經(jīng)歷了上節(jié)課對(duì)家用電器的調(diào)查，學(xué)生了解了各種電器需要通電才能工作。那這些電器，比如電燈，是如何工作的呢？本節(jié)課學(xué)生將通過使用電池和導(dǎo)線點(diǎn)亮小燈泡的挑戰(zhàn)活動(dòng)，探究小燈泡發(fā)光的不同連接方式，思考電在這個(gè)裝置中是如何流動(dòng)的，也就是電流的路線，初步建立電路的概念。
本節(jié)課聚焦部分從學(xué)生熟悉的手電筒開始，大部分學(xué)生知道手電筒由電池和小燈泡等組成，但是內(nèi)部的連接就像盲盒一樣，因此自然而然就聚焦到本課要研究的核心問題——“手電筒是怎樣亮起來(lái)的”。接下來(lái)，教材通過“如果有導(dǎo)線和電池，你能讓小燈泡亮起來(lái)嗎”這一問題，激發(fā)學(xué)生的探究欲望，通過畫示意圖先表達(dá)想法，這也是了解學(xué)生前概念的過程。在學(xué)生沒有嘗試之前，他們理所當(dāng)然地認(rèn)為點(diǎn)亮小燈泡很簡(jiǎn)單，而實(shí)際操作中會(huì)發(fā)現(xiàn)，他們之前的想法不一定能點(diǎn)亮小燈泡。所以在接下來(lái)的探索部分，教科書首先引導(dǎo)學(xué)生對(duì)電路中的材料及其結(jié)構(gòu)進(jìn)行觀察。由于小燈泡實(shí)物看不到內(nèi)部結(jié)果，教科書提供了小燈泡的解剖圖，幫助學(xué)生了解小燈泡內(nèi)部各結(jié)構(gòu)之間如何連接，尤其是連接點(diǎn)、金屬架和燈絲之間的連接要仔細(xì)觀察。在此基礎(chǔ)上，學(xué)生才開始嘗試點(diǎn)亮小燈泡。學(xué)生嘗試多種點(diǎn)亮小燈泡的連接并記錄下來(lái)，同時(shí)也要觀察和記錄不能點(diǎn)亮小燈泡的連接，進(jìn)而讓學(xué)生進(jìn)行觀察、歸納和總結(jié)點(diǎn)亮小燈泡的連接規(guī)律，思考這些連接有什么共同之處，電是怎樣流動(dòng)的？整個(gè)實(shí)驗(yàn)和操作過程，經(jīng)過了假設(shè)、推理和判斷，逐步建構(gòu)電路的概念。
在學(xué)習(xí)本節(jié)課之前，學(xué)生對(duì)于手電筒是怎樣亮起來(lái)的，他們已經(jīng)有了自己的想法，他們認(rèn)為小燈泡亮起來(lái)是有電流流過燈絲，但是對(duì)于電如何流過的路線，他們有各自的想法，在實(shí)驗(yàn)前畫示意圖就可以了解到。同時(shí)，學(xué)生生活對(duì)電池再熟悉不過了，他們知道電池可以儲(chǔ)存電能，電池有正負(fù)極，這部分可以讓學(xué)生來(lái)介紹。關(guān)于導(dǎo)線，他們認(rèn)為導(dǎo)線可以將電池儲(chǔ)存的電能傳導(dǎo)出去。因此，根據(jù)以上經(jīng)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)他們的第一次嘗試，會(huì)直接用一根導(dǎo)線將小燈泡底部的連接點(diǎn)和電池的正極連接，符合他們的認(rèn)知。這一次嘗試的失敗讓他們認(rèn)識(shí)到點(diǎn)亮小燈泡并非他們想象中那么簡(jiǎn)單，反而成為了一項(xiàng)具有挑戰(zhàn)性的任務(wù)。然而，學(xué)生對(duì)于點(diǎn)亮小燈泡的興趣驅(qū)動(dòng)他們不斷地嘗試點(diǎn)亮小燈泡的連接方式。但是任務(wù)遠(yuǎn)遠(yuǎn)沒有結(jié)束，對(duì)于電在小燈泡中是如何流動(dòng)的，有的學(xué)生的想法是正負(fù)電的碰撞，像閃電一樣碰撞使燈泡亮起來(lái)等。這是他們對(duì)電的流動(dòng)路線即電路最樸素的觀點(diǎn)，教師適時(shí)給予評(píng)價(jià)。同時(shí)，教師最后要幫助他們正確認(rèn)識(shí)電流的路徑——電從電池的正極流出，經(jīng)過小燈泡，回到負(fù)極，形成一個(gè)完整的閉合回路，初步建立電路的概念，為后面幾課的學(xué)習(xí)奠定基礎(chǔ)。
