資源簡介

【電路】單元解讀
教科版四年級培訓
1
電路單元概念分析
2
電路單元認知特點
3
電路單元解讀
目錄
CONTENTS
【電路】單元概念分析
1
6.4.3電是重要的能源，但有時也具有危險性。
6.4.1
電路是包括電源在內的閉合回路，電路的通斷可以被控制。
一、科學課程標準關于電的主要概念和課程內容
01
6.4.2
有的材料容易導電，而有的材料不容易導電。
1.物體具有一定的特征，材料具有一定的性能。
2.水是一種重要而常見的單一物質。
3.空氣是一種常見而重要的混合物質。
4.物體的運動可以用位置、快慢和方向來描述。
5.力作用于物體，可以改變物體的形狀和運動狀態。
6.機械能、聲、光、電、熱、磁是能量的不同表現形式。
主要概念：6.4電可以在特定物質中流動，電是日常生活中不可缺少的一種能源。
單元涉及的
主要概念有兩個：
概念1、6
電是能量的表現形式
電的學習目標集中在3-4學段。四年級的學生從一年級開始上科學課，已經連續學習4年了，學生對科學的理解、對科學問題的理性思考都有很大進步，可以引導他們綜合的認識電、電路和電能。
主要概念（電能），依然是上位概念。“電”作為能量的形式、不用去做理論上的分析——不用過多的思考電的本質是什么，更多的關注實操層面解決問題，這是學生容易接受和感受到的。如果老師們希望了解電能的定量表達，可參考【聲音】單元解讀中相關解釋。
01
課程內容（6.4.1-3）更多的需要在實踐層面上理解
用科學實踐的觀點去理解和把握【電路】單元的教學，嘗試帶領學生進入真實的科學實踐課堂。
結合“技術與工程”領域的目標要求——讓學生有機會綜合所學知識，體會“做”的成功和樂趣，并愿意通過“動手做”解決問題。
02
【電】和【電路】變化
07版教材單元題目是【電】，當對電作出解釋時，電荷、靜電就出現了，這是老課標要求的。
20版按照課標要求，去掉了靜電和電荷部分，也不需要理解什么是電，顯然，用【電路】更準確。
03
二、課程內容和學段目標的簡單分析
01
科學實踐的八個類型：
1.提出問題和明確需要解決的難題。
2.建立和使用模型。
3.設計和實施調查研究。
4.分析和解釋數據。
5.利用數學和計算思維。
6.建構解釋和設計解決方案。
7.基于證據進行論證。
8.獲取、評估和交流信息。
【電路】單元的認知特點
——思維、邏輯、方法
2
1.關注學生原有認知
3.滲透科學實踐的觀點
2.概念理解高于實操層面
對學生原有認知的了解是單元學習的基礎。第1課在頭腦風暴的討論中，將學生已有認知和學習期許記錄下來。班級記錄表需要貫穿單元學習始終。
從第二課開始，用4課（2-5）研究電路。目的是要建立電路的概念——電路是允許電流通過的完整的閉合回路。概念的建構用了大量的實驗，實操性很強。
電路概念建構的過程是理性的思維的過程——假設、推理、判斷等，一直伴隨在實驗和操作的整個過程。
電路概念的建立，在理解中獲得的，超越了實操層面。
用科學實踐代替科學探究便于理解科學的本質。
科學實踐追求更加真實的教學，如：
在真實的實踐中理解科學。
在教學設計中采取系統的觀點——用理性思維認識事物。
建立新型的師生交流模式和相應的規范。
【電路】單元認知特點分析
02
{5C22544A-7EE6-4342-B048-85BDC9FD1C3A}電路
1
電和我們的生活
2
點亮小燈泡
3
簡易電路
4
電路出故障了
5
里面是怎樣連接的
6
導體和絕緣體
7
電路中的開關
8
模擬安裝照明電路
【電路】單元解讀
——教與學建議
3
單元首頁說明
背景是愛迪生在實驗室的一幅圖，不用考察其真偽。
1.電燈的發明和正式進入家庭是有時間差的。
1879年，愛迪生用碳化纖維做燈絲，大大延長了白熾燈的使用壽命，電燈才能走進千家萬戶，所謂“愛迪生點亮了世界上的第一盞電燈”寓意在此。
