（上教版）八年级劳动技术教学设计：第三章简单电子电路第三节声控电路的制作

（上教版）八年级劳动技术教学设计：第三章简单电子电路第三节声控电路的制作设计思路一、设计思路以生活场景（如楼道声控灯）导入，结合课本元件知识，通过教师演示、小组合作，引导学生识别三极管、麦克风等元件，理解声控电路工作原理；分步完成电路焊接、组装与调试，设置故障排查环节，培养动手操作与问题解决能力；联系实际应用，强化劳动创造价值意识，落实学科核心素养。核心素养目标二、核心素养目标培养声控电路实际应用的技术意识，提升分析电路结构与分步实施的工程思维，激发优化设计的创新意识，强化元件识别、电路焊接与调试的物化能力，落实劳动与技术核心素养。学情分析八年级学生已掌握简单电路知识，具备基本操作能力，但电子元件（如三极管、麦克风）识别与焊接技能薄弱。抽象思维发展中，对声控电路原理理解存在困难，易产生畏难情绪。动手实践兴趣浓厚，但操作规范性不足，易出现虚焊、短路等问题。小组协作意识较强，但分工不明确影响效率。学生对生活应用（如声控灯）有好奇心，可转化为学习动力，需强化安全操作与故障排查指导，确保课程顺利实施。教学资源软硬件资源：三极管、麦克风、电阻、电容、LED灯、电池盒、导线、洞洞板、电烙铁、焊锡丝、镊子、万用表；课程平台：学校劳动技术课程管理平台；信息化资源：声控电路原理演示微课、焊接技巧视频、元件识别PPT、电路图课件；教学手段：教师实物演示、小组合作操作、故障排查实践。教学过程1.导入（约5分钟）：

情境导入：播放楼道声控灯工作视频，提问“拍手后灯为什么会自动亮？”引发思考。

回顾旧知：引导学生回顾简单电路组成（电源、用电器、开关、导线）及开关控制电路通断的作用，引出“声控”需新元件实现声音控制。

2.新课呈现（约55分钟）：

讲解新知（20分钟）：

（1）元件识别：展示课本图3-3.1声控电路元件，介绍三极管（9013，NPN型，放大作用）、驻极体话筒（声电转换，需供电）、电阻（10kΩ限流、1kΩ负载）、电容（10μF滤波）、LED（发光）、电池盒（3V）。结合课本标注说明各元件符号及在电路中的位置。

（2）原理图分析：讲解课本图3-3.2声控电路原理图，分模块说明：声电转换模块（话筒将声音信号转为微弱电压）、信号放大模块（三极管放大微弱信号，驱动LED）、驱动模块（LED发光）。强调三极管基极电流控制集电极电流的放大原理。

举例说明（15分钟）：

以“拍手声→灯亮”为例，动态演示信号传递过程：拍手声→话筒振动膜变化→产生0.01-0.1V微弱电压→三极管基极电压升高→基极电流增大（约0.1mA）→集电极电流放大（约10mA）→LED达到导通电压（2V）→发光。结合课本“小贴士”说明三极管放大倍数β≈100的关系。

互动探究（20分钟）：

（1）小组讨论：根据原理图，分析“灯不亮”的可能原因（如话筒正负极接反、三极管引脚错误、LED正负极反接、虚焊），每组记录2-3种原因，派代表发言。

（2）教师引导：结合课本“故障排查”栏目，强调用万用表测关键点电压（话筒两端电压1.5-2V、三极管基极电压0.7V），引导学生逐步定位故障。

3.巩固练习（约30分钟）：

学生活动：

（1）元件准备：每组领取元件包（含课本图3-3.1全部元件），识别元件极性（三极管平面朝向、话筒焊脚标识、LED长脚为正）。

（2）电路焊接：按课本图3-3.2布局元件，先焊接固定元件（电阻、电容），再连接导线，注意焊点光滑（避免虚焊）、导线长度适中（避免短路）。

（3）调试测试：焊接完成后，连接电池，拍手测试LED是否亮；若不亮，用万用表测话筒电压、三极管基极电压，排查故障（如更换虚焊点、调整元件极性）。

教师指导：

（1）巡回指导，重点纠正焊接错误（如焊锡过多导致短路、元件引脚未插入洞洞板孔），提醒安全（电烙铁温度控制在300℃、避免烫伤）。

（2）对调试失败小组，引导对照课本“电路连接示意图”检查布局，用万用表分段检测电路通断，确保信号通路正常。教师随笔拓展与延伸1.拓展阅读材料

（1）《声控电路的生活应用》

结合课本第三章声控电路的基础知识，阅读生活中声控技术的应用案例。如楼道声控灯通过声音信号控制电路通断，实现节能；声控玩具通过拍手或说话触发动作，其核心原理与本节课制作的电路相同，均包含声电转换、信号放大、驱动执行三个模块。可关注课本图3-3.2原理图在实际产品中的简化应用，例如部分声控开关省略滤波电容，直接通过三极管放大驱动继电器。

（2）《驻极体话筒的工作原理》

课本中提到驻极体话筒是声控电路的“耳朵”，其工作原理可进一步延伸：话筒内部由振膜、背极板和场效应管组成，振膜表面有永久电荷，声波使振膜与背极板间距离变化，产生变化的电容，经场效应管放大后输出微弱电压信号。阅读时可结合课本“元件识别”栏目，理解话筒正负极（接电源正极和信号输出端）接反会导致无声，这与课堂调试中的故障排查相呼应。

