资源简介

水位报警器
一、基本信息
课题 水位报警器 课型 新授课
课时 1课时 教材 苏教版《科学》六年级上册 第三单元它们是怎样工作的 第11课
年级 六年级 学科 科学
教法 讲授法、演示法、小组讨论法、实验法 教具 简易高水位报警器套件、水槽、水、低水位报警器制作材料
【核心素养目标】 1. 科学观念：知道水位报警器是一种能自动报警的复杂机械，了解其工作场景和工作模式。 2. 科学思维：理解“如果……就……”的判断规则，初步体会计算思维；发现复杂机械无须人工控制也能完成工作。 3. 探究实践：掌握简易高水位报警器的组装方法，能设计并制作低水位报警器。 4. 态度责任：体会智能报警器在生活中的作用，增强安全防范意识；在小组合作中乐于交流、敢于创新。
【教学重难点】 重点：探究水位报警器的结构和工作原理。 难点：发现复杂机械无须人工控制也能完成工作。
二、教学过程
环节一 解读目标，检查预习 (5~6分钟) 复习导入：前两节课我们学习了手摇卷笔刀、自行车，它们是怎样工作的？（需要人手动操作：摇手柄、踩脚踏板） 设问激趣：有没有机器不需要人一直盯着，自己发现危险、主动发出提醒呢？出示锅炉、水库、浴缸水位报警器图片。 检查预习：请同学们交流课前观察到的水位报警器资料。 揭示课题：水位报警器是一种在水位过低或过高时能自动发声、发光的警示装置，提醒人们及时处置。（板书课题）出示并解读学习目标。 【预设回答】生1：水库里的机器会自己报警。生2：浴缸水满了会有提示。 【关键追问】“报警器没有眼睛，它怎么‘知道’水位高低？” 小结：水位报警器无须人工控制也能自动发出警示。 回顾手摇卷笔刀、自行车的工作方式。 观察水位报警器图片。 明确本课学习目标。 从人工控制过渡到自动控制。 【知识点】水位报警器能自动发声、发光警示。
环节二 水位报警器的工作模式 (6~7分钟) 组织阅读：学生独立阅读课本第46页水位报警器工作模式流程图，提问：水位报警器是怎样工作的呢？ 分步讲解：正常工作状态——报警装置电路断开，水位上升或下降；预警状态——水位上升或下降至警戒值；报警状态——报警装置电路接通，蜂鸣器发声、发光二极管发光，通知人工处置。 组织思考：水位报警器的原理是什么？（依靠浮球随水位升降，自动接通或者断开电路，实现自动报警） 【预设回答】生1：水一涨到警戒线它就响。生2：浮球浮起来把电路接通了。 【关键追问】“浮球在这个过程里起什么作用？”引导关注触发装置。 小结：水位报警器依靠浮球自动接通或断开电路，实现自动报警。 阅读工作模式流程图。 理解三个工作状态。 说出浮球的作用。 理解水位报警器自动工作的原理。 【知识点】浮球随水位升降自动接通或断开电路。
环节三 组装简易高水位报警器 (7~8分钟) 组织组装：出示课本第47页组装流程，教师分步演示——①认识零件；②连接电路；③闭合电路，检测声光元件；④组装支架；⑤连接浮球；⑥测试报警器是否正常工作。 组织实验：小组动手操作，教师巡视指导，提示安全事项。 组织汇报：小组汇报实验现象——当水位升高到警戒位置，浮球浮起，接通电路，报警器就会发出声光警报。 【预设回答】生1：我们组的报警器一加水就响了。生2：浮球没浮起来时不响。 【关键追问】“哪一步最容易出现故障？怎样排查？”引导有序调试。 小结：当水位升高到警戒位置，浮球接通电路，报警器发出声光警报。 按六步流程组装报警器。 检测声光元件。 测试并汇报实验现象。 在组装测试中体会自动报警的实现。 【知识点】浮球浮起接通电路发出声光警报。