實際上白熾燈真正發明的時間要早得多。1840-1850年期間，白熾燈就已經出現了。英國發明家斯旺1860年就發明了世界上第一盞碳絲電燈。到1875年左右，白熾燈的壽命已經有40小時。但是作為價廉物美、經久耐用、有實用價值的電燈則是愛迪生的碳化纖維作燈絲、進入家庭的燈。
事實上，愛迪生對電氣時代最大的貢獻是供電系統的建立，這才是導致更多不同用途的電器陸續出現的原因。
2.單元首頁不足百字，闡述了本單元學習的核心內容和概念理解。
電在人們生活中應用得越來越廣泛，是基于人類對電的不斷探究。
【電路】單元的研究更多的基于事實，不追求對電的本質理解（電荷）。所以用【電路】取代07版教材中【電】這一名稱，并且按照課標要求，刪去了靜電部分。
單元首頁——科學的觀察視角
03
第一課
電和我們的生活
了解初始想法，關注有關電的問題
1.把學習的起點定位在學生原有認知上
用討論的方式，了解學生所知道的關于電的知識以及他們想學習的知識。這是第一課的主要任務。
建議使用“頭腦風暴”的方法，全班同學一起討論，教師隨時記錄在班級記錄表上。使用“頭腦風暴法”討論問題時，需要讓學生知道他們所有的想法都會被承認，而且沒有人會對其他人的想法提出批評。
關于用電安全的提示要貫穿整個單元的教學。
2.調查家中使用的電器
這是一個很寬泛的調查活動，調查的目的是為了發現生活離不開各種電器，無論是大型的電器（冰箱、電視……）還是小電器（電燈、電話、小型電子產品……），同時，認識電源、發現電源的種類是不同的。
3.研討的問題也可以與【探索】1結合起來。
03
第二課
點亮小燈泡
03
07版
與07版比較，20版將學習周期與教學實踐統一起來了，邏輯線索更加清晰，變化如下：
20版在【聚焦】中先要思考小燈泡的連接方法，再畫一畫連接的示意圖。
對小燈泡構造的觀察，20版更加強調對“發光部位”以及各部分的作用（功能）的觀察。
對四幅連接圖的思考，20版顯然更細致、更深入。
想過小燈泡是怎樣發光的嗎？
找一找小燈泡的發光點、連接點都在在哪里，能找到幾個連接點。
發現點亮小燈泡的原因：
電池——
導線——
電流經的路徑——
手電筒怎樣亮起來的？
你能點亮小燈泡嗎？
小燈泡發光是有個閉合的回路
聚焦
【探索】1
第二課
點亮小燈泡（1）
03
電是看不見的，但是借助電路學生會看見小燈泡亮了，有電了。
思考怎樣用導線和電池讓小燈泡亮起來。
——滲透了“電流動需要一個路徑”
第二課
點亮小燈泡（2）
觀察現象
03
【探索】2
嘗試點亮小燈泡——哪些幾種方法能點亮、哪些方法不能點亮。
能點亮小燈泡的連接需要畫出示意圖。
【研討】
1.展示小組的實驗記錄表，畫連接圖是主要的記錄方式。可以指導學生將連接點加重描黑，便于更清楚的看到連接部位。
2.分析能點亮小燈泡的連接；判斷四幅連接圖的對錯。在教學中可將這四幅圖轉換成簡圖，便于判斷和推測。
3.是對本課核心問題的總結。分析電路的特點，形成電路是一個回路的初步概念。
第三課
簡易電路
電路概念形成的核心課
【聚焦】
點亮小燈泡的過程，學生獲得了一些關于電路的經驗，這時再來組裝一個真正的電路。
【探索】
1.利用電池盒、燈座、導線夾組裝電路。
清楚關鍵的連接和必要的組成元件是什么。
2.在組裝的電路中加個開關。
嘗試用開關控制電路的通與斷。
3.畫電路連接圖。
在記錄表中畫一畫連接圖。可以嘗試用簡單的符號或簡筆畫表示電器元件。
【研討】
1.在完成的電路連接圖中，用箭頭標出電流的路徑，連接點用圓點標出來。需要讓學生知道的是電按照一個方向流動即可。
2.在電路中嘗試用其他的元件代替燈泡，發展學生對電路的認識。
本課只用一張記錄表，記錄學生對電路的理解。
03
分析問題、解決問題的實踐課
【聚焦】
進一步明確電路的特點（概念）。
建立在電路是個回路基礎上的問題設定和解決辦法。
【探索】
1.探討在哪些情況下，電路不能正常工作。怎樣發現故障、怎樣解決故障，要鼓勵學生思考他們可以想到的所有方法。
2.做電路檢測器，體驗檢測手段可以解決面臨的問題。
