材料，了解两类材料在电路、生活电器中的应用。教材

遵循“工具制作一对比实验一分类归纳一生活应用”的探究逻辑，帮助学生明白材料导电性能的

差异，理解导体导电、绝缘体绝缘的作用，为后续解密电路暗箱、安全用电知识学习奠定基础，

是衔接电路原理与生活用电安全的关键课时。

【学情分析】

四年级学生已经掌握简单可路的搭建方法，知道闭合通路可以让电器工作，具备制作电路检

测器、开展导电实验的基础能力。学生在生活中见过金属、塑料、橡胶等电器材料，但不知道材

料有导电、绝缘的区分，无法辨别常见导体和绝缘体，不了解电港外壳、电线外皮采用绝缘材料

的原因。学生乐于动手开展对比实验，能规范完成实验操作与记录，但自主归纳材料导电规律、

关联生活应用的能力较弱，需要教师引导总结。

【核心素养分析】

［科学观念］

1.知道不同材料的导电性能不同，分为导体和绝缘体两类；

2.明确导体、绝缘体的科学定义，熟记常见的导体和绝缘体材料；

3.了解导体导电、绝缘体绝缘的作用，掌握两类材料在生活电路中的应用。

［科学思维］

通过多组材料导电对比实验，根据灯泡亮灭现象推理材料导电性能，对材料进行分类归纳，

形成现象推理、分类概括的科学思维。

［探究实践］

自主制作电路检测器，规范完成多种材料的导电检测实验，如实记录实验现象，根据实验结

果准确区分导体和绝缘体。

［态度责任］

1.严谨如实记录实验现象，养成规范、客观的实验探究习惯；

2.了解导体和绝缘体在电器设计中的应用，体会科学服务生活；

3.依托绝缘知识理解用电安全，树立安全用电、保护自身安全的意识。

【教学重点】

通过导电卷测实验，区分导体和绝缘体，掌握常见导体、绝缘体材料及应用。

【教学难点】

理解导体而绝缘体的工作原理，结合材料特性解释电器的结构设计原理，落实安全用电认知。

【教具准备】

［教师教具］

电路检测器示范套装、铜丝、铁丝、铝丝、塑料棒、木棒、橡皮、玻璃片、纸片、电线剖面

实物、电器外壳实物、多媒体课件、安全用电科普视频。

［学生分组器材］

电池、灯泡、导线、开关（电路检测器制作材料）、各类待测材料、实验记录单、材料分类表。

【教学过程】

一、导入新课

［教师活动］出示带塑料外皮的电线，提问：电线内部是金属铜丝，外部是塑料外皮，为什么

不用全铜或全塑料制作电线？播放简易漏电演示短视频，引出本节课课题《导体和绝缘体》。

［学生活动］观察电线结构，思考内外材料不同的原因，猜测两种材料的导电能力不同，产生

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探究疑问。

［设计意图］从生活常见电器材料切入，利用结构差异制造认知冲突，激发学生探究材料导电

性能的兴趣。

二、讲授新课（分聚焦、探索、研讨、拓展四大板块）

（一）聚焦板块

［教师活动］回顾电路通路知识，抛出核心问题：为什么有的材料能接通电路让灯泡发光，有

的材料接入电路后灯泡不亮？出示教材聚焦内容，明确本节课探究核心：探究不同材料的导电性

能，区分导体与绝缘体。

［学生活动］结合旧知思考材料与电路通断的关联，明确本节课探究目标，准备开展材料检测

实验。

［设计意图］衔接旧知、聚焦新知，明确探究方向，为实验探究做好铺垫。

（二）探索板块

1.制作简易电路检测器

［教师活动］讲解电路检测器的制作原理与方法：利用简单闭合电路，预留两个检测接头，通

过接入待测材料，根据灯泡亮灭判断材料导电能力。示范规范制作步骤，强调检测器必须先自检、

