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2.7《电路中的开关》
（教科版）四年级
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2.7《电路中的开关》
《生活中的开关》（展示电灯、风扇、电磁炉的开关操作），“这些电器怎么‘听指挥’？是什么元件控制它们工作/停止？”
新知导入
这些电器之所以能 “听指挥”，是因为里面都有一个关键元件 —— 开关。开关通过控制电路的通与断来决定电器的工作或停止。当我们按下开关时，电路接通，电流能顺利通过，电器就开始工作；当开关断开时，电路中断，电流无法流动，电器就停止运行。不同电器的开关外形不同，但作用都一样，都是控制电流的 “指挥官”。
聚焦
生活中，我们能安全、方便地使用各种电器，是因为有一个重要的元件控制着电流的通和断，这个元件就是开关。电路中的开关怎样控制电流的通与断？
探究新知
电路中的开关通过改变电路的连接状态来控制电流的通与断。当开关闭合时，内部的金属触点接触，使电路形成完整的回路，电流可以顺利通过，电器开始工作；当开关断开时，金属触点分离，电路被切断，电流无法流动，电器停止工作。开关的这种结构让我们能够安全、方便地控制电器的运行与停止。
1.观察小开关。这个开关的制作使用了哪些材料，这些材料有什么作用？把这个小开关连接到电路里，观察开关是怎样控制电流的通与断的。
2.观察生活中常见的开关。想一想这些开关是怎样控制电路中电流的通与断的。
3.做个回形针开关。
像图中那样，用小木板、回形针和图钉做一个简易小开关。
回形针伸开放在木板上，用笔在伸开的回形针两端各描一个点作为标记。
先把一枚图钉固定在木板的一个描点上，再用图钉把回形针大的一端固定在木板的另外一个描点上。
把回形针开关连接到电路中，看看它能不能控制小灯泡的亮与不亮。
1.回形针开关是怎样控制电流的通与断的？
回形针开关利用了导体与绝缘体的组合来控制电流。当回形针被按下，与木板上的金属触点接触时，电路形成通路，电流可以顺利通过，小灯泡就会亮起；当回形针抬起，与金属触点分离时，电路中断，电流无法流动，小灯泡就会熄灭。它通过简单的接触与分离，实现了对电流通断的控制。
2.我们通常将那些容易导电的物体称为导体，将不容易导电的物体称为绝缘体。在检测的物体中，哪些是导体，哪些是绝缘体？
可以用图钉、薄铜片和硬纸板制作一个简易开关。先把两枚图钉固定在硬纸板上，再把薄铜片的一端用图钉固定，另一端搭在另一枚图钉上。当铜片按下接触两枚图钉时，电路接通；抬起铜片时，电路断开。这个开关的特点是制作材料易得，操作灵活，能直观展示开关的工作原理。
将红色、绿色玻璃纸分别包在小灯泡外面，并将它们与电池、导线、回形针开关连接起来，做成红绿灯。试着用我们制作的回形针开关控制这组红绿灯。
如果想在红灯变绿灯、绿灯变红灯的中间再亮起一盏黄灯，应该怎么办？
课堂练习
选择题
1. 开关的核心作用是（ ）
A. 装饰电路 B. 控制电流通断 C. 增加亮度
2. 回形针开关中，回形针属于（ ）
A. 导体 B. 绝缘体 C. 都不是
3. 电路“通路”时，小灯泡会（ ）
A. 熄灭 B. 发光 C. 不确定
B
B
A
判断题
1. 所有金属都是导体。（ ）
2. 绝缘体在任何情况下都不会导电。（ ）
3. 电路检测器可以检测220V家庭电路。（ ）
×
√
×
课堂总结
这节课我们认识了开关——它是控制电流通断的元件，回形针开关靠导体（回形针、图钉）的接触/分离来连通、断开电路。我们还动手做了开关、红绿灯，知道了开关要用到导体和绝缘体。生活里的开关让用电更安全方便哦！
板书设计
2. 7 电路中的开关
核心作用：控制电流通断
回形针开关原理：
接触 → 通路 → 灯亮
分离 → 断路 → 灯灭
材料特点：导体（连通）+ 绝缘体（安全）
拓展：红绿灯（多开关控制多电路）
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教科版四年级科学下册核心素养教学设计
教材分析
本课是小学科学“电”单元的核心内容，通过“聚焦-探索-研讨-拓展”的结构，以“开关控制电流通断”为核心，结合生活实例、简易开关制作（回形针开关）、红绿灯拓展等活动，将抽象的“电流通断”转化为可操作、可观察的实践活动，既衔接了“简单电路”的前知，也为后续“电路应用”奠定基础。
学情分析
四年级学生已认识简单电路（电池、导线、小灯泡），对“开关控制电器”有生活经验，但对“开关如何控制电流”的原理缺乏认知；动手能力较强，但操作中易忽视电路连接的规范性；对“材料导电性”的概念需要具象化引导。
核心素养分析
科学观念：知道开关是控制电路通断的元件，了解导体、绝缘体在开关中的作用。 科学思维：通过观察、制作活动，归纳“开关通断电流”的规律，初步建立“结构决定功能”的思维。 探究实践：能独立完成回形针开关的制作与电路测试，能基于现象分析开关的工作原理。 态度责任：感受开关在生活中的重要性，养成规范操作、安全用电的意识。