3.實地檢測，并補充檢測記錄。
03
第四課
電路出故障了
【研討】
匯報檢驗過程以及排除方法。
強調安全用電——用電路檢測器只能在實驗室里檢測簡易電路，不能用來檢測220V的電路。
第5課
里面是怎樣連接的
用分析和解釋數據的方式，體現科學實踐的基本觀點
【聚焦】
聚焦問題是考察學生對“電路是允許電流通過的完整的閉合回路”這一單元最重要的概念的理解程度。每個學生都要清楚，本課的任務是要檢測一個電路暗盒、并要作出解釋。
【探索】
檢測一個電路暗盒，推測里面可能的連接方式。需要經歷的思維過程如下：
1.先組裝電路檢測器，并確認其工作正常。
2.分析一個電路暗合接線柱可能存在的連接狀況。
3.按照活動手冊1的提示，設計一個測試系統——預測可能會有多少種連接方式，確定合理的測試順序。
【研討】
1.推測接線盒內的連接方式。要引導學生把可能的連接都考慮到。
2.用同樣的思路和方法，嘗試考慮5、6接線柱的連接可能。
03
電器設備本身就是一個“黑匣子”，我們只能看到它們外面的樣子，而難以看到它的內部結構。但不管多么復雜的用電器，都是由一些簡單電路通過不同的連接方式組合而成的。
有了前面幾課的研究基礎，本課的討論就比較容易了……
【聚焦】
導體和絕緣體的特征：電流能否通過。
【探索】
教學中注意以下幾點：
提示學生檢測前先檢查電路檢測器是否能正常工作。
建議先識別一個物體的導電性，如回形針，并做安全提示。
增加對某些兩可之間物體（材料）導電性的分析，如：帶有塑料皮的回形針、鉛筆芯、漆包線、雙腳書釘等。
【研討】
1.檢測結果與預測進行對比，特別注意那些檢測結果不一樣的材料，分析原因，形成共識。
2.討論形成導體和絕緣體的認知。
3.分析物品的導電特點。
03
第6課
導體和絕緣體
第7課
電路中的開關
【聚焦】
了解開關是怎樣控制電路的通與斷。
制作一個簡易的開關。
【探索】
1.觀察小開關
發現小開關結構特點——組成材料、控制功能等，了解開關如此重要！
2.觀察真實的開關
發現開關的工作機制。可以讓學生作進一步的思考：在信息化時代，如果沒有了開關，電器設備會是什么狀況？
3.制作開關
【研討】
1.展示與交流制作方法。
2.嘗試更多做開關的方法。
03
【拓展】
嘗試用一個雙向開關或兩個開關控制兩個小電燈——組裝紅綠燈裝置。原理上是用開關來控制兩個電路。
啟發學生思考在紅綠燈的中間亮起一盞黃燈的辦法。實際上是要解決用開關控制三個電路的問題。
第8課
模擬安裝照明電路
03
這是一節關于電路學習的總結課。
【電路】單元滲透了很多“技術與工程”領域的觀點，是典型的科學實踐課。
教學中建議用STEM學習方式來豐富學習內涵。
【聚焦】
總結與應用
【探索】
1.設計照明電路方案
畫平面圖，標出物品擺放的位置。
畫電路圖——2個小燈泡、2個開關的電路圖。
2.交流設計方案（完善和改進）
3.模擬安裝
4.交流分享
1.用好教師用書和活動手冊
教材是教學文本的統稱，包括教科書、教師用書、學習手冊等。教科書主要是通過文字和圖片傳遞科學教育的各種信息，圖片和文本都是有內涵、有教學研究價值的。
教師用書在對圖片的解釋和教學的指導上是最具說服力的，是教師完成教學任務最基本的依據。所以，用好教師用書是第一要務。教學的至始至終都應該研究好教師用書。
學生活動手冊是學生學習科學的抓手。手冊里的各種記錄表不僅反映了科學學習的過程，也體現了學生學習程度和學，不可或缺，教學中需要指導學生用好活動手冊。
2.用科學實踐和“技術與工程”領域的觀點指導教學
在【電路】單元的各種實踐活動（實驗）中，要引導學生運用邏輯推理、分析判斷等看待每一個實踐活動，將理性思維貫穿到整個電路概念的形成與建立過程中。同時，一定要格外重視用電的安全和安全教育。
2點建議：
03

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