再实验，确保设备正常。

［学生活动］小组合作制作旦路检测器，完成自检调试，确认检测器可以正常工作，掌握检测

方法。

［设计意图］培养学生自主制作实验工具的能力，规范实验前置流程，保证后续实验数据准确。

2.分组开展材料导电检测实验

［教师活动］下发各类待测材料，明确实验流程：先预测材料导电性，再将材料接入检测器两

端，观察灯泡亮灭现象，如实记录结果。分类指导学生检测金属类、非金属类材料，巡视各组，

纠正不规范检测操作，提醒多次重复实验保证结果准确。

［学生活动］小组分工，先预测各类材料导电情况，再逐一接入检测器检测，记录灯泡亮灭现

象，根据实验结果初步区分导旦、不导电材料。

［设计意图］通过定量对比实验，直观呈现不同材料的导电差异，落实探究实践核心素养。

3.归纳导体与绝缘体概念

［教师活动］汇总各组实验结果，规范科学概念：容易导电的物体叫做导体，大多金属属于导

体；不容易导电的物体叫做绝缘体，塑料、木头、橡胶、玻璃属于绝缘体。结合实验案例逐一核

对分类结果，纠正学生分类错误。

建生看动］结合实验热象识记导体、绝缘体定义，整理常见材料分类清单，修正个人预判错

误。

［设计意图］从实验现象提炼科学概念，实现从实操现象到理论知识的转化。

（三）研讨板块

［教师活动］出示研讨问题，组织小组讨论后全班交流总结：

研讨问题1：什么是导体？什么是绝缘体？常见的导体、绝缘体有哪些？

研讨问题2：电线内铜丝、外塑料皮分别是什么材料？各自有什么作用？

研讨问题3：生活中电器外壳、开关手柄为什么大多采用绝缘体材料？

［学生活动］汇报两类材料的定义与常见案例；分析铜丝（导体）导电传电、塑料皮（绝缘体）

绝缘防漏电的作用；总结绝缘体材料可以隔绝电流，保护人体不触电，保障用电安全。

［设计意图］链接生活应用，深化知识理解，让学生明白材料特性决定生活应用，落实科学观

念与安全责任。

（四）拓展板块

［教师活动］科普特殊材料：人体、大地、自来水属于导体，干燥空气、纯净水属于绝缘体，

破除学生认知误区；播放生活安全用电短视频，讲解导体绝缘体在用电安全中的应用。布置课后

任务：观察家中电器，找出电器中的导体和绝缘体部件，记录其作用C

［学生活动］学习特殊材料导电知识，深化安全用电认知，记录课后观察任务。

［设计意图］补充拓展特殊案例，完善学生知识体系，强化安全用电意识，延伸课后探究。

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三、课堂小结

本节课我们通过电路检测器实验，探究了不同材料的导电性能，将材料分为导体和绝缘体两

大类。容易导电的物体是导体，铜、铁、铝等金属、人体、大地、自来水都是导体，主要用于传

输电能；不容易导电的物体是绝缘体，塑料、橡胶、木头、玻璃都是绝缘体，主要用于隔绝电流、

防止漏电。生活中的电线、电器都同时用到了导体和绝缘体，内部金属导体传导电流，外部绝缘

材料保护人体安全。我们要学会区分两类材料，理解电器的设计原理，牢记绝缘体防触电的作用,

树立安全用电的良好意识。

【板书设计】

导体和绝缘体

1.导体：容易导电的物体

案例：铜、铁、铝、人体、人地、自来水

作用：传导、传输电能

2.绝缘体：不容易导电的物体

案例：塑料、橡胶、木头、玻璃、干燥空气

作用：隔绝电流、防止漏口、保护安全

3.生活应用：导体传电，绝缘体防护

4.核心：两类材料配合，保障用电安全

14.解密电路暗箱

【教材分析】

