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1、【电路】单元解读 教科版四年级培训1电路单元概念分析2 电路单元认知特点3电路单元解读目录CONTENTS【电路】单元概念分析16.4.3电是重要的能源，但有时也具有危险性。6.4.1 电路是包括电源在内的闭合回路，电路的通断可以被控制。一、科学课程标准关于电的主要概念和课程内容016.4.2 有的材料容易导电，而有的材料不容易导电。1.物体具有一定的特征，材料具有一定的性能。2.水是一种重要而常见的单一物质。3.空气是一种常见而重要的混合物质。4.物体的运动可以用位置、快慢和方向来描述。5.力作用于物体，可以改变物体的形状和运动状态。6.机械能、声、光、电、热、磁是能量的不同表现形式。主要概
2、念：6.4电可以在特定物质中流动，电是日常生活中不可缺少的一种能源。单元涉及的主要概念有两个：概念1、6电是能量的表现形式u电的学习目标集中在3-4学段。四年级的学生从一年级开始上科学课，已经连续学习4年了，学生对科学的理解、对科学问题的理性思考都有很大进步，可以引导他们综合的认识电、电路和电能。u主要概念（电能），依然是上位概念。“电”作为能量的形式、不用去做理论上的分析不用过多的思考电的本质是什么，更多的关注实操层面解决问题，这是学生容易接受和感受到的。如果老师们希望了解电能的定量表达，可参考【声音】单元解读中相关解释。01 课程内容（6.4.1-3）更多的需要在实践层面上理解u用科学实践
3、的观点去理解和把握【电路】单元的教学，尝试带领学生进入真实的科学实践课堂。u结合“技术与工程”领域的目标要求让学生有机会综合所学知识，体会“做”的成功和乐趣，并愿意通过“动手做”解决问题。02【电】和【电路】变化u07版教材单元题目是【电】，当对电作出解释时，电荷、静电就出现了，这是老课标要求的。u20版按照课标要求，去掉了静电和电荷部分，也不需要理解什么是电，显然，用【电路】更准确。03二、课程内容和学段目标的简单分析01科学实践的八个类型：1.提出问题和明确需要解决的难题。2.建立和使用模型。3.设计和实施调查研究。4.分析和解释数据。5.利用数学和计算思维。6.建构解释和设计解决方案。7
4、.基于证据进行论证。8.获取、评估和交流信息。【电路】单元的认知特点思维、逻辑、方法21.关注学生原有认知3.渗透科学实践的观点2.概念理解高于实操层面 对学生原有认知的了解是单元学习的基础。第1课在头脑风暴的讨论中，将学生已有认知和学习期许记录下来。班级记录表需要贯穿单元学习始终。u从第二课开始，用4课（2-5）研究电路。目的是要建立电路的概念电路是允许电流通过的完整的闭合回路。概念的建构用了大量的实验，实操性很强。u电路概念建构的过程是理性的思维的过程假设、推理、判断等，一直伴随在实验和操作的整个过程。u电路概念的建立，在理解中获得的，超越了实操层面。u用科学实践代替科学探究便于理解科学的
5、本质。u科学实践追求更加真实的教学，如：在真实的实践中理解科学。在教学设计中采取系统的观点用理性思维认识事物。建立新型的师生交流模式和相应的规范。【电路】单元认知特点分析02电路1电和我们的生活2点亮小灯泡3简易电路4电路出故障了5里面是怎样连接的6导体和绝缘体7电路中的开关8模拟安装照明电路【电路】单元解读教与学建议3单元首页说明背景是爱迪生在实验室的一幅图，不用考察其真伪。1.电灯的发明和正式进入家庭是有时间差的。u1879年，爱迪生用碳化纤维做灯丝，大大延长了白炽灯的使用寿命，电灯才能走进千家万户，所谓“爱迪生点亮了世界上的第一盏电灯”寓意在此。u实际上白炽灯真正发明的时间要早得多。18
