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第14課
電路暗箱
（蘇教版）四年級(jí)
上
01
核心素養(yǎng)
內(nèi)容總覽
02
探究新知
03
課堂練習(xí)
04
活動(dòng)手冊(cè)
05
課堂總結(jié)
06
板書(shū)設(shè)計(jì)
核心素養(yǎng)
※知道什么是解暗箱。
01
02
※學(xué)會(huì)利用一一列舉策略，對(duì)電路暗箱進(jìn)行全面有序的檢測(cè)和記錄。
03
科學(xué)觀念
04
※根據(jù)觀察到的現(xiàn)象合理推測(cè)暗箱里的電路連接情況。重點(diǎn)
※有序地對(duì)4個(gè)觸點(diǎn)進(jìn)行檢測(cè)，做到不重復(fù)、不遺漏。難點(diǎn)
科學(xué)思維
探究實(shí)踐
態(tài)度責(zé)任
※能根據(jù)電路中燈泡的亮滅、明暗等情況，對(duì)暗箱里的電路連接情況進(jìn)行合理的推斷。
探究新知
活動(dòng)一 判斷導(dǎo)線的通斷
讓老師或同學(xué)兩手各握一根外觀相同的導(dǎo)線，其中有一根導(dǎo)線是斷開(kāi)的，另一根是連著的。怎樣判斷握在手心里的導(dǎo)線是連著的還是斷開(kāi)的
探究新知
分 析 由于兩根導(dǎo)線在外觀上無(wú)法觀察出好壞，因此我們可以借助電路檢測(cè)器進(jìn)行判斷。把兩根導(dǎo)線的兩端分別接入電路檢測(cè)器，小燈泡發(fā)光，說(shuō)明接入電路檢測(cè)器的導(dǎo)線能使電流通過(guò)，是連著的。否則，說(shuō)明接入電路檢測(cè)器的導(dǎo)線是斷開(kāi)的。
結(jié) 論 利用電路檢測(cè)器可以判斷導(dǎo)線的通斷，因此利用電路檢測(cè)器可以檢測(cè)電路中發(fā)生故障的位置。
探究新知
1.在簡(jiǎn)單電路中增加一節(jié)電池或一個(gè)小燈泡，觀察小燈泡的亮度有沒(méi)有變化。
活動(dòng)二 增加元件對(duì)電器的影響
實(shí)驗(yàn)材料:導(dǎo)線、小燈泡、電池、電池盒、開(kāi)關(guān)。
實(shí)驗(yàn)猜想:接入后可能會(huì)影響小燈泡的亮度。
探究新知
實(shí)驗(yàn)步驟:(1)連接一個(gè)簡(jiǎn)單電路。
(2)在簡(jiǎn)單電路中分別增加一節(jié)電池、增加一個(gè)小燈泡、同時(shí)增加一個(gè)小燈泡和一節(jié)電池。
探究新知
實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象:增加一節(jié)電池后，小燈泡的亮度變亮；增加一個(gè)小燈泡后，小燈泡的亮度變暗；同時(shí)增加一個(gè)小燈泡和一節(jié)電池后，小燈泡的亮度不變。
實(shí)驗(yàn)分析:這三種連接方式選擇的都是串聯(lián)的方式，增加一節(jié)電池后，電池電量變大，經(jīng)過(guò)小燈泡的電流變大，所以會(huì)使小燈泡的亮度變亮；增加一個(gè)小燈泡后，經(jīng)過(guò)小燈泡的電流變小，所以會(huì)使小燈泡的亮度變暗；而同時(shí)增加一個(gè)小燈泡和一節(jié)電池后，電路里的電流是不變的，所以不影響小燈泡的亮度。
探究新知
實(shí)驗(yàn)結(jié)論:增加一節(jié)電池或一個(gè)小燈泡都會(huì)影響小燈泡的亮度；同時(shí)增加一個(gè)小燈泡和一節(jié)電池，不會(huì)影響小燈泡的亮度。我們可以利用這個(gè)結(jié)論在下面的實(shí)驗(yàn)中設(shè)計(jì)電路檢測(cè)器來(lái)解暗箱。
