四年级上册

制作发光贺卡

一、教材分析

本节课属于自编教材，在《义务教育小学科学课程标准（2022年版）》（以下简称“课标”）中对应的核心概念为“物质的运动与相互作用”、“工程的设计与物化”。本课涉及到的重要概念以及支撑概念理解的事实性知识，具体为：3.2.7知道电源、导线、用电器和开关是构成电路的必要元件；说明形成电路的条件，切断闭合回路是控制电流的一种方法；13.2工程的关键是设计；13.3工程的实际方案物化的结果。

本课从认识、尝试、了解、分析四个环节展开教学内容。第一个环节，明确任务：制作发光贺卡，激发学生探究的欲望。第二个环节，前期研究，认识制作发光贺卡的知识储备和制作材料；让学生了解LED灯、纽扣电池、铜箔胶带。第三个环节，在原图上小灯的位置，设计小灯所在电路的电路图。第四个环节，按照设计图制作发光贺卡并改进方案，展示与交流。

二、学情分析

本课是在学生学习了简单电路的基础上进行拓展，四年级学生具备了较好的动手能力和创造力，对制作新奇的发光贺卡充满了浓厚的兴趣。在制作发光贺卡的过程中，学生面临LED灯的摆放、电路图的设计与连接以及控制LED亮和灭的挑战，这也是本课的重难点。

三、教学目标

1.科学观念：了解LED的内部构造；知道形成一个电流通路的基本条件。

2.科学思维：在教师指导下，具有对探究过程、方法和结果进行反思、评价与改进的意识。

3.探究实践：能够按照设计的电路图制作并改进发光贺卡，会设计电路开关；能够在设计与制作发光贺卡时考虑构图美学。

4.态度责任：愿意与同学合作探究，分享交流发现。

四、教学重难点

1.教学重点：设计发光贺卡电路图，并按设计图制作能够控制开和关的发光贺卡。

2.教学难点：用铜箔作为导线制作发光贺卡，开关的设计。

五、教学准备

1.教师准备：课件、发光音乐贺卡。

2.学生准备：贺卡（提前绘画）、LED灯、纽扣电池、铜箔胶带、工字图钉。

六、教学过程

（一）聚焦问题，提出需求：制作发光贺卡

1.谈话：同学们，马上就要过新年了，在课前，老师带着大家做了件非常有意义的事情，做新年贺卡。看，同学们的手工贺卡画的真美，心意满满。

2.揭题：今天这节课，老师想让你们的手工贺卡更加与众不同——制作发光贺卡。想不想来挑战！

【意图解析】创设真实情境，从实际需求入手，提出工程任务，激发学生的兴趣，使学生主动参与到探究中去。

（二）前期研究：认识所需材料

1.提问：同学们，如果要制作发光贺卡，我们需要用到哪些学过的知识？还需要哪些材料呢？

生：电路方面的知识。需要电池、导线、灯珠、开关等。

2.谈话：是的，我们曾经学的点亮小灯泡就能让我们的贺卡亮起来！也就是制作一张带有电路的贺卡。图片出示，你会让小灯泡亮起来吗？来连一连。

学生演示连接电路。

3.提问：如果用这样的灯珠、电池加在我们这样的贺卡上会有什么问题？有什么能替代他们吗？

生：更小的灯泡、开关、纽扣电池等。

4.出示LED小灯、纽扣电池、铜箔胶带，请大家仔细阅读这些材料的说明书，小组里仔细观察并研究下这些材料是什么？怎么用？

5.小组汇报：LED灯两个脚一长一短，长的连接纽扣电池正极才会亮；铜箔片充当导线，可以帮助电源长距离得给电器供电。

6.小结：同学们观察得真仔细，收获可真多，这些材料一下子成为了我们熟悉的电路元件。

【意图解析】聚焦问题，回忆旧知，引导学生发现问题、解决问题，并对所需材料进行前期研究，了解所需材料的特点和用法。

（三）设计方案，在贺卡中画上电路图

1.提供材料：纽扣电池、LED灯、铜箔带，提问：你们打算怎么将它们运用到这些贺卡中去呢？你觉得工程师在进行了前期研究后，接下来会做什么呢？直接就动手做？

2.交流：对，需要设计方案。你打算让你贺卡的哪个部位发光？在连的时候还要考虑些什么？（美观，怎样能更美观一些？戳洞，将灯放在前面，电路放在后面）。在贺卡背面连接的电路是怎样的？

3.接下来请小组拿出卡片，小组讨论商量一下你们组的小灯安装在哪里，可以先摆一摆，在它的背后用铅笔做上记号，并在贺卡封面背后设计出你们的发光贺卡的电路图。

4.学生设计，上台汇报。评价、修改。

【意图解析】引导学生对手工贺卡中LED小灯的位置与摆放进行设计，设计出贺卡中的电路图，学生在设计时要考虑到作品的美观、画电路时注意避免可能出现的问题：短路、断路。

（四）制作发光贺卡，测试与评估，展示与交流

1.学生活动：根据设计方案，小组合作，用铜箔带做导线，按照所设计的电路图在卡片上进行实物连接，尝试点亮LED灯。（提醒铜箔带的使用）

2.展示交流（没有亮的寻找原因）并引导分析：使LED灯亮起来，在连接电路时需要注意哪些事项：闭合回路；LED灯的连接；铜箔带尽量不要扯断……

【意图解析】引导学生按照所设计的电路图用铜箔带进行连接，连接过程中发现问题、解决问题，整个过程中强调小组合作，学生在连接过程中会经历失败、寻找原因、修正。

（五）改进并重新设计，设计发光贺卡开关

1.提问：大家都成功的让贺卡亮起来了，但是老师总觉得还缺了些什么？

生：缺开关。

2.谈话：是啊，卡片一直亮着可不行，电池的电很快就用光了，最好要怎样？

生：有个开关控制。

3. 开关怎么设计呢？小组讨论，重新设计方案。

4.对照新的方案，对之前的模型重新修改制作能开和关的发光贺卡，展示并互相评价，交流开关原理。（连接电路时需要注意些什么？交流哪种开关更简单易行）

5.通过大家的努力，咱们的贺卡能发光啦，而且还能方便地控制它开和关，老师给大家点赞！对于这样的贺卡，小工程师们，你还有什么想继续改进，让你的贺卡更加与众不同呢？

生：加多个LED灯、加装饰将电线和电源挡住……

【意图解析】教师引导学生在交流展示中发现问题，优化自己的作品。

6. 小结：同学们的想法可真多，有这么多还需要改进，看来做个小小的发光贺卡还真是个大大的工程项目，如果要加多个灯，或者加上发声器，里面的学问可就更大呢，你可能还要再做些前期研究，看看多个怎么连，再来重新设计，继续……今天由于课堂时间有限，只能先设计到这里，课后同学们再继续开动脑筋，把贺卡做的更完美。

【意图解析】教师鼓励学生课后继续强化改进，并回顾与梳理整节课的工程实践过程，加深学生对工程实践过程的认识。

七、板书设计

制作发光贺卡

                                        确定需求

                                        前期研究

贺卡作品展示                  设计方案

                              制作模型

                              测试评估

                              展示交流