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《我来做灯泡》教学设计
教材及学情分析?
在教学本课之前，教师已经引导孩子们感受了五彩缤纷的灯光，了解了灯的故事，以及灯的历史，调查了现代多种多样的灯具。学生们明确了灯是人类征服黑夜的一大发明。电灯的发明，又是人类照明告别传统、走向现代的标志和转折点。那么电灯是怎样亮起来的呢？这是一个学生很容易提出的问题，同时也是一个教师引导学生像科学家一样研究问题的契合点。要解决这个问题关键是灯丝，当初爱迪生将1600多种耐热发光材料逐一实验，终于发现了合适的灯丝材料，这才有了电灯。让我们像爱迪生一样，开展一次“怎样让电灯亮起来”的实验活动吧。实验顺理成章的开始。实验之后教材还设计了设计新灯具版块，带领孩子体验从发明灯丝到设计灯具的整个过程，使孩子们的探究能力、创新能力得到发展。?
学生在三年级的时候通过小学科学课程已经接触过电的相关知识，认识电路的基本组件，并能用一些基本组件连接一个简单电路，能区分导体和绝缘体。教师需要带领学生回顾这些知识，为本实验打下知识基础。?
教学改进要点?
原实验是探究灯丝的材料、长短、粗细与灯泡的发光亮度、持续发光时间之间关系的对比实验，需要控制变量，所以灯丝取材上要求比较严格，需要各种实验室专用金属丝，而这些不是小学实验室的常用器材；另外，灯泡的发光亮度和持续发光时间受电压、电量的影响，如果用实验室配备的电源，电流比较大，实验不好控制；如果用干电池做电源，控制干电池电量的多少又成为一个难题。总之，此实验对于小学五年级的孩子来说难度比较大，就整个教学内容来说价值比较单一。?
我结合综合实践与创新活动的学科特点，在原实验的基础上进行了改进，把它设计成了一个“做中学，学中悟”的STEM课程。以制作灯泡这一工程问题为主轴，融合技术、数学与科学的相关知识，带领学生由观察白炽灯和小电珠开始，通过小组合作、自主探究，不但完成了原实验的教学目标，而且降低了实验难度，学生整合知识的能力得到了培养。?
另外我选用了两端带夹子的导线，降低了学生操作过程中难度；?
教学目标???
（一）知识与技能?
了解白炽灯的工作原理；能选择合适的材料做出自己满意的灯泡，明白白炽灯用钨丝做灯丝的缘由，以及不同瓦数的白炽灯灯丝的长度和粗细不相同。?
（二）过程与方法?
能够设计制作小灯泡的方案，动手制作灯泡并进行检验、调试；能够根据实验结果，猜测、查证得出白炽灯用钨丝做灯丝的原因。?
（三）情感态度与价值观?
体验科学探究的乐趣，能在活动中克服困难，完成预定的任务；能从不同的角度思考问题，追求创新。愿意与他人合作，积极参与交流和讨论。?
重点难点??
带领学生探究白炽灯的工作原理，从而体验科学探究的乐趣，培养其科学探究能力、创新精神，发展学生的核心素养。?
教学准备?
观察用材：白炽灯泡、小电珠?
制作用材：锥形瓶、平底烧瓶、试管、粗铜丝、粗铁丝、各种型号的胶塞、钢丝球、易
拉罐、细铜丝、锡纸、剪刀、尖嘴钳、锥子、直尺；?
检验用材：开关、干电池、电池盒、带夹子的导线、护目镜；?
测量用材：剪刀、尖嘴钳、直尺、黄色卡纸、铅笔、圆珠笔、放大镜????
?教学过程?
（一）创设情境，确定任务?
通过讲述爱迪生发明灯泡的故事，激发学生的探究欲望，提出像爱迪生一样制作一个能发光的电灯泡的任务。?
（二）查阅资料，整理问题?
学生通过观察白炽灯和小电珠实物、到图书馆查阅资料、上网搜集资料等多种途径，了解关于白炽灯结构及相关的知识，整理出以下要解决的问题：?
1.?灯丝接通电源之后能够发光，可以选择哪些材料？?
2.?玻璃泡需要是透明的，并且因为灯丝发光的同时也发热，可以选择哪些器材充当？?
3.?金属架既要导电，又要起到固定灯丝和连接导线的作用，选择什么材料，怎么安装？?
4.?灯泡里面的空间是密闭的，怎样达到这种效果？?
（三）小组交流，设计方案?
（四）选取材料，动手制作?
学生根据本组设计的方案选取合适的材料，开始制作自己设计的作品。?
预设第1小组学生的制作过程：?
1.?清点制作灯泡所需要的器材；?
2.?先用锥子在胶塞靠近边缘的位置扎一个孔，然后用尺子量出1厘米的距离再扎一个孔；?
3.?把两根长度都是6cm、直径1.5mm的铜丝分别穿进两个孔内，留出1cm的距离；?
4.?从钢丝纤维上剪下稍长的一段，先把一端固定在支架的一端，用尖嘴钳夹死，然后用直尺量出1cm的长度记好标记，从记标记的位置把钢丝纤维固定在支架的另一端；?