科學(xué)概念目標(biāo)
1.只有電流流過燈絲時(shí)小燈泡才會(huì)發(fā)光。
2.利用電來(lái)點(diǎn)亮一只小燈泡需要一個(gè)包括電池、導(dǎo)線在內(nèi)的完整的閉合回路。
3.一個(gè)完整的電路可以使用相同的材料，而用不止一種方法建立起來(lái)。
4.電池兩端直接用導(dǎo)線連接在一起，就會(huì)發(fā)生短路。
科學(xué)探究目標(biāo)：
1.用電源、導(dǎo)線和小燈泡連接簡(jiǎn)單電路。
2.觀察、描述和記錄點(diǎn)亮小燈泡的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。
3.根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象對(duì)電流的流向做出大膽的想象與推測(cè)。
科學(xué)態(tài)度目標(biāo)
1.體會(huì)對(duì)周圍事物進(jìn)行有目的、細(xì)致地觀察的樂趣。
2.敢于根據(jù)現(xiàn)象做出大膽的想象與推測(cè)。
3.激發(fā)進(jìn)一步探究電的興趣。
科學(xué)、技術(shù)、社會(huì)與環(huán)境目標(biāo)
1.意識(shí)到電和我們的生產(chǎn)、生活息息相關(guān)，是重要的能源。
2.知道安全用電的重要性。
教學(xué)重點(diǎn)：在觀察了解小燈泡結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，探索點(diǎn)亮小燈泡的電路連接，敢于根據(jù)現(xiàn)象做出大膽的想象與推測(cè)。
教學(xué)難點(diǎn)：初步認(rèn)識(shí)電路的意義，理解電路中電流的流動(dòng)路線，正確連接電路點(diǎn)亮小燈泡。
為每組學(xué)生準(zhǔn)備：1只小燈泡，1節(jié)1.5v的干電池，2根導(dǎo)線，探究記錄單
教師準(zhǔn)備：小燈泡的剖面圖、剖開的燈泡的實(shí)物，一些電池和小燈泡的圖片板貼。
【教學(xué)流程圖】
1.聚焦生活
教師導(dǎo)語(yǔ)：經(jīng)過上節(jié)課的調(diào)查，我們發(fā)現(xiàn)電器需要通電才能工作，那電如何讓它們工作起來(lái)的呢？比如手電筒，打開開關(guān)，小燈泡就亮了，它是怎樣亮起來(lái)的？
（預(yù)設(shè)：電池里的電進(jìn)入燈泡，它就亮起來(lái)了。）
教師活動(dòng)：提煉觀點(diǎn)，聚焦任務(wù)，今天我們也嘗試自己來(lái)點(diǎn)亮小燈泡。（板書課題：點(diǎn)亮小燈泡）
設(shè)計(jì)意圖：了解學(xué)生的原有認(rèn)知，聚焦任務(wù)。
2.實(shí)踐探索
活動(dòng)一：觀察小燈泡
教師提問：這是小燈泡的結(jié)構(gòu)圖，你能觀察到它結(jié)構(gòu)上有什么特點(diǎn)嗎？小燈泡發(fā)光的部位是什么？
學(xué)生活動(dòng)：從外到內(nèi)觀察實(shí)物小燈泡，并對(duì)照解剖圖觀察小燈泡內(nèi)部結(jié)構(gòu)，重點(diǎn)觀察內(nèi)部各部分結(jié)構(gòu)如何連接的，推測(cè)各部分結(jié)構(gòu)有什么作用？
