资源简介

小学科学单元作业设计
一、单元内容与教材分析
（一）单元内容
基本 学科 年级 学期 教材版本 单元名称
信息 科学 四年级 第二学期 教科版 电路
单元 自然单元 重组单元
组织方式
序 号 课时名称 对应教材内容
1 第二单元第一课 电和我们的生活
2 第二单元第二课 点亮小灯泡
3 第二单元第三课 简易电路
课时 4 第二单元第四课 电路出故障了
信息
5 第二单元第五课 里面是怎么连接的
6 第二单元第六课 导体和绝缘体
7 第二单元第七课 电路中的开关
8 第二单元第八课 模拟安装照明电路
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（二）教材分析
1.知识框架
2.单元内容内在逻辑分析
从本单元开始，学生将学习有关电的知识。本单元将借助导线、灯泡、电池等电器元件和一系列的探究活动，帮助学生初步建立“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”的科学概念。
本单元结构严密，课时安排顺序遵循了学生的认知发展规律，将通过认识电路、电流、开关、电路检测器、导体、绝缘体这一系列探究活动，帮助学生全面认识、构建电路的相关概念。
本单元教学过程中，教师对安全用电教育贯穿始终，特别强调：220伏的家用交流电是很危险的，绝对不能直接用家里或学校电源插座中的交流电做实验。
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（三）学情分析
基础知识：教科版将“电”单元的学习，安排在四年级下学期进行。对于学生来说，该单元有关电、电路和电能的知识是全新的学习领域。
能力水平：四年级的学生从一年级开始上科学课，已经连续学习3年多了，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。
生活经验：四年级的学生对于电与电路的认识并不是一片空白，他们接触过生活中的很多用电器，也可能尝试操作过用干电池做电源的一些电动玩具，知道用电器必须通电才能工作，开关可以控制用电器的工作，但是他们还没有形成对电路的科学认识，不清楚用电器必须形成一个闭合回路才能工作。
二、单元学习目标
学习内容 3—4 年级学习目标
材料具有一定的性能。 描述某些材料的导电性、透明程度等
性能，说出它们的主要用途。
电路是包括电源在内的闭合回路，电 说出电源、导线、用电器和开关是构
路的通断可以被控制。 成电路的必要元件，说明形成电路的
条件；解释切断闭合回路是控制电路
的一种方法。
有的材料容易导电，而有的材料不容 知道有些材料是导体，容易导电；有
易导电。 些材料是绝缘体，极不易导电。
电是重要的能源，但有时也具有危险 列举电的重要用途。
性。
知道雷电、高压电、交流电会对人体
产生伤害；知道安全用电的常识。
工程和技术产品改变了人们的生产和 举例说出制造技术、运输技术、建筑
生活。 技术、能源技术、生化技术、通信技
术的产品。
技术发明常蕴含着一定的科学原理。 知道一些著名工程师、发明家的研究
事迹，了解他们的设计和发明过程。
工程是科学和技术为基础的系统性工 举例说出，一项工程运用到的科学技
作。 术和原理，如汽车刹车系统的设计中
运用到的科学与技术。
工程的关键是设计。 知道工程设计的基本步骤包括明确问
题、确定方案、设计制作、改进完善
等。
针对一个具体的任务，按照设计的基
本步骤来设计一个产品或完成指定的
任务。
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三、单元作业目标
1.基于日常生活中的观察，知道电是我们生产和生活中的重要能源，同时了解安全用电的知识。
2.认识小灯泡的构造，知道利用电来点亮小灯泡需要一个完整闭合电路，初步构建电路概念。
3.让学生了解并学会使用新的装置——小灯座和电池盒，会用导线连接完整的电路点亮小灯泡，并能画出简易电路图；知道电从电池的正极经过导线和用电器返回到电池的负极，就组成了一个完整的电路。
4.能应用电路检测器检测并排除电路中的故障；加强安全用电教育，强调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的家用电路。