探究新知
2.其他組合。
還可以用并聯(lián)的方式增加小燈泡或電池。當(dāng)在簡(jiǎn)單電路中并聯(lián)接入一個(gè)小燈泡或一節(jié)電池時(shí)，小燈泡的亮度不會(huì)發(fā)生變化。同時(shí)并聯(lián)一個(gè)小燈泡和一節(jié)電池時(shí)，小燈泡的亮度也不會(huì)發(fā)生變化。
探究新知
探究簡(jiǎn)單電路中小燈泡亮度的變化規(guī)律
探究新知
科學(xué)零距離 串聯(lián)與并聯(lián)
我們已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，在電路中使用兩節(jié)電池時(shí)，電池有兩種不同的連接方式：使用兩個(gè)小燈泡時(shí)，小燈泡也有兩種不同的連接方式。這兩種不同的連接方式分別稱為串聯(lián)和并聯(lián)。
串聯(lián) 并聯(lián)
探究新知
串聯(lián)和并聯(lián)
探究新知
活動(dòng)三 解電路暗箱
1.制作電路檢測(cè)器。
制作材料:小燈泡、小燈座、導(dǎo)線、電池盒和電池。
制作方法:(1)在電池盒的兩端各連接好一根導(dǎo)線，把電池安裝在電池盒里。
(2)用連接電池盒的兩根導(dǎo)線的另一端分別接觸小燈泡，確定能使小燈泡發(fā)光。
探究新知
實(shí)驗(yàn)方法:3~5名同學(xué)一組，其中一名同學(xué)設(shè)計(jì)電路暗箱，其他同學(xué)利用電路檢測(cè)器設(shè)法解開(kāi)暗箱里的電路連接情況。
實(shí)驗(yàn)材料:暗箱、導(dǎo)線、電路檢測(cè)器。
實(shí)驗(yàn)步驟:(1)把電路檢測(cè)器的兩個(gè)檢測(cè)頭分別連接暗箱的觸點(diǎn)A和觸點(diǎn)B，觀察電路檢測(cè)器的小燈泡是否發(fā)光。再將兩個(gè)檢測(cè)頭互換位置，觀察小燈泡發(fā)光情況是否發(fā)生變化。
探究新知
(3)把小燈泡安裝在小燈座上。
(4)把小燈座的一個(gè)接線頭連接一根單獨(dú)的導(dǎo)線，另一個(gè)接線頭與連接電池盒的一根導(dǎo)線相連。
要點(diǎn)提示
將簡(jiǎn)單電路中小燈座上的一根導(dǎo)線拆下來(lái)，另外再連上一根導(dǎo)線，這就是我們的電路檢測(cè)器。
探究新知
2.解電路暗箱。
電路暗箱內(nèi)可能有幾種情況，觸點(diǎn)之間可能連接導(dǎo)線、小燈泡或電池等，也可能什么都沒(méi)有連接，根據(jù)電路檢測(cè)器上小燈泡的變化可以判斷電路暗箱里的電路連接情況。
探究新知
(2)將兩個(gè)檢測(cè)頭分別按照A-B、B-A、A-C、C-A、A-D、D-A、B-C、C-B、B-D、D-B、C-D、D-C的順序進(jìn)行檢測(cè)，將觀察到的現(xiàn)象記錄在實(shí)驗(yàn)表格中。
小燈泡的變化 接點(diǎn) A-B B-A A-C C-A A-D D-A B-C C-B B-D D-B V-D D-C
亮 √ √ √ √ √ √
不亮 √ √ √ √ √ √
更亮
更暗 √ √ √ √
探究新知
實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象:在連接A和B、A和D之間時(shí)，小燈泡都會(huì)亮，但是會(huì)更暗一些；在連接A和C、B和C、C和D之間時(shí)，小燈泡都不亮；在連接B和D之間時(shí)，小燈泡會(huì)亮，而且亮度不變。