（3）《三极管放大作用的深化理解》

课本图3-3.2中三极管9013起放大作用，其放大倍数β=Ic/Ib，基极电流微小变化可引起集电极电流显著变化。可阅读三极管在声控电路中的三种工作状态（截止、放大、饱和）：当基极电压低于0.7V时截止，LED不亮；基极电压达到0.7V时放大，LED微亮；基极电压过高时饱和，LED最亮。理解这一过程有助于分析“拍手声强弱与LED亮度关系”的实验现象。

（4）《声控电路的优化方向》

课本“故障排查”栏目提到虚焊、元件接反等问题，优化方向可包括：①调整话筒偏置电阻（课本中10kΩ）改变灵敏度，电阻减小则灵敏度提高，易误触发；②增加滤波电容（课本中10μF）旁路高频噪声，减少环境声干扰；③在三极管集电极与基极并联一个100kΩ电阻，防止温度升高导致误导通。这些优化均基于课本元件知识，可在课后实验中验证。

2.课后自主探究

（1）任务一：测试不同声音频率对声控电路的影响

【材料】课本声控电路元件、音频发生器（手机APP替代）、分贝仪。

【步骤】①制作基础电路（课本图3-3.2）；②用音频发生器生成不同频率声音（500Hz、1kHz、2kHz），保持分贝值相同（60dB），拍手测试LED是否亮；③记录各频率下的触发情况，分析原因（驻极体话筒对中高频声音更敏感）。

【关联知识点】课本“声电转换模块”中话筒的频率响应特性，理解实际应用中为何人声频段（1kHz左右）最易触发。

（2）任务二：制作光控-声控双功能电路

【材料】课本元件+光敏电阻（1kΩ）、二极管（1N4148）。

【步骤】①在原电路基础上，将光敏电阻与10kΩ电阻串联接在三极管基极；②二极管正极接光敏电阻与电阻之间，负极接话筒信号输出端；③测试：白天光敏电阻阻值变小，基极电压被拉低，拍手LED不亮；晚上光敏电阻阻值变大，拍手LED亮。

【关联知识点】课本“驱动模块”中LED的导通条件，结合光敏电阻的阻值特性，理解双控电路的逻辑设计。

（3）任务三：设计声控延时熄灭电路

【材料】课本元件+100μF电容、100kΩ电阻、继电器（5V）。

【步骤】①在LED支路中串联继电器常开触点；②将100μF电容并联在继电器线圈两端；③拍手时三极管导通，继电器吸合LED亮，电容充电；声音停止后，电容通过电阻放电，继电器延时释放，LED熄灭。测量延时时间（约1-3秒）。

【关联知识点】课本“电容滤波”知识，理解电容充放电在延时电路中的作用，拓展课本元件的应用场景。

（4）任务四：排查自制声控电路的常见故障

【场景】按课本图3-3.2制作电路后，出现“拍手LED不亮”问题。

【排查步骤】①用万用表测电池电压（3V），确认电源正常；②测话筒两端电压（应为1.5-2V），若为0则正负极接反；③测三极管基极电压，拍手时应从0V升至0.7V以上，若不变则话筒或电阻故障；④测LED两端电压，若为3V则LED损坏，若为0V则电路断路。

【关联知识点】课本“故障排查”栏目中的电压测量法，强化理论联系实际的能力。

（5）任务五：调查家庭中的声控技术应用

【内容】记录家中声控设备（如声控灯、智能音箱）的工作特点，对比课本电路的异同。例如，智能音箱需语音识别模块（比驻极体话筒复杂），但声控触发原理相似；声控灯可能增加光控功能，与本任务二的双控电路一致。

【关联知识点】课本“简单电子电路”的生活应用，培养技术意识与观察生活的习惯。教师随笔教学反思与改进这节课下来，整体流程还算顺畅，但有些地方得琢磨琢磨。导入环节的声控灯视频确实抓住了学生眼球，不过回头想想，旧知回顾部分可能有点快，简单电路的组成和开关作用虽然学生都懂，但直接跳到“声控怎么实现”，中间的过渡是不是有点生硬？下次或许可以先让学生说说“想让灯跟着声音亮，得加什么”，再引出话筒和三极管，这样衔接会更自然。

新课讲三极管原理时，课本里的β=Ic/Ib公式学生记住了，但实际怎么用还是懵。演示的时候如果能当场用万用表测测基极电流和集电极电流的变化，比如拍手时基极电流从0mA变到0.1mA，集电极电流跟着跳到10mA，学生应该会更直观。互动探究的故障讨论挺热闹，但真动手焊接时，虚焊、反接的问题还是不少，看来课本里的“元件极性标注”得重点强调，甚至可以提前让学生用彩色笔把话筒正负极、三极管平面标记圈出来，避免课上出错。

巩固练习的30分钟有点赶，部分小组刚焊完就来不及调试，下次得把时间拆开，焊接给20分钟，调试留15分钟，再留5分钟总结。还有，对操作慢的小组，是不是该准备个“半成品电路板”？比如先帮他们把电阻电容焊好，只留话筒和三极管让他们接，这样能保证所有人都能完成调试，不会因为一两个元件没焊好影响整体体验。

最后，课后调查任务如果能结合课堂反馈，比如让学生说说“自己做的电路和家里声控灯有啥不一样”，既能联系生活，又能深化对“技术优化”的理解，这点得加进去。总的来说，就是要把课本里的“死知识”变成学生能摸、能试、能改的“活操作”，让他们真正觉得劳动技术有用又好玩。教学评价课堂评价：通过提问“声控电路中三极管起什么作用”检测原理理解；观察学生元件识别速度、焊接规范性（如话筒正负极是否接反、三极管引