5.?小心地把带钢丝纤维的支架放入锥形瓶中，盖好胶塞，一个灯泡就做好了。?其他小组与第一组的制作过程雷同，都根据自己设计的方案，制作出自己满意的作品。???
（五）检验并调试作品?
学生将自己制作的灯泡接通电源，检验灯泡是否能发亮，如果能发亮，则进一步关注持续发光时间；如果不能发亮则进行讨论改进。?
预设用钢丝纤维做灯丝的小组检验过程：
?（1）把电池盒连接好，顺次放好电池；?
（2）把电池的正极与灯泡正极的连接点连接，电池的负极与灯泡负极的连接点连接；?
（3）发现灯泡真的亮了，但是只能看到一条发红的线，亮度不够明显。?
（4）小组讨论解决办法。?
（5）用黑色卡纸粘成了一个“黑屋子”，把灯泡放到“黑屋子”里面，灯泡的发光效果明显起来。?
2.预设用细铜丝和锡纸作为灯丝的小组，经过多次的调试，指导他们把把调试结果列成了表格。?
（六）集体交流，深入思考?
全班交流发现的实验现象，得出一致意见：灯泡的发光亮度和持续发光时间与电压、电量和灯丝的材料有关；当前者都相同时，发光亮度又与灯丝的长度和横截面积有关。?
引导学生总结出用钢丝纤维做灯丝，发光亮度比较高，持续发光时间比较长；用锡纸做灯丝，发光亮度极高，但持续发光时间短；用细铜丝做灯丝，受电压、电量影响太大，灯丝容易断开；?
进一步引导孩子提出，检验过程中使用的电源一般是4节干电池，才1.5×4=6v的电压，而生活照明用电一般是220v的电压，选用这些材料肯定不合适，那么生活中白炽灯泡都是用什么做灯丝的呢？（钨丝）钨丝有哪些性质适合做灯丝呢？不同瓦数的白炽灯灯丝的长度和粗细相同吗？?
（七）回归现实，探寻奥秘?
1.?提示学生借阅人教版九年级物理课本，开始从课本中查阅有关电的知识，从而得到明白，材料不同，电阻的大小不同，做灯丝的材料需要的电阻比较大；而且电流通过灯丝时产生热量，温度达2000摄氏度以上，所以作为灯丝的材料熔点必须高，才不会在通电时快速融化。而钨丝正好具备这样的性质。?
还可以引导学生通过百度百科搜索“钨丝”，查出了钨丝的化学稳定性强、高温下机械强度高、蒸发率低，如果给灯泡里充上微量氮气，还能阻止钨在高温下的蒸发。这些都有利于用做灯丝。?
2.?为了研究不同瓦数的白炽灯灯丝的长度和粗细是否相同，孩子们找来小电珠以及同一厂家、同一批号的不同瓦数的白炽灯泡。首先进行了对比观察，发现小电珠的灯丝比以上几种瓦数的白炽灯泡的灯丝都明显的短且细。但几种不同瓦数的白炽灯泡对比不够明显。怎么办呢？?
教师指导孩子们用剪刀把白炽灯泡从螺口处轻轻的翘起，用尖嘴钳小心地把金属螺纹剥开、去掉，露出玻璃罩的封口。接着小心地把玻璃罩封口处捅破、敲碎，取出灯丝。亲眼看看钨丝。他们会发现灯丝呈钢灰色，有弹性。?
怎样准确的测量灯丝的长度呢？?
找来一张黄色的卡纸，先在卡纸上画好标记起点的两条线；?
然后把40W的灯丝小心地沿着线捋直，标记好终点的位置；?
用圆珠笔把表示灯丝长度的线段画好，并用直尺测量出线段的长度；?
（4）用同样方法，测量出90W灯丝的长度；?
（5）通过比较发现：90W的白炽灯灯丝比40W的白炽灯灯丝长；?
把两种灯丝放在一起用500倍的放大镜观察它们的粗细，90W的白炽灯灯丝比40W的白炽灯灯丝粗。?
最后得出结论：不同瓦数的白炽灯灯丝的长度和粗细不同，瓦数大的灯丝比瓦数小的灯丝长且粗。??????
（八）提出新问题?
师：关于灯你还有哪些想探究的问题？?
生：我发现为了节能、环保，白炽灯泡正逐步退出历史舞台，被节能灯、led灯取代，那么他们的工作原理又是怎样的呢？将来还会有什么更节能、环保的电灯问世？?
引发了孩子的思考，本活动在问题中结束。?
教学反思?
为了很好的掌握、调整学生的情况，教师设计了学生综合实践活动评价表，针对活动过程中的每个环节，都进行了自评、互评和教师评价，最后根据过程中的评价得出综合评价。?
在整个活动过程中孩子们的参与度极高，探究热情激昂，他们的动手操作能力、解决问题的能力、与人合作的能力等都得到了很大的提高；同时科学观念、科学探究、科学思维以及科学态度与责任等核心素养也得到了提升。这是一次成功的尝试，也是为以后开展更多的综合实践活动奠定了基础。

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