實(shí)驗(yàn)分析:通過(guò)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象“更暗一些”可以知道 A和B、A和D之間連接了一個(gè)小燈泡，而B(niǎo)和D之間小燈泡亮度不變，說(shuō)明A和B之間連接了一個(gè)小燈泡，B和D之間連接了一根導(dǎo)線；A和C、B和C、C和D之間小燈泡都是不亮的，所以A和C、B和C、C和D之間是斷開(kāi)的。
探究新知
實(shí)驗(yàn)結(jié)論:通過(guò)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象可以得出這樣的結(jié)論，A和B之間連接了一個(gè)小燈泡，B和D之間連接了一根導(dǎo)線，剩下的地方都是斷開(kāi)的。
3.畫(huà)出電暗箱里的電路圖，并解釋出現(xiàn)這幾種檢測(cè)結(jié)果的原因。
探究新知
解釋原因:小燈泡亮，說(shuō)明電路是通的，觸點(diǎn)間有電路元件；小燈泡不亮，說(shuō)明電路是斷的，觸點(diǎn)間可能什么也沒(méi)有，也可能有一個(gè)斷開(kāi)或損壞的電路元件；小燈泡更亮，說(shuō)明觸點(diǎn)間可能串聯(lián)進(jìn)了一節(jié)電池；小燈泡更暗，說(shuō)明觸點(diǎn)間可能串聯(lián)進(jìn)了一個(gè)小燈泡；小燈泡亮度基本沒(méi)有變化，說(shuō)明很可能只是一段導(dǎo)線，或是并聯(lián)進(jìn)了電池或小燈泡。
探究新知
解電路暗箱
課堂練習(xí)
1.[填空]我們可以用_________________來(lái)檢測(cè)暗箱中的電路。
2.[判斷]當(dāng)我們把小燈泡接入電路檢測(cè)器中時(shí)，電路檢測(cè)器中的小燈泡雖然是亮的，但是會(huì)比較暗。( )
3.[判斷]在解暗箱的實(shí)驗(yàn)中，種實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象只能對(duì)應(yīng)一種連接方法。( )
4.[選擇]電路檢測(cè)器電池的正極與暗箱中電池的負(fù)極相連，電路檢測(cè)器的負(fù)極與暗箱中電池的正極相連，電路檢測(cè)器的小燈泡( )。
A.正常發(fā)光 B.不發(fā)光 C.發(fā)光且比平時(shí)亮
電路檢測(cè)器
C
√
×
課堂練習(xí)
5.[選擇]用電路檢測(cè)器解暗箱,連接A-B時(shí)，小燈泡發(fā)光，連接B-A時(shí)，小燈泡不發(fā)光，這說(shuō)明暗箱中可能有( )。
A.小燈泡 B.電池 C.開(kāi)關(guān)
6.[選擇]根據(jù)檢測(cè)記錄，可以判斷出檢測(cè)的是接線盒( )。
B
B
活動(dòng)手冊(cè)
活動(dòng)手冊(cè)
課堂總結(jié)
本課我們通過(guò)能夠自主制作電路檢測(cè)器，并能根據(jù)之前的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象判斷出暗箱里的電路連接情況。在進(jìn)行暗箱檢測(cè)時(shí)，要根據(jù)自己的假設(shè)為暗箱的檢測(cè)安排好檢測(cè)順序，使需要檢測(cè)的部分不遺漏。意識(shí)到合理安排它們的重要性，形成縝密的邏輯思維。
板書(shū)設(shè)計(jì)
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【課堂無(wú)憂】新課標(biāo)同步備課 四年級(jí)科學(xué)上冊(cè)（蘇教版）
14.電路暗箱 （教學(xué)教案）
核心素養(yǎng)
科學(xué)觀念：※知道什么是解暗箱。
科學(xué)思維：※學(xué)會(huì)利用一一列舉策略，對(duì)電路暗箱進(jìn)行全面有序地檢測(cè)和記錄。