本课是单元电路板块的综合探究课，整合前几课电路组成、通断原理、导体绝缘体的全部知

识，侧重培养学生的推理探究与逻辑思维能力。教材以封闭的电路暗箱为探究载体，引导学生利

用电路检测器，通过外部检测灯泡的亮火、亮度变化，推理暗箱内部的电路连接情况、元件组成、

通断状态。教材设计“猜想预判一外部检测一数据推理一解密验证”的闭环探究流程，没有直观

内部结构，完全依靠实验现象推理内部电路，重点锻炼学生的逻辑推理、数据分析、逆向思维能

力，是单元电学知识的综合应用与能力提升课，为后续复杂电路学习奠定思维基础。

【学情分析】

四年级学生已经熟练掌握简单电路搭建、电路检测器制作、导体绝缘体检测的实操技能，具

备基础的电路知识和实验能力。但学生长期依赖直观实验现象，缺乏逆向推理、间接判断的思维

能力，面对封闭暗箱，无法快速根据外部现象推理内部电路结构，容易出现猜想无依据、推理逻

辑混乱、检测步骤无序的问题。学生对解密、闯关类探究活动兴趣浓厚，适合通过任务驱动、分

步探究、层层推理的方式突破思维难点。

【核心素养分析】

［科学观念］

1.知道可以通过外部检测现象，间接推理封闭电路的内部连接状态；

2.了解电路喑箱常见内部结构：导线连通、元件断开、接入导体/绝缘体；

3.能根据灯泡亮火、亮度变化，判断内部电路的通断、元件连接情况。

［科学思维］

依托外部检测实验现象，逆向推理内部电路结构，建立“现象一证据一结论”的推理逻辑，

培养逆向思维、逻辑推理、归纳分析的科学思维。

［探究实践］

规范使用电路检测器有序检测暗箱接口，完整记录检测现象，根据实验证据推理、解密暗箱

内部电路，完成猜想、检测、推理、验证的全套探究流程。

［态度责任］

1.养成有序检测、如实记录、严谨推理、尊重证据的科学探究态度：

2.体会电学探究的逻辑性与严谨性，感受科学推理的魅力；

3.学会利用已有知识解决未知探究问题，提升科学探究自信心。

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【教学重点】

掌握电路暗箱的有疗检测方法，能根据检测现象推理判断内部电路通断与连接情况。

【教学难点】

建立严谨的推理逻辑，根据灯泡亮度、亮灭差异，精准区分内部导线连通、元件接入、断路

等不同结构。

【教具准备】

［教师教具］

多组电路暗箱（内部含导线、断路、灯泡、导体绝缘体元件）、电路检测器、解密示意图、检

测流程课件、推理思路示范视频。

［学生分组器材］

自制电路检测器、四接口月路暗箱、检测记录表格、推理分析学习单。

【教学过程】

一、导入新课

［教师活动］出示密封完好的电路喑箱，展示外部接口，提问：这个喑箱完全封闭，看不到内

部结构，我们能不能不靠拆解，猜出里面的电路连接方式？引出本节课解密闯关主题《解密电路

暗箱》。

［学生活动］观察密封暗箱，对未知电路解密产生好奇，思考不拆解检测电路的方法，激发探

究闯关欲望。

［设计意图］以趣味闯关情境导入，利用未知封闭装置激发学生探究兴趣，聚焦逆向推理的课

堂核心。

二、讲授新课（分聚焦、探索、研讨、拓展四大板块）

（一）聚焦板块

［教师活动i出示教材聚焦问题，讲解暗箱探究核心逻辑：无法直接观察内部结构，只能依靠

外部检测现象作为证据，推理内部电路状态。抛出核心探究问题：如何有序检测暗箱接口？灯泡

不同的亮灭状态分别对应什么内部电路结构？明确本节课探究任务：有序检测、证据推理、解密

暗箱。

［学生活动］理解暗箱探究的逆向思维逻辑，明确有序检测、证据推理的探究原则，梳理课堂