教学重点
认识开关的作用，掌握回形针开关控制电流通断的原理。
教学难点
理解“开关通过导体连接/断开电路”的本质，能解释不同开关的工作逻辑。
教具准备
教师教具：生活开关实物（电灯开关、风扇开关）、回形针开关示范模型、红绿灯拓展装置、教学视频（《生活中的开关》）。 学生学具：小木板、回形针、图钉、电池、导线、小灯泡、灯座、红绿玻璃纸。 教学过程（需准备视频：《生活中的开关》）
教学过程
教学环节 教师活动、学生活动以及设计意图
一、导入新课 教师活动：播放视频《生活中的开关》（展示电灯、风扇、电磁炉的开关操作），提问：“这些电器怎么‘听指挥’？是什么元件控制它们工作/停止？” 学生活动：观看视频，结合生活经验回答“开关”。 设计意图：从生活实例切入，激活学生经验，引出课题“电路中的开关”。
二、讲授新课 （一）聚焦 教师活动：出示简单电路（无开关），演示“手动接/拆导线控制灯泡亮灭”，提问：“这样控制电路方便吗？开关为什么能安全、方便地控制电流？” 学生活动：观察演示，讨论“手动控制的缺点”，明确“开关是控制电流通断的核心元件”。 设计意图：通过对比，聚焦“开关的作用”，引发探究兴趣。 （二）探索 1. 观察小开关 教师活动：展示简易小开关（含导体、绝缘体材料），提问：“这个开关用了哪些材料？它们有什么作用？”指导学生将开关接入电路，观察“开关闭合/断开时灯泡的变化”。 学生活动：观察开关材料（如金属片<导体>、塑料底座<绝缘体>），分组连接电路，记录“开关闭合→灯泡亮，开关断开→灯泡灭”的现象。 设计意图：通过观察与实践，初步感知“开关通过材料的导电性控制电路”。 2. 制作回形针开关 教师活动：示范回形针开关的制作步骤（描点→固定图钉→连接电路），强调“图钉、回形针是导体”，指导学生操作并测试。 学生活动：按步骤制作开关，将其接入电路，反复操作回形针，观察“回形针接触图钉→电路通（灯亮），回形针离开→电路断（灯灭）”。 设计意图：通过动手制作，具象化理解“开关通断的原理”。 （三）研讨 1. 回形针开关的原理 教师活动：提问“回形针开关怎么控制电流通断？”引导学生结合“导体连接”的现象总结。 学生活动：分享观察结果，归纳“回形针（导体）与图钉（导体）接触时，电路形成通路，电流通过；分离时，电路断路，电流停止”。 设计意图：提炼原理，培养归纳思维。 2. 其他材料制作开关 教师活动：提问“能用塑料片、金属夹等材料做开关吗？它们的特点是什么？” 学生活动：小组讨论并尝试（如用金属夹夹导线），总结“开关需要‘导体部分（连通电路）+绝缘体部分（操作安全）’”。 设计意图：拓展思维，深化“材料导电性”的认知。 （四）拓展：制作红绿灯 教师活动：展示红绿玻璃纸包裹的灯泡，指导学生用回形针开关控制“红灯亮/绿灯亮”，追问“加黄灯的话，需要怎么改进？” 学生活动：分组制作红绿灯电路，测试开关控制效果；讨论“加黄灯需要增加一组灯泡+开关，或用多触点开关控制”。 设计意图：应用知识，提升实践与创新能力。
三、课堂练习 选择题 1. 开关的核心作用是（ ） A. 装饰电路 B. 控制电流通断 C. 增加亮度 2. 回形针开关中，回形针属于（ ） A. 导体 B. 绝缘体 C. 都不是 3. 电路“通路”时，小灯泡会（ ） A. 熄灭 B. 发光 C. 不确定 判断题 1. 开关只能用金属材料制作。（ ） 2. 回形针离开图钉时，电路是通路。（ ） 3. 开关断开时，电流无法在电路中流动。（ ）
四、课堂小结 这节课我们认识了开关——它是控制电流通断的元件，回形针开关靠导体（回形针、图钉）的接触/分离来连通、断开电路。我们还动手做了开关、红绿灯，知道了开关要用到导体和绝缘体。生活里的开关让用电更安全方便哦！
板书设计
7. 电路中的开关 核心作用：控制电流通断 回形针开关原理： 接触 → 通路 → 灯亮 分离 → 断路 → 灯灭 材料特点：导体（连通）+ 绝缘体（安全） 拓展：红绿灯（多开关控制多电路）
教学反思
成功之处 1. 以“生活-实践-原理”的逻辑展开，符合四年级学生认知，动手活动充分调动了兴趣； 2. 通过“对比演示（手动接导线vs开关）”聚焦问题，高效引出核心概念。 不足之处 1. 部分学生制作回形针开关时，图钉固定不牢固，影响电路测试效率； 2. 研讨“其他开关材料”时，对“绝缘体的安全作用”强调不足。 教学建议 1. 提前准备预处理的木板（预打孔），降低制作难度； 2. 增加“触摸塑料开关底座（绝缘体）vs金属片（导体）”的体验，强化“安全用电”认知。
21世纪教育网 www.21cnjy.com 精品试卷·第 2 页 （共 2 页）
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