5.能用电路检测器检测接线盒内电路的连接情况，在检测中理解如果电能从一点流到另一点，这两点之间就构成了一个通路；使用科学方法进行测试活动，运用比较、分析、推理解决实际问题。
6.掌握导体、绝缘体的科学概念，认识导电性是材料的基本属性之一；养成安全用电的意识。
7.了解开关的结构是由导体和绝缘体构成，其工作原理是通过开关的断开和闭合来控制电路的通与断；理论联系实际，能够制作一个简单的开关。
8.通过生活中的观察和已学习的电路知识，按要求设计电路，并根据设计安装出电路。
四、单元作业整体设计思路
1.研读课程标准，理清教学内容，把握教学重难点，分析教学背景与学情；
2.作业设计原则：科学性、探究性、逻辑性、趣味性
3.制订单元学习目标和作业目标；
4.作业设计基本流程：明确作业目标、架构作业类型、选取情境素材、设定问题任务、设计评价标准和方式。
5.评价主体：教师。
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五、课时作业
第一课时
1.作业内容
（1）基础巩固
① 冰冰准备了生活中常见物品的图片，请你仔细观察，其中属于电源的是（ ）
②下列做法中，属于安全用电行为的是（ ） A.用湿手触摸用电器和开关B.移动电器前，先切断电源C.用湿布清洁用电器表面灰尘D.用插座中的电做实验
③生活中使用的电都是由电源提供的，请完成下面的家用电器记录表。
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（2）情景探究
冰冰和墩墩找出家里3月份的电费缴费单进行比较。冰冰发现，墩墩家该月电费比自己家要少花费八十多元。冰冰好奇地问：“墩墩，你们家平时在节约用电上，有哪些小妙招？”墩墩开心地说了七八招。冰冰连忙说：“谢谢，墩墩！”
同学们，请结合你们家日常节约用电情况，猜猜墩墩都说了哪些小妙招？并在下面横线处，至少写出三条节约用电小妙招与大家分享。
（3）知识小链接
《2.1.1 电源的种类》（选做，感兴趣的同学可以在课外进行自主学习）
2.时间要求：10分钟
3.评价设计
参考答案或提示：（1）①D ②B ③洗衣机：电厂，清洗衣服；计算器：电池，计算；电脑：电厂，查阅资料、文化生活等（合理即可）【因为现在的电脑种类繁多，此题以题目中的实物图为准】 （2）合理即可4.作业分析与设计意图
基础巩固部分第一题是认识生活中的电源，通过学生的识别，找出电源，知道电源是一种能源，它能驱动用电器做很多工作。第二题是安全用电方面，把生活中最常见的不安全用电行为放在一起让学生来辨别，知道电在给我们的生活带来便利的同时，也具有危险性，安全用电就显得尤为重要，以此来培养学生的安全用电意识。第三题是通过调查家中的用电器，进一步了解不同的用电器所需要的电源是不同的，电器的作用也不一样，以此来培养学生的科学探究能力，分析问题和解决问题的能力。情景探究部分是通过创设的情境，让学生思考节约用电小妙招，培养学生节约用电，绿色生活的好习惯。
知识小链接：《电源的种类》。短片具体讲述了电源以及电源的种类，包含了生活中常见的电源，以图片展现的方式让学生更好地对电源形成系统性的认识。
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第二课时
1.作业内容
（1）基础巩固
①请仔细观察图，补充小灯泡的结构名称，并通过连线明确各部分的作用。
②请仔细观察下图，用箭头标出电路正常工作时电流的流向。
（2）情景探究
冰冰、墩墩、雪雪和融融是学校科学兴趣小组的成员，他们从家里找来了小灯泡、导线、干电池等电器元件来做点亮小灯泡实验的比赛，他们连接的电路情况依次如下，请根据所学知识回答问题：
图a 图 b 图 c 图d
①请仔细观察，比赛中，图 和图 是正确的连接方式（请填写字母）。
②图 不发光（请填写字母），原因是 （请选填 “短路” “断路”）。
③图 不发光（请填写字母），原因是 （请选填 “短路” “断路”）。
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（3）知识小链接 （选做，感兴趣的同学可以在课外进行自主学习）《电流是怎么形成的，听听老师怎么说》
2.时间要求：10分钟
3.评价设计
参考答案或提示：
(1) ①