探究實(shí)踐：※能根據(jù)電路中燈泡的亮滅、明暗等情況，對(duì)暗箱里的電路連接情況進(jìn)行合理的推斷。
態(tài)度責(zé)任：※根據(jù)觀察到的現(xiàn)象合理推測(cè)暗箱里的電路連接情況。重點(diǎn)
※有序地對(duì)4個(gè)觸點(diǎn)進(jìn)行檢測(cè)，做到不重復(fù)、不遺漏。難點(diǎn)
教學(xué)內(nèi)容
本課是在前兩課學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)上讓學(xué)生根據(jù)觀察到的現(xiàn)象合理推測(cè)暗箱內(nèi)的情況，關(guān)注學(xué)生的科學(xué)思維，重在科學(xué)探究與工程實(shí)踐操作。本課教學(xué)內(nèi)容包括三個(gè)活動(dòng)：活動(dòng)一，創(chuàng)設(shè)問(wèn)題情境，通過(guò)判斷握在手心里的導(dǎo)線是連的還是斷的，知道什么是解暗箱，知道可以在不打開(kāi)暗箱的前提下解暗箱。同時(shí)，這一活動(dòng)能夠讓學(xué)生回憶前兩課的學(xué)習(xí)過(guò)程，聯(lián)想到用簡(jiǎn)單電路來(lái)檢測(cè)導(dǎo)線是否完好。活動(dòng)二，讓學(xué)生在連接簡(jiǎn)單電路的基礎(chǔ)上，增加一節(jié)電池或一個(gè)小燈泡，比較兩種連接方式的不同實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，為接下來(lái)的解電路暗箱做鋪墊。活動(dòng)三，讓學(xué)生設(shè)計(jì)一個(gè)有4個(gè)觸點(diǎn)的電路暗箱并由其他同學(xué)來(lái)檢測(cè)，以此培養(yǎng)學(xué)生的邏輯思維能力和合作探究能力。這三個(gè)活動(dòng)緊緊圍繞解電路暗箱這一核心任務(wù)，從初識(shí)電路暗箱，到了解暗箱中可能的情況，最后設(shè)計(jì)并解電路暗箱，教學(xué)中應(yīng)當(dāng)更多地關(guān)注學(xué)生動(dòng)手操作、記錄、解釋、反思的過(guò)程。在這個(gè)過(guò)程中讓學(xué)生學(xué)會(huì)解暗箱的思想與方法，當(dāng)下次遇到類似的暗箱時(shí)，可以借助一些外顯的現(xiàn)象推測(cè)暗箱內(nèi)部情況，并作出合理的解釋。
教學(xué)準(zhǔn)備
教師材料：導(dǎo)線、檢測(cè)記錄表。
學(xué)生分組材料：組成簡(jiǎn)單電路所需要的導(dǎo)線、電池、小燈泡等，有4個(gè)觸點(diǎn)的電路暗箱，檢測(cè)記錄表。
教學(xué)過(guò)程
活動(dòng)一 判斷導(dǎo)線的通斷
讓老師或同學(xué)兩手各握一根外觀相同的導(dǎo)線，其中有一根導(dǎo)線是斷開(kāi)的，另一根是連著的。怎樣判斷握在手心里的導(dǎo)線是連著的還是斷開(kāi)的？
分 析 由于兩根導(dǎo)線在外觀上無(wú)法觀察出好壞，因此我們可以借助電路檢測(cè)器進(jìn)行判斷。把兩根導(dǎo)線的兩端分別接入電路檢測(cè)器，小燈泡發(fā)光，說(shuō)明接入電路檢測(cè)器的導(dǎo)線能使電流通過(guò)，是連著的。否則，說(shuō)明接入電路檢測(cè)器的導(dǎo)線是斷開(kāi)的。
結(jié) 論 利用電路檢測(cè)器可以判斷導(dǎo)線的通斷，因此利用電路檢測(cè)器可以檢測(cè)電路中發(fā)生故障的位置。
設(shè)計(jì)意圖：