分享交流：
（1）玻璃泡：保護(hù)燈絲。
（2）燈絲：一種耐高溫的金屬絲，通電后能夠發(fā)光、發(fā)熱。
（3）金屬架：將燈絲架起來(lái)的部分，金屬架是由耐高溫并且導(dǎo)電的金屬絲制成。
（4）連接點(diǎn)：在金屬架的外部安裝了一個(gè)能夠?qū)щ?，帶有螺紋的金屬殼，用來(lái)保護(hù)、固定金屬架。金屬殼側(cè)面和下端有兩個(gè)凸起的小圓點(diǎn)，即連接點(diǎn)。
教師追問：兩根金屬架跟兩個(gè)連接點(diǎn)有什么關(guān)系呢？
補(bǔ)充介紹電池和導(dǎo)線的結(jié)構(gòu)：點(diǎn)亮小燈泡我們還需要另外兩個(gè)朋友的幫忙，導(dǎo)線和電池，瞧，看看他們的自我介紹。（PPT出示導(dǎo)線和電池的說明）
設(shè)計(jì)意圖：學(xué)生拿到材料也許很快就能使小燈泡亮起來(lái)，但是他們并不一定了解電路的真正意義。因此，先通過對(duì)電路中材料及其結(jié)構(gòu)進(jìn)行觀察和認(rèn)識(shí)，為下一步畫示意圖鋪路。另外，對(duì)連接點(diǎn)的觀察是重點(diǎn)也是難點(diǎn)，需要組織學(xué)生深入觀察連接點(diǎn)與金屬架的關(guān)系及其作用，為多種方法點(diǎn)亮小燈泡及其電流路徑分析奠定基礎(chǔ)。
活動(dòng)二：點(diǎn)亮小燈泡
教師引導(dǎo)：燈泡、導(dǎo)線和電池三者怎樣連接才能點(diǎn)亮小燈泡呢？請(qǐng)將你的方案畫下來(lái)。
學(xué)生活動(dòng)：將如何點(diǎn)亮小燈泡的方案畫下來(lái)。
任務(wù)說明：請(qǐng)小組領(lǐng)取材料，按照你的連接方案試一試，每種方案嘗試3次，哪些連接能夠讓小燈泡發(fā)光？在能發(fā)光的圖下面打勾。
教師說明：實(shí)驗(yàn)用的干電池電壓對(duì)于人體屬于安全電壓，手可以直接觸碰。
（學(xué)生活動(dòng)建議：有條件的為每?jī)晌粚W(xué)生準(zhǔn)備一份材料，讓每個(gè)學(xué)生都有動(dòng)手體驗(yàn)的機(jī)會(huì)。）
設(shè)計(jì)意圖：電池的電怎樣流到小燈泡的燈絲呢？學(xué)生各有各的想法，通過畫圖的方式幫助學(xué)生將想法顯性化，為后面的操作明確方向。他們的想法究竟是否正確，再通過實(shí)踐，進(jìn)行材料組裝驗(yàn)證。這里驗(yàn)證要求每種連接嘗試2-3次，目的是讓學(xué)生多次嘗試，反復(fù)檢驗(yàn)，確保實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)確，也便于他們觀察和思考。
3.研討發(fā)現(xiàn)
研討（1）：同學(xué)們有哪些連接方法能點(diǎn)亮小燈泡？哪些連接方法不能點(diǎn)亮小燈泡？
（板書：師生共同匯總呈現(xiàn)實(shí)驗(yàn)結(jié)果，用板貼的方式將能點(diǎn)亮小燈泡和不能點(diǎn)亮小燈泡的連接方式分類展示）
研討（2）：對(duì)比分析，你認(rèn)為小燈泡和電池怎么連接，小燈泡才能亮起來(lái)？
學(xué)生思考：觀察能點(diǎn)亮小燈泡的連接方法，尋找共同點(diǎn)并歸納小結(jié)出點(diǎn)亮小燈泡的規(guī)律。
（提示：教師事先將板貼中能夠點(diǎn)亮小燈泡的連接方式編號(hào)，并在學(xué)生思考后的理答中，幫助學(xué)生進(jìn)行歸類，再去尋找共同點(diǎn)，找出規(guī)律）