环节四 理解计算思维 (4~5分钟) 组织阅读：自主阅读课本“报警器里的计算思维”板块。 点拨讲解：水位报警器是怎样“知道”何时该报警的？它遵循明确的规则——如果水位达到警戒值，就接通电路，发出警报；如果没有达到，就保持安静。把一个实际问题变成明确的条件和规则，这种思考方式叫作计算思维。 组织讨论：生活中还有哪些实物用到了计算思维？（烟感报警器、燃气报警器、红绿灯自动切换等） 【预设回答】生1：烟雾浓度达到一定值就报警。生2：红绿灯按时间自动切换。 【关键追问】“‘如果……就……’的规则是怎样变成装置的动作的？” 小结：把问题想清楚、把规则说明白，就是在运用计算思维。 阅读计算思维资料。 说出报警器的判断规则。 举例生活中的计算思维。 初步体会计算思维的本质。 【知识点】把实际问题变成条件和规则即计算思维。
环节五 设计并制作低水位报警器 (8~9分钟) 头脑风暴：刚刚制作的是高水位报警器（水太多报警），现在要创新制作低水位报警器——水位太低的时候触发报警。提出需要解决的问题，讨论解决方法。 组织设计：确定设计方案，填写课本第48页《我们的设计方案》，并画出设计图。（提示：低水位报警器在水位低于警戒值时才会触发报警装置） 组织制作：根据设计图进行制作，有条件的小组动手制作、测试。 组织记录：完成记录单，写下制作结果（成功或失败）和这次设计与制作给我们的启发。 【预设回答】生1：把浮球换成沉在水里的触点。生2：水少了浮球下降，电路才接通。 【关键追问】“低水位报警器的触发条件和高水位报警器有什么不同？” 小结：将原理、方法运用到新情境中去解决问题，是一种创新。 头脑风暴讨论解决方法。 填写设计方案画设计图。 制作测试低水位报警器。 在新情境中迁移原理完成设计与制作。 【知识点】水位低于警戒值时触发报警。
记录单：低水位报警器设计与制作（环节五用，仿课本第48页）
记录项目 内容
我们的设计方案
我们的设计图
制作结果 （成功/失败）
给我们的启发
环节六 认识生活中的智能报警器 (3~4分钟) 出示图片：介绍课本第49页各种各样的智能报警器——能探测特定区域内人体移动的红外线报警器、能探测空气中烟雾浓度发现火情的烟感报警器、能实时监控温湿度变化的温湿度报警器、能及时发现燃气泄漏的燃气报警器。 拓展阅读：有了传感器和芯片，报警器越来越智能化，在防盗、防火、防燃气泄漏等方面发挥着重要作用。人脸识别是一种基于人的脸部特征信息进行身份识别的生物识别技术，一旦发现异常立即发出警报。 【预设回答】生1：家里装了燃气报警器。生2：小区门口有人脸识别门禁。 【关键追问】“智能报警器比水位报警器多了什么？强在哪里？” 小结：现代报警器装上传感器和芯片，越来越智能，守护我们生活安全。 认识四类智能报警器。 了解人脸识别技术。 交流身边的报警器。 了解报警器智能化的发展趋势。 【知识点】传感器和芯片让报警器更智能。
环节七 归纳总结 (2~3分钟) 结合板书带领学生梳理：水位报警器的工作模式——预警状态、报警状态；高水位报警器——浮球上浮接通电路报警；计算思维——如果……就……的判断规则。 【预设回答】生：水位到警戒值，浮球接通电路，报警器发声发光。 【关键追问】“结合板书说一说，水位报警器是怎样自动工作的？” 小结：复杂机械无须人工控制也能完成工作，报警器守护着我们的生活。 看板书回顾本课要点。 说出水位报警器的工作原理。 以板书收束全课，梳理自动控制原理。 【知识点】水位报警器自动接通电路实现报警。
三、板书设计
水位报警器 工作模式：预警状态、报警状态（自动接通电路发声发光） 高水位报警器：浮球上浮，接通电路报警 计算思维：如果……就……

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