《制作地震报警器》教学设计-2026-2027学年青岛版（五四制）（新版）小学科学五年级上册

《制作地震报警器》教学设计-2026-2027学年青岛版（五四制）（新版）小学科学五年级上册学情分析本课授课对象为五四制四年级学生。前两节课学习火山和地震，学生知道地震会产生震动，理解震动是地震的信号，为本课工程实践打下知识基础。四年级学生具备基础动手能力，能够使用剪刀、胶带等工具，做简单手工制作，但是对“触发装置”原理理解不足。学生能直观看到震动现象，但很难思考：如何把大地震动转化成警报信号。学生在之前科学课接触过简单电路，知道闭合电路灯泡亮，断开电路灯泡熄灭，但是将电路和机械触发结构结合，属于新挑战。学生乐于动手制作，但是设计作品时容易忽略稳定性，制作过程缺少测试、改进的工程思维，习惯一次性完成作品，不会主动发现问题、优化装置。本课属于工程实践课，和前两节探究课不同，重点不是探究地质成因，而是运用地震震动知识，设计、制作、测试模型，培养工程实践能力。教材分析《制作地震报警器》是本单元第三课时，属于工程技术实践课，是对《地震》一课知识的应用与拓展。教材开篇承接上一课，提出任务：地震会产生震动，我们可以制作简易装置，感知震动，发出警报。教材给出简易地震报警器结构示意图，拆解装置组成：支架、重物悬线、金属触点、电源、灯泡。教材正文讲解工作原理：发生震动时，悬挂重物摆动，金属触点接触，接通电路，灯泡点亮报警。教材给出制作材料清单、制作步骤。教材设置工程实践核心环节：设计方案、动手制作、测试装置、评估改进。教材研讨板块引导学生思考：装置灵敏度和什么因素有关，如何调整装置，让报警器更容易或者更难触发。教材拓展提示，真实地震预警设备原理更加复杂，简易模型和专业设备存在区别，避免学生形成“简易报警器可以预报地震”的错误认知。本课核心逻辑：明确任务→设计模型→制作→测试→改进，落实工程与技术领域素养，和前两课地质现象探究形成互补。核心素养教学目标科学观念：知道简易地震报警器依靠震动触发电路工作；明白简易报警器只能感知震动，不能预测地震；知道震动可以传递能量。科学思维：能分析报警器结构与功能之间的联系；在装置测试之后，根据现象分析装置存在问题，提出改进方案。探究实践：能够根据教材方案，小组合作完成简易地震报警器的制作；能够设计测试方法，检验报警器效果，调整装置结构，完成模型优化。态度责任：体会工程产品需要不断测试改进；感受工程技术在防灾减灾中的价值；小组合作中学会分工协作，规范使用工具，树立安全操作意识。教学重难点教学重点：理解简易地震报警器工作原理，按照流程制作、测试报警器模型。教学难点：根据测试发现的问题优化装置；区分简易模型与真实地震预警设备，不混淆“感知震动”和“预测地震”。教学过程（一）复习回顾，提出工程任务师：前面我们学习了地震，谁来说一说地震发生时最明显的信号是什么？

生：大地震动。

师：地震发生时会快速产生震动。科学家研发地震预警设备，感知震动，发出警报。今天我们阅读教材，教材给我们一个任务：制作简易地震报警器。大家看教材图片，就是简易报警器模型。大家想一想，这个装置要实现什么功能？

生：地面震动的时候，灯就亮起来报警。

师：很好。那我们先观察教材的报警器结构图，看一看这个装置由哪几个部分组成。大家看图，找一找各个部件。

生：有支架、悬挂的重物、金属片触点、电池、小灯泡。

师：我们先读懂原理。谁来猜想，震动的时候，为什么小灯泡会亮？小组交流想法。

生：震动的时候重物晃起来，金属碰到一起，电路接通。

师：猜想是否正确，我们仔细阅读教材文字，了解报警器工作原理。

生阅读教材原理段落。

师：教材告诉我们：装置静止时，两个金属触点分开，电路断开，灯泡不亮。当震动传来，悬挂重物摆动，带动金属片接触，电路闭合，灯泡发光，实现报警。今天我们就要像工程师一样，完成设计、制作、测试、改进。