②从电池正极出发，经过导线、开关、灯泡回到负极
（2)①a c;②b 短路;③d 断路
4.作业分析与设计意图
基础巩固第一题是让学生牢固掌握小灯泡各个部分的名称以及它们对应的作
用，为达到“减负”目标，题目中尽量保留了重要部分。掌握了小灯泡的结构及作
用，为下一步学习电流在小灯泡中的流向做好铺垫，同时为第四节电路故障的排除
奠定基础。第二题是巩固电路这一知识点，让学生知道电从电源正极流出，经过导
线、用电器、开关回到电源负极，帮助学生认识电路的概念，并想象电流经的路
线。这是后期电路学习的一条主线。情景探究的题是实践性题目，让学生理论联系
实际生活，通过尝试不同的连接方法，完成更具挑战性的任务，区分“短路”“断
路”的相同点和不同点，更进一步建立电路的概念。
知识小链接：《电流是怎么形成的，听听老师怎么说》。短片通过生动形象的
动态，把电流在电路中的流动过程以更直观的方式呈现出来，把抽象的问题形象
化，让学生对电流是怎样形成的有了更深刻的认识。
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第三课时
作业内容（1）基础巩固
① + + （用电器）=简易电路
②连接电路时需要使用 和 这,这样可以把干电池和小灯泡固定下
来，便于操作与观察。
（2）情景探究
热爱科学的冰冰在学习了简易电路后，利用课余时间组装了如下电路，当他闭合开关，可以听到“叮铃铃——叮铃铃——”的优美声音，请你运用学过的电器元
件符号（电铃）画出下图相应的电路图。我们知道在电路中，电流是持续流动的，你认为电流的路径是怎样的？请你在电路图中用箭头画出电流的方向。
+
（3）知识小链接（选做，感兴趣的同学可以在课外进行自主学习）
《家庭电路》
2.时间要求：10分钟
3.评价设计
参考答案或提示：（1）①电源，导线，小灯泡 ②电池盒，灯座
（2）
4.作业分析与设计意图
基础巩固题第一题巩固简易电路的组成，简易电路是这一单元最重要的概念。第二题考查学生对“电池盒和灯座”新装置的认识，了解有了这两个装置更便于实验操作。情景探究题是实践性题目，加强学生进一步理解闭合回路就是电流从电池的正极出发，经过导线和用电器再回到电池的负极，同时，考查学生是否会用简易符号，能画出正确的简易电路图。
知识小链接：《家庭电路》。短片是对本课简易电路的延伸，家庭电路一般由
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两根进户线（也叫电源线）、电能表、闸刀开关（现一般为空气开关）漏电保护器、保险设备（空气开关等其他类型符合标准的熔断器）、用电器、插座、导线、开关等组成。
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第四课时
作业内容（1）基础巩固
①猜测小灯泡不亮的原因可能是____________（请填字母：a.小灯泡坏了；b.灯座松了，没有接上；c.线路坏了；d.开关坏了；e.导线太粗；f.电池没电了）。
②电路检测器必须具备________，导线和________。
③电路检测器只能在实验室里检测简易电路，________（能/不能）检测220V的家庭电路。
（2）情景探究
冰冰在科学课上认真学习并自制了如下图所示的电路检测器，课下冰冰准备检测小灯泡是否完好，正确的检测方法是:
①首先互相碰一下检测头________和_______（请填字母），看看检测器是否正常。
②再分别用检测器的两个检测头接触小灯泡的两个连接点，A和E相连接、_____和
______（请填字母）相连接，看看小灯泡是否发光。
（3）知识小链接（选做，感兴趣的同学可以在课外进行自主学习）
《测电笔工作原理》
2.时间要求：10分钟
3.评价设计
参考答案或提示：（1）a、b、c、d、f ②电源，灯泡 ③不能
（2）①A和B ②B和D
4.作业分析与设计意图
基础巩固第一题是让学生们了解不亮的原因有哪些，知道灯泡不亮了就是电路出故障了。第二题考查电路检测器的基本组成。第三题强调安全用电——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的家庭电路。情景探究题是实践性题目，检验学生对电路检测器的认识及应用，以及对他们动手操作能力的考查，为后续电路知识学习奠定基础。