用簡(jiǎn)單電路檢測(cè)裝置檢測(cè)導(dǎo)線是否完好，便于學(xué)生初步了解電路暗箱概念和解電路暗箱的方法。
活動(dòng)二 增加元件對(duì)電器的影響
1.在簡(jiǎn)單電路中增加一節(jié)電池或一個(gè)小燈泡，觀察小燈泡的亮度有沒(méi)有變化。
實(shí)驗(yàn)材料：導(dǎo)線、小燈泡、電池、電池盒、開(kāi)關(guān)。
實(shí)驗(yàn)猜想：接入后可能會(huì)影響小燈泡的亮度。
實(shí)驗(yàn)步驟：(1）連接一個(gè)簡(jiǎn)單電路。
（2）在簡(jiǎn)單電路中分別增加一節(jié)電池、增加一個(gè)小燈泡、同時(shí)增加一個(gè)小燈泡和一節(jié)電池。
實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：增加一節(jié)電池后，小燈泡的亮度變亮；增加一個(gè)小燈泡后，小燈泡的亮度變暗；同時(shí)增加一個(gè)小燈泡和一節(jié)電池后，小燈泡的亮度不變。
實(shí)驗(yàn)分析：這三種連接方式選擇的都是串聯(lián)的方式，增加一節(jié)電池后，電池電量變大，經(jīng)過(guò)小燈泡的電流變大，所以會(huì)使小燈泡的亮度變亮；增加一個(gè)小燈泡后，經(jīng)過(guò)小燈泡的電流變小，所以會(huì)使小燈泡的亮度變暗；而同時(shí)增加一個(gè)小燈泡和一節(jié)電池后，電路里的電流是不變的，所以不影響小燈泡的亮度。
實(shí)驗(yàn)結(jié)論：增加一節(jié)電池或一個(gè)小燈泡都會(huì)影響小燈泡的亮度；同時(shí)增加一個(gè)小燈泡和一節(jié)電池，不會(huì)影響小燈泡的亮度。我們可以利用這個(gè)結(jié)論在下面的實(shí)驗(yàn)中設(shè)計(jì)電路檢測(cè)器來(lái)解暗箱。
2.其他組合。
還可以用并聯(lián)的方式增加小燈泡或電池。當(dāng)在簡(jiǎn)單電路中并聯(lián)接入一個(gè)小燈泡或一節(jié)電池時(shí)，小燈泡的亮度不會(huì)發(fā)生變化。同時(shí)并聯(lián)一個(gè)小燈泡和一節(jié)電池時(shí)，小燈泡的亮度也不會(huì)發(fā)生變化。
設(shè)計(jì)意圖：
在簡(jiǎn)單電路中接入不同的元件，觀察外顯的現(xiàn)象，為下面的解電路暗箱做必要的鋪墊，降低解暗箱的難度。
活動(dòng)三 解電路暗箱
1.制作電路檢測(cè)器。
制作材料：小燈泡、小燈座、導(dǎo)線、電池盒和電池。
制作方法：(1）在電池盒的兩端各連接好一根導(dǎo)線，把電池安裝在電池盒里。
（2）用連接電池盒的兩根導(dǎo)線的另一端分別接觸小燈泡，確定能使小燈泡發(fā)光。
（3）把小燈泡安裝在小燈座上。
（4）把小燈座的一個(gè)接線頭連接一根單獨(dú)的導(dǎo)線，另一個(gè)接線頭與連接電池盒的一根導(dǎo)線相連。
2.解電路暗箱。
電路暗箱內(nèi)可能有幾種情況，觸點(diǎn)之間可能連接導(dǎo)線、小燈泡或電池等，也可能什么都沒(méi)有連接，根據(jù)電路檢測(cè)器上小燈泡的變化可以判斷電路暗箱里的電路連接情況。
實(shí)驗(yàn)方法：3~5名同學(xué)一組，其中一名同學(xué)設(shè)計(jì)電路暗箱，其他同學(xué)利用電路檢測(cè)器設(shè)法解開(kāi)暗箱里的電路連接情況。
實(shí)驗(yàn)材料：暗箱、導(dǎo)線、電路檢測(cè)器。
實(shí)驗(yàn)步驟：(1）把電路檢測(cè)器的兩個(gè)檢測(cè)頭分別連接暗箱的觸點(diǎn)A和觸點(diǎn)B，觀察電路檢測(cè)器的小燈泡是否發(fā)光。再將兩個(gè)檢測(cè)頭互換位置，觀察小燈泡發(fā)光情況是否發(fā)生變化。