【设计意图】由地震知识自然过渡到工程任务，借助教材结构图，引导学生初步猜想工作原理，明确本课工程实践目标，区分本节课和前两节课探究课的学习方向。（二）研读教材方案，设计制作思路师：工程师动手之前，先要确定材料，设计方案。大家阅读教材材料清单，说一说制作需要哪些材料。

生：硬纸板做支架，细线、螺母作为悬挂重物，金属回形针作为触点，电池、小灯泡、导线。

师：教材给出制作步骤，我们一起梳理。第一步，搭建支架；第二步，悬挂重物，固定回形针；第三步，连接电路，留出两个金属触点；第四步，调整触点距离。大家思考：两个金属触点之间距离远近，会影响报警器吗？小组讨论。

生1：触点离得近，轻轻震动就能碰到，很灵敏。

生2：触点离得远，需要很大震动才会接触。

师：大家猜想很有道理。这就是报警器灵敏度的调节点。大家小组讨论，设计你们小组的制作方案，想一想支架怎么做更稳固，重物挂在什么位置最合适，记录设计想法。

学生小组讨论设计方案。

师：老师提醒工具使用注意事项，剪刀小心使用，电路不要短路。小组做好分工，有人搭建支架，有人连接电路。

【设计意图】依托教材制作步骤，引导学生提前规划设计，预判变量对装置的影响，建立工程设计意识，落实“设计先行”的工程理念。（三）动手制作，测试与改进模型师：按照小组设计方案，结合教材制作步骤，开始制作简易地震报警器。老师巡视，帮助大家解决制作难题。

学生小组动手制作报警器。制作完成后，进入测试环节。

师：我们怎么测试报警器？教材提示，轻轻拍打桌面模拟地震带来的震动。大家把装置放在桌面，轻轻拍打桌面，观察灯泡会不会点亮。小组记录测试现象：轻轻震动，灯亮不亮；用力震动，灯亮不亮。

学生分组测试装置。

师：测试结束，请小组汇报。哪个小组来说一说你们测试发现了什么问题？

生1：我们的装置怎么拍桌子，灯都不亮。检查发现回形针没有对准。

生2：我们的装置一碰就亮，稍微晃动就报警，太灵敏。

师：我们一起来分析原因。触点没有对准，震动之后无法接触，电路无法接通。触点距离太近，微小震动就触发报警。对照教材研讨问题：怎样调整装置灵敏度？

生：想要灵敏，触点靠近一点；想要不那么灵敏，触点拉开距离；重物越重，摆动力量更大。

师：大家根据测试发现的问题，修改你们的装置，调整触点距离或者重物，再次测试。

学生优化装置，二次测试。

师：老师提醒大家，教材特别说明：我们这个简易模型，只能在震动发生之后感知震动，不能预测地震。真实地震预警系统结构复杂，依靠专业仪器监测地震波，和我们手工模型不一样，不要混淆。

【设计意图】完整落实教材工程流程：制作、测试、评估、改进。引导学生根据实验现象分析故障原因，优化模型，培养工程思维。重点澄清概念误区，避免学生误以为简易报警器可以预报地震。（四）成果展示，交流评价师：各个小组依次展示成品，演示报警器。其他同学认真观察，说一说这个作品优点是什么，还有什么地方可以改进。

小组展示作品，全班互评。

生1：他们支架很稳，但是重物太轻，不容易触发。

生2：触点距离刚刚好，拍打桌面灯能亮，轻轻碰桌子不会亮。

师：大家评价抓住了结构特点。工程师完成产品之后，都会反复测试，不断改进，防灾设备也是这样不断优化。

师：我们回顾整个单元。地球内部力量，引发火山喷发、地震，改变地表。人类研究地质变化，设计防灾设备，保护生命安全。

【设计意图】设置成果展示互评环节，让学生相互交流制作经验，串联整个单元知识，形成完整知识链条。（五）巩固拓展师：想一想，如果想要报警器在很小震动的时候就报警，可以怎么修改装置？学生回答。课后大家可以继续优化自己的报警器模型，尝试更换不同重量重物，对比测试效果。课堂小结师：本节课我们化身小小工程师，