師生小結(jié)：要成功點(diǎn)亮小燈泡，小燈泡的一個(gè)連接點(diǎn)要直接或通過導(dǎo)線和電池的正極
相連接，而另一個(gè)連接點(diǎn)要直接或通過導(dǎo)線和電池的負(fù)極相連接，形成一個(gè)閉合的“圈”。
研討（3）：你能猜測(cè)一下電流在這個(gè)簡(jiǎn)單的電路中是怎樣流動(dòng)的呢？
（預(yù)設(shè)：電流從正極和負(fù)極同時(shí)出發(fā)到達(dá)燈絲，碰撞而點(diǎn)亮小燈泡；電流從正極出發(fā)，經(jīng)過燈絲，再回到負(fù)極；電流從負(fù)極流出，經(jīng)過燈絲，再回到正極……）
總結(jié)通路的概念：電流從電池的正極流出經(jīng)過燈絲，再回到電池的負(fù)極，形成一個(gè)完整的回路（或說“通路”）。
研討（4）：分析其他連接方式小燈泡為什么不能亮？有什么特點(diǎn)嗎？
（預(yù)設(shè)：學(xué)生觀察并運(yùn)用前面的規(guī)律嘗試小結(jié)——燈泡的兩個(gè)連接點(diǎn)沒有分別與電池的正負(fù)極連接。教師根據(jù)學(xué)生說的在板貼上標(biāo)記）
小結(jié)概念：
斷路：有些連接方式，電流無(wú)法流回負(fù)極，電路發(fā)生中斷，沒有連通的情況，稱為“斷路”。此時(shí)小燈泡不亮。
短路：有些連接方式電流從正極出來(lái)，沒有經(jīng)過小燈泡就直接流回了負(fù)極，沒有電流經(jīng)過燈絲，所以小燈泡不亮，這種連接方式被稱為“短路”。短路時(shí)，電池中的電會(huì)很快消耗完，并且導(dǎo)線和電池一瞬間就會(huì)發(fā)熱發(fā)燙，很容易引發(fā)安全事故，實(shí)驗(yàn)中，要避免出現(xiàn)短路。
設(shè)計(jì)意圖：學(xué)生的連接方法多樣，教師將學(xué)生在黑板上呈現(xiàn)的想法適當(dāng)進(jìn)行歸類處理，讓學(xué)生充分討論，進(jìn)行對(duì)比分析，發(fā)現(xiàn)能點(diǎn)亮和不能點(diǎn)亮的連接規(guī)律。在內(nèi)容的處理上，研討按通路→斷路→短路的順序，讓學(xué)生先理解了“通”以后，就會(huì)更容易理解“斷”，而“短路”對(duì)于學(xué)生而言較為抽象，可以放到最后再來(lái)講，為后面分析《電路出故障了》一課奠定知識(shí)基礎(chǔ)。最后要進(jìn)行安全用電教育，強(qiáng)調(diào)短路的危害，這是本單元的重點(diǎn)之一。
4、總結(jié)反思
教師提問：在探究中，操作上遇到了什么問題？可以怎么解決？
設(shè)計(jì)意圖：學(xué)生對(duì)學(xué)習(xí)的反思是一種重要能力，反思中發(fā)現(xiàn)這種操作點(diǎn)亮小燈泡的方式比較麻煩，能否有什么辦法固定各元件的連接位置，為下節(jié)課使用燈座和導(dǎo)線組裝簡(jiǎn)單電路做好鋪墊。
【板書說明】
教師提前打印多個(gè)小燈泡和電池的板貼，然后根據(jù)學(xué)生匯報(bào)，在黑板上匯總展示學(xué)生的連接方式，并進(jìn)行分類，學(xué)生通過觀察板書來(lái)總結(jié)規(guī)律。
【學(xué)生記錄單設(shè)計(jì)】

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2. 點(diǎn)亮小燈泡

版本： 教科版 (2017)

年級(jí)： 四年級(jí)下冊(cè)

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