（2）將兩個(gè)檢測(cè)頭分別按照A-B、B-A、A-C、C-A、A-D、D-A、B-C、C-B、B-D、D-B、C-D、D-C的順序進(jìn)行檢測(cè)，將觀察到的現(xiàn)象記錄在實(shí)驗(yàn)表格中。
小燈泡的變化 接點(diǎn)
A-B B-A A-C C-A A-D D-A B-C C-B B-D D-B V-D D-C
亮 √ √ √ √ √ √
不亮 √ √ √ √ √ √
更亮
更暗 √ √ √ √
實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：在連接A和B、A和D之間時(shí)，小燈泡都會(huì)亮，但是會(huì)更暗一些；在連接A和C、B和C、C和D之間時(shí)，小燈泡都不亮；在連接B和D之間時(shí)，小燈泡會(huì)亮，而且亮度不變。
實(shí)驗(yàn)分析：通過(guò)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象“更暗一些”可以知道 A和B、A和D之間連接了一個(gè)小燈泡，而B(niǎo)和D之間小燈泡亮度不變，說(shuō)明A和B之間連接了一個(gè)小燈泡，B和D之間連接了一根導(dǎo)線；A和C、B和C、C和D之間小燈泡都是不亮的，所以A和C、B和C、C和D之間是斷開(kāi)的。
實(shí)驗(yàn)結(jié)論：通過(guò)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象可以得出這樣的結(jié)論，A和B之間連接了一個(gè)小燈泡，B和D之間連接了一根導(dǎo)線，剩下的地方都是斷開(kāi)的。
3.畫(huà)出電暗箱里的電路圖，并解釋出現(xiàn)這幾種檢測(cè)結(jié)果的原因。
解釋原因：小燈泡亮，說(shuō)明電路是通的，觸點(diǎn)間有電路元件；小燈泡不亮，說(shuō)明電路是斷的，觸點(diǎn)間可能什么也沒(méi)有，也可能有一個(gè)斷開(kāi)或損壞的電路元件；小燈泡更亮，說(shuō)明觸點(diǎn)間可能串聯(lián)進(jìn)了一節(jié)電池；小燈泡更暗，說(shuō)明觸點(diǎn)間可能串聯(lián)進(jìn)了一個(gè)小燈泡；小燈泡亮度基本沒(méi)有變化，說(shuō)明很可能只是一段導(dǎo)線，或是并聯(lián)進(jìn)了電池或小燈泡。
設(shè)計(jì)意圖：
利用所給的電路元件設(shè)計(jì)制作一個(gè)簡(jiǎn)單的電路暗箱，并利用表格工具有序進(jìn)行檢測(cè)，便于學(xué)生掌握解電路暗箱的具體方法；學(xué)生自己設(shè)計(jì)暗箱并檢測(cè)，這既是一個(gè)科學(xué)探究活動(dòng)，也是一個(gè)工程實(shí)踐活動(dòng)，形成了一個(gè)小的STEM項(xiàng)目。
活動(dòng)手冊(cè)
課堂總結(jié)
本課我們通過(guò)能夠自主制作電路檢測(cè)器，并能根據(jù)之前的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象判斷出暗箱里的電路連接情況。在進(jìn)行暗箱檢測(cè)時(shí)，要根據(jù)自己的假設(shè)為暗箱的檢測(cè)安排好檢測(cè)順序，使需要檢測(cè)的部分不遺漏。意識(shí)到合理安排它們的重要性，形成縝密的邏輯思維。
板書(shū)設(shè)計(jì)
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