知识小链接：《测电笔工作原理》。短片介绍了测电笔是家庭电路中常用的电工安全工具。它主要由工作触头、高压电阻、氖管、弹簧等部件组成。这种验电器使用方法是利用电流通过验电器、人体、大地形成回路，其通过的电流使氖管发光而工作的。
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第五课时
1.作业内容
（1）基础巩固
①在一个真正的电路中，各个部件都是以 的方式连接的。（请填 “相同”
或“不同”）
②为保证检测的准确性，在检测之前，要对电路检测器进行至少 次检测，确
认它能否正常工作。（请填“1”或“2”或“3”）
（2）情景探究
冰冰发现一个有5个接线柱的接线盒，他用电路检测器认真有序、毫无遗漏地进行检测。他发现以下接线柱之间是通路，分别是：
其余都是断路，请你帮他完善电路检测记录表内容，并用示意图说明接线盒内部的连接。
③电路检测记录表
④请在下图中画出接线盒内部的连接示意图（提示：如遇困难可向他人寻求帮助，学懂弄通其中的道理。）
（3）知识小链接（选做，感兴趣的同学可以在课外进行自主学习）
《接线盒》
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时间要求：10 分钟3.评价设计
参考答案或提示：（1）①不同 ②2
(2)③电路检测记录表
检测的两 1-2 1-3 1-4 1-5 2-3 2-4 2-5 3-4 3-5 4-5
个接线柱
通路 √ √ √ √
断路 √ √ √ √ √ √
④请在下图中画出接线盒内部的连接示意图
作业分析与设计意图
基础巩固题第一题和情景探究题重在巩固学生对不同链接方法组成电路这一知识点的认识。第二题是对学生科学探究中操作是否规范科学的考查，培养学生科学探究、实事求是的科学态度。情景探究题是实践性题目，通过已知的各接线柱通路情况，推测其他各接线柱之间的通断情况，再通过填表、画示意图的方式，培养学生勇于挑战、思维缜密、有序的科学探究精神。根据题目的难度，考虑学生的个体差异，鼓励学生间互帮互助，保护个体学习主动性，针对情景探究题中的“画出接线盒内部的连接示意图”一题，我们提出“如遇困难可向他人寻求帮助，学懂弄通其中的道理”的提示，这也是一种学习方式指导。
知识小链接：《接线盒》。短片紧扣本课重要的电器元件之一接线盒，给学有余力的学生拓展有关接线盒知识，它们外形不同、功能不同等。
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第六课时
1.作业内容
（1）基础巩固
①有的物质容易导电，如 、 ，这样的物质叫作 ；
有的物质不容易导电，如 、 ，这样的物质叫作 。
（选填“导体”、“绝缘体”，且分别写出两个相应物体的名称）
②在 的空气中或 电流下，人体、自然界中的水和大地等都将成
为 。这种情况下，我们切记不要触及家中使用的电路。
（2）情景探究
冰冰家新装修，买了一批新开关。在未接入家用电路前，他迫不及待地拿着自制的电路检测器分别检测开关各部分的导电性，①面板（塑料）、②开关按键（塑料）、③背板（塑料）、④接线柱保护部分（塑料）、⑤接线柱（铜件）。（开关
实物见下图） 部分是用导体材料制成的； 部分是用绝缘体材料
制成的。（请选择相应序号填入括号中）
（3）知识小链接（选做，感兴趣的同学可以在课外进行自主学习）
《半导体》
时间要求：10 分钟3.评价设计
参考答案或提示：（1）基础巩固题①列举导体、绝缘体各两个实物，列举物体导电性均是指在常态情况下的导电性。②在（潮湿）的空气中或（较强）电流下，人体、自然界中的水和大地等都将成为 （导体）。
（2）情景探究（⑤）部分是用导体材料制成的；（①②③④）部分是用绝缘体材料制成的。
作业分析与设计意图
基础巩固题第一题和情景探究题重在巩固学生对导体和绝缘体这一知识点的认识。第二题是针对人体、自然界中的水和大地在特殊情况下将成为导体，这一安全提示培养学生安全用电意识。情景探究题，通过对生活中实际开关的认识，再次了解开关不同部分采用的材料导电性不一样的特性，同时，为下一节课做好铺垫。
知识小链接：《半导体》。短片介绍导电性是材料的基本属性之一，在常温下还有一种材料介于导体与绝缘体之间，它就是半导体。学有余力的学生通过此题拓展学习，初步了解半导体也像绝缘体、导体一样在我们生活中普遍应用等相关知识。