6、40-1850年期间，白炽灯就已经出现了。英国发明家斯旺1860年就发明了世界上第一盏碳丝电灯。到1875年左右，白炽灯的寿命已经有40小时。但是作为价廉物美、经久耐用、有实用价值的电灯则是爱迪生的碳化纤维作灯丝、进入家庭的灯。u事实上，爱迪生对电气时代最大的贡献是供电系统的建立，这才是导致更多不同用途的电器陆续出现的原因。2.单元首页不足百字，阐述了本单元学习的核心内容和概念理解。 u电在人们生活中应用得越来越广泛，是基于人类对电的不断探究。u【电路】单元的研究更多的基于事实，不追求对电的本质理解（电荷）。所以用【电路】取代07版教材中【电】这一名称，并且按照课标要求，删去了静电部分。单元首
7、页科学的观察视角03 第一课 电和我们的生活 了解初始想法，关注有关电的问题1.把学习的起点定位在学生原有认知上u用讨论的方式，了解学生所知道的关于电的知识以及他们想学习的知识。这是第一课的主要任务。u建议使用“头脑风暴”的方法，全班同学一起讨论，教师随时记录在班级记录表上。使用“头脑风暴法”讨论问题时，需要让学生知道他们所有的想法都会被承认，而且没有人会对其他人的想法提出批评。u关于用电安全的提示要贯穿整个单元的教学。2.调查家中使用的电器u这是一个很宽泛的调查活动，调查的目的是为了发现生活离不开各种电器，无论是大型的电器（冰箱、电视）还是小电器（电灯、电话、小型电子产品），同时，认识电源、
8、发现电源的种类是不同的。3.研讨的问题也可以与【探索】1结合起来。03第二课 点亮小灯泡0307版与与07版比较，版比较，20版将学习周期与教学实践统一起来了，逻辑线索更加清晰，变化如下：版将学习周期与教学实践统一起来了，逻辑线索更加清晰，变化如下：u20版在【聚焦】中先要思考小灯泡的连接方法，再画一画连接的示意图。版在【聚焦】中先要思考小灯泡的连接方法，再画一画连接的示意图。u对小灯泡构造的观察，对小灯泡构造的观察，20版更加强调对版更加强调对“发光部位发光部位”以及各部分的作用（功能）的观察。以及各部分的作用（功能）的观察。u对四幅连接图的思考，对四幅连接图的思考，20版显然更细致、更深入
9、。版显然更细致、更深入。 u 想过小灯泡是怎样发光的吗？u 找一找小灯泡的发光点、连接点都在在哪里，能找到几个连接点。u发现点亮小灯泡的原因：电池导线电流经的路径手电筒怎样亮起来的？你能点亮小灯泡吗？小灯泡发光是有个闭合的回路聚焦【探索】1第二课 点亮小灯泡（1）03u电是看不见的，但是借助电路学生会看见小灯泡亮了，有电了。u思考怎样用导线和电池让小灯泡亮起来。 渗透了“电流动需要一个路径”第二课第二课 点亮小灯泡（点亮小灯泡（2 2） 观察现象03【探索】2u尝试点亮小灯泡哪些几种方法能点亮、哪些方法不能点亮。u能点亮小灯泡的连接需要画出示意图。【研讨】1.展示小组的实验记录表，画连接图是主
10、要的记录方式。可以指导学生将连接点加重描黑，便于更清楚的看到连接部位。2.分析能点亮小灯泡的连接；判断四幅连接图的对错。在教学中可将这四幅图转换成简图，便于判断和推测。3.是对本课核心问题的总结。分析电路的特点，形成电路是一个回路的初步概念。第三课 简易电路电路概念形成的核心课【聚焦】点亮小灯泡的过程，学生获得了一些关于电路的经验，这时再来组装一个真正的电路。【探索】1.利用电池盒、灯座、导线夹组装电路。u 清楚关键的连接和必要的组成元件是什么。2.在组装的电路中加个开关。u尝试用开关控制电路的通与断。3.画电路连接图。u在记录表中画一画连接图。可以尝试用简单的符号或简笔画表示电器元件。【研讨
11、】1.在完成的电路连接图中，用箭头标出电流的路径，连接点用圆点标出来。需要让学生知道的是电按照一个方向流动即可。2.在电路中尝试用其他的元件代替灯泡，发展学生对电路的认识。本课只用一张记录表，记录学生对电路的理解。03分析问题、解决问题的实践课【聚焦】u 进一步明确电路的特点（概念）。u建立在电路是个回路基础上的问题设定和解决办法。【探索】1.探讨在哪些情况下，电路不能正常工作。怎样发现故障、怎样解决故障，要鼓励学生思考他们可以想到的所有方法。2.做电路检测器，体验检测手段可以解决面临的问题。3.实地检测，并补充检测记录。03第四课 电路出故障了 【研讨】u汇报检验过程以及排除方法。u强调安全