探究任务。

［设计意图］明确特殊探究方法，建立证据推理的核心思维，突破学生直观探究的固有思维局

限。

（二）探索板块

1.学习暗箱有序检测方法

［教师活动］示范四接口暗箱的标准检测流程：先自检电路检测器，再按固定顺序两两对接检

测所有接口组合，不遗漏、不重复，每一组检测都记录灯泡亮灭、亮度变化现象。讲解现象对应

规律：灯泡亮一通路、有导电结构；灯泡不亮一断路、无导电结构；灯泡更亮/变暗一内部接入特

殊元件。

［学生活动］熟记有序检测流程，理解现象与内部电路的对应关系，掌握基础推理方法。

［设计意图］规范检测步骤，建立标准化探究流程，为精准推理奠定基础，解决元序检测的问

题。

2分组开展暗箱解密探究

［教师活动］下发分就暗箱与记录单，指导学生小组合作，按顺序完成全部接口检测，如实记

录每一组的实验现象。引导学生根据记录现象，初步推理内部电路结构，绘制简易耳路示意图。

巡视各组，指导学生梳理推理思路，纠正无序检测、主观猜想无证据的问题。

［学生活动］小组分工，自检检测器、有序检测所有接口、完整记录现象；结合现象逐一推理

内部电路连接方式，绘制推理弓路图，小组内交流验证推理结果。

［设计意图］完整落实探究流程，锻炼学生有序实操、如实记录、证据推理的综合探究能力C

3.开箱验证，修正推理结果

［教师活动］指导学生小心拆开暗箱，观察内部真实电路结构，对比自己的推理弓路图，分析

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推理正确与偏差的原因，总结推理经验。

［学生活动］开箱核对真实结构，修正推理误差，总结检测、推理的注意事项，完善探究思路。

［设计意图］通过真实验证反馈，强化证据推理的重要性，提升学生的逻辑推理能力。

（三）研讨板块

［教师活动］出示研讨问题，组织小组深度讨论，汇总总结探究规律：

研讨问题1:解密电路暗箱的正确步骤是什么？为什么要有序检测、完整记录？

研讨问题2：灯泡亮、不亮、亮度变化分别能推理出什么内部电路情况？

研讨问题3：推理出错的主要原因有哪些？如何提高暗箱解密的准确率？

［学生活动］小组汇报探究流程与要点；归纳现象与电路的对应推理规律；总结漏测、记录不

全、主观猜想等出错原因，明确严谨检测、证据支撑的重要性。

［设计意图］梳理探究方法与思维规律，提炼暗箱解密的通用方法，实现能力迁移。

（四）拓展板块

［教师活动］展示多元件复杂暗箱，讲解复杂电路的推理思路；布置课后拓展任务：自主制作

简易电路暗箱，设置不同内部结构，与同学互换解密闯关。

［学生活动］了解复杂暗箱探究方法，主动参与课后自制、互换闯关活动，延续探究兴趣。

［设计意图］提升探究难度，锻炼高阶思维，通过自主制作与互换探究，巩固课堂所学知识与

方法。

三、课堂小结

本节课我们完成了电路暗箱的解密探究，学会了依靠外部检测、证据推理探究未知电路的科

学方法。解密电路暗箱需要遵循“检测器自检一有序接口检测一如实记录现象一证据推理电路一

开箱验证修正”的完整流程。我们可以根据灯泡的状态判断内部电路：灯泡发光说明对应接口间

是通路，存在导电结构；灯泡不亮说明对应接口间是断路，无导电结构。暗箱探究不需要主观猜

想，所有结论都必须依靠实验现象作为证据，这是科学探究严谨性的体现。通过本节课的学习，

我们不仅巩固了电路知识，更锻炼了逆向推理、逻辑分析的科学思维，学会了用科学方法探究未

知问题。

【板书设计】

解密电路暗箱

1.探究核心：现象为证，逆向推理

2.解密步骤