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第七课时
1.作业内容
（1）基础巩固
①请仔细观察下图，哪个开关可以正常使用（ ）
A B C D
②填空题
冰冰自制了一个小开关，现在想将其接入正常的简易电路中，接入电路开关应
该处于 （断开/闭合）状态；接入电路后，小开关要处于 （断开/闭合）状态，小灯泡才能亮起来。
（2）情景探究
同学们，回家后请大家利用身边的材料，结合本课所学习的内容，再制作一个专属于你们的简易开关，下节课可以带来进行现场展示，并尝试接入简易电路中，看是否能让小灯泡成功地亮起来。
（3）知识链接（选做，感兴趣的同学可以在课外进行自主学习）《见证人类征服黑夜巨大进步的开关发展史》
2.时间要求：10 分钟
3.评价设计
参考答案或提示：（1） ①D ②断开；闭合
4.作业分析与设计意图
基础巩固题两题，是对本节课开关的构成材料、结构及控制电路通与断的原理进行巩固；情景探究题是实践性题目，要求学生能够利用身边的材料制作出美观、实用的小开关，对学生关于开关相关知识的实际掌握程度和动手制作能力进行考查。
知识小链接：《见证人类征服黑夜巨大进步的开关发展史》。短片介绍开关的发展史和多种多样的开关，拓展学生的知识与视野，基于书本而高于书本，学有余力的学生通过此题拓展学习，明白开关的简易发展史。
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第八课时
1.作业内容
（1）基础巩固
①冰冰在搬入新家前给自己的卧室做了电路设计，他的想法是从房间一处供给电
源，房内两盏灯（顶灯和阅读灯），并由两个开关分别控制，以下模拟电路图中，
符合要求的是（ ）
A B C
②仔细观察下图，并填空。
（注：左图中的电器元件、导线和连接皆正常）
如果1号开关断开，2号开关闭合，A灯泡 （亮/不亮）；
如果1号开关闭合，2号开关断开，B灯泡 （亮/不亮）。
（2）情景探究
右图是冰冰书房的电路情况实物图，请同学们仔细观察、认真思考，依据本单元所学习的知识在下框内绘制出简易电路图。（注：所有类型的
开关均用 表示）
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（4）知识小链接（选做，感兴趣的同学可以在课外自主学习）
《精彩灯光秀展示中国辉煌成就》
2.时间要求：10 分钟
3.评价设计
参考答案或提示：（1）①B ②不亮；亮
(2)情景探究
4、作业分析与设计意图
基础巩固题两题，分别对本节课关于电路的科学概念和知识进行检验和巩固，由易到难地考查学生对电路的掌握情况；情景探究题是实践性题目，要求学生能够根据实物图正确绘制简易电路图，对学生关于本单元内的相关电学的知识进行整体性考查。
知识小链接：《精彩灯光秀展示中国辉煌成就》。短片通过美丽、绚烂的灯光秀，激发学生对于电学知识的兴趣，拓展学生的知识与视野，同时显示电在我们生活中的不同作用，并展示出祖国的壮丽。
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六、单元质量检测作业
（一）单元质量检测作业内容
一、填空题
1.电路是指由__________、__________、__________等电器元件连接而形成的电流
通路。
2．如果用导线直接把电池的两端连接起来就会发生__________ (短路 断路)，这种
操作会造成电源损坏。
3.像铜丝那样可以通过电流的物质，称为__________，像塑料那样不能通过电流的
物质称为___________。（导体 绝缘体）
4．观察手电筒，我们看到手电筒的亮灭是由_________控制的。
5．电流从电池的_____经导线流出（正极 负极），通过小灯泡，最后回到电池的
_____（正极 负极），形成一个完整的闭合回路，小灯泡就____发光（会 不会）。
二、判断题 （正确的打“√”错误的打“ｘ”）
1.不要用湿手、湿布触摸电器和开关。（ ）
2.用电路检测器检测铜丝是否通电时，只要检测一次就可以了。（ ）
3.小灯泡不发光，一定是小灯泡坏了。 ( )