12、用电用电路检测器只能在实验室里检测简易电路，不能用来检测220V的电路。第5课 里面是怎样连接的 用分析和解释数据的方式，体现科学实践的基本观点【聚焦】 聚焦问题是考察学生对“电路是允许电流通过的完整的闭合回路”这一单元最重要的概念的理解程度。每个学生都要清楚，本课的任务是要检测一个电路暗盒、并要作出解释。【探索】检测一个电路暗盒，推测里面可能的连接方式。需要经历的思维过程如下：1.先组装电路检测器，并确认其工作正常。2.分析一个电路暗合接线柱可能存在的连接状况。3.按照活动手册1的提示，设计一个测试系统预测可能会有多少种连接方式，确定合理的测试顺序。【研讨】1.推测接线盒内的连接方式。要引导
13、学生把可能的连接都考虑到。2.用同样的思路和方法，尝试考虑5、6接线柱的连接可能。03电器设备本身就是一个“黑匣子”，我们只能看到它们外面的样子，而难以看到它的内部结构。但不管多么复杂的用电器，都是由一些简单电路通过不同的连接方式组合而成的。 有了前面几课的研究基础，本课的讨论就比较容易了【聚焦】导体和绝缘体的特征：电流能否通过。【探索】教学中注意以下几点：u提示学生检测前先检查电路检测器是否能正常工作。u建议先识别一个物体的导电性，如回形针，并做安全提示。u增加对某些两可之间物体（材料）导电性的分析，如：带有塑料皮的回形针、铅笔芯、漆包线、双脚书钉等。【研讨】1.检测结果与预测进行对比，特别
14、注意那些检测结果不一样的材料，分析原因，形成共识。2.讨论形成导体和绝缘体的认知。3.分析物品的导电特点。03第6课 导体和绝缘体第7课 电路中的开关【聚焦】u了解开关是怎样控制电路的通与断。u制作一个简易的开关。【探索】1.观察小开关u发现小开关结构特点组成材料、控制功能等，了解开关如此重要！2.观察真实的开关u发现开关的工作机制。可以让学生作进一步的思考：在信息化时代，如果没有了开关，电器设备会是什么状况？3.制作开关【研讨】1.展示与交流制作方法。2.尝试更多做开关的方法。03【拓展】u尝试用一个双向开关或两个开关控制两个小电灯组装红绿灯装置。原理上是用开关来控制两个电路。u启发学生思考
15、在红绿灯的中间亮起一盏黄灯的办法。实际上是要解决用开关控制三个电路的问题。第8课 模拟安装照明电路03u这是一节关于电路学习的总结课。u【电路】单元渗透了很多“技术与工程”领域的观点，是典型的科学实践课。u教学中建议用STEM学习方式来丰富学习内涵。【聚焦】u总结与应用【探索】1.设计照明电路方案u画平面图，标出物品摆放的位置。u画电路图2个小灯泡、2个开关的电路图。2.交流设计方案（完善和改进）3.模拟安装4.交流分享1.用好教师用书和活动手册u 教材是教学文本的统称，包括教科书、教师用书、学习手册等。教科书主要是通过文字和图片传递科学教育的各种信息，图片和文本都是有内涵、有教学研究价值的。u教师用书在对图片的解释和教学的指导上是最具说服力的，是教师完成教学任务最基本的依据。所以，用好教师用书是第一要务。教学的至始至终都应该研究好教师用书。u学生活动手册是学生学习科学的抓手。手册里的各种记录表不仅反映了科学学习的过程，也体现了学生学习程度和学习水平，不可或缺，教学中需要指导学生用好活动手册。2.用科学实践和“技术与工程”领域的观点指导教学在【电路】单元的各种实践活动（实验）中，要引导学生运用逻辑推理、分析判断等看待每一个实践活动，将理性思维贯穿到整个电路概念的形成与建立过程中。同时，一定要格外重视用电的安全和安全教育。2点建议：03