自检仪器一有序检测一记录现象一推理电路一验证修正

3.现象推理规律

灯泡亮一通路（导线、导体连通）

灯泡不亮一断路（断开、绝缘体）

亮度变化一内部接入特殊元件

4.探究原则：严谨有序、证据支撑

15.电与我们的生活

【教材分析】

本课是第三单元磁铁与电路》的收官总结课，是单元电学知识的生活化整合与应用升华。教

材立足学生日常生活，梳理电在生活、学习、生产中的广泛应用，总结电力对现代生活的重要价

值，重点普及安全用电规范、常见用电隐患、节约用电方法。本课整合本单元电路组成、通断原

理、导体绝缘体等全部电学知识，构建“认知用电价值一辨别用电隐患一掌握安全规范一践行节

约用电”的育人链条，既完成单元知识的系统梳理，乂落实生活应用、安全育人、节能环保的核

心目标，是兼具知识性、实用性、德育性的单元总结课。

【学情分析】

四年级学生每天都在使用各类电器，深刻体会到电对生活的重要性，具备丰富的生活用电经

验。通过本单元前几课的学习，学生已经掌握电路原理、导体绝缘体、电路安全的基础理论知识,

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但对系统的安全用电规范、隐蔽用电隐患、科学节电方法了解不全面，存在随手插拔电源、湿手

碰电器、违规用电等潜在认知误区。学生具备良好的归纳总结、辨别判断能力，适合通过案例辨

析、总结归纳、情景判断的方式完成单元知识整合与安全教育。

【核心素养分析】

［科学观念］

1.知道电是重要的清洁能源，广泛应用于生活、学习、生产各个领域；

2.系统梳理单元电学知识，掌握电路、导体绝缘体、用电安全的核心规律；

3.识别常见用电安全隐患，掌握科学安全的用电方法与节电技巧。

［科学思维］

通过生活用电案例辨析、正误行为对比，归纳安全用电与节约用电的规律，构建电学知识与

生活应用的关联思维，提升辨别分析、归纳总结的思维能力。

［探究实践］

能够独立辨别生活中的安全、危险用电行为，能结合电学知识解释用电隐患原理，制定家庭

节电方案，完成单元知识梳理与生活应用探究。

［态度责任］

1.树立安全用电、规范用目的责任意识，自觉规避用电危险行为；

2.养成节约用电、低碳环保的良好生活习惯；

3.体会电力科技对生活、社会发展的重要作用，感受科学技术的价值。

【教学重点】

梳理单兀核心电学知识，掌握安全用电规范，识别生活用电隐患，学会节约用目的方法。

【教学难点】

结合电路:导体绝缘体知识解释用电隐患原理.，将科学知识转化为规范用电的自觉行为。

【教具准备】

［教师教具］

生活用电场景图片、安全用电正误案例课件、用电隐患科普视频、节约用电宣传素材、单元

知识思维导图、多媒体课件。

［学生分组器材］

单元知识梳理单、用电安全案例辨析表、家庭节电方案设计单。

【教学过程】

一、导入新课

［教师活动］播放城市昼夜用电、家庭电器工作集锦视频，提问：如果生活中没有电，我们的

生活会变成什么样？引导学生思考电力的重要价值，引出本节课课题《电与我们的生活》。

［学生活动］观看视频，畅想无电生活的不便，自由发言分享电在生活中的用途，感知电力对

生活的重要性。

［设计意图］通过情境对比，让学生直观感受电力的重要价值，激发学生学习安全用电、节约

用电知识的主动性。

二、讲授新课（分聚焦、探索、研讨、拓展四大板块）

（-）聚焦板块

［教师活动］出示教材聚焦问题，引导学生回顾本单元电学所学知识，抛出核心问题：电给我

们的生活带来了哪些便