4.家庭电路的电压是200V。 ( )
5.在户外遇到雷雨的时候，我们不能在大树下躲雨。（ ）
三、选择题（只有一个正确的答案，请把它填在括号内）
1.电路中的小灯泡能发光是因为（ ）。
A.有了电池 B.有了导线 C.有电流通过灯泡
2.在下图所示的几种电路中，小灯泡不能亮的是（ ），因为这样的连接造成
了（ ）现象，小灯泡并且很危险。
A. a 断路 B. b 短路 C. c 断路
3.下列哪种物体出现故障时，我们不能用电路检测器去检测 ( )
A.玩具小汽车 B.家用插线板 C.手电筒
4.下面表格是科技小组用电路检测器检测暗盒的实验数据，请选择暗盒里的正确连
接方式是（ ）。
接线 1—2 1—3 1—4 2—3 2—4 3—4
通路 √ √ √
断路 √ √ √
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A B C
5.请仔细观察下图中物体开关的样式，判断属于哪个种类（ ）
A.旋钮式 触摸式 按压式 B.触摸式 旋钮式 拉线式 C.按压式 闸式 遥控式
四、作图题。
请根据实物图，在下框中绘制出对应的简易电路图并用箭头标明电流方向。
五、情景探究题
融融这些天为了奶奶的卧室开关犯了愁。原来不久前的一个夜里，融融的奶奶到门边找顶灯的开关，因为天黑看不清路，在房间里摔了一跤，看着奶奶受伤了，融融很心疼。她就想，如果奶奶床边也有一个灯顶的开关，那晚上奶奶就会方便和安全很多。
老师知道了融融的事，表扬她很有爱心，同时也告诉她的想法可以实现。在老师、家人的帮助下，她终于实现了自己的想法。
下面是融融在改造奶奶卧室灯开关前所做的各项准备。
1.了解开关的材料是由__________和__________两种不同导电性材料制成的。
2.了解家里的电源是__________（电池/电厂）通过电网输送到家里的，人们是不能
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直接触摸的，一旦触及会引发事故或致人死亡。
3.进卧室门口的开关和奶奶床头的开关，将形成一个双控开关（如下图）。
当门口开关的5号接线头与1号接线头连接，6号和____号接线头连接时，顶灯能
够亮起来；（请填写数字）
当床头开关的6号接线头与4号接线头连接，5号和____号接线头连接时，顶灯也
能够亮起来。（请填写数字）
在安装中，专业电工师傅遇到了一点麻烦，灯不亮。经过专业排查，电源、线路、开关都是正常的，各处导线连接规范正确，请猜想一下，哪里可能出问题了，并说出理由。
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（二）单元质量检测作业属性表
对应学
序号 类型 对应单元 难度 来源 完成
作业目标 了解 理解 应用 时间
1 填空 2 √ 容易 原创
2 填空 2 √ 中等 原创
3 填空 6 √ 容易 原创
4 填空 7 √ 容易 原创
5 填空 3 √ 容易 原创
1 判断 1 √ 容易 原创
2 判断 4 √ 容易 原创
3 判断 4 √ 容易 原创
4 判断 1 √ 容易 原创
5 判断 1 √ 容易 原创 30 分钟
1 选择 2 √ 容易 原创
2 选择 2 √ 容易 原创
3 选择 2 √ 容易 改编
4 选择 5 √ 中等 原创
5 选择 7 √ 中等 原创
1 作图 3 √ √ 中等 原创
1 情景探究 1 √ 容易 改编
2 情景探究 7 √ 容易 改编
3 情景探究 8 √ √ 中等 原创
4 情景探究 4 √ √ 容易 原创
（三）评价设计
参考答案或提示：
一、1.电源 导线 用电器 2.短路 3.导体 绝缘体 4.开关 5.正极 负极 会
二、1.√2.ｘ3.ｘ4.ｘ5.√
三、1.C 2.B 3.B 4.B 5.B
四、
五、1.导体、绝缘体 2.电厂 3. 3、2 4.略
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七、参赛单位及教师姓名
合肥市振兴小学 王建民
合肥市振兴小学 陆垚
合肥市蜀山中学（小学部） 李进忠
合肥市蜀山中学（小学部） 丁小娟
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